DE2261886C3 - Verfahren zum Verflüssigen von^^,,^,, Gasgemischen - Google Patents

Verfahren zum Verflüssigen von^^,,^,, Gasgemischen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahre zum Verflüssigen r> von tiefsiedenden Gasgemischen, bei denen der Phasenübergang gasförmig/flüssig in einem Temperaturintervall erfolgt, mit Hilfe eines geschlossenen Kältekreislaufs, in dem ein Kreislaufmedium verdichtet, gekühlt, entspannt und im indirekten Wärmetausch ,.lit 4» lu verflüssigendem Gasgemisch und Kreislaufmedium wieder angewärmt wird.
Es ist bereits ein Verfahren zum Rückkondensieren von durch äußeren Wärmeeinfall aus einem Speicherbehälter verdampftem stickstoffhaltigem Erdgas bekannt ti geworden, bei dem die erforderliche Kälte in einem geschlossenen Kreislauf durch Verdichtung. Kühlung und isentrope Entspannung eines Kältemittels ins Naßdampfgebiet erzeugt wird. Ditses an sich einfache Verfahren hat den Nachteil, daß die isenlrop entspannte vi Kreislauffraktion ihre Spitzenkältc im wesentlichen nur bei konstanter Temperatur abgibt, daß aber das zu verflüssigende Erdgas wegen der Stick ,toffanreicherung die Spitzenkälte nur bei sinkender Temperatur annehmen kann. Bei dem bekannten Verfahren wird v, also lic Kälte auf einem tieferen Temperaturniveau angeboten, als dies zur Abkühlung erforderlich wäre, so daß zwangsläufig in den Wärmeaustauschern große Temperaturdifferenzen auftreten, die den Energiebedarferhöhen. f>o
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und energiesparendes Verfahren zum Verflüssigen vori tiefsiedenden Gasgemischen zu entwickeln.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die VerflüssigUng durch zweistufigen Wärmetausch des Gasgemisches mit dem Kreislaufmediüm erfolgt, wobei in der ersten Stufe das Gasgemisch durch WärmctausGh mit so daß eine gute Anpassung des
Verlaufs von Abkühlkurve des Gasgemisches und Anwärmkurve des isentrop entspannten Kältemittels erreicht wird. Im Bereich höherer Temperaturen, in dem die Abkühlkurve des Gasgemisches ein relativ großes 1 " aufweist, findet der Wärmeaustausch erfindungsge-
il /
maß mit der isenthalp entspannten rtestfraktion des Kreislaufgases statt, deren Druck höher als der Enddruck der isentropen Entspannung sein kann. Diese Reslfraktion. die nach ihrer Entspannung zum Großteil flüssig vorliegt, besitzt eine durch die Verdampfung bewirkte Anwärmkirve mit einem großen 1^ . so daß eine gute Anpassung an das in diesem Temperaturbereich ebenfalls große ' ^ der Abkühlkurve des
(I /
Gasgemisches ermöglicht wird.
Insgesamt wird somit durch die erfindungsgemiiKe Kombination der Kälteerzeugung durch iscnirope und isenthalpe Entspannung des Kreislaufmediums eine maximale Anpassung an die Abkühlkurve eines /u verflüssigenden Gasgemisches erreicht. Die Temperaturdifferenzen, unter denen der Wärmeaustausch stattfindet, und somit auch der erforderliche Energieaufwand sind gering.
Besonders vorteilhaft eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren, da es konstruktiv besonders einfach ist. zum Rückverflüssigen von verdampftem stickstoffhaltigem Erdgas auf Tankschiffen.
Die bei der isentropen Entspannung der Teilfraktion des Krcislaufgascs freigesetzte Energie kann in an sich bekannter Weise zur Verdichtung des Krcislaufgascs herangezogen werden.
