DE4228784A1 - Verfahren zum Zerlegen eines Gasgemisches durch einstufige Rektifikation bei tiefer Temperatur - Google Patents

Verfahren zum Zerlegen eines Gasgemisches durch einstufige Rektifikation bei tiefer Temperatur

Info

Publication number
DE4228784A1
DE4228784A1 DE19924228784 DE4228784A DE4228784A1 DE 4228784 A1 DE4228784 A1 DE 4228784A1 DE 19924228784 DE19924228784 DE 19924228784 DE 4228784 A DE4228784 A DE 4228784A DE 4228784 A1 DE4228784 A1 DE 4228784A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fraction
rectification column
gaseous
head
column
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19924228784
Other languages
English (en)
Inventor
Hans Dr Ing Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DE19924228784 priority Critical patent/DE4228784A1/de
Priority to NO933068A priority patent/NO301408B1/no
Publication of DE4228784A1 publication Critical patent/DE4228784A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0257—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0209—Natural gas or substitute natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0219—Refinery gas, cracking gas, coke oven gas, gaseous mixtures containing aliphatic unsaturated CnHm or gaseous mixtures of undefined nature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0223—H2/CO mixtures, i.e. synthesis gas; Water gas or shifted synthesis gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0238—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 2 carbon atoms or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0261—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of carbon monoxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02—Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/12—Refinery or petrochemical off-gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/60—Methane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/62—Ethane or ethylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
    • F25J2235/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being (a mixture of) hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zum Zerlegen eines unter Druck stehenden Gasgemisches durch einstufige Rektifi­ kation bei tiefer Temperatur, wobei vom Kopf der unter erhöhtem Druck betriebenen Rektifiziersäule die leichter siedende und von deren Sumpf die schwerer siedende Fraktion abgezogen wird.
Aus der DE-PS 21 47 465 ist ein Verfahren zum Zerlegen eines unter Druck stehenden Gasgemisches durch Rektifikation bei tiefer Temperatur bekannt, bei dem ein erster Teil des Kopf­ produktes nach der Anwärmung arbeitsleistend entspannt und die hierbei freiwerdende Energie zumindest teilweise zum Antrieb eines in einem zur Unterstützung der Rektifikation dienenden Kältekreislauf angeordneten Verdichters verwendet wird, und bei dem ein zweiter Teil des Kopfproduktes verflüssigt und als Rück­ lauf der Rektifikation wieder zugeführt wird. Dabei erfolgt die Anwärmung des ersten Teiles des Kopfproduktes vor seiner arbeitsleistenden Entspannung auf eine hohe Temperatur, und die Verflüssigung des zweiten Teiles des Kopfproduktes findet im Wärmetausch mit dem zuvor entspannten Kreislaufmedium statt.
Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens liegt darin, daß die für eine ausreichend gute Trennung des unter Druck stehenden Gasgemisches benötigte Kälte nur durch die arbeitsleistende Entspannung des ersten Teiles des Kopfproduktes und die damit verbundene Verdichtung des Kältemittels, im vorliegenden Falle Methan, des Kältemittelkreislaufes erreicht wird. Dieses Verfah­ ren benötigt deshalb neben einer Entspannungsmaschine auch einen Kreislaufverdichter.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der ein­ gangs genannten Art wirtschaftlicher und mit einem geringeren Apparateaufwand zu gestalten. Darüber hinaus soll der Trenn­ effekt der, in dem unter Druck stehenden Gasgemisch enthaltenen Komponenten verbessert werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das unter Druck stehende Gasgemisch zunächst abgekühlt, partiell oder vollständig konden­ siert und in einem Abscheider in eine flüssige, im wesentlichen aus schwerer siedenden Komponenten bestehende, und eine gasförmige, im wesentlichen aus leichter siedenden Komponenten bestehende Fraktion getrennt wird und die gasförmige Fraktion abgekühlt, partiell oder vollständig kondensiert und über ein Drosselventil am Kopf der Rektifiziersäule als Rücklauf aufgegeben und die flüssige Fraktion über ein Drosselventil in den mittleren Bereich der Rektifiziersäule eingespeist wird.
Während bei dem zum Stand der Technik zählenden Verfahren zum Zerlegen eines unter Druck stehenden Gasgemisches dieses Gas­ gemisch als Ganzes in die Rektifikation geführt wird, erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Auftrennen in eine gasförmige und in eine flüssige Fraktion. Während die aus dem Abscheider austretende gasförmige Fraktion abgekühlt, partiell oder vollständig kondensiert und über ein Drosselventil am Kopf der Rektifiziersäule als Rücklauf aufgegeben wird, wird die flüssige Fraktion aus dem Abscheider lediglich mittels eines Drosselventiles entspannt und in den mittleren Bereich der Rektifiziersäule eingespeist.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden aus dem, der Rektifiziersäule vorangestellten Abscheider abgezogenen Fraktionen als Zwei­ phasen-Gemische in die Rektifiziersäule eingespeist werden. Mittels dieser Ausgestaltung wird bereits in den zu der Rektifi­ ziersäule führenden Leitungen eine Vortrennung der, in den beiden Strömen enthaltenen Komponenten des Gasgemisches erreicht.
Unabhängig von der Zusammensetzung des unter Druck stehenden Gasgemisches hat der Fachmann bei dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren vielfältige Möglichkeiten bei der Wahl der Verfahrenspara­ meter, so daß das erfindungsgemäße Verfahren auf eine Vielzahl von Gasgemischen, wie z. B. Methan-Ethan, Methan-Äthylen, Stickstoff-Kohlenmonoxid, Stickstoff-Methan aber auch Luft und Edelgasgemischen, anwendbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist demgemäß auch anwendbar, wenn das unter Druck stehende Gasgemisch stickstoffhaltiges Erdgas ist und vom Kopf der Rektifiziersäule eine stickstoffreiche Fraktion und von deren Sumpf eine von Stickstoff befreite Kohlenwasserstofffraktion abgezogen wird.
Der Druck innerhalb der Rektifiziersäule liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 2 und 15 bar. Es ist für den Fachmann jedoch selbstverständlich, daß die Rektifiziersäule bzw. das erfindungsgemäße Verfahren auch für höhere Drücke als 15 bar ausgelegt werden können, doch würde dies in der Regel zu einer Verschlechterung des Trennergebnisses innerhalb der Rektifizier­ säule führen.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Fig. 1 dargestellt.
