DE2351725A1 - Verfahren und einrichtung zum verdampfen eines stromes einer kryogenen fluessigkeit und zu dessen vereinigen mit einem gasstrom - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE Dr. rer. nat. DIETER LOUlS Dipl-Phys. CLAUS PGHLAU Dipl.-Ing. FRANZ LOh!?sENTZ 8500 NÜRNBERG KESSLERPLATZ 1

BLACK/ SIVALLS & BRY50N, IMS., H©tse£®sa₉ Texas ?7©2?₉ USA

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Pipeline. Sobald dieser Zustand eintritt, wird gespeichertes LNe oder LPO verd&apft, xur Veraeidung einer nachfolgenden Kondensation Überhitzt und in di® Pipeline eingestrahlt, ua den Bedarf mn deokeit.

Bei eines derzeit f&n Erdgas-Erzeugungs- und ¥eirt©ilergeselleohafteB verwendeten ¹¹PeAk Shaving "-Verfahr era koaat LNO aur Anwendung. Die Erdgae-Pipeline zur kontinuierlichen Förderung der Erdgasvarsorgung aus entfernt liegenden Produktionsleitern zur Verbrauchersteile ist für eine Gaekapalitlit ausgelegt, dl® swisefo®ii dem Mi η leal bedarf während der SoHaersciziate UMu des Spitzenbedarf wtthrend der Wlntersionate liegte Alt der Verbraueherstelle ißt eine Kühlanlage installiert, »ittele d©r w£hr@nd der SöHsaerdonate der durch die Pipelin® geliefert® Erdgaeülbersehufi bis zur Verflüssigung unterkühlt und gespeichert wird. Während der Wintemonate wird-das g«sp«i@isert® verflüssigt© Erdgas erneut verdaepft, Mberhitst aai Ir άί® Pipeline ©iiigestrahlt, so das der

Spitsen-Erdgasbitdarf gedeckt werden kaain.

Es sind bisher verschiedene Arten von Heizeinrichtungen sur Anwendung gekoaaen, die ά^τ Vorerhitzung, Verdampfung und Überhitzung r&u LP® oder LH@ Tor dessen Vereinigung ■it de· tob der Pipeline herangeführten Gas dienen. Beispielsweise sind alt Erfolg Flüssigkeitserhitzer eingesetzt worden, die direkt unter Anwendung τοη Erdgas als Brennstoff befeuert sind. Zustttslioh sind auch schon indirekt· Eviseinriohtungen alt Erfolg zur Anwendung gekoaeen, bei denen eine Heizflüssigkeit, z.B. Isopentan oder Waiter, iwlsohengeichftltet ist. Bei Ueizeinrichtungen die-

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©er Art wird dl· Heizflüssigkeit unr©h ®ia@a erten Erhitzer aufgezeigt und atröet ta Er©i*äatsf des-oh Wärmetauscher, von denen Wäre® an «äas LPG ©i®3" OCG Abgegeben wird, wodurch letzteres verdaapit «wad .tiberhltst wird.

Bei den "Peak Shaving"-Verfahren, die Sslehesr auf Anwendung gelangten, wird das verflüssigte kryogen· Medi im ^rerdaapft und Überhitzt, bevor.es ilt dei SasstroB vereinigt wird. Als Ergebnis davon sind spezielle Konstruktienswerkstof f· der Heizeinrichtung erforderlich, die den anzutreffenden niedrigen Temperaturen standhalten. So liegt beispielsweise LNG in flüssige* Zustand bei einer fmperatur ren angenähert -173 C vor, so daS teuere Werkstoff« wi« rostfreier Stahl oder Aluainiuai für dl· Teil· der Heißeinrichtung eingesetzt werden nUssen, die äea LNG ausgesetzt sind, ua Schäden auf Grund von Themosnannungen au vermeiden. Darüber hinaus bestehen weitere zahlreich· 3*robl«ne Ώ>· zug lieh d*r Auslegung und des Betriebes der zua ¥erdaapf«n and Über- hitzen verflüssigter kryogener Medien eingesetzten Heizeinrichtungen. Diese betreffen i« besonderen statische und dynasiische Instabilltätszustände der Strttaung, dl· 2-Phasen-StröBung und das Auftreten von Daapfblasenausscheidungen, die sich gewöhnlich einstellen und schwer zu beherrschen sind.

