DE2912321A1 - Vorrichtung und verfahren zum verdampfen verfluessigten erdgases - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum verdampfen verfluessigten erdgases

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Description

OSAKA GAS COMPANY, LIMITED Osaka-shi, Japan
Vorrichtung und Verfahren zum Verdampfen verflüssigten
Erdgases
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verdampfen verflüssigten Erdgases, insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verdampfen verflüssigten Erdgases zu auf eine zur Verwendung geeignete Temperatur, z. B. eine Temperatur von etwa O bis etwa 30 0C erhitztem Erdgas.
Wie gut bekannt ist, hat verflüssigtes Erdgas eine niedrige Temperatur von etwa -160 0C. Demgemäß friert heißes Wasser oder Dampf im Fall seiner Verwendung zur Erhitzung des verflüssigten Gases zwecks Verdampfung und gibt so Anlaß für die Störung durch Verstopfung des Verdampfers. Verschiedene Verbesserungen wurden daher vorgenommen. Die gegenwärtig verwendeten Verdampfer sind hauptsächlich vom Offengerüsttyp, Zwischenfluidtyp und Tauchverbrennungstyp.
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Offengerüsttyp-Verdampfer verwenden Seewasser als eine Heizquelle für den Gegenstrom-Wärmeaustausch mit verflüssigtem Erdgas. Verdampfer dieses Typs sind frei von Verstopfungen durch Eisbildung, leicht zu betreiben und zu warten und werden daher in weitem Umfang eingesetzt. Jedoch bringen sie unvermeidlich eine Vereisung auf der Oberfläche des unteren Teils des Wärmeübergangsrohres mit sich, wodurch ein erhöhter Widerstand für Wärmeübergang entsteht, so daß der Verdampfer mit einer größeren Wärmeübergangsfläche und einem höheren Rauminhalt ausgelegt werden muß, was zu höheren Anlagekosten führt. Um einen verbesserten Wärmewirkungsgrad zu sichern, enthalten Verdampfer dieses Typs ein Aluminiumlegierungs-Wärmeübertragungsrohr besonderer Gestaltung.Dies macht die Verdampfer wirtschaftlich weiter nachteilig.
Statt der Verdampfung verflüssigten Erdgases durch direkte Erhitzung mit heißem .Wasser oder Dampf verwenden Verdampfer des Zwischenfluidtyps Propan, fluorierte Kohlenwasserstoffe oder dergleichen Kühlmittel mit einem niedrigen Gefrierpunkt in der Weise, daß das Kühlmittel zunächst mit heißem Wasser oder Dampf erhitzt wird, um die Verdampfung und Kondensation des Kühlmittels für die Verdampfung verflüssigten Erdgases auszunutzen. Verdampfer dieser Art sind weniger aufwendig zu errichten als die des Offengestelltyps, erfordern jedoch Heizorgane, wie z. B. einen Brenner, zur Herstellung heißen Wassers oder Dampfs und sind daherewegen des Brennstoffverbrauchs kostspielig zu betreiben.
Verdampfer des Tauchverbrennungstyps weisen ein in Wasser eingetauchtes Rohr auf, das mit einem von einem Brenner
darin eingeblasenen Verbrennungsgas erhitzt wird, um mit dem Wasser das durch das Rohr strömende verflüssigte Erdgas zu erhitzen. Wie der Zwischenfluidtyp bringen Verdampfer des dritten Typs Brennstoffkosten mit sich und sind teuer zu betreiben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verdampfen verflüssigten Erdgases zu entwickeln, die bzw. das Wasser aus dem Meer, einem Fluß oder einem See, besonders Meeresbuchtwasser, oder warmes Abwasser von verschiedenen industriellen Prozessen als Heizquelle ohne das-Erfordernis der Verwendung irgendeines Brennstoffs verwendet und wirtschaftlich zu betreiben sowie unaufwendig zu bauen ist. Außerdem sollen Verstopfungen aufgrund einer Eisbildung des Heizquellenwassers völlig vermieden werden, es soll auf eine, der Temperatur des Heizquellenwassers nahe Temperatur, beispielsweise auf eine Temperatur von etwa 0 bis etwa 30 0C erhitztes verdampftes Erdgas erzeugt werden, es sollen Einsparungen bezüglich der Menge des verwendeten Heizquellenwassers und eine verringerte Verlusthöhe erzielt werden, und es soll die Erzeugung des verdampften verflüssigten "Erdgases mit Sicherheit unter Verwendung des genannten Heizquellenwassers mit einer Temperatur in einem weiten Bereich, z. B. von etwa 0 bis etwa 30 0C ermöglicht werden.
Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist zunächst eine Vorrichtung zum Verdampfen verflüssigten Erdgases, gekennzeichnet durch einen Wärmeaustauscher des Zwischenfluidtyps zur Bildung verdampften
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Erdgases aus dem verflüssigten Erdgas mit Verwendung von Meeresbuchtwasser oder warmen Abwasser als Heizquelle und eines Kühlmittels als Heizmedium und einen Vielrohr-Wärmeaustauscher zum Erhitzen des verdampften Erdgases vom ersten Wärmeaustauscher durch Wärmeaustausch des verdampften Erdgases mit . dem als Heizquelle dienenden Meeresbuchtwasser oder warmen Abwasser.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüche
gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß enthält der Wärmeaustauscher des indirekt erhitzenden Zwischenfluidtyps ein Kühlmittel gemäß der folgenden Erläuterung. Das im Wärmeaustauscher eingeschlossene Kühlmittel wird in einem unteren flüssigen Teil und in einem oberen Dampfteil aufgeteilt.
Beispiele brauchbarer Kühlmittel sind solche bereits bekannten, unter denen man vorzugsweise unaufwendige Kühlmittel mit möglichst niedrigem Schmelzpunkt verwendet. Besondere Beispiele sind Propan (Schmelzpunkt: -189,9 0C, Siedepunkt: -42,1 0C), fluorierte Kohlenwasserstoffe, wie z. B. CCl2F2 (Schmelzpunkt: -157,8 0C, Siedepunkt: -29,8 0C) usw., und Ammoniak (Schmelzpunkt: -77,7 0C, Siedepunkt: -33,3 0C)
Das Kühlmittel innerhalb des Austauschers wird üblicherweise bei erhöhtem Druck verwendet, der, obwohl mit den Betriebsbedingungen variabel, allgemein im Bereich von
2
etwa 0 bis etwa 5 kg/cm liegt. Die Drücke in dieser Beschreibung sind sämtlich als Manometerdruck ausgedrückt.
Der untere Teil des Wärmeaustauschers, wo der flüssige Kühlmittelanteil vorliegt, ist mit Leitungen für als Heizquelle dienendes Meeresbuchtwasser oder warmes Abwasser versehen·
Der untere Flüssigkühlmittelteii wird mit dem durch die Leitungen strömenden Wasser indirekt erhitzt, und das verdampfte Kühlmittel strömt in den oberen Dampfteil. Andererseits wird der obere Dampfkühlmittelteil zum Erhitzen verflüssigten Erdgases durch Wärmeaustausch verwendet, woraufhin der Dampf kondensiert. Das kondensierte Kühlmittel kehrt in den unteren Flüssigkeitsteil zurück. In dieser Weise durchläuft das Kühlmittel wiederholt Verdampfung und Kondensation.