Über Leitung 1 wird ein Gasgemisch, das nach der Abtrennung höhersiedender Komponenten aus 55 Mol-% Stickstoff und 45 Mol-% Methan besteht, mit einem Druck von 26,9 bar und einer Tempera­ tur von 151,1 K in den Wärmetauscher W geführt. Im Wärmetauscher W wird dieses Gasgemisch im indirekten Wärmetausch mit anzuwär­ menden Verfahrensströmen auf eine Temperatur von 122,0 K abgekühlt, im Ventil 3 von einem Druck von 26,6 bar auf 10,0 bar entspannt und mit einer Temperatur von 112,8 K in den Abscheider A geführt; der Flüssigkeitsanteil nach der Entspannung beträgt 88,3 Mol-%. Aus dem Abscheider A wird über Leitung 4 eine flüssige Fraktion, bestehend aus 50,2 Mol-% Stickstoff und 49,8 Mol-% Methan abgezogen. Diese wird in dem Ventil 5 auf den Arbeitsdruck der Rektifiziersäule R von 3,0 bar entspannt und mit einer Temperatur von 95,5 K über Leitung 6 in die Rektifi­ ziersäule R geführt. Am Kopf des Abscheiders A wird eine gasför­ mige Fraktion, bestehend aus 91,1 Mol-% Stickstoff und 8,9 Mol-% Methan über Leitung 7 abgezogen und im Wärmetauscher W auf eine Temperatur von 91,8 K abgekühlt. Die gasförmige Fraktion wird dabei vollständig kondensiert, über Leitung 8 Ventil 9 zuge­ führt, in ihm auf den Arbeitsdruck der Rektifiziersäule R entspannt und mit einer Temperatur von 88,7 K über Leitung 10 am Kopf der Rektifiziersäule R als Rücklauf aufgegeben.
Am Kopf der Rektifiziersäule R wird eine im wesentlichen, nämlich zu 99,2 ,Mol-% aus Stickstoff bestehende gasförmige Produktfraktion mit einer Temperatur von 87,8 K über Leitung 11 abgezogen und nach dem Durchgang durch den Wärmetauscher W und der dabei erfolgten Erwärmung auf eine Temperatur von 142,6 K über Leitung 12 aus der Anlage abgeführt. Am Sumpf der Rektifi­ ziersäule R wird mit einer Temperatur von 117,3 K über Leitung 13 eine im wesentlichen, nämlich zu 95 Mol-% aus Methan bestehende flüssige Fraktion abgezogen, mittels der Pumpe P auf einen Druck von 8,2 bar gebracht und mit einer Temperatur von 118,3 K über Leitung 14 in den Wärmetauscher W geführt. In ihm wird diese Methanproduktfraktion auf die Abgabetemperatur von 142,6 K erwärmt und über Leitung 15 aus der Anlage abgeführt.
In einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wäre es denkbar, daß die vom Kopf der Rektifiziersäule abgezogene gasförmige Fraktion 11 partiell kondensiert und in eine gasförmige und eine flüssige Fraktion getrennt und die flüssige Fraktion als Rücklauf auf den Kopf der Rektifiziersäule R gegeben wird. Ferner wäre denkbar, daß die gasförmig verblie­ bene Fraktion des Kopfprodukts der Rektifiziersäule R arbeits­ leistend entspannt wird.
Die Erfindung weiterbildend könnte auch die vom Sumpf der Rektifiziersäule R abgezogene flüssige Fraktion 13 nach vollständiger Verdampfung mindestens teilweise in Ausnutzung der arbeitsleistenden Entspannung der gasförmig verbliebenen Fraktion des Kopfprodukts der Rektifiziersäule R verdichtet werden. Zusätzlich wäre eine weitere Verfahrensvariante darin zu sehen, daß mindestens ein Teil der vom Sumpf der Rektifi­ ziersäule R abgezogenen flüssigen Fraktion 13 arbeits- und kälteleistend entspannt wird.
Wie in der Figur dargestellt, können aus der Rektifiziersäule R flüssige Fraktionen, wie z. B. Strom 16, abgezogen, partiell ver­ dampft (dargestellt durch die durch den Wärmetauscher W führende Leitung 18) und unterhalb der Abzugsstelle der Rektifiziersäule R wieder zugespeist (17) werden. Die Beheizung der Rektifizier­ säule R erfolgt mittels der Sumpfheizung H.

