DE3326524C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckreduziervorrichtung für unter hohem Druck stehende, Feststoffpartikel als dritte Phase enthaltende zweiphasige Fluide nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Druckreduziervorrichtung ist aus der JP-Anm. 56-1 08 365 bekannt. Bei dieser Druckreduziervorrichtung findet die Druckentlastung des zu entspannenden, unter hohem Druck stehenden Fluids innerhalb eines Zylinders statt, indem die Druckenergie umgewandelt und als mechanische Energie rückgewonnen wird. Das durch diesen Vorgang druckentspannte Fluid wird mittels mechanischer Energie aus anderen Zylindern zur nachfolgenden Verfahrensstufe geführt.

Die mechanische Bewegung während der Energieumwandlung bringt jedoch Probleme, wie Verschleiß oder Erosion sowie thermische Beeinflussung der gleitenden Elemente und der Ventile mit sich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Druckreduziervorrichtung derart weiterzubilden, daß der Verschleiß der Ventile und anderer Bauteile, die in direkter Berührung mit dem mit Feststoffpartikeln betrachteten Fluid stehen, auf ein Minimum reduziert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Innerhalb der eigentlichen Druckreduziervorrichtung gibt es keine gegeneinander beweglichen Teile, mit der Folge, daß keine Dichtigkeits- und Verschleißprobleme auftreten. Außerdem ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung der Druckreduziervorrichtung mit nur geringen zusätzlichen Maßnahmen eine Energierückgewinnung mit hohem Wirkungsgrad.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Flußdiagramm einer Ausführungsform einer Druckreduziervorrichtung;

Fig. 2 ein Indikatordiagramm der Druckreduziervorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Zeitdiagramm, das die Ablauffolge des Öffnens und Schließens der Ventile der Druckreduziervorrichtung gemäß Fig. 1 darstellt;

Fig. 4 eine Fig. 1 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 5 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Druck und der rückgewonnenen Leistung in einer Druckreduziersäule der Druckreduziervorrichtung gemäß Fig. 4 dargestellt;

Fig. 6 ein Flußdiagramm einer Druckreduziervorrichtung für Fluide gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 7(a) bis 7(d) Schaubilder zur Änderung des Flüssigkeitspegels während eines Zyklus in der Druckreduziersäule gemäß Fig. 6;

Fig. 8 ein Blockdiagramm eines Steuergeräts für die Steuerung der Druckreduziervorrichtung gemäß Fig. 6; und

Fig. 9 ein Flußdiagramm, das gemäß einer weiteren Ausführungsform eine in einer Kohleverflüssigungsanlage verwendete Druckreduziervorrichtung zeigt.

In den Figuren sind gleiche Teile durchweg mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt eine Druckreduziervorrichtung A, die bei einer Kohleverflüssigungsanlage angewendet ist. Es sind dargestellt: eine in einer Kohleverflüssigungsanlage verwendete Trennsäule 1 für unter hohem Druck stehendes Gas und Flüssigkeit, eine Zuführleitung 2 für eine Lösung des kohleverflüssigten Produkts, eine Trennsäule 5 für Gas und Flüssigkeit unter niedrigem Druck, Druckreduziersäulen 11, 12, 13 für Gas und Flüssigkeit, Zuführventile 14, 15, 16 für im Druck zu reduzierende Flüssigkeit, Abführventile 17, 18, 19 für im Druck reduzierte Flüssigkeit, Auslaßventile 20, 21, 22 für unter niedrigem Druck stehendes Gas und Einlaß/Auslaßventile 23, 24, 25 für unter hohem Druck stehendes Gas. Die Druckreduziersäulen 11 bis 13 sind parallel zueinander durch die Ventile 14 bis 16, 17 bis 19, 20 bis 22, und 23 bis 25 jeweils miteinander verbunden. Ferner sind sie durch die Zuführventile 14 bis 16 und eine Leitung 3 mit der Trennsäule 1 an derem Boden, und auch durch die Einlaß/Auslaßventile 23 bis 25 und eine Leitung 4 mit der Trennsäule 1 an derem oberen Bereich verbunden. Andererseits sind die Druckreduziersäulen 11, 12, 13 auch durch die Abführventile 17 bis 19 und eine Leitung 6 mit der Trennsäule 5 an derem mittigen Abschnitt und durch die Auslaßventile 20 bis 22 und eine Leitung 7 mit dem oberen Bereich der Trennsäule 5 verbunden. Zwischen den Leitungen 3 und 6 verläuft aus Sicherheitsgründen eine Bypaßleitung 9 mit einem Druckreduzierventil 10.