Die Erfindung schlägt deshalb ein Verfahr·© und «ine Einrichtung zuB Verdampfen eines St ro see einer kryogenen Flüssigkeit und zu dessen Vereinigung alt «ln«a Gas st ro a vor, durch die auf teuere und aufwendige Heizeinrichtungen für das kryogene Mediua verzichtet werden kann und viele der

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^oFi@apf®ia sind Über« Mssitssa aiaf4r©t@ad®a Sohwierigkelten beseitigt werden, ©&® @rfladung egeaHfi hierzu vorge-

ennzeichnet,, daß der Gae-

®raiisi wird and der Stroa der kryogenen Pltiaeigkelt iis äea erhitsfen ®»e»troe su» innigen Eontakt da*it

Piaroh den innigen Xontakt dee Stroaee an kryogener Flüeeig keit ait de» erhitzten äaaatrom wird die kryogene Fllieeigkeit Terdaapft und «it dea Oaeetro» Tereinigt. in einer beiefieleveieen Au«führung wird der Oaaatroa zuerst in einen ereten und einen sweiten Teilatroa aufgeteilt, die kryogene FlUaeigkelt alt dea ereten Teiletroa vereinigt und aneohHeftend der zweite Teiletroa ait dea Oeaisoh au· ▼erdaapfter kryogener Pltteelgkeit und dea ereten Teiletroa dee eaeetroaee zueaaaengefUhrt.

Di· erfindungegeaMBe Eiarlohtung zua Verdampfen eines Stro aee einee verflüssigten kryogenen Mediuas und zu dessen Vereinigung ait elnea Oaestroa ist gekennzeichnet durch einen an eine Gaesuleitung angeeohloeeenen Erhitzer und dureh eine Kontakt- und Mischvorrichtung, die über eine »!•gasleitung alt dea Erhitzer und fiber eine Speiseleitung and eine Einspritzvorrichtung alt einer Quelle tür flüssiges kryogene· Medlua verbunden ist und «ine Ableitung für den vereinigtea Strea an Gae und kryogenea Medlaa aufweiet. Die Koatakt- aad Mieohvorrichtung bewirkt einen innigen Kontakt zwischen dea HeiBgaastroa und dea Strea an kryogener PlUeelgkelt, du roh den die kryogene FlMeelgkeit verdaapft «ad ait dea Oaestroa, der durch die

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Ueißgasleitung zugeführt wird, vereinigt wird. An di® Kontakt» und Mischvorrichtung ist «ine SinepritsToräriohtung angeschlossen, durch die die kryogene Flüssigkeit iss dl« Kontakt- und Mischvorrichtung eingespritzt wird»

Weitere Vorteile umu M© ark aal® #©sr vorliegend«® Erfindung ergehen sich aus der nach folgenden 3e sott reibung be^oraiagt®r Ausfuhrungebeispiele··anhand der beiliegend«® I©i©fenua~ gen sowie aus weiteren ünteranspFliehen. Soweit ia der ie» Schreibung nicht ie Einzelnen auf Teil® der Einslohtiiae Iesug genosiaen wird, darf asisdrisMäois aisf. verwiesen werden.

In den Zeichnungen zeigts

i ein aohe£satie@h©s iebaltbilä @ip@r A&l&g® DurohfUhrung des

Fig. 2 ein «oheaatieotse« Schaltbild einer

ten Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäfien Verfahrene;

Fig· 3 eine Draufsicht₉ teilweise geschnitten, einer Kontakt- und MischTorriofetung, wie si« la den Anlagen gea&fi Figo i und 2 sub Einsäte kosnt, und

FIg* h einen Quersabnltt länge der Linie 4·% ia Fig. 3·

In Fig. 1 ist eine !■ Oasaea alt 10 !«Beiohnete Anlas« Verdejipfen eines St rosa β kryogener Flüssigkeit unu dessen Vereinigung mit eine» Qaaatroa soaeeatis©to dar«

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gestellt. Bi· Anlage 10 uafaflt grundsätzlich eine ZuI ei turn 12, die den aasβtrob iUhrt. Die Zuleitung 12 ist an eine Heizschlange i% eine· gewöhnlichen Gas-Durchlauferhitzers 16 angeschlossen. Der Gas-Durchlauferhitzer 16 kann von jeder geeignetes und herkuaallohen Bauart eines gaehefeuerten Erhitzers sein. Erhitzer dieser Art sind !beispielsweise in der OS-Patentschrift 2 993 479 beschrieben und haben sieh al· besonders vorteilhaft erwiesen.

Bei« Durchlauf durch die Heisschlange 14 de· Erhitzers 16 wird der ßasetroa ua einen beetisaten Wert erhitzt. Aus de« Erhitzer i6 gelangt der HeiSgaastro« nunaehr über eine Heißgasleitung 18 su einer Kontakt» und Mischvorrichtung Eine Speiseleitung 24 ist an einen herkttaallohen Speichertank 22₍ der ein Reservoir an verflüssigtest kryogenea Mediua enthält* ange schloss«», so daß ein Stroa des flüssigen kryogesea Mediums durch die Speiseleitung 24 von einer herkttnalieheis Puspe 26 gefördert werden kann. Die Druckseite der^PiiBipe 26 ist an eine weitere Speiseleitung 28 angeschlossen, die den Stroa an flüssiges kryogenea Mediua zui Ein-IaS der Kontakt» und Mischvorrichtung 20 führt. Wie nachfolgend noch näher erläutert wird, ist die Kontakt- und Mischvorrichtung 20 so ausgelegt, daß der eintretende Stroa des flüssigen kryogenen Uediuas in innigen Kontakt «it de« duroh die BeiSgasleitung 18 eintretenden Gasstrom gelangt und dasiit versiisoht wird. Al· Ergebnis des innigen Kontaktes wird der kryogenen Plüssigkelt Wärae Übertragen, die zu deren YerdsAffusg und darauffolgender Veralsohung alt dea Gasstroa führte Der vereinigte Stroa an kryogenea Mediua und 6äs verlust die Kontakt- und Mischvorrichtung 20 durch eine

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Ableitung 3O₀ duress (Sie Qzr @ia@r Vearftoüesr«= θ<3θ3Γ stelle sugefUhrt

Dea Erhitzer 16 wird d ure Ss @ia® g 3

stoff zugeführt. In der ®r®nnat&iil®ituug 32 ist sia kömmliches Brennstoff-Steuerventil 3% asag^ffiastg iae »it einen gewöhnlichen Temperatursteuergerät 3$> v@rbun&»n let. Das TeaperatureteuergerMt 36 tastet ^Ie T@speret«tr äe* vereinigten Stromes an lcryogener FlUsel<|k«lt muß ©as an der Ab leitung 30 ab und steuert deaentspreohend ύ&® Brennetofί-Steuerventii 3^·

Auch die in Fig· 2 dargestellt© Abgewandelt® Anlage 40 uafaßt grundsätzlich eine Zuleitung 42, die einen Gasstroa führt. Die Zuleitung 42 enthält ein 3-Wege-MeiigenregelTentil 44. Einer der AuslaBanschlUsse de· 3-Wege»Ventiis 44 ist nit einer Zuleitung 46 verbunden_e während der andere AuslaBanschlufl an einer Leitung 43 angeschlossen ist. Eine herkömmliche Durchsatz-Steuereinriohtung 45» die alt dea Regelventil 44 verbunden ist, liegt in der Zuleitung 46. Die Durchsatz-Steuereinriohtung 45 eraittelt den Durchsatz an Gas durch die Zuleitung 46 und spricht auf diesen in dea Sinne an, daß hierdurch das Regelventil 44 entsprechend gesteuert werden kann· Die Zuleitung k6 führt einen Teil des Gasstromes voa 3-Wege-Ventil 44 ssa einer Heisschlange 48 eines herkömmlichen Erhitzers 50· Der durch die Heizschlange 48 strömende Teil des Gasstromes wird um einen bestimmten Betrag erhitzt und verläßt den Erhitzer 50 durch eine Heißgasleitung 52, die zu einer Kontskt- und Mischvorrichtung 54 führt·

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Eint Speiseleitung 58 führt einen Stroe einet flüssigen kryofenen Mediums aus ein·« gewöhnlichen Speiohertank 56 zu einer Pumpe 60. Die Druckseite der Pump· 60 ist an eine weitere Speiseleitung 62 angeschlossen, durch die der Strom an flüssigem kryogen·» Medium zum Einlaft in die Kontakt- und Mischvorrichtung 54 gefordert wird. Die Kontakt- und Mischvorrichtung 54 bewirkt einen innigen Kontakt zwischen de« flüssigen kryogenen Medium, das dort aus der Speiseleitung 62 eintritt, und dem erhitzten Teilstrom des Gases, der durch die Heißgasleitung 52 herangeführt wird« Von dem erhitzten Teilstrom wird Wärme an den Strom des flüssigen kryogenen Mediums abgegeben, so daß dieses verdampft und mit dem Gasstrom vermischt wird. Der vereinigte Strom an kryogener Flüssigkeit und an Gas wird aus der Kontakt- und Mischvorrichtung 54 durch eine Ableitung 64 abgeleitet, die zu der Leitung 45 führt. Dort wird er mit dem in der Leitung 43 strömenden Teilstrom des Gases wieder vereinigt und der Gesamtstrom durch eine Leitung 56 zu einer Verbraucher- oder Verteilerstelle weitergeleitet.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine bevorzugte AuefUhrungsform der Kontakt- und Mischvorrichtung, die in den Anlagen gemäß den Fig. 1 und 2 zur Anwendung kommt. Die Kontakt- und Mischvorrichtung wird hler im Ganzen mit 70 bezeichnet. Es versteht sich, daß diese eine ins Einzelne gehende Darstellung der in den Fig. 1 (Vorrichtung 20) und 2 (Vorrichtung 54) gezeigten AusfUhrungsformen 1st.

Die Kontakt- und Mischvorrichtung 70 besteht grundsätzlich aus einem geschlossenen zylindrischen Behälter 72 Bit

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einem tangential ansetzenden Einlaßanaohluß 74 für den Gasstrom an vorderen Ende 76 und mit einem ebenfall· tangential ansetzenden Auslaßanschluß 78 &■ hinteren Ende 80. Der Einlaßanschluß 74 und der Auelaßansohluß 78 sind im wesentlichen senkrecht zur Achse des Behälters 72 ausgerichtet. Ein Anschluß 82 für flüssiges kryogenes Medium ist am vorderen Ende 76 des Behälters 72 vorgesehen, wobei ein BohrstUok mit einer Vielzahl von Perforationen oder Offnungen 85 längs einer Linie in den Behälter 72 ragt, die mit der Behälteraohse zusammenfällt. Ein Ende des perforierten RohrstUokes 84 ist mit den Anschluß 82 verbunden, während das andere Ende durch eine Kappe oder dergleichen verschlossen ist«

Im Betrieb der Anlage nach Fig. 1 wird ein Oasstrom, beispielsweise ein von einer Pipeline herangeführter Erdgasstrom, der Heizschlange 14 des Erhitzers l6 über die Gaszuleitung 12 zugeführt. Beim Durchströmen der Heizschlange 14 wird dem Gasstrom eine bestimmte Wärmemenge übertragen. Die jeweilig erforderliche Wärmemenge hängt von verschiedenen Faktoren ab, jedoch wird dem Gasstrom im allgemeinen eine Wärmemenge übertragen, die der zur Verdampfung des Stromes an flüssigem kryogenem Medium und zu dessen überhitzung auf eine gewünschte Endtemperatur des vereinigten Stromes am Auslaß benötigten Wärmemenge gleich ist. Der Heißgasstrom durchströmt dann die Heißgasleitung 18 zur Kontakt- und Mischvorrichtung 20, in der er in innigen Kontakt mit dem Strom an verflüssigtem kryogenem Medium gerät, das durch die Speiseleitung 28 eintritt. Innerhalb der Kontakt- und Mischvorrichtung 20 wird von dem Gasstrom an die kryogene Flüssigkeit Wärme Übertragen, durch die diese verdampft und mit dem Gasstrom vermischt wird. Das

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Temperatursteuergerät 36 ermittelt die Temperatur des vereinigten Strome· an kryogener Flüssigkeit und an Gas in der Ableitung 30 und bewirkt eine Steuerung des Brennstoff-Steuerventils 34. Die Steuerung erfolgt in dem Sinne, daß das Brennstoff-Steuerventil 3* geöffnet und dadurch 'dem Brenner des Erhitzers l6 mehr Brennstoff zugeführt wird, wenn die Temperatur des stromes in der Ableitung 30 unter einer Targewählten Temperatur liegt. Hierdurch wird dem die Heizschlange lh durchströmenden Gasstrom mehr Wärme zugeführt. Wenn umgekehrt die Temperatur des Stromes in der Leitung 30 über der vorgewählten Temperatur liegt, wird das Brennstoff-Steuerventil 34 geschlossen, so daß die dem Gasstrom übertragene Wärmemenge abnimmt« Auf diese Weise kann die Durchsatzmenge an verflüssigtem kryogenem Medium, das verdampft und ns it dem Gasstrom vereinigt werden soll, beliebig erhöht oder erniedrigt werden, weil das Temperatureteuergerät 36 automatisch die dem Gasstrom übertragene Wärmemenge entsprechend proportional erhöht oder erniedrigt.

Die in Fig. 1 gezeigte Anlage kommt zum Einsatz, wenn der Durchsatz je Zeiteinheit des zu verarbeitenden Gasstromes relativ niedrig ist. Wenn aber der Strom des flüssigen kryogenen Mediums einem Gasstrom mit hohem Durchsatzvoluaen zugefügt werden soll, ist die in Flg. 2 gezeigte Anlage vorzuziehen. Der jeweilige Volumendurchsatz des gasstromes, ab dem die Anlage gemäß Fig. 2 anstelle derjenigen nach Fig. 1 zum Einsatz kommen sollte, hängt von Wirtsohaftlichkeitserwägungen ab, die die benötigte Anlage betreffen.

Im Betrieb der Anlage gemäß Flg. 2 wird der in die Anlage durch die Zuleitung 42 eintretende Gasstrom in zwei Teil-

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ströme durch da« 3-Weg«-Ventil 44 aufgespalten. Dft« 3-Wege-Ventil 44 kann ein beliebige· Mengenregelventil »ein, da* durch die Dureheate-Steuereinrichtung A5 in der Zuleitung 46 gesteuert wird. Die Duroheatz-Steutreinrichtung k5 steuert dabei da· 3-Wege-Ventil 44 »o, daQ sich in der Zuleitung 46 ein vorbestimmter Gasdurohaats Je Eeiteinheit einstellt. Die jeweilige Grüße dieses Durcheatsee hängt von verschiedenen Faktoren ab, z.B. vora den Durchsatz an zu verdampfendem kryogenem MedlUH und der erstreb» ten AuslaBtemperatur des vereinigten Strome·. Zur entsprechenden Bestimmung der optimalen Dur oh· ats mengen- der Tenpe« raturen und der Größe der erforderlichen Anlage reichen gewöhnliche ingenleurma'ßige Berechnungen au·.