Weitere Erläuterungen zu der Erfindung sind dem in der Fig. 1 schematisch dargestellten Atisführungsbei-
spiel des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der graphischen Darstellung in F i g. 2 zu entnehmen.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 wird zu verflüssigendes Erdgas über Leitung 1 aus einem Speicherbehälter 2 mittels des Gebläses 15 abgezogen, in den Wärmeaustauschern 3 und 4 im Wärmeautausch mit Kreislaufgas verflüssigt und erneut in den Speicherbehälter 2 zurückgeführt- Der nicht oder nur sehr schwer, d. h. bei sehr tiefen Temperaturen zu verflüssigende Anteil wird im Abscheider 16 abgetrennt und entweder im Dampfkessel verbrannt oder in die Atmosphäre abgezogen.
Die zur Verflüssigung des Erdgases erforderliche Kälte wird durch einen geschlossenen Stickstoffkreislauf erzeugt, in dem der Stickstoff in den Kompressoren 5 und 6 und dem Bremsgebläse 7 auf den erforderlichen Kreislaufdruck von ca. 45 bar verdichtet wird, wobei jeder Ve-dichtungsstufe ein Wasserkühler 8, 9 und 10 nachgeschaltet ist.
Im Wärmeaustauscher 11 wird der komprimierte Stickstoff im Wärmeaustausch mit sich selbst auf ca. 166 K gekühlt und anschließend in zwei Fraktionen aufgeteilt Die erste Fraktion wird in der Turbine 12 isentrop auf ca. 4,5 bar entspannt und mit einer Temperatur von ca. 93 K dem Wärmeaustauscher 4 zugeführt, in dem sie unter Abgabe der zum Verflüssigen des Erdgases erforderlichen Spitzenkälte auf ca. 105 K erwärmt wird. Bei dieser Temperatur strömt die Fraktion zum Wärmeaustauscher 13, um sich im Wärmeaustausch m't der zweiten Teilfraktion auf ca. 146 K anzuwärmen, wobei diese teilweise verflüssigt wird. Nach weiterer Anwärmung im Wärmeaustauscher 11 wird die erste Fraktion dem Eingang des Niederdruckkompressors 5 zugeführt.
Die im Wärmeaustauscher 13 teilweise verflüssigte zweite Fraktion wird im Drosselventil 14 auf etwa 10 bar entspannt und bei einer Temperatur von ca. 103 K dem Wärmeaustauscher 3 zugeführt, in dem sie
ίο im Wärmeaustausch mit Erdgas verdampft und auf ca. 146 K angewärmt wird. Anschließend durchströmt diese Fraktion unter weiterer Anwärmung den Wärmeaustauscher 11 und wird dem Eingang des Mitteldruckkompressors 6 zugeleitet. Hier wird sie gemeinsam mit der ersten Fraktion weiterverdichtet.
Dadurch, daß die Abkühlung des Erdgases im Wärmeaustauscher 4 mit der isentrop noch nicht ins Naßdampfgebiet entspannten ersten Teilfraktion und die Abkühlung im WäiTneaustauscher3 mit der teilweise
jo flüssigen zweiten Teilfraktion durchgeführt wird. läßt sich eine gute Anpassung der Anwä. λ- und Abkühlkurven in diesen Wärmeaustauschern erreic .ien, so daß der Wärmeaustausch bei kleinen Temperaturdifferenzen und somit energiesparend durchgeführt werden kann.
r> F i g. 2 zeigt den Verlauf der Abkühl- und Anwärmkurver. in den Wärmeaustauschern 3 und 4, wobei der Bereich des Wärmeaustauschers 3 durch A und der Bereich des Wärmeaustauschers 4 durch B angedeutet ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Verflüssigen von tiefsiedenden Gasgemischen, bei denen der Phasenübergang gasförmig/flüssig in einem Temperaturintervall erfolgt, mit Hilfe eines geschlossenen Kältekreislaufs, in dem ein Kreislaufmedium verdichtet, gekühlt, entspannt und im indirekten Wärmetausch mit zu verflüssigendem Gasgemisch und Kreislaufmedium wieder angewärmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verflüssigung durch zweistufigen Wärmetausch des Gasgemisches mit dem Kreislaufmedium erfolgt, wobei in der ersten Stufe das Gasgemisch durch Wärmetausch mit isenthalp entspanntem, mindestens teilweise verflüssigtem Kreislaufmedium zu einem Teil und in der zweiten Stufe das Gasgemisch bei tieferen Temperaturen als in der ersten Stufe durch Wärmetausch mit isentrop entipanntem gasförmigem Kreislaufmedium 7\\ einem v/eiteren Teil verflüssigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreislaufmedium des Kältekreislaufs in zwei Teilströme aufgeteilt wird, von denen der eine isentrop und der andere isenthalp entspannt wird, und daß die tiefere Temperatur der zweiten Stufe der Verflüssigung dadurch erreicht wird, daß die isentrope Entspannung des einen Teilstroms auf ein niedrigeres Druckniveau erfolgt als die isenthalpe Entspannung des anderen Teilstroms.
isenthalp entspanntem, mindestens teilweise verflüssigtem Kreislaufmedium zu einem Teil und in der zweiten Stufe das Gasgemisch bei tieferen Temperaturen als in der ersten Stufe durch Wärmetausch mit isentrop entspanntem gasförmigem Kreislaufmedium zu einem weiteren Teil verflüssigt wird.
Die Abkühlungskurven von tiefsiedenden Gasgemischen, insbesondere von Gasgemischen mit weit auseinander liegenden Siedepunkten der Einzelki-mponenten, wie beispielsweise stickstoffhaltigem Erdgas, besitzen im Bereich tiefer Temperaturen, also im Bereich der Spitzenkäite, wenn der Anteil der tiefersiedenden Komponente vergleichsweise klein gegenüber den anderen Komponenten ist, nur einen rtlativ flachen Vertauf mit einem kleinen ',; , während
im Bereich höherer Temperaturen 1J - zunächst stark ansteigt (Verdampfung der Hauptkomponente) und dann wieder abnimmt (Gasanwärmung). Je besser sich die Anwärmkurve des Kreislaufgases an diesen Verlauf anpassen läßt, desto geringer ist der Energieaufwand.
Diese Anpassung wird durch das erfindungsgemäße Verfahren optimal ermöglicht, indem zur Erzeugung der Spitzenkälte eine isentrop entspannte Teilfraktion des Kreislaufgases herangezogen wird, die auch nach der Entspannung noch verständig in der Gasphase vorliegt.
und nicht ins Naßdampfgebiet entspannt wird. Die Anwärmkurve einer solchen Gasfraktion besitzt im
J1) Bereich der tiefen Temperaturen, bei denen der Wärmeaustausch mit dem Gasgemisch stattfindet, nur
ein geringes
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Priority Applications (10)

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DE2261886A DE2261886C3 (de) 1972-12-18 1972-12-18 Verfahren zum Verflüssigen von^^,,^,, Gasgemischen
NO2937/73A NO133287C (de) 1972-12-18 1973-07-19
JP8326773A JPS5632539B2 (de) 1972-12-18 1973-07-25
US393331A US3874185A (en) 1972-12-18 1973-08-31 Process for a more efficient liquefaction of a low-boiling gaseous mixture by closely matching the refrigerant warming curve to the gaseous mixture cooling curve
NL7315311A NL7315311A (de) 1972-12-18 1973-11-08
ES420418A ES420418A1 (es) 1972-12-18 1973-11-09 Procedimiento para la licuefaccion de mezclas de gas de ba-jo punto de ebullicion.
FR7341965A FR2210752B1 (de) 1972-12-18 1973-11-26
GB5835673A GB1395270A (en) 1972-12-18 1973-12-17 Liquefaction of low-boiling point gas mixtures
IT54375/73A IT1002519B (it) 1972-12-18 1973-12-18 Procedimento per liquefare miscugli gassosi a basso punto di ebol lizione
SE7317101A SE395315B (sv) 1972-12-18 1973-12-18 Sett att gora gasblandningar med lag kokpunkt flytande

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DE2261886A1 DE2261886A1 (de) 1974-06-20
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4304673A1 (de) * 1993-01-05 1994-09-15 Rauscher Georg Verfahren zur Verflüssigung von Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß flüssiges Gas bei hohem Druck verdampft, entspannt, verflüssigt, unterkühlt und im Wärmetauscher als Kühlmittel verwendet wird
US20210231366A1 (en) * 2020-01-23 2021-07-29 Air Products And Chemicals, Inc. System and method for recondensing boil-off gas from a liquefied natural gas tank

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