Im Betrieb werden die einzelnen Druckreduziersäulen 11 bis 13 durch eine Folgesteuerung der entsprechenden Ventile in einem Kreislauf betreiben, der Zuführung der Flüssigkeit, Druckreduzierung, Auslassen der Flüssigkeit und Druckerhöhung umfaßt. Dies ist im Detail anhand der Druckreduziersäule 11 beschrieben, die sich in einem Zustand befindet, in dem die Stufe der Druckerhöhung abgeschlossen wurde. Im Zustand A gemäß Fig. 2, in dem die Stufe der Druckerhöhung abgeschlossen ist, wird das Einlaß/Auslaßventil 23 für unter hohem Druck stehendes Gas geöffnet und die anderen Ventile 14, 17 und 20 sind geschlosen. Der Flüssigkeitspegel in der Druckreduziersäule 11 ist gemäß Fig. 2 zu L ₁ festgelegt. Wenn das Zuführventil 14 geöffnet wird, wird aus der Trennsäule 1 eine unter hohem Druck stehende Lösung des kohleverflüssigten Produkts (z. B. 250 kg/cm²) in die Druckreduziersäule 11 gebracht. Die darin befindliche Flüssigkeit gelangt gemäß des Diagramms von Fig. 2 vom Zustand A in den Zustand B, wodurch der Flüssigkeitspegel von L ₁ zu L ₃ angehoben wird, wobei anschließend zunächst das Einlaß/Auslaßventil 23 geschlossen und dann das Zuführventil 14 geschlossen wird. Während dieser Zeitspanne strömt das unter hohem Druck stehende Gas durch die Leitung 4 zurück und wird von einer Leitung 27 abgegeben. Wenn das Auslaßventil 20 für unter niedrigem Druck stehendes Gas geöffnet wird, wird ein in der Lösung innerhalb der Druckreduziersäule 11 gelöstes Gas zusammen mit einem am oberen Bereich der Druckreduziersäule 11 verbleibenden unter hohem Druck stehendes Gas zur Leitung 7 ausgelassen. Folglich vermindert sich der Druck der Lösung auf ein bestimmtes Maß (z. B. 100 kg/cm²); (Zustand B → Zustand C). Gleichzeitig steigt der Flüssigkeitspegel in der Druckreduziersäule 11 von L ₃ auf L ₄, und die Gasphase und die Flüssigkeitsphase in der Druckreduziersäule 11 erreichen einen Gleichgewichtszustand. Bei diesem wird das Abführventil 17 für im Druck reduzierte Flüssigkeit geöffnet, wodurch das unter niedrigem Druck stehende Gas vom Auslaßventil 20 in die Druckreduziersäule 11 strömt, während die reduzierte Lösung des kohleverflüssigten Produkts aus dieser in die Trennsäule 5 (Zustand C → Zustand D) strömt. Folglich fällt der Flüssigkeitspegel in der Druckreduziersäule 11 von L ₄ auf L ₂ ab. Zum Zeitpunkt des Erreichens des Zustands D wird zunächst das Auslaßventil 20 für unter niedrigem Druck stehendes Gas geschlossen und dann das Abführventil 17 für die im Druck reduzierte Flüssigkeit geschlossen, gefolgt von einer Öffnung des Einlaß/ Auslaßventils 23 für unter hohem Druck stehendes Gas. Hierdurch steigt der Druck der Flüssigkeit in der Druckreduziersäule 11 auf den gleichen Betrag wie derjenige des unter hohem Druck stehendes Gases (Zustand D → Zustand A) an. Der Flüssigkeitspegel fällt von L ₂ auf L ₁ ab. Nach Erreichen eines Gleichgewichtszustandes wird im System ein nachfolgender Kreislauf vollzogen. Dieser Betriebskreislauf wird in den jeweiligen Druckreduziersäulen 11 bis 13 durchgeführt, d. h. diese werden so betrieben, daß die Flüssigkeitszuführ- und -auslaßschritte stetig in einem Kreislauf durchgeführt werden, bzw. daß die Mengen der durch die Leitungen 3 und 6 strömenden Lösung des kohleverflüssigten Produkts konstant gehalten sind. Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm zum Öffnen und Schließen der Druckreduziersäulen 11, 12, 13, in welchem die Markierungen "" und "" den geöffneten Zustand des jeweils bezeichneten Ventils anzeigen.

Wie aus dem Vorstehenden offensichtlich ist, wird die Druckreduziervorrichtung derart betrieben, daß die Druckreduzierung der Flüssigkeit in der Druckreduziersäule durch genaue Betätigung der Einlaß/Auslaß- bzw. der Auslaßventile für unter hohem Druck stehendes Gas bzw. für unter niedrigem Druck stehendes Gas richtig betätigt werden, so daß keine Erosion der Ventile durch Feststoffe organischer Natur auftritt. Zusätzlich werden die Zuführventile der im Druck zu reduzierenden Flüssigkeit und die Abführventile der im Druck reduzierten Flüssigkeit derart geöffnet oder geschlossen, daß zwischen den Druckreduziersäulen und jeder der Trennsäulen keine Druckdifferenz besteht, wodurch keine Flüssigkeitsströmung auftritt. Folglich kann der Verschleiß der Ventile auf ein geringes Maß verringert werden. Darüber hinaus werden keine gleitenden Elemente verwendet. Dies ist deshalb sehr vorteilhaft, da keine Dichtung zwischen dem gleitenden Element und einem Zylinder erforderlich ist, wodurch Wartung vereinfacht und die Haltbarkeit wesentlich verbessert sind.

Bei obiger Ausführungsform ist die Betriebsweise einer Druckreduziersäule dargestellt; es sorgen jedoch mehrere Druckreduziersäulen gemäß Fig. 1, deren entsprechende Ventile für unter hohem Druck stehendes Gas und für unter niedrigem Druck stehendes Gas in Parallelschaltung miteinander verbunden sind, für eine konstante Strömung der zugeführten bzw. abgeführten Flüssigkeiten.

Gemäß einer anderen Ausführungsform wird die Druckenergie als Leistung mit hohem Wirkungsgrad wiedergewonnen. Diese Energierückgewinnung kann sehr einfach durchgeführt werden, z. B. durch die Verbindung einer Expansionsmaschine G mit der Leitung 27 in Fig. 1, durch welche das unter hohem Druck stehende Gas, wie oben erwähnt, zurückströmt. Um eine noch wirkungsvollere Druckenergierückgewinnung durchzuführen, werden ein Zuführventil und eine erste Expansionsmaschine in Reihe geschaltet und diese Anordnung in Parallelschaltung mit dem Einlaß/Auslaßventil für unter hohem Druck stehendes Gas verbunden, und das unter hohem Druck stehende Gas wird durch das Zuführventil und die erste Expansionsmaschine in Reihenschaltung in die Druckreduziersäule geführt. Darüber hinaus ist eine weitere Serienschaltung eines Auslaßventils zur Druckminderung und einer zweiten Expansionsmaschine in Parallelschaltung mit dem Auslaßventil für unter niedrigem Druck stehendes Gas verbunden. Das unter hohem Druck stehende Gas wird durch diese Reihenschaltung ausgestoßen. Bei dieser Anordnung kann die Druckenergie zum Zeitpunkt des Zu- und Abführens des unter hohem Druck stehenden Gases als Leistung wiedergewonnen werden. Dies ist im Detail in Fig. 4 beschrieben.

Bei der Druckreduziervorrichtung gemäß Fig. 4 ist eine Reihenschaltung aus Gaszuführventilen 23′ bis 25′ zur Druckerhöhung und eine erste Expansionsmaschine G ₁, wie z. B. eine Turbine, vorgesehen, die mit den Gaszuführventilen 23′ bis 25′ in Verbindung steht. Diese Reihenschaltung ist parallel zu den Einlaß/Auslaßventilen 23 bis 25 für unter hohem Druck stehendes Gas angeordnet. Auf ähnliche Art ist parallel zu den Auslaßventilen 20 bis 22 für unter niedrigem Druck stehendes Gas eine weitere Reihenschaltung aus Auslaßventilen 20′ bis 22′ zur Druckminderung und eine zweite Expansionsmaschine G ₂, wie z. B. eine Turbine, vorgesehen. Aus Gründen der Einfachheit stehen erste und zweite Expansionsmaschine G ₁, G ₂ getrennt und sind direkt jeweils mit Generatoren G verbunden. Vorzugsweise sind die Maschinen in einer Achse angeordnet.