Da der untere Flüssigkühlmittelteii im Wärmeaustauscher eine sehr niedrige Temperatur hat, ergibt sich die Möglichkeit, daß, wenn Wärmeaustausch zwischen dem Meeresbuchtwasser oder dem warmen Abwasser und dem Kühlmittel vorgenommen wird, das Wasser in den Leitungen erstarrt, doch läßt sich dieses Problem leicht durch Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit des Wassers durch die Leitungen überwinden. Jedoch ist die Strömungsgeschwindigkeit vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt her begrenzt, so daß vermieden werden sollte, die Temperatur des Kühlmittels auf ein übermäßig niedriges Niveau zu senken. Üblicherweise ist die Temperatur des Kühlmittels nicht niedriger als etwa -10 °C (bei etwa 2,5 kg/cm ) für
Propan und nicht niedriger als etwa -15 0C (bei etwa
2
0,9 kg/cm ) für CCl3F2, wenn das Wasser vor Eintritt in den
Wärmeaustauscher eine Temperatur von etwa 6 0C und eine Strömungsgeschwindigkeit von etwa 2 m/s aufweist. Die Erhitzung des Kühlmittels mit dem Wasser auf eine nicht über dem Gefrierpunkt des Wassers liegende Temperatur macht es möglich, eine geringere Wärmeübergangsfläche zu verwenden, als das Erhitzen des Kühlmittels mit dem Wasser auf
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eine nicht unter dem Gefrierpunkt des Wassers liegende Temperatur erfordert.
Der obere, den Kühlmitteldampf aufnehmende Teil des Wärmeaustauschers ist mit Leitungen für das verflüssigte Erdgas versehen» Das durch die Leitungen strömende verflüssigte Erdgas wird mit dem Kühlmitteldampf erhitzt und während seines Durchstroms verdampft» Das verflüssigte Erdgas wird in die Leitungen üblicherweise bei erhöhtem
Druck eingelassen, der allgemein etwa 5 bis etwa 100 kg/cm beträgt, obwohl er in weitem Ausmaß variabel ist.
Da auf diesen Wärmeaustauscher ein weiterer, als Nacherhitzer dienender Wärmeaustauscher folgt, lassen sich die Zwecke der Erfindung insoweit voll erreichen, als das verflüssigte "Erdgas durch den Zwischenfluidaustauscher fast verdampft wird, obwohl das erhaltene verdampfte Gas eine niedrige Temperatur aufweist. Beispielsweise hat, wenn das verflüssigte Erdgas dem Wärmeaustauscher mit
2 einem Druck von etwa 10 bis etwa 70 kg/cm zugeführt wird, das aus dem Wärmeaustauscher austretende verdampfte Erdgas eine Temperatur von etwa -30 bis etwa -50 C.
Dementsprechend läßt sich der Betrieb mit einer geringeren Wärmeübergangsfläche .zwischen dem verflüssigten Erdgas und dem Kühlmittel durchführen, als wenn ein Wärmeaustauscher das verflüssigte Erdgas verdampft und das verdampfte Gas gleichzei· auf eine
erhitzt.
auf eine Temperatur von e twa 0 bis etwa 30 C ^
Erfindungsgemäß können die Wärmeübergangsfläche zwischen dem Heizquellenwasser und dem Kühlmittel sowie die Wärmeübergangsfläche zwischen dem Kühlmittel und dem verflüssigten
Erdgas mit dem Ergebnis verringert werden, daß der Zwischenfluid-Wärmeaustauscher kompakt gemacht werden kann.
Erfindungsgemäß ist ein Vielrohr-Wärmeaustauscher in Reihe mit dem oben beschriebenen Wärmeaustauscher angeordnet. Das verdampfte Erdgas, das eine niedrige Temperatur (etwa -30 bis etwa -50 0C) aufweist, und aus dem Wärmeaustauscher des Zwischenfluidtyps austritt, wird in den Vielrohr-Wärmeaustauscher eingeführt, in dem das Gas in Kontakt mit Heizquellenwasser gebracht und dadurch auf eine der Temperatur des Wassers nahe Temperatur erhitzt wird.
Das als die Heizquelle bei der Erfindung brauchbare Meeresbuchtwasser oder warme Abwasser hat eine Umgebungstemperatur von z. B. etwa 0 bis etwa 30 °C. Das Wasser wird in die Wärmeaustauscher mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit von z. B. etwa 1,5 m/s bis etwa 3,0 m/s eingeführt, um ein Erstarren zu vermeiden.
Der Zwischenfluid-Wärmeaustauscher und der Vielrohr-Wärmeaustauscher können bezüglich der Zufuhr des Heizquellenwassers entweder in Reihe oder parallel angeordnet sein. Im ersteren Fall muß das Wasser vom Vielrohr-Wärmeaustauscher zum Zwischenfluid-Wärmeaustauscher geleitet werden. Die Reihenschaltungszufuhr führt zu ^Ersparnissen bei der Menge des verwendeten Heizquellenwassers.
Wenn das Heizquellenwasser beiden Wärmeaustauschern in Parallelschaltung zugeführt wird, ist der Vielrohr-Wärme-
austauscher mit einem Wassersufuhrkreis für Gegenstrom- oder Gleichstromkontakt mit dem verdampften Erdgas ausgerüstet, Alternativ können der Gegenstromkreis und der Gleichstromkreis in Kombination vorgesehen sein, in welchem Fall einer der Kreise selektiv betrieben werden kann, indem
die für die Kreise vorgesehenen Ventile entsprechend der Temperatur des Heizquellenwassers umgeschaltet werden. Beispielsweise wird der Gegenstromkreis eingesetzt, wenn das Wasser eine relativ hohe Temperatur aufweist,, während der Gleichstromkreis verwendet wird, wenn das Wasser eine äußerst niedrige Temperatur hat.
Der Wärmeaustausch zwischen dem verdampften ^Erdgas und dem Heizquellenwasser im Vielrohr-Wärmeaustauscher kann vom Gesichtspunkt des Wärmewirkungsgrades her vorteilhafter durch Gegenstromkontakt als durch Gleichstromkontakt erfolgen.
Das verdampfte Erdgas hat beim Eintritt in den Wärme- austauscher eine niedrige Temperatur von beispielsweise etwa -30 bis etwa -50 0C. Daher besteht die Möglichkeit, daß das Heizquellenwasser beim Wärmeaustausch mit dem verdampften Erdgas auf der Innenoberfläche des Wärmeübergangsrohres Eis bildet. Dies geschieht leichter beim Gegenstromkontakt als beim Gleichstromkontakt.
Wenn das Heizquellenwasser eine hohe Temperatur aufweist und nur eine verringerte Wahrscheinlichkeit der Eisbildung ' mit sich bringt, werden daher die Ventile zum Betrieb des Gegenstromkreises eingestellt, um einen wirksamen Wärmeaustausch
zwischen dem Wasser und dem verdampften Erdgas zu bewirken, während dann, wenn das Heizquellenwasser eine niedrige Temperatur aufweist und leichter zur Eisbildung neigt, der Gleichstromkreis verwendet wird, um Störungen durch Eisbildung zu vermeiden, obwohl dabei der Wärmewirkungsgrad etwas geopfert wird.
Wenn der Wärmeaustauscher je nach den Temperaturbedingungen des Heizquellenwassers in der vorstehend beschriebenen Weise im Gleichstrom oder im Gegenstrom betrieben wird, können das Heizquellenwasser und das verdampfte Erdgas den*j Wärmeaustausch ohne Auftreten von Eisbildungsstörungen, die das Wärmeübergangsrohr verstopfen könnten, unterworfen werden.
Wie bereits beschrieben, können der Wärmeaustausch zwischen dem Meeresbuchtwasser oder dem warmen Abwasser und dem Kühlmittel und der Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und dem verflüssigten Erdgas über eine verringerte Fläche im Zwischenfluid-Wämeaus tatischer gemäß-, der Erfindung erfolgen, so daß der Wärmeaustauscher sehr kompakt konstruiert werden kann. Außerdem . ist ein Vielrohr-Wärmeaustauscher, der billig erhältlich ist, in Reihenschaltung mit diesem Wärmeaustauscher verwendbar. Infolgedessen kann der gesamte Verdampfer zu weit verringerten Kosten gebaut werden. Der Verdampfer ist weiter billig zu betreiben, da Meeresbuchtwasser oder warmes Abwasser als Heizquelle verwendet wird.
Die Erfindung wird anhand zweier in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen:
Fig« 1 eine Vorderansicht,, die schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung darstellt, bei der das Heizquellenwasser in Reihenschaltung zugeführt wird; und
Fig. 2 eine Vorderansicht, die schematisch eine andere erfindungsgemäße Vorrichtung darstellt, in der das Heizquellenwasser in Parallelschaltung zugeführt wird.
Fig. 1 zeigt ein Äusführungsbeispiel der Erfindung, gemäß dem Heizquellenwasser einem Vielrohr-Wärmeaustauscher des Gegenstromtyps zugeführt wird, von dem das Wasser anschließend einem Wärmeaustauscher 1 des Zwischenfluidtyps in Reihenschaltung zugeführt wird»
Bei diesem Äusführungsbeispiel wird Heizquellenwasser,, wie z. B. Seewasser oder warmes Abwasser, durch eine Leitung in den Wärmeaustauscher 2 eingeführt, in demjdas Wasser zunächst zum Erhitzen des unten erwähn ten verdampften Erdgases verwendet wird. Das Heizquellenwasser wird dann durch eine Leitung 4 in den Wärmeaustauscher 1 geleitet« Beim Strömen durch den unteren Teil 1a des Wärmeaustauschers 1 wird das Wasser einem Wärmeaustausch mit einem Kühlmittel, wie z. B. Propan oder CCl^F2 unterworfen, das im unteren Teil 1a in Form einer Flüssigkeit enthalten ist, gibt dabei Wärme an das Kühlmittel ab und wird durch eine Leitung 5 abgeleitet. Ein Teil des mit dem Heizquellenwasser erhitzten Kühlmittels verdampft unter Bildung einer Dampfphase im oberen Teil 1b des Wärmeaustauschers 1, um einen Wärmeaustausch mit dem unten erläuterten verflüssigten Erdgas durchzumachen.
Verflüssigtes Erdgas wird durch eine Leitung 6 in den oberen Teil 1b des Zwischenfluid-Wärmeaustauschers 1 eingeführt, in/dem das Gas einem Wärmeaustausch mit dem im oberen Teil 1b vorhandenen Dampfphasen-Kühlmittel unterworfen wird, während es durch eine Leitung 7 strömt, und bei Aufnahme von Wärme vom Kühlmittel verdampft. Das verdampfte Erdgas strömt durch eine Leitung 8 in den Vielrohr-Wärmeaustauscher 2, in welchem das Gas einen Wärmeaustausch mit dem Heizquellenwasser durchmacht und dadurch erhitzt wird. Das Gas wird^ danach mittels einer Leitung 9 erfaßt und gesammelt. Ein Teil des dem Wärmeaustausch mit dem verdampften Erdgas, unterworfenen Dampfphasen-Kühlmittelü kehrt nach Kondensation zur flüssigen Phase im unteren Teil 1a zurück, wo er mit dem Heizquellenwasser wieder erhitzt wird und erneut verdampft. Das verdampfte Kühlmittel kehrt zum oberen Teil 1b zurück. In dieser Weise durchläuft das Kühlmittel wiederholt eine Kondensation und eine Verdampfung, so daß es durch den Wärmeaustauscher 1 zwischen dem oberen Teil 1b und dem unteren Teil 1a zirkuliert.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung gemäß der Erfindung, in der das Heizquellenwasser durch die Wärmeaustauscher in einer Reihenschaltung durchgeleitet wird, erfordert eine geringere Menge des Heizquellenwassers als sonst und ist daher besonders nützlich, wenn der Wassernachschub begrenzt ist» wie es beim warmen Abwasser der Fall ist.
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Fig, 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das einen Zwischenfluid-Wärmeaustauscher 10 und einen Yielrohr-Wärmeaustauscher 11 umfaßt, die bezüglich der Zufuhr des HeiEquelienwassers parallel geschaltet sind. Der Vielrohr-Wärmeaustauscher 11 enthält einen Gegenstromkreis und einen Gleichstromkreis.
Bsi -iissem Äusführungsbeispiel wird Heizquellenwasser durch eise Leitung 12 dem Zwischenfluid-Wärmeaustauscher zugeführt, inalas Wasser ein Flüsigphasen-Kühlmittel in einem unteren Teil 10a erhitzt und die Verdampfung eines Teils des Kühlmittels verursacht» Das Wasser wird danach durch eine Leitung 13 abgezogen.
Das Heizquellenwasser wird dem Vielrohr-Wärmeaustauscher 11 durch einen Gegenstromkreis, der Leitungen 12, 14, 15, 16, 17 und 18 umfaßt, oder durch einen Gleichstromkreis zugeführt, der Leitungen 12, 14, 19, 16, 15, und 18 umfaßt. Das Umschalten zwischen dem Gegenstromkreis und dem Gleichstromkreis wird durch Betätigen iron Ventilen 21, 22, 23 und 24 an den erwähnten Leitungen durchgeführt. Die Ventile 21 und 22 werden geöffnet und die Ventile 23 und geschlossen, wenn der Gegenstromkreis betrieben werden soll. Um den Gleichstromkreis einzusetzen, werden die Ventile und 24 geöffnet und die Ventile 21 und 22 geschlossen.
Verflüssigtes Erdgas wird dem Zwischenfluid-Wärmeaustauscher 1O durch eine Leitung 25 zugeführt. Beim Strömen durch das Dampfphasen-Kühlmittel im oberen Teil 10b des Wärmeaustauschers 10 wird das flüssige Gas dem Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel unterworfen und veräampft bei Aufnahme von Wärme. Das verdampfte Gas wird durch eine Leitung 26
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in den Vielrohr-Wärmeaustauscher 11 eingeführt. Andererseits gibt ein Teil des Kühlmitteldampfs Wärme beim Wärmeaustausch ab und kondensiert, so daß dieser Teil in die flüssige Phase im unteren Teil 10a zurückkehrt= Das verdampfte Erdgas, das durch die Leitung 26 in den Wärmeaustauscher 11 geleitet ist, wird dem Wärmeaustausch mit dem Heizquellenwasser in Gegenstrom- oder Gleichstrombeziehung unterworfen und dadurch erhitzt. Das Gas wird mittels einer Leitung 27 erfaßt und gesammelt.
Wenn das Heizquellenwasser eine relativ hohe Temperatur von z. B. etwa 5 bis etwa 30 C aufweist ,wird das Wasser dem Vielrohr-Wärmeaustauscher 11 durch den Gegenstromkreis zugeführt, wodurch das verdampfte Erdgas dem Wärmeaustausch mit dem Wasser im Gegenstrom dazu mit hohem Wärmewirkungsgrad unterworfen wird.
Wenn das Heisquelienwasser eine relativ niedrige Temperatur von beispielsweise etwa 0 bis etwa 5·";0C aufweist, wird das Wasser dem Vielrohr-Wärmeaustauscher 11 durch den Gleichstromkreis zugeführt„ wodurch ein Wärmeaustausch des verdampften Erdgases mit dem Wasser im Gleichstrom de-.»--** bewirkt wird und so das Gas erhitzt wird. Der so im Gleichstrom erreichte Wärmeaustausch führt, da thermisch von nicht zu hohem Wirkungsgrad, zu einer entsprechend geringeren Abnahme der Temperatur des Heizquellenwassers, so daß die Wahrscheinlichkeit beseitigt wird, daß die Wärmeübergangsrohre durch Eisbildung verstopft werden. Die Vorrichtung kann daher mit Sicherheit auch bei Verwendung von Heizquellenwasser relativ niedriger Temperatur betrieben werden.
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Beispiele 1 und 2
Verflüssigtes Erdgas (LNG) wird mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie schematisch in Fig. 1 dargestellt ist, verdampft. Die Ergebnisse sind in der Tabelle angegeben»
Tabelle 1
—"" Beispiel _ 1 2
LKG-Strömungsdurchsatz
(t/h)		 100 • 150
LNG-Druck
Ckg/CRi2 G)		 33 33
Temp, des LKG am Einlaß des
Austauschers 1 (0C)		 -150 -150
Temp, des LNG am Auslaß des
Austauschers 1 (0C)		 -28 -32
Temp, des LNG am Auslaß des
Austauschers 2 (0C)		 4 6
Seewasserströmungsdurchsatz
(t/h)		 3,000 3,000
Temp, des Seewassers am Einlaß
des Austauschers 2 ( C)		 6 10
Temp, des Seewassers am Auslaß
des Austauschers 1 (0C)		 0 1
Seewasserverlust * (m) 8,0 7,0
Zwisdienheizmedium Propan Propan
Temperatur des Mediums (0C) -15 »14
Seewasserverlusthöhe wird aus der Durchschnittsdicke des Eisüberzugs auf der Wärmeübergangsoberfläche berechnet.
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Versuche zeigen, daß ein herkömmlicher Offengerüst-Verdampfer 5000 t/h Seewasser mit der gleichen Temperatur wie in der Tabelle 1 erfordert, wenn verflüssigtes Erdgas in der gleichen Menge wie in der Tabelle 1 verdampft
wird um verdampftes verflüssigtes Erdgas der gleichen Temperatur wie in der Tabelle 1 zu erhalten. ■
Erfindungsgemäß läßt sich die Menge des einzusetzenden Seewassers um etwa 40 % im Vergleich mit dem herkömmlichen Offengerüst-Verdampfer verringern.
Beispiele 3 bis 6
Verflüssigtes Erdgas (LNG) wird mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verdampft, wie sie schematisch in Fig. 2 dargestellt ist. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 aufgeführt.
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Tabelle 2
~~""~---^^^ Beispiel GegenstroHi 3 4 Gleichstrom 6
LNG=S trönvangsdurchsatz
(t/h)		 80 8O 5 80
LNG-Druck {kg/cm*" G) 33 33 80 33
Temp» des LKG am Einlaß
des austaüsciiers 10 C0C)		 -150 -150 33 -150
Temp, des LHG am Auslaß
des A^stauschers 10 (0C)		 -39 „37 -150 ' -39
Temp, des LHG am Auslaß
des Austauschers 11 (0C)		 3 .. 4 -45 1
Seewasserströnrangsdurch-
satz des Austauschers 10
(t/h)
i		 2,000 2,000 „1 2,,QQQ
Seewasserströmungs-
durchsatz des aus™
tauschers 11 {t/h)		 800 800 2a000 800
Seewasserteiap. am Einlaß
der Austauscher 10 und 11
C0C) 		6 7 800 6
Seewassertemp. am Auslaß
ι des Austauschers 10 (0C) 		0 . 1 5 0
Seewassertemp« am Auslaß
des Austauschers 11 C C) 		3" 4 0 3
Seewasserverlust des
Austauschers 1O (m)		 2,98 2,83 1 2,98
Seewasserverlust des
Austauschers 11 Cm)		 3,57 . 3,10 3,84 3,17
Zwischenheizmedium Propan Propan 3,56 Propan
Temp, des Mediums (0C) -12 ; -10 Propan -12
-19
909Β42/Ώ893
e e r s e
it

Claims (12)

  1. Patentansprüche
    Ί/ Vorrichtung zum Verdampfen verflüssigten Erdgases, gekennzeichnet durch einen Wärmeaustauscher (1; 10) des Zwischenfiuidtyps zur Bildung verdampften Erdgases aus dem verflüssigten Erdgas mit Verwendung von Meeresbuchtwasser oder warmem Abwasser als Heizquelle und eines Kühlmittels als Heizmedium und einen Vielrohr-Wärmeaustauscher |2j 11) zum Erhitzen des verdampften Erdgases vom ersten Wärmeaustauscher (1? 10) durch Wärmeaustausch des verdampften Erdgases mit dem als Heizquelle dienenden Meeresbuchtwasser oder warmen Abwasser.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung (3) zum Zuführen des Heizquellenwassers zum Vielrohr-Wärmeaustauscher (2) und eine Leitung (4) zum Zuführen des Wassers vom Vielrohr-Wärmeaustauscher (2) zum Zwischenfluidtyp-Wärmeaustauscher (1) in Reihe verbunden sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung (12) zum Zuführen des Heizquellenwassers zum Zwischenwärmeaustauscher (10) und eine Leitung (14) zum Zuführen des Heizquellenwassers zum Vielrohr-Wärmeaustauscher (11) parallel geschaltet sind.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß die Heizquellenwasser-Zuführleitung (14) des Vielrohr-Wärmeaustauschers (11) einen Gegenstromkontaktkreis (15, 16, 17, 18) aufweist.
    76-(OGG-549-024)-TP
    lmt ο
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizquellenwasser-Zuführleitung (14) des Vielrohr-Wärmeaustauschers (11) einen Gleichstromkontaktkreis (19, 16, 15, 20, 18) aufweist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, daß die Heizquellenwasser-Zuführleitung (14) des Vielrohr-Wärmeaustauschers (11) einen Gegenstromkontaktkreis (15, 16, 17, 18) und einen Gleichstromkontaktkreis (19, 16, 15, 20, 18) aufweist und diese Kreise mit Ventilen (21, 22, 23, 24) zum Umschalten der Kreise ausgerüstet sind.
  7. 7. Verfahren zum Verdampfen verflüssigten ..Erdgases, vorzugsweise unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das verflüssigte Erdgas durch einen ein Heizmedium enthaltenden Zwischenfluidtyp-Wärmeaustauscher leitet, wobei man das Heizmedium dem Wärmeaustausch mit Meeresbuchtwasser oder warmem Abwasser im Wärmeaustauscher unterwirft und dabei das Heizmedium auf einer nicht höheren Temperatur als dem Gefrierpunkt des Wassers hält, um dadurch verdampftes Erdgas mit niedriger Temperatur aus dem verflüssigten Erdgas eu bilden, und daß man das verdampfte Erdgas einem Wärmeaustausch mit Meeresbuchtwasser oder warmem Abwasser in einem Vielrohr-Wärmeaustauscher unterwirft, um das verdampfte Erdgas auf eine der Temperatur des Wassers nahe Temperatur zu erhitzen.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das verdampfte Erdgas im Vielrohr-Wärmeaustauscher einem Gegenstromwärmeaustausch mit dem Wärmeaustauscher von seinem Hinterende zugeführtem Heizquellenwasser unterwirft
    909842/0693
    β Λ _
    mid das von diesem Wärmeaustausch stammende Heizquellenwasser des gvjxschenfluidtyp-wärmeaustauscher zum Erhitzen des darin befindlichen Kühlmittels zuführt»
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kdizquellsnwasser dem Zwischenfluiätyp-Wärmeaustausclier und eiern dazu bezüglich der Zufuhr des Wassers parallel geschalteten Vielrohr-Wärmeaustauscher -zuführt«
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß man das Heizquelienwasser dem Vielrohr-Wärmeaustauscher in Gegenstrombeziehung zum zu erhitzenden Gas zuführt.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet ,daß man das Heizquelienwasser dem Vielrohr-Wärmeaustauscher in Gleiciistrombeziehung zum zu erhitzenden Gas zuführt«,
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,daß man das Heizquellenwasser dem Vielrohr-Wärmeaustauscher in Gegenstrombeziehung zum zu erhitzenden Gas zuführt,-wenn das Heizquellenwasser eine relativ hohe Temperatur aufweist, oder in Gleichstrombeziehung zum Gas zuführt, wenn das Wasser eine relativ niedrige Temperatur aufweist, und das Heizquellenwasser so unter der Steuerung von Ventilen selektiv im Gegenstrom oder im Gleichstrom zuführt.
    §09842/0693
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