Der die Zuleitung 46 durchströmende Tel!strom gelangt zur Heizschlange 48 des Erhitzers 50. Bei deren Durch strömung wird de« Teilstrom Wärme zugeführt. Der erhitzte Teilstrom gelangt dann in die Kontakt- und Mischvorrichtung über die Helfgasleitung 52. Innerhalb der Kontakt- und Mischvorrichtung 54 kommt der erhitzte Teilstron in innigen Kontakt mit dem dort ebenfalls eintretenden Strom an kryogenem Medium, so daß letzterer verdampft und sich mit dem Gasstrom vereinigt. Der vereinigte Strom an kryogen en» Medium und an Gas strömt aus der Kontakt- und Mischvorrichtung 54 durch die Ableitung 64 ab und vermischt eich sit dem Teilstrom in der Leitung 43. Eine Steueranordnung für die Temperatur und den Brennstoff, die im Ganzen mit bezeichnet 1st, steuert automatisch die im Erhitzer 50 verbrannte Brennstoffmenge auf gleiche Weise, wie dies vorstehend im Zusamaenhang mit dem Erhitzer 16 erläutert worden ist.

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Ε· versteht sich, daß verschiedene herkömmliche Steuersysteme in Verbindung mit den gezeigten Anlagen.eingesetzt werden können, um automatisch den Durchsatz an zu verdampfender kryogener Flüssigkeit, die Erhitzung des Gasstromes usw. zu steuern.

Im Betrieb der in den Fig. 3 und k gezeigten Kontakt- und Mischvorrichtung tritt der Heißgasstrom in den Behälter 72 durch den tang en ti al en ElnlaBanaohluß 7% ein. Verflüssigtes kryogenes Medium tritt in das perforiert· RohretUck 84 aus dem Anschluß 82 ein und wird in den Behälter 72 durch die Perforationen auagesprtiht. Auf Grund der tangentialen Anordnung der Einlaß- bzw. Auslaßanschlüsse 7*, 78 folgt der in den Behälter 72 eintretende Heißgasstrom einer im wesentlichen spiralförmigen Bahn in der Nähe der Behälterwandungen auf seinem Weg vom vorder en Ende 76 bis sum hinteren Ende 80· Auf diese Weise wird dem Heiflgasstrom ein hoher Turbulensgrad beim Durchlauf des Behälters 72 mitgeteilt. Der Strom an flüssigem kryogenem Medium, das in den Behälter 72 durch dl« Perforationen 85 de· Rohrsttlokes 84 eingesprüht wird, gelangt in innigen Kontakt mit dem turbulenten Heißgasstrom. Al· Ergebnis davon wird an die kryogene Flüssigkeit vom Heifigasstrom Wärme übertragen, durch die die Flüssigkeit verdampft und mit dem Gasstrom vermischt wird. Die mit dem Gasstrom vereinigten Dämpfe der kryogenen Flüssigkeit verlassen die Kontakt- und Mischvorrichtung durch den Auslaßansohlwß 78. £· versteht sich, daß anstelle der hier beschriebenen AusfUhrungsform der Kontakt- und Mi«ohvorrichtung für die Anlagen nach den Fig. 1 und 2 auch andere Kontakt- und Mischvorriohtungen eingesetzt werden können, die einen innigen Kontakt zwlachen dem

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Helßgasatrom und dem Strom des flüssigen kryogenen Medium« bewirken können.

Die Kontakt- und Mischvorrichtung auQ au« Werkstoffen hergestellt sein, die gegenüber den niedrige» Temperaturen der kryogenen Flüssigkeiten beständig sind. Es werden Jedoch beträchtlich geringere Mengen an diesen Werkstoffen benötigt, als dies bisher für die bekannten Heiseinrichtungen der Fall war. DarUberhinaus kann der erfindungsgemäß zur Anwendung kommende Erhitzer für den Gasstrom von jeder herkttamllohen Art und Auslegung s®ia_@ da darin weder niedrige Temperaturen noch eine 2-Phasen<»3trUHttng auftreten_e Di® la Betrieb auftretenden Probleme sind damit miniaal.

Dl® beschriebenen Verfahren und die hierfür Anlagen eignen sich insbesondere zur Verdampfung saaaenführung kryogener flüssiger Medien, wie z.B. v©n LNO oder LPQ, alt Erdgassträme» b@i der Durchführung von "Peak Shaving"-Prozeesen. S©# kann beispielsweise ein Brdgasstroa alt einea Druck von 28 at® und einer Temperatur von 4,5⁰C auf eine Temperatur von 17O⁰C «rhitst werden, indea dea Gasstroa Wärme in der QröSenordnung von 420 KJ/kg (181 BTü/p) des Gasstromes zugeführt werden. Bin Strom LNO alt einer Temperatur von -173°C erfordert eine Wärmezufuhr von 830 kj/kg (358 BTü/p), um verdampft und Auf eine Temperatur von 4,5⁰C überhitzt werden zu können. Somit sind 0,98 kg an Gas, das auf eine Temperatur von 170⁰C erhitzt ist, erforderlich, um 1 feg LNG zu verdampfen und damit zu vereinigen. Für einen Erdgasstrom mit einer Darohsatzmenge von 850 χ 10 Litern/tag (30 mmsofd) mit einem Druck von 28 ata und einer Temperatur von 4,5⁰C kann ein.herktSmmlloher

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Erhitzer in einer erfindungageBäSen Anlage verwendet werden, der de» Sasstroa angenähert 2,9 χ 10 Watt (10 χ ΙΟ⁶ BTU/h) xufUhren kann, ua hierdurch einen Stroa von 13 100 kg/h (28 900 lb/h) an LNG zu verdaapfen und zusaaaenzufUhren.

Daraus resultiert ein vereinigter Erdgasstroa von angenä-

Π
von %_t5°C.

hart 1270 χ IQ⁶ Liter/Tag (45 aasofd) alt einer Temperatur

Weiter· Vorteile der Erfindung Is Vergleich zu den bisher eingesetzten Verfahren und Anlagen, bei denen flüssige·) kryogen« Medium verdaapft und In Heizelnriohtungen Überhitzt wird, bevor es alt dea Gasstrom zusammengeführt wird, sind folgende:

1. Dl· Kontakt« und Mischvorrichtung kann in der gleichen Umgebung und in der Nähe a®s Speichertanke und der Pumpe für das verflUaslgte kryogen· Hediua angeordnet werden, wodurch dl· Notwendigkeit langer Leitungen für das kryogene Medina entfällt« In den bisherigen Verfahren und Anlagen aufi hingegen die Heizeinrichtung zua Verdaapfen und überhitzen der kryogenen Flüssigkeit voa Spelohertank und von der Puape entfernt angeordnet werden, ua gegenüber Feuer und Explosionsgefahren geschützt zu sein, woraus die Notwendigkeit zu langen Bohrleitungen zur Heranschaffung des flüssigen kryogenen Mediuas zur Heizeinrichtung resultiert.

2« Dl· Puap· zur Förderung des flüssigen kryogenen Mediums kann bei einer «rfindungsgeaäfien Anlage kleiner und billiger ••in al· bisher, da der der Einrichtung zua Verdaapfen und überhitzen der kryogenen Flüssigkeit zuzuschreibende Druck-

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verlust nicht mehr vorhanden let.

3. Wenn der Druck des Gasstromes von eine·) reißtiv hohen Wert auf einen niedrigen Druckpegel an der Stelle reduziert wird, an der die Verdampfung und Zu samen führung der kryogenen Flüssigkeit alt de« Gasstrom erfolgt, kann die Heiseinrichtung stromaufwärts und die Kontakt- und Mischvorrichtung stromabwärts von der Druokreduzlerungsstelle angeordnet werden. Das reduziert GrUOe und Kosten der hierzu benötigten Einrichtung gegenüber den bisher verwendeten Anlagen. Wenn beispielsweise der Gasstrom durch eine Pipeline mit einem Druck von 28 ata gefördert und dann auf einen Druokpegel von 1,4 ata zu Verteilerzwecken gedrosselt wird, kann er bei 28 ata erhitzt, aber bei i,k ata mit dem verdampften kryogenen Medium vereinigt werden. Diese Anordnung führt zu einer kleineren Heizeinrichtung und einer kleineren Pumpe für das kryogene Medium als bei den bekannten Anlagen, bei denen das flüssige kryogene Medium mit dem Gasstrom bei 28 ata verdampft, überhitzt and zusammengeführt wurde.