Es ist festzuhalten, daß die Einlaß/Auslaßventile 23 bis 25 für unter hohem Druck stehendes Gas und die Gaszuführventile 23′ bis 25′ durch Überladeventile ersetzt sein können. Dies trifft ebenfalls für die Auslaßventile 20 bis 22 für unter niedrigem Druck stehendes Gas als auch die Auslaßventile 20′ bis 22′ zu.

Im Betrieb werden im Zustand A gemäß Fig. 2, in dem die Druckerhöhung abgeschlossen ist, die Ventile 14, 17, 23, 23′, 20 und 20′ sämtlich geschlossen. Wenn das Zuführventil 14 für unter hohem Druck stehende Flüssigkeit und das Einlaß/Auslaßventil 23 für unter hohem Druck stehendes Gas geöffnet werden, beginnt die Stufe der Flüssigkeitszuführung (A → B). Die Flüssigkeit hohen Drucks und hoher Temperatur bzw. die Lösung wird aus der Trennsäule 1 durch die Leitung 3 zur Druckreduziersäule 11 geführt, wodurch der Flüssigkeitspegel in dieser von L ₁ auf L ₃ ansteigt. Gleichzeitig strömt das unter hohem Druck stehende Gas in der Druckreduziersäule 11 durch das Einlaß/Auslaßventil 23 und eine Leitung 28 in die Leitung 4. Wenn der Flüssigkeitspegel bei L ₃ angelangt ist, wird zunächst das Einlaß/Auslaßventil 23 und dann das Zuführventil 14 für unter hohem Druck stehende Flüssigkeit geschlossen, wodurch die Flüssigkeitszuführung abgeschlossen ist. Folglich beginnt, wenn das Auslaßventil 20′ geöffnet wird, der Schritt der Druckreduzierung (B → C) gemäß Fig. 2), in welchem nicht nur das in der Druckreduziersäule 11 befindliche Gas sondern auch das aus der Flüssigkeit entwichene Gas durch die Leitung 26 in die zweite Expansionsmaschine G ₂, wie z. B. eine Turbine, gebracht wird. Hierdurch wird die Druckenergie als Leistung in der Expansionsmaschine G ₂ wiedergewonnen. Das Gas, dessen Druck vermindert wurde, strömt in die Leitung 7. In der Druckreduktionsstufe steigt der Flüssigkeitspegel in der Druckreduziersäule 11 von L ₃ auf L ₄. Die rückgewonnene Leistung nimmt gemäß Fig. 5 ab, da sich der Druck in der Druckreduziersäule 11 von einem Anfangsdruck P ₀ der gleich dem Druck in der Trennsäule 1 ist, auf einen Druck P ₁, ändert, der gleich dem Druck in der Trennsäule 5 ist.

Wenn der Druck in der Druckreduziersäule 11 den Druck P ₁ in der Trennsäule 5 erreicht, wird das Auslaßventil 20′ geschlossen und dann sowohl das Abführventil 17 für im Druck reduzierte Flüssigkeit als auch das Auslaßventil 20 für unter niedrigem Druck stehendes Gas geöffnet, wodurch die Auslaßstufe (C → D) ausgeführt wird. D. h., das unter niedrigem Druck stehende Gas strömt von der Trennsäule 5 durch die Leitung 7 und das Auslaßventil 20 in die Druckreduziersäule 11. Andererseits wird die Flüssigkeit bzw. Lösung, deren Druck gemindert wurde, durch die Druckreduziersäule 11 in die Trennsäule 5 geführt, wodurch der Flüssigkeitspegel in der Druckreduziersäule 11 von L ₄ auf L ₂ abfällt. Anschließend wird das Auslaßventil 20 für unter niedrigem Druck stehendes Gas geschlossen, und danach wird das Abführventil 17 geschlossen, wodurch der Auslaßbetrieb abgeschlossen ist. Nach dem Öffnen des Gaszuführventils 23′ beginnt die Stufe der Druckerhöhung (D → A). In dieser Stufe dient das unter hohem Druck stehende Gas aus der Trennsäule 1 zum Antrieb der ersten Expansionsmaschine G ₁, wodurch die Druckenergie als Leistung wiedergewonnen ist. Das Gas wird durch das Gaszuführventil 23′ in die Druckreduziersäule 11 geführt. Folglich steigt der Druck in dieser allmählich auf den Druck P ₀ in der Trennsäule 1 bzw. den Druck der Flüssigkeit in der Leitung 3 an. Der Flüssigkeitspegel in der Druckreduziersäule 11 nimmt von L ₂ auf L ₁ ab. Wie in Fig. 5 gezeigt, vermindert sich die durch die erste Expansionsmaschine G ₁ rückgewonnene Energie, ähnlich wie im Fall der Druckreduzierstufe, da der Druck in der Druckreduziersäule 11 ansteigt. Wenn der Druck in dieser den Wert P ₀ erreicht, wird das Gaszuführventil 23′ geschlossen, wodurch die Druckerhöhung abgeschlossen ist, gefolgt von einem nachfolgenden Kreislauf. Dieser Betriebskreislauf wird auf die gleiche Art und Weise in den anderen Druckreduziersäulen 12 und 13 durchgeführt.