Claims (9)

1. Verfahren zum Zerlegen eines unter Druck stehenden Gasge­ misches durch einstufige Rektifikation bei tiefer Tempera­ tur, wobei vom Kopf der unter erhöhtem Druck betriebenen Rektifiziersäule die leichter siedende und von deren Sumpf die schwerer siedende Fraktion abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Druck stehende Gasgemisch (1) zunächst abgekühlt (W), partiell oder vollständig konden­ siert und in einem Abscheider (A) in eine flüssige (4), im wesentlichen aus schwerer siedenden Komponenten bestehende, und eine gasförmige (7), im wesentlichen aus leichter siedenden Komponenten bestehende Fraktion getrennt wird und die gasförmige Fraktion (7) abgekühlt (W), partiell oder vollständig kondensiert und über ein Drosselventil (9) am Kopf der Rektifiziersäule (R) als Rücklauf aufgegeben und die flüssige Fraktion (4) über ein Drosselventil (5) in die Rektifiziersäule (R) eingespeist wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden aus dem, der Rektifiziersäule (R) vorangestellten Abscheider (A) abgezogenen Fraktionen (4, 7) als Zweiphasen- Gemische (6, 9) in die Rektifiziersäule (R) eingespeist werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Druck stehende Gasgemisch (1) stickstoffhalti­ ges Erdgas ist und vom Kopf der Rektifiziersäule (R) eine stickstoffreiche Fraktion (11) und von deren Sumpf eine von Stickstoff befreite Kohlenwasserstofffraktion (13) abgezo­ gen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Druck innerhalb der Rektifiziersäule (R) zwischen 2 und 15 bar beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die vom Kopf der Rektifiziersäule (R) abgezo­ gene gasförmige Fraktion (11) partiell kondensiert und in eine gasförmige und eine flüssige Fraktion getrennt und die flüssige Fraktion als Rücklauf auf den Kopf der Rektifizier­ säule (R) gegeben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmig verbliebene Fraktion des Kopfprodukts der Rektifi­ ziersäule (R) arbeits- und kälteleistend entspannt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Sumpf der Rektifiziersäule (R) abgezogene und auf höheren Druck gepumpte (P) flüssige Fraktion (14) nach ihrer Verdampfung (15) mindestens teilweise in Ausnutzung der arbeits- und kälteleistenden Entspannung der gasförmig verbliebenen Fraktion des Kopfprodukts der Rektifiziersäule (R) verdichtet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Teil der vom Sumpf der Rektifiziersäule (R) abgezogenen flüssigen Fraktion kälteleistend entspannt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß aus wenigstens einem unteren Bereich der Rektifiziersäule (R) eine flüssige Fraktion (16) abgezogen, partiell verdampft (W) und unterhalb der Abzugsstelle der Rektifiziersäule (R) wieder zugespeist wird (17).
DE19924228784 1992-08-28 1992-08-28 Verfahren zum Zerlegen eines Gasgemisches durch einstufige Rektifikation bei tiefer Temperatur Withdrawn DE4228784A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924228784 DE4228784A1 (de) 1992-08-28 1992-08-28 Verfahren zum Zerlegen eines Gasgemisches durch einstufige Rektifikation bei tiefer Temperatur
NO933068A NO301408B1 (no) 1992-08-28 1993-08-27 Fremgangsmåte ved separasjon av en under trykk stående gassblanding ved ett-trinns rektifikasjon ved lav temperatur

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924228784 DE4228784A1 (de) 1992-08-28 1992-08-28 Verfahren zum Zerlegen eines Gasgemisches durch einstufige Rektifikation bei tiefer Temperatur

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4228784A1 true DE4228784A1 (de) 1994-03-03

Family

ID=6466719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19924228784 Withdrawn DE4228784A1 (de) 1992-08-28 1992-08-28 Verfahren zum Zerlegen eines Gasgemisches durch einstufige Rektifikation bei tiefer Temperatur

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE4228784A1 (de)
NO (1) NO301408B1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2953004A1 (fr) * 2009-11-24 2011-05-27 Air Liquide Procede de separation cryogenique d'un melange d'azote et de monoxyde de carbone
JP2013064077A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Air Water Inc 高圧天然ガスの分離方法およびそれに用いる分離装置
RU2561555C1 (ru) * 2014-05-07 2015-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) Жидкостно-газовый эжектор
JP2016156581A (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード 液体燃料ガスの供給装置および供給方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2953004A1 (fr) * 2009-11-24 2011-05-27 Air Liquide Procede de separation cryogenique d'un melange d'azote et de monoxyde de carbone
WO2011067492A2 (fr) 2009-11-24 2011-06-09 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Procede de separation cryogenique d'un melange d'azote et de monoxyde de carbone
CN102893110A (zh) * 2009-11-24 2013-01-23 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 用于低温分离氮和一氧化碳的混合物的方法
WO2011067492A3 (fr) * 2009-11-24 2014-03-20 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Procede de separation cryogenique d'un melange d'azote et de monoxyde de carbone
CN102893110B (zh) * 2009-11-24 2014-11-26 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 用于低温分离氮和一氧化碳的混合物的方法
US9625209B2 (en) 2009-11-24 2017-04-18 L'Air Liquide Société Anonyme Pour L'Étude Et L'Exploitation Des Procedes Georges Claude Method for cryogenically separating a mixture of nitrogen and carbon monoxide
JP2013064077A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Air Water Inc 高圧天然ガスの分離方法およびそれに用いる分離装置
RU2561555C1 (ru) * 2014-05-07 2015-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) Жидкостно-газовый эжектор
JP2016156581A (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード 液体燃料ガスの供給装置および供給方法