4. Wenn die Temperatur des Gasstromes vor der erhitzung höher als die Temperatur des angestrebten vereinigten Stromes ist, dann benötigt die erfindungsgemaSe Anlage eine geringere GesamtwKrmezufuhr als dl· bekannten Anlagen, well ein Teil des ursprünglichen WMratinhalts des Gasstromes zum Verdampfen und überhitzen des flüssigen kryogenen Mediums verwendet wird.

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Claims (1)

1. rttintiniprüohi

   i./Verfahren sua Verdampfen eines Strome· einer kryogenen ^-^ PlUaslgkeit and zu dessen Vereinigen alt eines Gasstrom, dadurch gekennzeichnet, daB der Qasstroa erhitzt wird und der Stroa der kryogenen Flüssigkeit direkt in den erhitzten Gasstro■ sub innigen Kontakt daalt eingespritzt wird.

   2* Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dafi das Erhitzen des aasstroaee in Abhängigkeit von der

   Teaperatur des vereinigten Stroaes an kryogener Flüssigkeit und an Oat gesteuert wird.

   3. Verfahren naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da0 4er Qasstroa zuerst in «Inen ersten und einen zweiten Teilstrea aufgeteilt wird, die kryegene Flüssigkeit alt de« ersten Teilstroa vereinigt und der zweite Telletrea dann alt dea Oealsoh aus rerdaapfter kryogener Flüssigkeit und dea ersten Teilstroa zusaaaengeführt wird.

   h. Verfahren aaoh eiaea der Aasprüohe 1 bis 3, dadurch gekennzelohnet, «at der tasstroa ein Irdgasstroa ist.

   3. Verfahren naoh elaeei 4er Aasprttohe 1 eis %, daduroh gekeaaseleanet, 4a· 41· kryogeae Flüssigkeit verflüssigtes Erdgas ist.

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   6. Verfahren nach ©ines» der Ansprüche 1 foi« 4, daduroh gekennzeichnet, daß die kryogen· Flüssigkeit verflUs-•igtee PetroleuBgae let.

   7. Einrichtung zua Verdampfen einee Stromes eines flüssigen kryogenen Mediums und zu dessen Vereinigen «it einesi Gasstrom, gekennzeichnet duroh einen an eine Qaazuleitung (12, 42) angesohlessenen Erhitzer (l6, 50) end duroh eine Kontakt- und Mi©@nvoryi©htung (20, 54), dl· über eine Heiflgasleitung (18, 52) mit d®e Erhitier (i6, 50) und über eine Speiseleitung (28, 52) imu ®ia® Einspritzvorrichtung (26, 6o) nit einer Quelle (22_e 56) für fltiesiges kryogen«β liediua verbundeis ist und «in® Ableitung (30, 64 und 56) für d®n vereinigten Stro» an Gas und kryogenes llediua aufweist»

   B₉ Einrichtung nacSi Asispru@h 7« dadurch gekennzeichnet, daß in der Ableitung, (30) ein Tenperaturttberwaohungsgerät (36) angeordnet ist_s das eine Steuervorrichtung (34) asi Erhitzer (16) zua Zweck der 'Regelung u®r den Gasstrosi ttbertrageraen WSnseaenge eteuert«

   9ο Binriefetsaag na©Si Anspru®Si 7 oder ®₈ ein Ventil (44) iß der Zuleitung (43) sur Auf-

   des Gaeatr®sj©8 in einen erstell un<3 einess «weiten Teilstr©®, eine Erlaits®rsuleituag (46) ser SufUhirasag «Se® ©s*etsn f®iistr©K®® νοβ Ventil (4%) ssss Erhits@? (50) und durch eine Bypass-Leituag (43) swieohen ' Ventil (44) Msö der AM@itiang (64) s@r Mteruag des

   zweiten Teilstroaea, die zu einer Auela01eltung (56) für den vereinigten Stroai an kryogenea Mediua und den •raten Teilttroa führt.

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   L e e r s e i t e