Um einen ordentlichen Betriebsablauf in der Druckreduziervorrichtung des oben beschriebenen Typs zu gewährleisten, ist es erforderlich, die Ventile zu öffnen oder zu schließen, nachdem der Flüssigkeitspegel bzw. der Druck in der Druckreduziervorrichtung gegebene Werte erreicht haben. Bekannte Pegelmeßgeräte des Differential-Druck-Typs oder elektrostatischen Kapazitäts-Typs erfordern genaueste Temperatur und Druckbedingungen, die zu vielen Problemen führen. Um diese Nachteile zu vermeiden, ist entsprechend einer weiteren Ausführungsform eine erste Meßeinrichtung in Leitung 4 vorgesehen, die die Trennsäule 1 und die Druckreduziersäule 11 verbindet, sowie eine zweite Meßeinrichtung in der Leitung 7, die die Druckreduziersäule 11 und die Trennsäule 5 verbindet, wodurch die durch die Einlaß/Auslaß- bzw. die Auslaßventile 23 und 20 für unter hohem und niedrigem Druck befindliches Gas zugeführten oder abgeführten Mengen des Gases ermittelt werden. Die Mengen der unter hohem und niedrigem Druck stehenden Flüssigkeiten, die in bzw. aus der Druckreduziersäule zugeführt bzw. abgeführt werden, werden auf der Grundlage der ermittelten Gasmengen gesteuert. Diese Ausführungsform beruht auf der Tatsache, daß unter gewissen Druck- und Temperaturbedingungen Gas und Flüssigkeit das gleiche Volumen haben, so daß die Menge der in bzw. aus der Druckreduziersäule geführten Flüssigkeit gleich derjenigen der aus bzw. in die Druckreduziersäule geführten ist. In anderen Worten: eine Änderung des Flüssigkeitsstands in der Druckreduziersäule ist proportional einer in oder aus der Druckreduziersäule geführten Gasmenge. Genauer: wenn eine Flüssigkeit in die oder aus der Trennsäule geführt wird, wird das Erreichen eines bestimmten Werts der Flüssigkeitspegels durch eine Gasmenge ermittelt, die in oder aus der Druckreduziersäule geführt wird. Entsprechend den ermittelten Signalen werden das Zuführventil für unter hohem Druck stehende Flüssigkeit und das Einlaß/Auslaßventil für unter hohem Druck stehendes Gas, bzw. das Abführventil für unter niedrigem Druck stehende Flüssigkeit und das Auslaßventil für unter niedrigem Druck stehenden Gas so gesteuert, daß sie schließen, gefolgt von einer Öffnung der Auslaß- bzw. der Einlaß/Auslaßventile für unter niedrigem Druck stehendes Gas und unter hohem Druck stehendes Gas. Obwohl das Öffnen des Zuführventils für unter hohem Druck stehende Flüssigkeit und des Abführventils für unter niedrigem Druck stehende Flüssigkeit nach einer vorbestimmten Zeitspanne nach dem Öffnen der Einlaß/ Auslaß- bzw. der Auslaßventile für unter hohem bzw. niedrigem Druck stehendes Gas durchgeführt werden kann, ist es vorzuziehen, die inneren Drücke in der Druckreduziersäule, in der Trennsäule hohen Drucks und derjenigen niedrigen Drucks zu ermitteln, und diese Drücke miteinander zu vergleichen. Wenn der Druck in der Druckreduziersäule den Drücken in den Trennsäulen entspricht, werden das Zuführventil für unter hohem Druck stehende Flüssigkeit und das Abführventil für unter niedrigem Druck stehende Flüssigkeit geöffnet.

Die Steuerung einer in bzw. aus der Druckreduziersäule geführten Flüssigkeit ist ausführlich unter Bezug auf Fig. 6 beschrieben, die zeigt: eine erste bzw. zweite Meßeinrichtung D ₁ bzw. D ₂ zur Ermittlung der Massenströme der in und aus der Druckreduziersäule 11 geführten Gase, und ein Pegelmeßgerät L zur Ermittlung des Flüssigkeitspegels in der Druckreduziersäule 11. Aus Gründen der Einfachheit ist nur eine Druckreduziersäule 11 in Fig. 6 dargestellt, wobei jedoch mehrere Druckreduziersäulen auf die gleiche, oben beschriebene Art und Weise gesteuert werden.

Die Art und Weise der Steuerung ist anhand der Fig. 7 und 8 dargestellt. Fig. 8 zeigt einen Druckermittler 31 innerhalb der Trennsäule 1, einen Druckermittler 32 innerhalb der Druckreduziersäule 11, und einen Druckermittler 33 innerhalb der Trennsäule 5. Eine den kritischen Zuführ- bzw. Auslaßpegel festsetzende Einrichtung 35 befindet sich innerhalb der Druckreduziersäule 11, eine Einrichtung 36 bestimmt Gas- und Flüssigkeitseigenschaften, und ein Rechner 38 bestimmt die Kapazitäten der verschiedenen Abschnitte der Druckreduziersäule 11. Ferner sind Vergleicher 43 bis 45, eine Anzeigeeinrichtung 50 für die Menge des zugeführten bzw. abgeführten Gases, ein Betätigungsanzeiger 52, A/D-Umwandler 54 bis 58, ein D/A-Umwandler 59, und Mikrocomputer, bzw. Ventilfolgesteuerungen 60, 61 dargestellt.

Unter der Annahme, daß die Druckreduziervorrichtung A in einem derartigen Zustand ist, daß der Auslaß der Flüssigkeit gemäß Fig. 6 abgeschlossen ist, sind im Betrieb die Ventile 14, 17, 20 und 23 sämtlich geschlossen. Die Flüssigkeit innerhalb der Druckreduziersäule 11 hat einen kritischen Auslaßpegel L ₁ für die unter niedrigem Druck stehende Flüssigkeit. Die Flüssigkeitsmenge ist gleich einer inneren Kapazität eines Bereichs der Druckreduziersäule 11, der vom kritischen Auslaßpegel L ₁ zum Boden der Druckreduziersäule reicht. Das Volumen des Gases ist gleich einer Summe aus einem inneren Volumen VQLL, das durch den Pegel L ₁ und den kritischen Pegel L ₃ für die Zufuhr der unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit definiert ist, und aus einem inneren Volumen VQB, das durch den Pegel L ₃ und die Spitze der Druckreduziersäule 11 definiert ist; d. h.: VQLL + VQB. Der Druck innerhalb der Druckreduziersäule 11 entspricht dem Druck P ₂ in der Trennsäule 5 des niederen Drucks. Unter diesen Bedingungen wird ein Signal aus dem Mikrocomputer 60 durch den D/A-Umwandler 59 in den Betätigungsanzeiger 52 eingegeben, wodurch eine Magnetspule erregt wird, die auf eine Betätigungseinrichtung für das Einlaß/Auslaßventil 23 des unter hohem Druck befindlichen Gases wirkt. Wenn das Einlaß/Auslaßventil 23 geöffnet wird, wird eine bestimmte Menge des unter hohem Druck stehenden Gases aus der Trennsäule 1 durch die Leitung 4 in die Druckreduziersäule 11 geführt, wodurch deren Innendruck ansteigt und die Flüssigkeit komprimiert wird. Folglich fällt der Flüssigkeitspegel von L ₁ um einen bestimmten Betrag LL, wie in Fig. 7(b) gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird eine in die Druckreduziersäule 11 geführte Gasmenge durch die Meßeinrichtung D ₁ für den Massenstrom an der Hochdruckseite ermittelt. Das Ausgangssignal der Meßeinrichtung D ₁ geht durch den A/D-Umwandler 57 in den Vergleicher 43 und in den Mikrocomputer 61. In diesem wird eine durch das zugeführte unter hohem Druck stehende Gas bedingte Änderung des Flüssigkeitspegels berechnet, und gleichzeitig ein Flüssigkeitspegel bestimmt. Dieser wird im Vergleicher 45 mit einem Signal aus der den Pegel festsetzenden Einrichtung 35 verglichen. Ein Ausgangssignal aus dem Vergleicher 45 wird in den Mikrocomputer 60 eingegeben, um den Pegel L ₁ in der Stufe der Flüssigkeitsabgabe zu überprüfen.

Um die Genauigkeit der Ermittlung des Flüssigkeitspegels und den Betriebsablauf für diesen zu verbessern, könne Signale aus der Einrichtung 36 und den Druckermittlern 31 bis 33 in den Mikrocomputer 60 eingegeben werden, dessen Ausgangssignal dann in den Mikrocomputer 61 geht.

Ausgangssignale der Druckermittler 32 und 31 zur Ermittlung eines Drucks in der Druckreduziersäule 11 und eines Drucks in der Trennsäule 1 werden miteinander verglichen. Wenn diese Brücke als einander gleich ermittelt werden, wird ein Signal zur Öffnung des Zuführventils 14 vom Mikrocomputer 60 durch den D/A-Umwandler 59 zum Betätigungsanzeiger 52 geschickt, wodurch das Zuführventil 14 geöffnet wird. In einer nachfolgenden Stufe für die Zuführung der Flüssigkeit wird die unter hohem Druck stehende Flüssigkeit von der Trennsäule 1 in die Druckreduziersäule 11 gefördert und gleichzeitig das unter hohem Druck stehende Gas von der Druckreduziersäule 11 durch das Einlaß/Auslaßventil 23 zur Leitung 4 geführt. Die Leitung 4 wird auf der der Leitung 27 zugewandten Seite so gesteuert, daß der Druck in ihr konstant gehalten ist. Ein dem durch die Meßeinrichtung D ₁ ermittelten Massenstrom für das Gas entsprechendes Ausgangssignal wird im Vergleicher 43 mit einem Signal aus der Anzeigeeinrichtung 50 verglichen, die ein Signal abgibt, das einer ausgestoßenen Gasmenge, VQLL + VQBB, entspricht und das erforderlich ist, um nach dem Empfang eines Signals aus der den kritischen Pegel festsetzenden Einrichtung 35 für die Zuführung bzw. Abführung von Flüssigkeit in bzw. aus der Druckreduziersäule 11 Flüssigkeit zuzuführen. Wenn die Mengen übereinstimmen, geht das Signal aus dem Vergleicher 43 zum Mikrocomputer 60, von welchem ein Signal durch den D/A-Umwandler zum Betätigungsanzeiger 52 geht, so daß das Zuführventil 14 und das Einlaß/Auslaßventil 23 für das unter hohem Druck stehende Gas geschlossen werden. Folglich sind die Ventile 14 und 23 geschlossen, um die Stufe der Flüssigkeitszuführung abzuschließen, so daß die Menge des Gases in der Druckreduziersäule 11 auf VQB vermindert ist, wie in Fig. 7(c) gezeigt ist.

Nach Abschluß der Flüssigkeitszuführung wird das Auslaßventil 20 für unter niedrigem Druck stehendes Gas durch ein Signal aus dem Mikrocomputer 60 geöffnet. Das unter hohem Druck stehende Gas in der Druckreduziersäule 11 wird durch die Leitungen 7, 7′ nach außen abgegeben. Der Druck in der Druckreduziersäule 11 wird auf einen inneren Druck der Trennsäule 5 gemindert. Gleichzeitig wird eine Gasmenge VQEP, die aus der Druckreduziersäule 11 in die Leitung 7 abgegeben wurde, durch die Meßeinrichtung D ₂ für den Mengenstrom ermittelt und ein Ausgangssignal aus diesem wird nach der A/D-Umwandlung in den Mikrocomputer 61 und den Vergleicher 44 gesandt. Während der Flüssigkeitspegel durch den Mikrocomputer 61 überprüft wird, wird der kritische Pegel L ₃ der vorangehenden Stufe auf eine durch die Druckänderung verursachten Änderung BB überprüft. In dieser Druckreduzierstufe steigt der Flüssigkeitspegel von L ₃ auf L ₄ an, während die Gasmenge auf VQB - VQBB gemäß Fig. 7(a) abfällt. Aus Signalen der Druckermittler 32 und 33 wird ermittelt, daß der Druck in der Druckreduziersäule 11 gleich dem Druck P ₂ in der Trennsäule 5 wird. Nach dem Abschluß der Expansionsstufe wird aus dem Mikrocomputer 60 ein Befehl zur Öffnung des Abführventils 17 ausgegeben, wodurch dieses geöffnet wird. In der folgenden Stufe des Flüssigkeitsauslasses geht das unter niedrigem Druck stehende Gas von der Trennsäule 5 zur Druckreduziersäule 11, wobei die Menge VQBB + VQLL beträgt. Gleichzeitig wird eine im Druck verminderte Flüssigkeit aus der Druckreduziersäule 11 in die Trennsäule 5 abgegeben, deren Menge dem unter niedrigem Druck stehenden Gas entspricht. Der Flüssigkeitspegel wird von L ₄ auf L ₁ abgesenkt. Ein der Menge VQLL + VQBB entsprechendes Signal, das zum Flüssigkeitsauslaß erforderlich ist, wird von der Anzeigeeinrichtung 50 entsprechend dem von der den kritischen Pegel festsetzenden Einrichtungen 35 erzeugten Signal ausgegeben. Dieses Signal wird im Vergleicher 43 mit einem Ausgangssignal aus der Meßeinrichtung Ermittler D ₂ für den Gasmassenstrom verglichen. Wenn die verglichenen Signale übereinstimmen, wird im Vergleicher 44 ein Ausgangssignal erzeugt und zum Mikrocomputer 60 gesandt, der ein Befehlssignal zum Schließen des Auslaßventils 20 für unter niedrigem Druck stehendes Gas und des Abführventils 17 für unter niedrigem Druck stehende Flüssigkeit erzeugt, wodurch die Ventile durch den D/A-Umwandler 59 und den Betätigungsanzeiger 52 geschlossen werden. Dies führt zum Zustand gemäß Fig. 7(a).

Da in der Flüssigkeit, die der Gas/Flüssigkeitstrennung in der Trennsäule 1 mit hohem Druck unterliegt, Feststoffpartikel vorhanden sind, kann eine Anhäufung von Ablagerungen in den Leitungen auftreten. Zusätzlich ist eine Verkokung zu befürchten, da kein Sauerstoff enthalten ist. Dies verursacht einen allmählichen Anstieg des Strömungswiderstands für die Flüssigkeit. Um dies zu beseitigen, ist es erforderlich, daß die Abstände a und b in Fig. 6 ebenso wie die Ventil- und Leitungsdurchmesser groß gemacht werden. Vom Standpunkt der Konstruktion und Kosten ist dies jedoch nachteilig. Zur Verbesserung ist deshalb ein Drucksteuerventil zwischen der Trennsäule 1 des hohen Drucks und dem Einlaß/ Auslaßventil für unter hohem Druck stehendes Gas vorgesehen, so daß ein Druck in der Druckreduziersäule kleiner als ein Druck in der Trennsäule festgesetzt ist, wenn ein unter hohem Druck stehendes Gas von der Trennsäule mit hohem Druck zur Druckreduziersäule übertragen wird. Ähnlich ist zwischen dem Auslaßventil für unter niedrigem Druck stehendes Gas und der Trennsäule für niedrigen Druck ein Drucksteuerventil vorgesehen, so daß ein Druck in der Trennsäule kleiner als derjenige in der Druckreduziersäule festgesetzt wird, wenn ein Glas mit niedrigem Druck aus der Druckreduziersäule in die Trennsäule für niedrigen Druck übertragen wird.

Dieses Ausführungsbeispiel wird ausführlich anhand von Fig. 9 beschrieben.

Diese Druckreduziervorrichtung A umfaßt die Leitung 4 mit dem Einlaß/Auslaßventil 23 für unter hohem Druck stehendes Gas. Diese Leitung 4 verzweigt sich in eine Zuführleitung 4 a und eine Leitung 4 b. Die Leitung 4 a hat ein erstes Drucksteuerventil bzw. Druckreduktionsventil 70 und ein Rückschlagventil 71 und ist mit der unter hohem Druck stehenden Trennsäule 1 verbunden. Die Leitung 4 b hat ein zweites Drucksteuerventil bzw. Überdruckventil 72, so daß das Gas aus der Trennsäule 1 durch eine Leitung 4 c abgegeben wird, während seine Druckenergie so hoch als möglich gehalten wird und ein Druck in der Druckreduziersäule 11 geringer als ein Druck in der Trennsäule 1 eingestellt wird. Da das in der Trennsäule 1 unter hohem Druck stehende Gas auch als Zuführquelle für das unter niedrigem Druck stehende Gas verwendet wird, ist die Leitung 4 b zur Bildung einer Gaszuführleitung 4 d unter niedrigem Druck abgezweigt. In der Gaszuführleitung 4 d sind ein drittes Drucksteuerventil bzw. Druckreduzierventil 73 und ein Absperrventil 74 vorgesehen, so daß der Druck in der Druckreduziersäule 11 zum Zeitpunkt der Flüssigkeitsabgabe größer als der Druck in der Trennsäule 5 festgesetzt ist. Die Gaszuführleitung 4 d ist mit einer Leitung 7 verbunden, die mit der Leitung 4 an einem Ende und auch mit der unter niedrigem Druck stehenden Trennsäule 5 über ein Auslaßventil 75 verbunden ist. Durch die oben beschriebene Anordnung kann die Flüssigkeit gleichmäßig von der unter hohem Druck stehenden Trennsäule 1 zur Druckreduziersäule 11 und von dieser zur unter niedrigem Druck stehenden Trennsäule 5 übertragen werden, indem die dazwischen herrschenden Druckdifferenzen ausgenützt werden. In dieser Ausführungsform können die Zuführleitung 3 für unter hohem Druck stehende Flüssigkeit, durch welche die Flüssigkeit mit hohem Druck aus der Trennsäule 1 in die Druckreduziersäule 11 geführt wird, und die Abführleitung 6 für im Druck reduzierte Flüssigkeit, durch welche diese aus der Druckreduziersäule 11 in die Trennsäule mit niedrigem Druck 5 geführt wird, in gleicher Höhe, wie in Fig. 9 gezeigt, angeordnet sein. Zusätzlich können die Trennsäule 1, die Druckreduziersäule 11 und die Trennsäule 5 im wesentlichen im gleichen Abstand angeordnet sein.

Unter der Annahme, daß die Stufe der Flüssigkeitsabgabe abgeschlossen ist, wird das Auslaßventil 75 im Betrieb geöffnet und ein Druck P ₁ in der Druckreduziersäule 11 ist gleich einem Druck P _′0 in der Trennsäule 5. Wenn in diesem Zustand das Einlaß/Auslaßventil 23 für unter hohem Druck stehendes Gas geöffnet wird, wird der hohe Druck des in der Trennsäule 1 befindlichen Gases durch das erste Drucksteuerventil 70 verringert, z. B. von 250 kg/cm² auf 240 kg/cm². Dieses Gas wird durch das Rückschlagventil 71 und das Einlaß/Auslaßventil 23 für unter hohem Druck stehendes Gas in die Druckreduziersäule 11 geführt, wodurch in dieser der Druck P ₁ auf einen Wert ansteigt, der durch das erste und zweite Drucksteuerventil 70 und 72 vorgegeben ist. Gleichzeitig werden alle anderen Ventile geschlossen. Wenn der Druck P ₁ in der Druckreduziersäule 11 einen vorbestimmten Wert erreicht, wird das Rückschlagventil 71 geschlossen, wodurch die Stufe der Komprimierung bzw. Druckanhebung beendet ist.

In einer nachfolgenden Stufe der Flüssigkeitszuführung wird die Flüssigkeit in der Trennsäule 1 durch den Unterschied zwischen dem durch das erste und zweite Drucksteuerventil 70 und 72 in der Druckreduziersäule 11 festgesetzten Druck P _′0 und dem Druck P ₀ in der Trennsäule 1 und auch durch den Höhenunterschied zwischen den Flüssigkeitspegeln in beiden Säulen zur Druckreduziersäule 11 geführt. Das Gas in der Druckreduziersäule 11 wird zur Leitung 4 c, die das zweite Drucksteuerventil 72 umfaßt, abgeführt.

Wenn die Flüssigkeit bis zum oberen Grenzpegel L ₃ der Druckreduziersäule 11 zugeführt ist, wird das Einlaß/ Auslaßventil 23 geschlossen und das Rückschlagventil 71 geöffnet, um die Stufe der Flüssigkeitszuführung abzuschließen.

In einer nachfolgenden Stufe der Druckverminderung wird das unter hohem Druck stehende Gas in der Druckreduziersäule 11 durch die Leitung 7, die das Auslaßventil 75 umfaßt, zur Trennsäule 5 abgeführt. Der Druck P ₁ in der Druckreduziersäule 11 wird auf den vorgegebenen Druckwert P _′0 der Trennsäule 5 reduziert. Folglich dehnt sich die Flüssigkeit in der Druckreduziersäule 11 aus und der Flüssigkeitspegel erreicht dadurch einen Anstieg auf L ₄. Wenn der Druck P ₁ in der Druckreduziersäule 11 auf den vorgegebenen Druckwert P _′0 in der Trennsäule 5 verringert ist, z. B. auf 100 kg/cm², wird das Auslaßventil 75 zur Beendigung der Druckreduzierstufe geschlosssen. Wenn das Abführventil 17 für Flüssigkeit und das Absperrventil 74 geöffnet werden, beginnt die Stufe der Flüssigkeitsabgabe.

In dieser wirkt das unter hohem Druck stehende Gas, das durch die Hochdruckzuführleitung 4 a und die Auslaßleitung 4 b für unter hohem Druck stehendes Gas zur Zuführleitung 4 d für unter niedrigem Druck stehendes Gas geführt wurde, auf die Flüssigkeit in der Druckreduziersäule 11 und bewirkt einen Druck P _′1, der durch das dritte Drucksteuerventil bzw. Druckreduzierventil 73 festgesetzt ist, z. B. 110 kg/cm². Folglich wird durch den Druckunterschied zwischen dem festgesetzten Druck P _′1 und dem Druck P _′0 in der Trennsäule 5, d. h. Δ P ₂ = P _′0-P _′1, und durch die Höhendifferenz zwischen den Flüssigkeitspegeln in den Säulen die im Druck reduzierte Flüssigkeit von der Druckreduziersäule 11 zur Trennsäule 5 geführt. Wenn der Flüssigkeitspegel in der Druckreduziersäule 11 auf L ₁ abgefallen ist, wird das Absperrventil 74 geschlossen, gefolgt von einem Schließen des Abführventils 17 für die im Druck reduzierte Flüssigkeit, wodurch die Stufe der Flüssigkeitsabgabe abgeschlossen ist.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde eine Druckreduziersäule verwendet, es können jedoch mehrere Druckreduziersäulen parallel zueinander verbunden werden. Diese Säulen werden in verschiedenen Phasen des Betriebszyklus betrieben, so daß die unter hohem Druck stehende Flüssigkeit stetig aus der unter hohem Druck stehenden Trennsäule zusammen mit einer stetigen Zuführung der im Druck verringerten Flüssigkeit zu der unter niedrigem Druck stehenden Trennsäule abgeführt wird.

Wie oben beschrieben, wird zum Zeitpunkt des Zuführens der Flüssigkeit zur Druckreduziersäule 11 und auch des Auslassens der Flüssigkeit aus dieser ein Druck in einer stromauf dieser Druckreduziersäule liegenden Druckreduziersäule höher eingestellt als ein Druck in einer bezüglich dieser stromab liegenden Druckreduziersäule. Die Flüssigkeit wird mittels der Druckdifferenz P ₁ und P ₂ und den Spiegelunterschieden zwischen benachbarten Druckreduziersäulen und einer Druckreduziersäule zur nächsten geführt. Zieht man ein Ansteigen und ein Abfallen des Flüssigkeitsspiegels in der Druckreduziersäule, verursacht durch die Ausdehnung der Flüssigkeit zum Zeitpunkt der Druckverminderung und die Kompression der Flüssigkeit zum Zeitpunkt der Druckerhöhung, in Betracht, ist folglich die nachstehend beschriebene Konstruktion der Druckreduziersäule 11 vorzuziehen. Diese hat hierbei einer Länge l derart, daß ihre Spitze um e höher liegt als der vorgegebene Flüssigkeitsspiegel L ₅ der Trennsäule 1 und ihr Boden um f unterhalb dem vorgegebenen Spiegel L ₆ der Trennsäule 5 liegt. Hierdurch erreicht die Flüssigkeit in der Druckreduziersäule 11 einen Gleichgewichtszustand in dem Pegel, in dem ein Druck am Punkt A der Druckreduziersäule 11 gleich einem Druck an den in der gleichen Höhe wie der Punkt A befindlichen Punkten B, B′ der Trennsäulen 1 und 5 wird. Der Flüssigkeitspegel steigt folglich weder über einen vorgegebenen Wert noch fällt er unter einen vorgegebenen Wert ab, wenn die Druckdifferenz zwischen dem vorgegebenen Druck P ₀ in der Trennsäule 1 und dem Druck P _′1 in der Druckreduziersäule 11 zum Zeitpunkt der Flüssigkeitszuführung, d. h. Δ P ₁ = P ₀-P _′1, und der Unterschied zwischen dem Druck P _′1 in der Druckreduziersäule 11 und dem vorgegebenen Druck P _′0 in der Trennsäule 5 zum Zeitpunkt der Flüssigkeitsabgabe, d. h. Δ P ₂ = P _′0-P _′1, entsprechend den Längen e und f festgesetzt sind. Folglich kann die Druckreduziervorrichtung einfach durch eine Zeitsteuerung betrieben werden. Wenn zusätzlich die Druckdifferenzen Δ P ₁ und Δ P ₂ so festgesetzt sind, daß sie den durch Leitungen und Ventile verursachten Pegelverlusten entsprechen, ist es möglich, einen Pegelunterschied c zum Zeitpunkt der abgeschlossenen Flüssigkeitszuführung und ein Pegelunterschied d zum Zeitpunkt der abgeschlossenen Flüssigkeitsabführung auf den Wert 0 festzusetzen.

Darüber hinaus ist ein Gasstromermittler, wie z. B. ein Differenzdruckermittler 76, in der Leitung 4, die mit der Druckreduziersäule 11 verbunden ist, vorgesehen. Wenn der Gasmassenstrom unter einen gewissen Wert abfällt, wird angenommen, daß der Flüssigkeitspegel in der Druckreduziersäule 11 den Pegel L ₃ bzw. L ₁ erreicht hat, wodurch die Ventile geeignet gesteuert werden. Hierdurch ist ein Pegelmeßgerät zur Steuerung der Ventile nicht erforderlich. Die Steuerung der Druckreduziervorrichtung ohne die Verwendung jeglicher Pegelmeßgeräte kann bei einer Ausführungsform gemäß Fig. 6 Anwendung finden. In diesem Fall wird die Gesamtlänge der Druckreduziersäule 11 geeignet ähnlich wie im Fall gemäß Fig. 9 festgesetzt. Ein Differenzdruckermittler 76 ist in der Gasleitung 4 gemäß Fig. 6 vorgesehen, durch welche ein Gas zur Druckreduziersäule 11 zugeführt bzw. aus dieser abgeführt wird. Die Ventilsteuerung wird ähnlich zum obigen Ausführungsbeispiel durchgeführt.

Claims (11)

1. Druckreduziervorrichtung für unter hohem Druck stehende, Feststoffpartikel als dritte Phase enthaltende zweiphasige Fluide, die zwischen eine erste Trennsäule hohen Drucks und eine zweite Trennsäule niedrigen Drucks, von denen jede einen Gasphasenbereich und einen Flüssigphasenbereich aufweist, geschaltet ist, gekennzeichnet durch mindestens eine Druckreduziersäule (11, 12, 13) mit einem Gasphasenbereich, der über ein Einlaß/Auslaßventil (23, 24, 25) mit dem Gasphasenbereich der ersten Trennsäule (1) und über ein Auslaßventil (20, 21, 22) mit demjenigen der zweiten Trennsäule (5) verbunden ist, und mit einem Flüssigphasenbereich, der über ein Zuführventil (14, 15, 16) mit dem Flüssigphasenbereich der ersten Trennsäule (1) und über ein Abführventil (17, 18, 19) mit demjenigen der zweiten Trennsäule (5) verbunden ist, wobei eine Ventilfolgesteuerung (60, 61) bei geöffnetem Einlaß/Auslaßventil (23) während der Ausströmung von Gas hohen Drucks aus der Trennsäule (1) bei Erreichen eines vorgegebenen Druckniveaus (A) innerhalb der Druckreduziersäule (11) das Zuführventil (14) öffnet, so daß Flüssigkeit hohen Drucks aus der ersten Trennsäule (1) in die Druckreduziersäule (11) strömt, bei Erreichen eines vorgegebenen Flüssigkeitspegels (L ₃) in der Druckreduziersäule (11) die Ventile (23, 14) schließt, das Auslaßventil (20) öffnet, so daß über die daraus resultierende Gasabströmung ein Druckabbau in der Druckreduziersäule (11) erfolgt, bei Erreichen eines vorgegebenen niedrigen Druckniveaus das Abführventil (17) öffnet, so daß eine Strömung von Flüssigkeit niedrigen Drucks in die zweite Trennsäule (5) abfließt, bei Erreichen eines vorgegebenen Flüssigkeitspegels (L ₂) in der Druckreduziersäule (11) die Ventile (20, 17) schließt und das Einlaß/Auslaßventil (23) öffnet, so daß die Zuströmung von Gas aus der ersten Trennsäule (1) bis zur Erreichung des Druckniveaus (A) erfolgt, wonach dieser Zyklus wiederholt wird.

2. Druckreduziervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckreduziersäule (11, 12, 13) durch eine weitere Leitung (29), die parallel zu einer ersten Leitung (84) verläuft, mit der Trennsäule (1) verbunden ist, wobei in der Leitung (29) eine erste Expansionsmaschine (G ₁) und ein Gaszuführventil (23′, 24′, 25′) zur Druckanhebung vorgesehen sind, und durch eine zusätzliche Leitung (26), die parallel zu einer zweiten Leitung (3) verläuft und mit der Trennsäule (5) verbunden ist, wobei in der Leitung (26) eine zweite Expansionsmaschine (G ₂) und ein Auslaßventil (20′, 21′, 22′) zur Druckverminderung angeordnet sind.

3. Druckreduziervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckreduzierteil eine Vielzahl Druckreduziersäulen (11, 12, 13) aufweist.

4. Druckreduziervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einer die Druckreduziersäule (11) mit der ersten Trennsäule (1) verbindenden Leitung (4) eine Leitung (27) abzweigt, in der eine Expansionsmaschine (G) angeordnet ist.

5. Druckreduziervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Meßeinrichtung (D ₁, D ₂) zur Ermittlung einer durch das Einlaß/Auslaßventil (23) für unter hohem Druck stehendes Gas bzw. durch das Auslaßventil (20) für unter niedrigem Druck stehendes Gas in die Druckreduziersäule (11) geführten bzw. von dieser abgeführten Gasmenge, und durch eine Steuereinrichtung zur Steuerung der in die Druckreduziersäule (11) geführten Flüssigkeitsmenge, deren Druck zu verringern ist, bzw. einer aus der Druckreduziersäule (11) abgeführten Flüssigkeitsmenge deren Druck reduziert ist, auf der Grundlage eines Signals aus der Meßvorrichtung (D ₁, D ₂).

6. Druckreduziervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckreduziersäule (11, 12, 13) eine Druckermittlungseinrichtung (31, 32) aufweist, auf deren Signal hin das Zuführventil (14, 15, 16) für im Druck zu reduzierende Flüssigkeit bzw. das Abführventil (17, 18, 19) für im Druck reduzierte Flüssigkeit öffnet, nachdem das gemessene Druckniveau das einer Zuführanlage für die im Druck zu reduzierende Flüssigkeit bzw. das einer Abführanlage für die die im Druck reduzierte Flüssigkeit erreicht hat.

7. Druckreduziervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Leitung (4) zwischen der Trennsäule (1) mit hohem Druck und dem Einlaß/Auslaßventil (23, 24, 25) für unter hohem Druck stehendes Gas mit einem Drucksteuerventil versehen ist, durch das ein Druck bei geöffnetem Einlaß/Auslaßventil (23, 24, 25) in der Druckreduziersäule (11, 12, 13) niedriger als ein Druck in der Trennsäule (1) eingestellt wird.

8. Druckreduziervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Leitung (3) zwischen dem Zuführventil (14, 15, 16) und der Trennsäule (5) mit niedrigem Druck mit einem Drucksteuerventil (10) versehen ist, durch das ein Druck in der Trennsäule (5) geringer als ein Druck in der Druckreduziersäule (11, 12, 13) eingestellt wird, wenn aus dieser in die Trennsäule (5) mit niedrigem Druck ein unter niedrigem Druck stehendes Gas geführt wird.

9. Druckreduziervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze der Druckreduziersäule (11, 12, 13) oberhalb eines festgesetzten Flüssigkeitspegels (L ₅) der Trennsäule (1), und ihr Boden unterhalb eines festgesetzten Flüssigkeitspegels (L ₆) der Trennsäule (5) angeordnet ist.

10. Druckreduziervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitung (4) einen Gasmassenstromermittler (D ₁) zur Ermittlung von Strömungsparametern der im Druck zu reduzierenden und der im Druck reduzierten Flüssigkeit hat, wobei die Mengen der zugeführten und abgeführten Flüssigkeiten auf der Grundlage der ermittelten Strömungsparameter gesteuert werden.

11. Druckreduziervorrichtung nach einem der Ansprüche 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckreduziersäule (11, 12, 13) aus mehreren Einheiten besteht, die durch mehrere Einlaß/Auslaßventile (23, 24, 25) für unter hohem Druck stehendes Gas und durch mehrere Auslaßventile (20, 21, 22) für unter niedrigem Druck stehendes Gas parallel miteinander verbunden sind.