Also Published As

Publication number Publication date
NO933068L (no) 1994-03-01
NO301408B1 (no) 1997-10-27
NO933068D0 (no) 1993-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69826459T2 (de) Trennverfahren für Kohlenwasserstoffbestandteile
DE60102174T2 (de) Verfahren zur Gewinnung von C2+ Kohlenwasserstoff
DE2110417A1 (de) Verfahren zum Verfluessigen und Unterkuehlen von Erdgas
DE1272943B (de) Verfahren zur Abkuehlung einer Gasmischung auf niedrige Temperatur
DE1226616B (de) Verfahren und Einrichtung zur Gewinnung von gasfoermigem Drucksauerstoff mit gleichzeitiger Erzeugung fluessiger Zerlegungsprodukte durch Tieftemperatur-Luftzerlegung
DE2204376A1 (de) Thermisches Kreislaufverfahren zur Verdichtung eines Strömungsmittels durch Entspannung eines anderen Strömungsmittels
DE1915218B2 (de) Verfahren und vorrichtung zum verfluessigen von erdgas
DE3445961A1 (de) Verfahren zur abtrennung von c(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)+(pfeil abwaerts)-kohlenwasserstoffen aus einem gasstrom
DE3814294A1 (de) Verfahren zur abtrennung von kohlenwasserstoffen
WO2016128110A1 (de) Kombinierte abtrennung von schwer- und leichtsiedern aus erdgas
EP0153984A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von C3+-Kohlenwasserstoffen
DE3639779A1 (de) Verfahren zur gewinnung von co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) aus einem co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-reichen erdgas
DE102009008230A1 (de) Verfahren zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
WO2017144151A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kryogenen synthesegaszerlegung
DE102012020469A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Methan aus einem Synthesegas
DE3822175A1 (de) Verfahren zum entfernen von stickstoff aus stickstoffhaltigem erdgas
DE60016874T2 (de) Luftzerlegung
DE4228784A1 (de) Verfahren zum Zerlegen eines Gasgemisches durch einstufige Rektifikation bei tiefer Temperatur
DE3229883A1 (de) Verfahren und einrichtung zur herstellung von gereinigtem aethylen
EP0711966A2 (de) Verfahren zum Gewinnen einer Ethanreichen Fraktion zum Wiederauffüllen eines Ethan-enthaltenden Kältekreislaufs eines Verfahrens zum Verflüssigen einer kohlenwasserstoffreichen Fraktion
WO2004010064A1 (de) Verfahren zum verflüssigen eines kohlenwasserstoff-reichen stromes mit gleichzeitiger gewinnung einer c3/c4-reichen fraktion
WO2016155863A1 (de) Verfahren zum abtrennen von stickstoff aus einer kohlenwasserstoff-reichen fraktion
DE827364C (de) Verfahren zur Gewinnung von Sauerstoff
EP1032798B1 (de) Verfahren und anlage zum abtrennen von c2 - oder c2+ - kohlenwasserstoffen
DE10027903A1 (de) Verfahren zum Gewinnen einer C¶2¶¶+¶-reichen Fraktion

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee