EP4506573A1 - Integrierte bypass-kühlung an turbo-verdichtern mit zwei oder mehr prozessstufen - Google Patents

Integrierte bypass-kühlung an turbo-verdichtern mit zwei oder mehr prozessstufen Download PDF

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EP4506573A1
EP4506573A1 EP23191177.7A EP23191177A EP4506573A1 EP 4506573 A1 EP4506573 A1 EP 4506573A1 EP 23191177 A EP23191177 A EP 23191177A EP 4506573 A1 EP4506573 A1 EP 4506573A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
gas stream
compressor stage
bypass
compressor
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Withdrawn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
EP23191177.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Rode
Knud Werner
Hans-Georg Janssen
Henning Witte
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.)
Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Covestro Deutschland AG
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 Covestro Deutschland AG filed Critical Covestro Deutschland AG
Priority to EP23191177.7A priority Critical patent/EP4506573A1/de
Priority to PCT/EP2024/072356 priority patent/WO2025036793A1/de
Priority to CN202480046870.4A priority patent/CN121488110A/zh
Priority to KR1020267004095A priority patent/KR20260048563A/ko
Publication of EP4506573A1 publication Critical patent/EP4506573A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12—Multi-stage pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/5826—Cooling at least part of the working fluid in a heat exchanger
    • F04D29/5833—Cooling at least part of the working fluid in a heat exchanger flow schemes and regulation thereto

Definitions

  • the invention relates to the compression of process gases, in particular with turbo compressors, and the control of the compressors used by regulating the gas flow before it is introduced into a compressor stage with the aid of bypasses.
  • This regulation is achieved by the compression method according to the invention and by a device with a special bypass circuit.
  • Compressors play an important supporting role in the industrial production of gases.
  • a compressor takes gas from a gas source for compression and delivers this compressed gas to a gas consumer.
  • the pumping effect of the compressor creates suction, which is why the side of the compressor with the gas supply is also called the suction side of the compressor.
  • the compression achieved by the individual compressor stages must be kept within a certain pressure range.
  • the compressor must be controlled in such a way that it can continuously deliver the gas flow requested by a downstream consumer from the gas source at a specific pressure and at the requested flow rate.
  • the compressor control must be able to respond variably to this requested flow rate.
  • the compressor control is also responsible for protecting the compressor stages.
  • the compressor stages are operated with a surge limit control, which ensures the flow through the compressor stage regardless of the amount of gas provided by the supply line so that the minimum permissible flow (i.e. the surge limit) is never undercut. This phenomenon, known as surge, leads to vibrations in the compressor stage, destroys the turbo compressor and must therefore be avoided.
  • the surge limit control is carried out in such a way that part of the compressed gas is returned to the compressor stage via a bypass.
  • each compressor stage has its own surge limit.
  • a Feedback from the last compressor stage is provided before the first compressor stage in order to protect all stages simultaneously.
  • the part of the gas stream heated by compression from the last compressor stage that is intended for recirculation must be cooled so that it does not enter the first stage hot and lead to an unacceptably high temperature at the outlet. If the returned, compressed gas has to be cooled to a temperature close to its dew point, there is a risk that the dew point will be accidentally exceeded and the resulting droplets will be fed into the first compressor stage with the gas stream and cause erosion damage there.
  • the pump protection can be better adapted to the individual compressor stages using the device.
  • Another task is to avoid condensation of the returned, compressed gas.
  • Another task is to provide a compressed, hot gas to be used for heat integration in process steps following compression.
  • the compressed gas heats up, so that in a multi-stage compression process it is cooled between the compressor stages. This increases the efficiency of compression and prevents the compressor and the gas from heating up beyond permissible temperature limits.
  • Common heat exchanger types are used to cool the gas flow. Usually, a cooling device is provided after each compressor stage to cool the gas flow. This type of cooling is both energy-intensive and expensive to provide and maintain. The necessary cooling devices involve the expenditure of resources, such as materials and costs. The new process and the new device are intended to conserve resources and in particular save energy, e.g. for cooling.
  • the decommissioning and maintenance of the compression device used should be simplified.
  • the supply and discharge lines of the compressor unit are closed.
  • the gas in the individual compressor stages has different pressures and now flows within the compressor unit into areas of lower pressure until a uniform pressure prevails in the compressor unit, the settle-out pressure.
  • the gas must be drained from the compressor unit after the settle-out pressure has been set and, if necessary, then removed from the entire compression device using a purge gas.
  • the volume of gas that must be disposed of in the event of the device being switched off is also reduced.
  • the device has fewer dead spaces, which reduces the flushing time when flushing the device if necessary.
  • the settle-out pressure was reduced by eliminating the need for a cooler and by switching the bypasses according to the invention.
  • a further advantage of the device and method according to the invention is that the cooling devices used according to the invention can be standardized in their dimensions. Compared with the prior art, Due to the inventive switching of the bypasses, a smaller volume flow, adapted to the pumping limits of the front compressor stages, is passed through the first cooling device than in the prior art. This means that the first cooling device can be made slightly smaller in size. This volume flow also passes through the last cooling device and is only drawn off as a bypass behind it. In addition, the bypass from the last compressor stage is routed in front of the last cooling device, ie the last cooling device is subjected to a larger volume flow than in the prior art. This means that its dimensions are slightly increased, which enables uniform dimensioning of all cooling devices.
  • the gas stream discharged from the final compressor stage does not pass through a cooling device between the discharge of the compressed gas stream from the final compressor stage into the discharge line and the branching of the bypass gas stream provided for the removal of the bypass gas stream in the discharge line.
  • the gas flow provided in the method according to the invention experiences a pressure increase through the individual compressor stages along the flow direction from the introduction into the compression and its compressor stages to the discharge of the compressed gas of the final compression after each compression.
  • the said flow direction of the gas flow thus corresponds to the pumping direction of the compressor stages.
  • a "compressed gas flow” is understood to mean the part of the gas flow that has already passed through at least one compressor stage.
  • a "bypass” is understood to mean a fluid connection in which at least a part of the compressed gas flow is passed past at least one compressor stage against the pumping direction of the compressor stages and is reunited with the gas flow.
  • a "fluid connection” is understood to mean a device part that connects system parts to one another and through which a substance, which can be present in any state of aggregation, can be transported from one system part to the next, for example a supply line in the form of a pipe.
  • a "bypass gas stream” is understood to mean a gas stream branched off from a compressed gas stream, which is returned through a bypass past at least one compressor stage against the pumping direction of the compressor stages and is recombined at a position of the gas stream with a lower pressure than at the branch made.
  • each compressor stage is a turbo compressor stage.
  • the gas stream provided according to step a) contains at least one gaseous compound.
  • the totality of all compounds present in the gas stream provided is referred to as the gas composition of the gas stream.
  • the process according to the invention is particularly advantageous in a further embodiment in which the gas composition of the gas stream provided according to step a) contains at least one halogen-containing gas selected from at least one gaseous compound of halogen, hydrogen halide or mixtures thereof, for example at least 90% by weight of halogen based on the total weight of the gas composition, as at least one gaseous compound.
  • the gas composition of the gas stream provided according to step a) contains at least one halogen-containing gas selected from at least one gaseous compound of halogen, hydrogen halide or mixtures thereof, for example at least 90% by weight of halogen based on the total weight of the gas composition, as at least one gaseous compound.
  • the use of an introduced gas stream containing at least chlorine gas, for example at least 90% by weight of chlorine gas based on the total weight of the gas composition, as at least one gaseous compound has proven particularly preferred.
  • the gas stream provided in step a) of the method according to the invention is introduced via the feed line into a compressor unit which contains at least two compressor stages - the first compressor stage and the final compressor stage.
  • the compressor unit is a turbo compressor with several compressor stages.
  • the gas stream provided in step a) is first introduced in step b) via a feed line into a first compression, in which the gas stream is first introduced into a first compressor stage and compressed there, and the compressed gas stream is discharged again.
  • step c) the compressed gas stream previously discharged from step b) is introduced into a further compression comprising at least one further compression step, wherein in each further compression step carried out at least at least one cooling of the introduced gas stream takes place in a cooling device dedicated to this compression step and The previously cooled gas stream is then compressed in a separate compressor stage for this compression step.
  • step c) of the method according to the invention the sequence of steps c1) to c3) is carried out at least once.
  • the compressor stage that is carried out last in step c), i.e. including possible repetitions of the sequence of steps c1) to c3), is also referred to as the final compressor stage.
  • the cooling device that is carried out last in step c), i.e. including possible repetitions of the sequence of steps c1) to c3), is also referred to as the last cooling device.
  • steps c1) to c3) can optionally be repeated at least once with the compressed gas stream previously discharged from step c3).
  • a particularly preferred embodiment of the method according to the invention provides that according to step c) of the method, the sequence of steps c1) to c3) is carried out three times, and steps c1) to c3) according to step c4) are thus carried out twice, each using a separate cooling device and in a separate compressor stage with the compressed gas stream emitted from the previous step c3).
  • the cooling devices used in the method according to the invention in step c) to cool the compressed gas stream cool the previously compressed gas stream before at least a portion of it is introduced into a further compression step.
  • Said cooling devices are preferably heat exchangers. "At least a portion" in this context means that either the gas stream in question is introduced completely or partially, depending on whether or not a bypass gas stream is explicitly discharged before introduction.
  • Part of the cooling capacity of said cooling devices can be provided for the amount of gas returned as a bypass gas flow without using additional energy if the gas has a positive Joule-Thomson coefficient.
  • the gas cools down during adiabatic expansion in the valve for regulating the bypass gas flow.
  • a surge limit valve is preferably used as the valve, with the valve more preferably being selected from a degree seat valve or rotary cone valve.
  • the valve which is more preferably designed as a pressure surge valve, degree seat valve or rotary cone valve, has a passage with a diameter of at most 350 mm, particularly preferably at most 200 mm.
  • a portion of the compressed, cooled gas stream is branched off as a bypass gas stream downstream of the cooling device of the following compression step and returned to the gas stream upstream of the compressor stage and combined with this gas stream.
  • the size of this bypass gas stream is regulated by means of a valve in which the bypass gas stream expands adiabatically and cools further if the gas has a positive Joule-Thomson coefficient.
  • the source for the gas stream provided in step a) supplies a gas stream with a variable volume flow during the process (e.g. a gas production plant connected for the provision of the gas stream, such as a chlor-alkali electrolysis plant)
  • a portion of the compressed gas is fed via bypasses behind the cooling stages of the respective subsequent compression steps c) to the suction side of the preceding compressor stage and thereby restores the safe operation of the compressor stages of the compression device used.
  • the operation of the bypasses requires additional cooling capacity from the cooling stages, which in turn leads to higher energy consumption of the process.
  • a preferred embodiment of the method is therefore characterized in that, in order to regulate the gas flow after completion of at least one sequence of steps c1) to c3) of step c), a portion of the gas flow from step c1 is branched off into a bypass, returned past at least one compressor stage from at least one step selected from step b) or step c) and recombined with the gas flow, wherein in the bypass the size of the bypass gas flow is preferably regulated by at least one valve, wherein the bypass gas flow is further cooled by the adiabatic expansion at the valve if the gas has a positive Joule-Thomson coefficient.
  • a particularly preferred embodiment of the method is characterized in that a further bypass gas stream is branched off from the cooled gas stream after the last cooling step c1) of step c) and before entering the final compressor stage of step c) in a further bypass, returned past the compressor stages of steps c) and b), and combined with the gas stream of step a) before it is introduced into step b).
  • a flow control containing at least one further valve controls the amount of gas to be returned via the bypass gas stream in the further bypass and thus regulates the flow of the gas stream through the compressor stage of step b).
  • bypass gas stream removed after the final compressor stage is returned before the last cooling device of step c). It has been observed that the bypass gas stream can be pre-cooled in the bypass by at least one adiabatic expansion taking place at the valve if the gas composition of the gas stream has a positive Joule-Thomson coefficient.
  • the compressed gas stream does not pass through a cooling device between the discharge of the compressed gas stream from the final compressor stage into the discharge line and the branching of the bypass gas stream contained in the discharge line.
  • a particularly preferred embodiment of the method according to the invention provides that according to step c) of the method, the sequence of steps c1) to c3) is carried out three times, the Steps c1) to c3) are repeated twice in accordance with step c4), each in a separate cooling device and in a separate compressor stage, using the compressed gas stream emitted from the previous step c3).
  • a gas in particular compressed gas from the compressed gas stream discharged from the final compressor stage of the method according to the invention into the discharge line
  • pressure in particular at a relative pressure based on the atmospheric pressure (overpressure) in the range of 2.5 to 13 bar
  • the liquefied gas is to be removed from the buffer tank again, at least part of the liquefied gas is usually led out of the buffer tank and converted into a gas stream in an evaporator with the addition of heat.
  • This gas stream is advantageously passed into a preheating device for further transport and heated there by further heat input, in particular superheated.
  • the heat of the compressed gas flow discharged from the final compressor stage into the discharge line can be used for heat integration.
  • this heat integration step takes place after the branching of the bypass gas flow from the discharge line according to the invention.
  • gas preferably gas from the gas composition of the said final compressed gas stream, is liquefied and introduced into a buffer vessel and/or stored, it has
  • a liquefied gas taken from a buffer tank is fed to a preheating device after the evaporation step as a gas stream to be heated and in this preheating device the heat of the gas stream discharged from the final compressor unit is used as a heat source for heating, in particular superheating, the said gas stream to be heated. In this case, no material mixing of the gas streams involved takes place.
  • the gas stream discharged from the final compressor stage into the discharge line, compressed and heated by compression can therefore be used for heat integration as a heat source for a subsequent process step, in particular for heating a gas, in particular a gas (preferably a halogen gas) with a relative pressure based on the atmospheric pressure (overpressure) in the range of 2.5 to 13 bar.
  • a gas preferably a halogen gas
  • the compressed gas stream discharged from the final compressor stage of step c) and located in the discharge line is fed, after the bypass gas stream has been branched off, to a device for heating a further gas stream (in particular a further halogen gas stream) as a heat source.
  • the pressure of the gas stream to be heated is preferably in the aforementioned preferred pressure range.
  • the further gas stream to be heated is, of course, different from the compressed gas stream resulting from the final compression, particularly in terms of temperature and pressure.
  • the further gas stream to be heated in the preheating device in all of the aforementioned embodiments, further preferably contains at least 90% by weight of halogen, in particular at least 90% by weight of chlorine gas.
  • the pressure of the further gas stream before introduction into the preheating device is in the aforementioned preferred pressure range.
  • this liquefied gas must first be vaporized, thereby obtaining the additional gas flow intended for heating described above. This additional gas flow is introduced into the preheating device for this purpose.
  • the compressed gas stream emerging from the preheating device is preferably used as a heat source.
  • the compressed gas stream discharged from the preheating device is introduced as a heat source into a flow path of an evaporation device, cooled by releasing heat and at least partially liquefied and then discharged again, and a liquefied gas is taken from a buffer tank and introduced into another, different flow path of the evaporation device, wherein said liquefied gas is evaporated by heat exchange with the compressed gas stream of the final compressor stage in the evaporation device and is discharged from the preheating device as another gas stream.
  • a liquefied gas in particular chlorine
  • the evaporated gas usually exits the evaporation device at the dew point and is therefore introduced into the preheating device for heating, in particular superheating, within the scope of the aforementioned preferred embodiment of the invention.
  • the gas stream heated, in particular superheated, in the preheating device is, for example, delivered to a consumer via a pipeline after leaving the preheating device. Due to its heating, in particular superheating, the risk of condensation of the gas, in particular the chlorine, in the pipeline to the consumer is significantly reduced.
  • said compressor unit contains a further compressor stage for each intended repetition of said steps, which is integrated into the device together with a further cooling device.
  • a device is preferably suitable according to the invention in which the compressor unit (4) contains at least one further inserted compressor stage, with the proviso that for each further inserted compressor stage there is a separate cooling device connected upstream of the respective inserted compressor stage, with the proviso that the The gas outlet of the first compressor stage is in fluid communication with the inlet of an additional, inserted cooling device instead of the fluid connection with the inlet of the last cooling device, the outlet of the inserted cooling device is in fluid communication with the inlet of the inserted compressor stage, and the outlet of the inserted compressor stage is in fluid communication either with the inlet of at least one further additional combination of cooling device and compressor stage or with the inlet of the last cooling device.
  • Each repetition of steps c1) to c3) therefore requires the insertion of an insert element.
  • Each of these insert elements is inserted between the first compressor stage and the last cooling device, with each insert element containing a cooling device and a compressor stage.
  • the cooling device of the insert element is always located on the suction side of the compressor stage of the same insert element. This is ensured by the gas outlet of the cooling device being in fluid communication with the gas inlet of the compressor stage of the insert element.
  • An example of such an insert element is shown in Fig.4a illustrated. If several insert elements are used, they are first linked in series in such a way that the gas outlet of the compressor stage of one insert element is connected to the gas inlet of the cooling device of the next insert element.
  • the gas inlet of the linked insert elements is the gas inlet of a cooling device in fluid connection with the gas outlet of the first compressor stage and the gas outlet of the linked insert elements is the gas outlet of a compressor stage in fluid connection with the gas inlet of the last cooling device. This is exemplified in Fig.3 illustrated by the linked insertion elements using the dashed line.
  • At least one of the slide-in elements used additionally contains a bypass provided with a flow control, whereby this bypass is removed after the outlet of the compressor stage of the slide-in element and is returned before the inlet of the cooling device of the same slide-in element.
  • a slide-in element with a bypass is shown as an example in Fig.4b
  • at least one of the slide-in elements used additionally contains a bypass provided with a flow control, whereby this bypass is located after the outlet of the cooling device of the insert element and returned to the inlet of the compressor stage of the preceding insert element.
  • the device does not have any further cooling device after the gas outlet from the final compressor stage of the device.
  • the compressor stages of the device are operated with a suction pressure control, since the suction pressure of the compressor stage is influenced by the amount of gas provided by the supply line.
  • the device preferably has a suction pressure control.
  • devices are preferably suitable in which each of the said bypasses has a valve, whereby the flow of the gas stream in the affected bypass can be regulated by a control unit.
  • the aim of the regulation is to provide a sufficient amount of gas for a surge limit regulation of the compressor stage upstream of the bypass. Furthermore, an adiabatic expansion of the gas takes place at the valve while cooling if the gas has a positive Joule-Thomson coefficient.
  • the flow control valve can act as a bypass control in the sense of a safety valve in the event of a complete failure of the gas supply in the supply line or a large pressure difference between the compressed gas flow after completion of the final compression and the gas flow supplied in the supply line to prevent a backflow of the gas through the entire compressor unit.
  • the bypass has two valves installed in parallel, each with flow control, whereby both valves can be used for adiabatic expansion. At least one of the valves preferably has a passage diameter of at least 50 mm, preferably more than 200 mm; whereby this one valve can also be used as a safety valve as described above.
  • preferred devices are characterized in that said cooling devices cool the gas stream according to the heat exchanger principle via a cooled medium as cooling.
  • this very special embodiment contains one cooling device less than the number of compressor stages.
  • the compressor unit described can be used in conjunction with chlor-alkali electrolysis or oxidation of hydrogen chloride (Deacon process) to compress the chlorine gas obtained therefrom in such a way that it can be liquefied with common coolants in several cooling stages or in a liquefaction device designed as a flash cooler.
  • a liquefaction device for the liquefaction of the compressed gas stream discharged from the final compressor stage is designed in such a way that liquid chlorine from a buffer tank is evaporated as a liquid to be heated in order to cool and liquefy the compressed gas stream, e.g.
  • compressed chlorine gas, using the resulting cold, then compressed chlorine gas from the final compressor stage can advantageously be used as a heat source for the evaporation of the liquid chlorine gas originating from the buffer tank.
  • at least two devices are required, at least one device for evaporating the liquefied gas, in particular chlorine gas, and at least one preheating device for heating the gas stream resulting from the evaporation.
  • the compressed gas stream, in particular chlorine gas stream, located in the discharge line behind the branch of the first bypass from the final compressor stage is first fed into the preheating device as a heat source and then from the preheating device into the evaporation device.
  • the liquefied gas is first fed from the buffer tank into the evaporation device and the further gas stream obtained from it after evaporation is fed into the preheating device.
  • the subject matter of the device for compressing gas from a gas stream are suitable for carrying out the inventive method of the first subject matter of the invention and are preferably used for this purpose.
  • a further subject matter of the invention is therefore the use of a corresponding device for compressing gas from a gas stream for compressing a gas stream according to a method of the first subject matter of the invention.
  • the invention is illustrated below by way of example without being limited thereto.
  • a fluid connection between the individual compressor stages of the compressor unit symbolizes the flow of the gas flow caused by the pumping effect of the compressor stages with the imposed flow direction from the suction side of the compressor unit to the discharge of the finally compressed gas out of the compressor unit.
  • This flow direction is correspondingly with arrowheads along the fluid connection and is highlighted again by an arrow at the beginning and end.
  • Fluid connections which are shown by a thin line, correspond to the bypasses in which the gas flow flows due to the pressure differences in the opposite direction to the flow direction of the main gas flow imposed by the pumping action of the compressor stages during the compression process (bypass gas flow). This flow direction is marked accordingly with arrowheads along the fluid connection
  • the compressor unit 4 is a turbo compressor mechanically driven via an axle 8 by a drive unit 7, comprising said compressor stages connected in series.
  • the bypass 6 has its own flow control 5 comprising a valve 10 and a control unit 9.
  • the compressor unit 4 is a turbo compressor mechanically driven via an axle 8 by a drive unit 7, containing said compressor stages.
  • Each bypass has its own flow control (here: 5a and 5b) containing a valve 10 and a control unit 9.
  • a method according to the invention can be carried out in which no repetition according to step c4) is carried out. If at least one repetition according to step c4) of the method according to the invention is to be carried out, the device must be provided with at least one insertion of a Fig.4a or Fig.4b illustrated insert element as a combination of an inserted cooling device WA0E and a compressor stage E inserted on the axis 8 between compressor stage 1 and compressor stage F.
  • the compressed gas flow led out of compressor stage 1 is first led into the inserted cooling device WA0E and then into the inserted compressor stage E.
  • the gas flow led out of compressor stage E can then either be fed into another insert element for a further repetition according to Fig. 4a or Fig.4b of process step c4) or finally into the last cooling device WA00F of step c).
  • FIG.5 An example of a device according to the invention for compressing gas from a gas stream is illustrated, which is based on the device according to the invention of Fig.2 is configured, with the difference that between the first compressor stage 1 and the last cooling device WA00F two inserted compressor stages E are positioned as E1 and E2, each of which is preceded by an inserted cooling device WAGE, for E1 the inserted cooling device WA0E1 and for E2 the inserted cooling device WA0E2.
  • the insertion of the corresponding device components starting from the device from Fig.2 as well as the guidance of the compressed gas flow along the imposed flow direction of the compressed gas flow, which must be ensured in this insertion, is described in Fig.3 illustrated.
  • the Fig.3 The dashed components of the device and the dashed fluid connections apply to the case of insertion, which results in the device of the Fig.5 Without the dashed components of the device, the flow of the compressed gas would have to be guided along the dash-dot line, which would make the device of the Fig.2 results.

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Abstract

mindestens eine Zuleitung (2) für einen mindestens eine gasförmige Verbindung enthaltenden Gasstrom zu einer Verdichtereinheit (4), sowie mindestens eine Ableitung (3) des komprimierten Gasstroms aus besagter Verdichtereinheit (4),besagte Verdichtereinheit (4), enthaltend zumindest eine erste Kompressorstufe (1) und eine finale Kompressorstufe (F), wobei die Zuleitung (2) mit dem Gaseinlass der ersten Kompressorstufe (1) in Fluidverbindung steht und der Gasauslass der ersten Kompressorstufe (1) mit dem Gaseinlass einer letzten Kühlvorrichtung (WA00F), sowie der Gasauslass der letzten Kühlvorrichtung (WA00F) mit dem Gaseinlass der finalen Kompressorstufe (F), sowie die Ableitung (3) mit dem Gasauslass der finalen Kompressorstufe (F) in Fluidverbindung steht,mindestens einen ersten Bypass (6a), der die Ableitung (3) mit der Fluidverbindung verbindet, die sich zwischen der letzten Kühlvorrichtung (WA00F) und der unmittelbar davor liegenden Kompressorstufe befindet, wobei mit einer im ersten Bypass (6a) befindlichen, mindestens ein Ventil (10) enthaltenden ersten Durchflussregelung (5a) die im Bypass-Gasstrom geführte Gasmenge steuerbar ist und dadurch der Durchfluss des Gasstromes durch die finale Kompressorstufe (F) regelbar ist,mindestens einen mit einer zweiten Durchflussregelung (5b) versehenen zweiten Bypass (6b), wobei dieser die zwischen letzter Kühlvorrichtung (WA00F) und finaler Kompressorstufe (F) befindliche Fluidverbindung mit der Zuleitung (2) verbindet,sowie einem entsprechenden Verfahren, das unter Nutzung dieser Vorrichtung ausgeführt werden kann, kann der Pumpschutz der Verdichtereinheit (4) besser auf die einzelnen Kompressorstufen abgestimmt und eine Kondensation des rückgeführten, komprimierten Gasstromes vermieden werden. Der durch das Verfahren final komprimierte Gasstrom liefert ein komprimiertes, heißes Gas zur das zur Wärmeintegration in Prozessschritten verwendet werden kann, die auf die Kompression folgen.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Verdichtung von Prozessgasen insbesondere mit Turbokompressoren und die Regelung der dabei genutzten Kompressoren durch Regulation des Gasstroms vor dessen Einbringung in eine Kompressorstufe mit Hilfe von Bypässen. Diese Regulation wird durch das erfindungsgemäße Kompressionsverfahren, sowie durch eine Vorrichtung mit spezieller Bypass-Schaltung erzielt.
  • Kompressoren nehmen in der industriellen Herstellung von Gasen eine wichtige unterstützende Funktion ein. Ein Kompressor entnimmt beispielsweise einer Gasquelle Gas zur Verdichtung und liefert dieses verdichtete Gas an einen Gasverbraucher. Dabei entsteht bei der Einbringung des Gases in den Kompressor durch die Pumpwirkung des Kompressors ein Sog, daher wird diejenige Seite des Kompressors mit der Gaszuführung auch Saugseite des Kompressors genannt.
  • Um Kompressoren verlässlich in einem Prozess nutzen zu können, muss z.B. die durch die einzelnen Kompressorstufen erzielte Kompression in einem bestimmten Druckbereich gehalten werden. Insbesondere muss der Kompressor derart gesteuert werden, dass er den von einem nachgeschalteten Verbraucher aus der Gasquelle angeforderten Gasstrom mit einem speziellen Druck in der angefragten Flussrate kontinuierlich liefern kann. Dabei muss die Kompressorsteuerung variabel auf diese angefragte Flussrate reagieren können.
  • Darüberhinaus ist speziell bei Turbokompressoren die Kompressorsteuerung ebenfalls für den Schutz der Kompressorstufen zuständig. Die Kompressorstufen werden mit einer Pumpgrenzregelung betrieben, welche den Durchfluss durch die Kompressorstufe unabhängig von der durch die Zuleitung bereitgestellten Gasmenge so sichert, dass niemals der minimal zulässige Durchfluss (d.h. die Pumpgrenze) unterschritten wird. Dieses Pumpen genannte Phänomen führt zu Schwingungen in der Kompressorstufe, zerstört den Turbokompressor und muss daher vermieden werden.
  • Die Pumpgrenzregelung erfolgt gemäß Stand der Technik so, dass ein Teil des komprimierten Gases nach einer Kompressorstufe wieder vor diese über einen Bypass zurückgeführt wird. Bei Einsatz mehrerer hintereinander abfolgender Kompressorstufen, besitzt jede Kompressorstufe eine eigene Pumpgrenze. In diesem Falle wird üblicherweise eine Rückführung von der letzten Kompressorstufe vor die erste Kompressorstufe vorgesehen, um alle Stufen gleichzeitig zu schützen.
  • Dieser Stand der Technik hat zwei Nachteile:
    Zum Einen kann die Rückführung nicht individuell auf die einzelnen Kompressorstufen eingestellt werden, so dass der Bypass größer als notwendig ist.
  • Zum Anderen ist es erforderlich, dass der zur Rückführung vorgesehene Teil des durch die Kompression erhitzten Gasstroms aus der letzten Kompressorstufe gekühlt werden muss, damit er nicht heiß in die erste Stufe eintritt und zu einer unzulässig hohen Temperatur an deren Austritt führt. Sollte das rückgeführte, komprimierte Gas dabei auf eine Temperatur in der Nähe seines Taupunkts abgekühlt werden müssen, besteht die Gefahr, dass versehentlich der Taupunkt unterschritten wird und die entstehenden Tröpfchen mit dem Gasstrom in die erste Kompressorstufe geleitet werden und dort Erosionsschäden verursachen.
  • Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, dass mit der Vorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik der Pumpschutz besser auf die einzelnen Kompressorstufen abgestimmt werden kann.
  • Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Kondensation des rückgeführten, komprimierten Gases zu vermeiden.
  • Eine andere Aufgabe ist es, ein komprimiertes, heißes Gas zur Verfügung zu stellen, um es zur Wärmeintegration in Prozessschritten zu verwenden, die auf die Kompression folgen.
  • Es ist außerdem eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verdichtung von Gasen bereitzustellen, die mindestens zwei Pumpgrenzregelungen aufweist und in der Lage ist, auf der Saugseite der entsprechenden Kompressorstufen einen Gasstrom in der erforderlichen Gasmenge bereitzustellen.
  • Beim Verdichten erwärmt sich das komprimierte Gas, so dass es bei einem mehrstufigen Kompressionsprozess zwischen den Kompressorstufen gekühlt wird. Dies erhöht zum Einen die Effizienz der Kompression und zum Anderen verhindert es eine Erhitzung des Kompressors und des Gases über zulässige Temperaturgrenzen. Zum Zweck der Kühlung des Gasstroms werden gängige Wärmeübertragertypen genutzt. Üblicherweise wird nach jeder Kompressorstufe eine Kühlvorrichtung zur Kühlung des Gasstromes vorgesehen. Diese Art der Kühlung ist sowohl energieintensiv als auch durch Bereitstellung und Wartung der notwendigen Kühlvorrichtungen mit Aufwand von Ressourcen, wie z.B. Material und Kosten, verbunden. Das neue Verfahren und die neue Vorrichtung sollen Ressourcen schonen und insbesondere Energie, z.B. für die Kühlung, sparen.
  • Ferner soll die Außerbetriebnahme sowie die Wartung der genutzten Vorrichtung zur Verdichtung vereinfacht werden. Bei der Außerbetriebnahme werden die Zufuhr und Abfuhrleitung der Verdichtereinheit geschlossen. Das in den einzelnen Kompressorstufen vorhandene Gas hat unterschiedliche Drucke und strömt nun innerhalb der Verdichtereinheit in Gebiete niedrigeren Drucks, bis in der Verdichtereinheit ein einheitlicher Druck herrscht, der settle-out pressure. Für Wartungsarbeiten muss nach Einstellung des settle-out pressure das Gas aus der Verdichtereinheit abgelassen und gegebenenfalls im Anschluss daran in der gesamten Vorrichtung zur Verdichtung mit einem Spülgas entfernt werden.
  • Es wurde gefunden, dass ein modifiziertes Verfahren, sowie eine modifizierte Vorrichtung jeweils zur Verdichtung von Gasen die vorgenannten Aufgaben löst, wenn die Vorrichtung zur Kompression neben mindestens zwei Kompressorstufen zusätzlich mindestens zwei spezielle Bypässe enthält.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird eine unbeabsichtigte Kondensation des komprimierten Gases hinter der letzten Kompressorstufe durch das Fehlen einer Kühlvorrichtung zwischen letzter Kompressionsstufe und der für eine Rückführung vorgesehenen Abzweigung für den final komprimierten Gasstrom vermieden. Dadurch verursacht das auf die Kühlvorrichtung vor der Saugseite der vorherigen Kompressorstufe zurückgeführte Gas auch ohne die Installation von Flüssigkeitsabscheidern keine Erosion dieser Kompressorstufe durch Kondensattröpfchen mehr.
  • Durch die Einsparung einer Kühlvorrichtung zwischen letzter Kompressionsstufe und der für eine Rückführung vorgesehenen Abzweigung für den final komprimierten Gasstrom reduziert sich zudem dasjenige Gasvolumen, welches im Falle einer Abschaltung der Vorrichtung entsorgt werden muss. Ebenso umfasst die Vorrichtung durch den Wegfall einer Kühlvorrichtung weniger Toträume, wodurch beim gegebenenfalls erforderlichen Spülen der Vorrichtung die Spülzeit verringert wird. Außerdem wurde durch den Wegfall eines Kühlers sowie der erfindungsgemäßen Schaltung der Bypässe der settle-out pressure verringert.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, dass die erfindungsgemäß eingesetzten Kühlvorrichtungen in ihrer Dimensionierung vereinheitlicht werden können. Verglichen mit dem Stand der Technik wird aufgrund der erfindungsgemäßen Schaltung der Bypässe durch die erste Kühlvorrichtung ein kleinerer, den Pumpgrenzen der vorderen Kompressorstufen angepasster Volumenstrom geleitet, als im Stand der Technik. Dadurch kann die erste Kühlvorrichtung in der Dimension etwas verkleinert werden. Dieser Volumenstrom durchläuft auch die letzte Kühlvorrichtung und wird erst hinter dieser als Bypass abgezogen. Zusätzlich wird der Bypass von der letzten Kompressorstufe vor die letzte Kühlvorrichtung geleitet, d.h. die letzte Kühlvorrichtung wird mit einem größeren Volumenstrom beaufschlagt, als im Stand der Technik. Dadurch wird sie in ihrer Dimension etwas vergrößert, was eine einheitliche Dimensionierung aller Kühlvorrichtungen ermöglicht.
  • Ein erster Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verdichtung von Gas eines Gasstroms, umfassend mindestens die Schritte
    1. a) Bereitstellung eines Gasstroms, enthaltend mindestens eine gasförmige Verbindung,
    2. b) Einbringen des besagten Gasstroms über eine Zuleitung in eine erste Kompression, darin durchlaufend zumindest die folgenden Teilschritte:
      • b1) Einbringung und Komprimierung des eingebrachten Gasstroms in einer ersten Kompressorstufe,
      • b2) Ausbringung des komprimierten Gasstroms,
    3. c) Einbringen des zuvor ausgebrachten komprimierten Gasstroms in eine weitere Kompression, enthaltend mindestens einen weiteren Kompressionsschritt, wobei in jedem durchgeführten, weiteren Kompressionsschritt zumindest
      • mindestens eine Kühlung des eingebrachten Gasstroms in einer für diesen Kompressionsschritt eigenen Kühlvorrichtung erfolgt und
      • danach eine Komprimierung des zuvor gekühlten Gasstroms in einer für diesen Kompressionsschritt eigenen Kompressorstufe erfolgt,
      mit der Maßgabe, dass dabei zumindest die folgenden Teilschritte durchlaufen werden:
      • c1) Einbringen des ausgebrachten komprimierten Gasstromes in die eigene Kühlvorrichtung, und Abkühlung des zur Kühlung eingebrachten, komprimierten Gasstromes, und Ausbringung des gekühlten Gasstroms,
      • c2) Einbringung zumindest eines Teils des ausgebrachten gekühlten Gasstroms in die eigene Kompressorstufe und Komprimierung darin,
      • c3) Ausbringung des komprimierten Gasstroms,
      • c4) gegebenenfalls Wiederholung der Schritte c1) bis c3) für die Durchführung mindestens eines weiteren Kompressionsschrittes,
      wobei nach Abschluss von Schritt c) von dem daraus in einer Ableitung ausgebrachten komprimierten Gasstrom ein Teil als Bypass-Gasstrom in einen Bypass abgezweigt, vor die letzte Kühlvorrichtung des Schrittes c) zurückgeführt und mit dem zur Kühlung und anschließenden Einbringung in die finale Kompressorstufe des Schrittes c) vorgesehenen Gasstrom vereinigt wird, wobei eine mindestens ein Ventil enthaltende Durchflussregelung die über den Bypass-Gasstrom im Bypass zurückzuführende Gasmenge steuert und dabei den Durchfluss des Gasstromes durch die finale Kompressorstufe des Schrittes c) regelt.
  • Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn der aus der finalen Kompressorstufe ausgebrachte Gasstrom zwischen der Ausbringung des komprimierten Gasstroms aus der finalen Kompressorstufe in die Ableitung und der für die Entnahme des Bypass-Gasstroms in der Ableitung vorgesehenen Abzweigung des Bypass-Gasstromes keine Kühlvorrichtung durchläuft.
  • Der in dem erfindungsgemäßen Verfahren bereitgestellte Gasstrom erfährt durch die einzelnen Kompressorstufen entlang der Fließrichtung von der Einbringung in die Kompression und deren Kompressorstufen bis zur Ausbringung des komprimierten Gases der finalen Kompression nach jeder durchlaufenen Kompression eine Druckerhöhung. Besagte Fließrichtung des Gasstroms entspricht somit der Pumprichtung der Kompressorstufen. Unter einem "komprimierten Gasstrom" wird der Teil des Gasstromes verstanden, der bereits mindestens eine Kompressorsstufe durchlaufen hat.
  • Unter einem "Bypass" wird eine Fluidverbindung verstanden, in der zumindest ein Teil des komprimierten Gasstromes an mindestens einer Kompressorstufe vorbei gegen die Pumprichtung der Kompressorstufen zurückgeführt und mit dem Gasstrom wieder vereinigt wird.
  • Unter einer "Fluidverbindung" wird erfindungsgemäß ein Vorrichtungsteil verstanden, das Anlagenteile miteinander verbindet und durch das sich ein Stoff, der in jedem Aggregatzustand vorliegen kann, von einem Anlagenteil zum nächsten transportieren lässt, beispielsweise eine Zuleitung in Form eines Rohres.
  • Unter einem "Bypass-Gasstrom" wird ein von einem komprimierten Gasstrom abgezweigter Gasstrom verstanden, der durch einen Bypass an mindestens einer Kompressorstufe vorbei gegen die Pumprichtung der Kompressorstufen zurückgeführt und an einer Position des Gasstromes mit geringerem Druck als an der vorgenommenen Abzweigung wieder vereinigt wird.
  • Bei den jeweiligen Kompressorstufen handelt es sich erfindungsgemäß um jeweils eine Turbokompressorstufe.
  • Der gemäß Schritt a) bereitgestellte Gasstrom enthält mindestens eine gasförmige Verbindung. Die Gesamtheit aller im bereitgestellten Gasstrom befindlichen Verbindungen wird als Gaszusammensetzung des Gasstroms bezeichnet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist in einer weiteren Ausführungsform besonders vorteilhaft, in der die Gaszusammensetzung des gemäß Schritt a) bereitgestellten Gasstroms mindestens ein Halogen-enthaltendes Gas, ausgewählt aus mindestens einer gasförmigen Verbindung aus Halogen, Halogenwasserstoff oder Mischungen daraus, beispielsweise bezogen auf das Gesamtgewicht der Gaszusammensetzung mindestens 90 Gew.-% Halogen, als mindestens einer gasförmigen Verbindung enthält. Als besonders bevorzugt hat sich die Nutzung eines eingebrachten Gasstroms, enthaltend mindestens Chlorgasbeispielsweise bezogen auf das Gesamtgewicht der Gaszusammensetzung mindestens 90 Gew.-% Chlorgas, als mindestens eine gasförmige Verbindung, erwiesen.
  • Zur Verdichtung wird der in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellte Gasstrom über die Zuleitung in eine Verdichtereinheit eingebracht, die mindestens zwei Kompressorstufen - die erste Kompressorstufe und die finale Kompressorstufe - enthält. Die Verdichtereinheit ist ein Turbokompressor mit mehreren Kompressorstufen.
  • In dem Verfahren der Erfindung wird der in Schritt a) bereitgestellte Gasstrom zunächst in Schritt b) über eine Zuleitung in eine erste Kompression eingebracht, in der der Gasstrom zunächst in eine erste Kompressorstufe eingebracht und dort komprimiert wird, und der komprimierte Gasstrom wieder ausgebracht wird.
  • Nach dieser ersten Kompression gemäß Schritt b) sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass in Schritt c) der zuvor aus Schritt b) ausgebrachte komprimierte Gasstrom in eine weitere Kompression, enthaltend mindestens einen weiteren Kompressionsschritt eingebracht wird, wobei in jedem durchgeführten, weiteren Kompressionsschritt zumindest mindestens eine Kühlung des eingebrachten Gasstroms in einer für diesen Kompressionsschritt eigenen Kühlvorrichtung erfolgt und
    danach eine Komprimierung des zuvor gekühlten Gasstroms in einer für diesen Kompressionsschritt eigenen Kompressorstufe erfolgt.
  • Dabei wird der Gasstrom derart durch jeden besagten weiteren Kompressionsschritt des Schrittes c) geführt, dass der in einem Kompressionsschritt des Schrittes c) komprimierte Gasstrom entweder der final komprimierte Gasstrom ist, oder in einen nächsten Kompressionsschritt eingebracht wird, wobei für diesen nächsten Kompressionsschritt wiederum eine eigene Kühlvorrichtung und eine eigene Kompressorstufe wie zuvor definiert genutzt werden. Es können mehrere dieser Kompressionsschritte in Schritt c) durchgeführt werden. Somit werden in Schritt c) zumindest die folgenden Teilschritte durchlaufen:
    • c1) Einbringen des ausgebrachten komprimierten Gasstromes in die eigene Kühlvorrichtung, und Abkühlung des zur Kühlung eingebrachten, komprimierten Gasstromes, und Ausbringung des gekühlten Gasstroms,
    • c2) Einbringung zumindest eines Teils des ausgebrachten gekühlten Gasstroms in die eigene Kompressorstufe und Komprimierung darin,
    • c3) Ausbringung des komprimierten Gasstroms,
    • c4) gegebenenfalls Wiederholung der Schritte c1) bis c3) für die Durchführung mindestens eines weiteren Kompressionsschrittes.
  • Gemäß Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Schrittfolge c1) bis c3) mindestens einmal durchlaufen. Diejenige Kompressorstufe, die in Schritt c), d.h. inklusive möglicher Wiederholungen der Schrittfolge c1) bis c3), als letztes durchlaufen wird, wird auch als finale Kompressorstufe bezeichnet. Diejenige Kühlvorrichtung, die in Schritt c), d.h. inklusive möglicher Wiederholungen der Schrittfolge c1) bis c3), als letztes durchlaufen wird, wird auch als letzte Kühlvorrichtung bezeichnet. Wenn Schritt c) abgeschlossen ist, wird daraus der komprimierte Gasstrom in einer Ableitung aus der Verdichtereinheit ausgebracht.
  • Gemäß Schritt c4) des Verfahrens können die Schritte c1) bis c3) mit dem zuvor aus Schritt c3) ausgebrachten komprimierten Gasstrom optional mindestens einmal wiederholt werden. Eine erfindungsgemäß besonders bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass gemäß Schritt c) des Verfahrens die Schrittfolge c1) bis c3) drei Mal durchgeführt wird, die Schritte c1) bis c3) gemäß Schritt c4) somit zwei Mal unter Anwendung einer jeweils eigenen Kühlvorrichtung und in einer jeweils eigenen Kompressorstufe mit dem aus dem vorherigen Schritt c3) ausgebrachten, komprimierten Gasstrom wiederholt werden.
  • Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren im Schritt c) genutzten Kühlvorrichtungen zur Kühlung des komprimierten Gasstromes kühlen den zuvor komprimierten Gasstrom, bevor zumindest ein Teil davon in einen weiteren Kompressionsschritt eingebracht wird. Besagte Kühlvorrichtungen sind bevorzugt Wärmetauscher. "Zumindest ein Teil" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass entweder der betroffene Gasstrom komplett oder teilweise eingebracht wird, je nachdem ob vor dem Einbringen ein Bypass-Gasstrom explizit abgeführt wird, oder nicht.
  • Ein Teil der Kühlleistung der besagten Kühlvorrichtungen kann für die als Bypass-Gasstrom zurückgeführte Gasmenge ohne Einsatz zusätzlicher Energie erbracht werden, falls das Gas einen positiven Joule-Thomson-Koeffizienten aufweist. In diesem Fall kühlt sich das Gas bei der adiabatischen Expansion in dem Ventil zur Regelung des Bypass-Gasstroms ab.
  • Für die Regelung des rückgeführten Bypass-Gasstromes ist bevorzugt ein Pumpgrenzventil als Ventil einzusetzen, wobei weiter bevorzugt das Ventil ausgewählt wird aus Gradsitzventil oder Drehkegelventil. Im Rahmen einer Ausführungsform des Verfahrens weist das Ventil, das weiter bevorzugt als Druckstoßventil, Gradsitzventil oder Drehkegelventil ausgestaltet ist, einen Durchlass mit einem Durchmesser von höchstens 350 mm, besonders bevorzugt von höchstens 200 mm, auf.
  • Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform wird nach mindestens einer Kompressorstufe des Verfahrens hinter der Kühlvorrichtung des folgenden Kompressionsschritts ein Teil des komprimierten, gekühlten Gasstroms als Bypass-Gasstrom abgezweigt und wieder zum Gasstrom vor der Kompressorstufe rückgeführt und mit diesem Gasstrom vereinigt. Die Größe dieses Bypass-Gasstroms wird mittels eines Ventils geregelt, in dem der Bypass-Gasstrom adiabat expandiert und dabei weiter abkühlt, wenn das Gas einen positiven Joule-Thomson-Koeffizienten aufweist.
  • Wenn die Quelle für den bereitgestellten Gasstrom in Schritt a) während der Verfahrensdauer einen Gasstrom mit variablem Volumenstrom liefert, (z.B. eine für die Bereitstellung des Gasstroms angeschlossene Gasproduktionsanlage, wie beispielsweise eine Chloralkalielektrolyse), wird im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens über Bypässe eine Teilmenge des komprimierten Gases hinter den Kühlstufen der jeweils folgenden Kompressionsschritte c) auf die Saugseite der davor liegenden Kompressorstufe zurückführt und dadurch der sichere Betrieb der Kompressorstufen der genutzten Vorrichtung zur Verdichtung wieder hergestellt. Allerdings erfordert der Betrieb der Bypässe zusätzliche Kühlleistung durch die Kühlstufen, was wiederum in einen höheren Energieverbrauch des Verfahrens mündet.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens ist daher dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung des Gasstromes nach Ablauf mindestens einer Schrittfolge c1) bis c3) des Schrittes c) eine Teilmenge des Gasstroms aus Schritt c1 in einen Bypass abgezweigt, an mindestens einer Kompressorstufe aus mindestens einem Schritt, ausgewählt aus Schritt b) oder Schritt c) vorbei zurückgeführt und wieder mit dem Gasstrom vereinigt wird, wobei im Bypass die Größe des Bypass-Gasstroms bevorzugt durch mindestens ein Ventil geregelt wird, wobei der Bypass-Gasstrom durch die adiabatische Expansion am Ventil weiter abgekühlt wird, wenn das Gas einen positiven Joule-Thomson-Koeffizienten aufweist.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass aus dem gekühlten Gasstrom nach dem letzten durchgeführten Kühlschritt c1) des Schrittes c) und vor Eingang in die finale Kompressorstufe des Schrittes c) ein weiterer Bypass-Gasstrom in einem weiteren Bypass abgezweigt, an den Kompressorstufen der Schritte c) und b) vorbei zurückgeführt, und mit dem Gasstrom des Schrittes a) vor dessen Einbringung in den Schritt b) vereinigt wird. Dabei steuert eine, mindestens ein weiteres Ventil enthaltende, Durchflussregelung die über den Bypass-Gasstrom im weiteren Bypass zurückzuführende Gasmenge und regelt so den Durchfluss des Gasstromes durch die Kompressorstufe des Schrittes b).
  • Es ist eine Ausführungsform erfindungsgemäß bevorzugt, worin der nach der finalen Kompressorstufe entnommene Bypass-Gasstrom vor die letzte Kühlvorrichtung des Schrittes c) zurückgeführt wird. Es wurde beobachtet, dass der Bypass-Gasstrom im Bypass durch mindestens eine am Ventil stattfindende, adiabatische Expansion vorgekühlt werden kann, falls die Gaszusammensetzung des Gaststromes einen positiven Joule-Thomson-Koeffizienten aufweist. Im Rahmen einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform durchläuft der komprimierte Gasstrom zwischen der Ausbringung des komprimierten Gasstroms aus der finalen Kompressorstufe in die Ableitung und der in der Ableitung enthaltenen Abzweigung des Bypass-Gasstromes der final komprimierte Gasstrom keine Kühlvorrichtung.
  • Eine erfindungsgemäß besonders bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass gemäß Schritt c) des Verfahrens die Schrittfolge c1) bis c3) drei Mal durchgeführt wird, die Schritte c1) bis c3) also gemäß Schritt c4) zwei Mal in einer jeweils eigenen Kühlvorrichtung und in einer jeweils eigenen Kompressorstufe mit dem aus dem vorherigen Schritt c3) ausgebrachten, komprimierten Gasstrom wiederholt werden.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens ist somit dadurch gekennzeichnet, dass Schritt c) durchgeführt wird durch Einbringen des aus Schritt b) ausgebrachten komprimierten Gasstroms in eine zusätzliche Kompression, darin durchlaufend zumindest die folgenden Teilschritte:
    • c1) Einbringen des ausgebrachten komprimierten Gasstromes in die eigene Kühlvorrichtung, und Abkühlung des zur Kühlung eingebrachten, komprimierten Gasstromes, und Ausbringung des gekühlten Gasstroms,
    • c2) Einbringung zumindest eines Teils des ausgebrachten gekühlten Gasstroms in die eigene Kompressorstufe und Komprimierung darin,
    • c3) Ausbringung des komprimierten Gasstroms, und erneutem Einbringen zumindest eines Teils des aus Schritt c3) ausgebrachten komprimierten und abgekühlten Gasstroms in eine weitere zusätzliche Kompression, darin durchlaufend zumindest die folgenden Schritte:
      • c1-1) Einbringen des ausgebrachten komprimierten Gasstromes in die eigene Kühlvorrichtung, und Abkühlung des zur Kühlung eingebrachten, komprimierten Gasstromes, und Ausbringung des gekühlten Gasstroms,,
      • c2-1) Einbringung des ausgebrachten gekühlten Gasstroms in die eigene Kompressorstufe und Komprimierung darin,
      • c3-1) Ausbringung des komprimierten Gasstroms,
        und erneutem Einbringen zumindest eines Teils des aus Schritt c3-1) ausgebrachten komprimierten und abgekühlten Gasstroms in eine weitere zusätzliche Kompression, darin durchlaufend zumindest die folgenden Schritte:
      • c1-2) Einbringen zumindest eines Teils des ausgebrachten komprimierten Gasstromes in die eigene Kühlvorrichtung, und Abkühlung des zur Kühlung eingebrachten, komprimierten Gasstromes, und Ausbringung des gekühlten Gasstroms,
      • c2-2) Einbringung des ausgebrachten gekühlten Gasstroms in die eigene Kompressorstufe und Komprimierung darin,
      • c3-2) Ausbringung des komprimierten Gasstroms in einer Ableitung,
      wobei nach Abschluss von Schritt c) von dem daraus in der Ableitung ausgebrachten komprimierten Gasstrom ein Teil als Bypass-Gasstrom in einen Bypass abgezweigt, vor die Kühlvorrichtung des Schrittes c1-2) zurückgeführt und mit dem zur Kühlung und anschließenden Einbringung in die finale Kompressorstufe des Schrittes c) vorgesehenen Gasstrom vereinigt wird, wobei eine mindestens ein Ventil enthaltende Durchflussregelung die über den Bypass-Gasstrom im Bypass zurückzuführende Gasmenge steuert und dabei den Durchfluss des Gasstromes durch die finale Kompressorstufe des Schrittes c) regelt. Alle zuvor genannten vorzugsweisen Ausführungsformen von Merkmalen dieser besonders bevorzugten Ausführungsform gelten für diese besonders bevorzugte Ausführungsform mutatis mutandis ebenfalls als vorzugsweise Ausführungsformen dieser Merkmale.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren, sowie die weiteren nachfolgend beschriebenen Gegenstände der Erfindung lassen sich im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mit einer Verflüssigung von bei Standardbedingungen gasförmigen Stoffen kombinieren. Hierbei werden besagte gasförmige Stoffe bevorzugt zur Aufreinigung verflüssigt. Zu diesem Zweck wird ein Gas (insbesondere komprimiertes Gas des aus der finalen Kompressorstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens in die Ableitung ausgebrachten, komprimierten Gasstroms) verflüssigt und unter Druck (insbesondere bei einem relativen Druck bezogen auf den Atmosphärendruck (Überdruck) im Bereich von 2,5 bis 13 bar) in einem Pufferbehälter gelagert. Soll das verflüssigte Gas wieder aus dem Pufferbehälter entnommen werden, wird üblicherweise zumindest ein Teil des verflüssigten Gases aus dem Pufferbehälter herausgeführt und in einem Verdampfer unter Zufuhr von Wärme in einen Gasstrom umgewandelt. Dieser Gasstrom wird vorteilhafterweise für den weiteren Transport in eine Vorwärmvorrichtung geleitet und dort durch weiteren Wärmeeintrag erhitzt, insbesondere überhitzt. Für diesen Wärmeeintrag kann zur Wärmeintegration die Wärme des aus der finalen Kompressorstufe in die Ableitung ausgebrachten, komprimierten Gasstroms genutzt werden. Dieser Wärmeintegrationsschritt findet in dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens nach der erfindungsgemäßen Abzweigung des Bypass-Gasstromes aus der Ableitung statt.
  • Wird Gas, bevorzugt Gas aus der Gaszusammensetzung des besagten final komprimierten Gasstroms, verflüssigt in einen Pufferbehälter eingebracht und/oder gelagert, hat es sich im
  • Rahmen der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens als besonders bevorzugt erwiesen, wenn ein aus einem Pufferbehälter entnommenes, verflüssigtes Gas nach dem Verdampfungsschritt als zu erwärmender Gasstrom einer Vorwärmvorrichtung zugeführt wird und in dieser Vorwärmvorrichtung die Wärme des aus der finalen Kompressoreinheit ausgebrachte Gasstrom als Wärmequelle für die Erhitzung, insbesondere Überhitzung, des besagten, zu erwärmenden Gasstroms genutzt wird. Dabei findet keine stoffliche Mischung der beteiligten Gasströme statt. Vorteilhafterweise lässt sich daher der aus der finalen Kompressorstufe in die Ableitung ausgebrachte, komprimierte und durch die Kompression erhitzte Gasstrom zur Wärmeintegration als Wärmequelle für einen nachfolgenden Prozessschritt, insbesondere für die Erhitzung eines Gases, insbesondere eines Gases (bevorzugt eines Halogengases) mit einem relativen Druck bezogen auf den Atmosphärendruck (Überdruck) im Bereich von 2,5 bis 13 bar, nutzen. Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird daher der aus der finalen Kompressorstufe des Schrittes c) ausgebrachte, in der Ableitung befindliche, komprimierte Gasstrom nach erfolgter Abzweigung des Bypass-Gasstromes einer Vorrichtung zur Erhitzung eines weiteren Gasstroms (insbesondere eines weiteren Halogengasstroms) als Wärmequelle zugeführt. Hierbei liegt vorzugsweise der Druck des zu erhitzenden Gasstroms in vorgenanntem bevorzugten Druckbereich.
  • Der zu erhitzende, weitere Gasstrom ist selbstredend als zu erhitzender Gasstrom von dem aus der finalen Kompression ausgebrachten komprimierten Gasstrom, insbesondere in der Höhe der Temperatur und des Druckes, verschieden.
  • Der in der Vorwärmvorrichtung zu erhitzende weitere Gasstrom, enthält im Rahmen aller vorgenannten Ausführungsformen weiter bevorzugt mindestens 90 Gew.-% Halogen, insbesondere mindestens 90 Gew.-% Chlorgas.
  • Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird
    • der aus der finalen Kompressorstufe des Schrittes c) in die Ableitung ausgebrachte, komprimierte Gasstrom hinter der Abzweigung des Bypass-Gasstromes in einen Strömungsweg mindestens einer Vorwärmvorrichtung für einen weiteren Gasstrom eingebracht sowie nach Abgabe von Wärme wieder herausgeführt und
    • in einen weiteren davon getrennten Strömungsweg derselben Vorwärmvorrichtung der weitere Gasstrom zur Erhitzung eingebracht, wobei besagter weitere Gasstrom durch Wärmeaustausch mit dem komprimierten Gasstrom der finalen Kompressorstufe (F) in der Vorwärmvorrichtung erhitzt und aus der Vorwärmvorrichtung als erhitzter Gasstrom herausgeführt wird.
  • Vorzugsweise liegt hierbei der Druck des weiteren Gasstroms vor der Einbringung in die Vorwärmvorrichtung in vorgenanntem bevorzugten Druckbereich.
  • Wenn das in der Vorwärmvorrichtung zu erwärmende Gas zuvor aus einem Pufferbehälter als Flüssigkeit (insbesondere bei einem relativen Druck bezogen auf den Atmosphärendruck (Überdruck) im Bereich von 2,5 bis 13 bar) entnommen wird, muss dieses verflüssigte Gas zunächst verdampft werden, wodurch der zuvor beschriebene, für die Erwärmung vorgesehene weitere Gasstrom erhalten wird. Dieser weitere Gasstrom wird zu diesem Zweck in die Vorwärmvorrichtung eingebracht.
  • Zur Verdampfung des verflüssigten Gases, insbesondere des Chlors, aus dem Pufferbehälter wird bevorzugt der aus der Vorwärmvorrichtung austretende, komprimierte Gasstrom als Wärmequelle verwendet. Zu diesem Zweck ist es bevorzugt, wenn der aus der Vorwärmvorrichtung ausgebrachte komprimierte Gasstrom als Wärmequelle in einen Strömungsweg einer Verdampfungsvorrichtung eingebracht, durch Abgabe von Wärme gekühlt und zumindest teilweise verflüssigt und dann wieder ausgebracht wird, sowie ein verflüssigtes Gas aus einem Pufferbehälter entnommen und in einen weiteren, davon verschiedenen Strömungsweg der Verdampfungsvorrichtung eingebracht, wobei besagtes verflüssigte Gas durch Wärmeaustausch mit dem komprimierten Gasstrom der finalen Kompressorstufe in der Verdampfungsvorrichtung verdampft und aus der Vorwärmvorrichtung als weiterer Gasstrom herausgeführt wird. Dabei findet keine stoffliche Mischung der beteiligten Ströme statt.
  • Wird ein verflüssigtes Gas, insbesondere Chlor, bei einem relativen Druck bezogen auf den Atmosphärendruck (Überdruck) im Bereich von 2,5 bis 13 bar verdampft, tritt das verdampfte Gas, insbesondere Chlorgas, in der Regel am Taupunkt aus der Verdampfungsvorrichtung aus und wird deshalb im Rahmen der vorgenannten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zur Erwärmung, insbesondere Überhitzung, in die Vorwärmvorrichtung eingebracht.
  • Der in der Vorwärmvorrichtung erhitzte, insbesondere überhitzte, Gasstrom wird beispielsweise nach Austritt aus der Vorwärmvorrichtung über eine Rohrleitung an einen Verbraucher abgegeben. Bedingt durch seine Erhitzung, insbesondere Überhitzung, ist die Gefahr der Kondensation des Gases, insbesondere des Chlors, in der Rohrleitung zum Verbraucher deutlich reduziert.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann hervorragend in einer dafür hergerichteten Vorrichtung zur Verdichtung von Gas eines Gasstroms ausgeführt werden. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zur Verdichtung von Gas eines Gasstroms, enthaltend
    • mindestens eine Zuleitung für einen mindestens eine gasförmige Verbindung enthaltenden Gasstrom zu einer Verdichtereinheit, sowie mindestens eine Ableitung des komprimierten Gasstroms aus der Verdichtereinheit,
    • eine Verdichtereinheit, enthaltend zumindest eine erste Kompressorstufe und eine finale Kompressorstufe, wobei die Zuleitung mit dem Gaseinlass der ersten Kompressorstufe in Fluidverbindung steht und der Gasauslass der ersten Kompressorstufe mit dem Gaseinlass einer letzten Kühlvorrichtung, sowie der Gasauslass der letzten Kühlvorrichtung mit dem Gaseinlass der finalen Kompressorstufe, sowie die Ableitung mit dem Gasauslass der finalen Kompressorstufe in Fluidverbindung steht,
    • mindestens einen ersten Bypass, der die Ableitung mit der Fluidverbindung verbindet, die sich zwischen der letzten Kühlvorrichtung und der unmittelbar davor liegenden Kompressorstufe befindet, wobei mit einer im ersten Bypass befindlichen, mindestens ein Ventil enthaltenden ersten Durchflussregelung die im Bypass-Gasstrom geführte Gasmenge steuerbar ist und dadurch der Durchfluss des Gasstromes durch die finale Kompressorstufe regelbar ist,
    • mindestens einen mit einer zweiten Durchflussregelung versehenen zweiten Bypass, wobei dieser die zwischen letzter Kühlvorrichtung und finaler Kompressorstufe befindliche Fluidverbindung mit der Zuleitung verbindet.
  • Wie für die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit mindestens einer Wiederholung der Schritte c1) bis c3) nötig, enthält im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung die besagte Verdichtereinheit für jede vorgesehene Wiederholung der besagten Schritte eine weitere Kompressorstufe, die gemeinsam mit einer weiteren Kühlvorrichtung in die Vorrichtung integriert wird.
  • Somit ist eine Vorrichtung erfindungsgemäß bevorzugt geeignet, in der die Verdichtereinheit (4) mindestens eine weitere eingeschobene Kompressorstufe enthält, mit der Maßgabe, dass für jede weitere eingeschobene Kompressorstufe eine eigene, der jeweiligen eingeschobenen Kompressorstufe vorgeschaltete Kühlvorrichtung vorhanden ist, mit der Maßgabe, dass der Gasauslass der ersten Kompressorstufe anstelle der Fluidverbindung mit dem Einlass der letzten Kühlvorrichtung mit dem Einlass einer zusätzlichen, eingeschobenen Kühlvorrichtung in Fluidverbindung steht, der Auslass der eingeschobenen Kühlvorrichtung in Fluidverbindung mit dem Einlass der eingeschobenen Kompressorstufe und der Auslass der eingeschobenen Kompressorstufe in Fluidverbindung entweder mit dem Einlass mindestens einer weiteren zusätzlichen Kombination aus Kühlvorrichtung und Kompressorstufe oder mit dem Einlass der lezten Kühlvorrichtung steht.
  • Jede Wiederholung der Schritte c1) bis c3) erfordert somit den Einschub eines Einschubelementes. Jedes dieser Einschubelemente wird zwischen die erste Kompressorstufe und die letzte Kühlvorrichtung eingeschoben, wobei jedes Einschubelement eine Kühlvorrichtung und eine Kompressorstufe enthält
  • Die Kühlvorrichtung des Einschubelementes befindet sich stets auf der Saugseite der Kompressorstufe des selben Einschubelementes. Dies wird dadurch gewährleistet, dass der Gasauslass der Kühlvorrichtung in Fluidverbindung mit dem Gaseinlass der Kompressorstufe des Einschubelementes steht. Ein Beispiel eines solchen Einschubelementes wird in Fig.4a illustriert. Werden mehrere Einschubelemente genutzt, werden diese zunächst derart miteinander in Reihe verknüpft, dass der Gasauslass der Kompressorstufe eines Einschubelementes mit dem Gaseinlass der Kühlvorrichtung des nächsten Einschubelementes in Verbindung steht. Der Gaseinlass der verknüpften Einschubelemente steht als Gaseinlass einer Kühlvorrichtung in Fluidverbindung mit dem Gasauslass der ersten Kompressorstufe und der Gasauslass der verknüpften Einschubelemente steht als Gasauslass einer Kompressorstufe in Fluidverbindung mit dem Gaseinlass der letzten Kühlvorrichtung. Dies ist exemplarisch in Fig.3 durch die verknüpften Einschubelemente anhand der gestrichelte Linie illustriert.
  • Es ist ebenso im Rahmen einer weiteren Ausführungsform möglich, dass mindestens eines der genutzten Einschubelemente zusätzlich einen mit einer Durchflussregelung versehenen Bypass enthält, wobei dieser Bypass nach dem Auslass der Kompressorstufe des Einschubelements entnommen und vor den Einlass der Kühlvorrichtung des selben Einschubelements zurückgeführt wird. Ein solches Einschubelement mit Bypass wird exemplarisch in Fig.4b illustriert. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass mindestens eines der genutzten Einschubelemente zusätzlich einen mit einer Durchflussregelung versehenen Bypass enthält, wobei dieser Bypass nach dem Auslass der Kühlvorrichtung des Einschubelements entnommen und vor den Einlass der Kompressorstufe des davor liegenden Einschubelements zurückgeführt wird.
  • Es ist erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die Vorrichtung im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform nach dem Gasauslass aus der finalen Kompressorstufe der Vorrichtung keine weitere Kühlvorrichtung besitzt.
  • Bevorzugterweise werden die Kompressorstufen der Vorrichtung mit einer Saugdruckregelung betrieben, da der Saugdruck der Kompressorstufe von der durch die Zuleitung bereitgestellten Gasmenge beeinflusst wird. Zu diesem Zweck besitzt die Vorrichtung bevorzugterweise eine Saugdruckregelung.
  • Generell sind erfindungsgemäß solche Vorrichtungen bevorzugt geeignet, in der jeder der besagten Bypässe ein Ventil besitzt, womit der Durchfluss des Gasstroms im betroffenen Bypass durch eine Steuereinheit regelbar ist. Dabei zielt die Regelung darauf ab, eine ausreichende Gasmenge für eine Pumpgrenzregelung der dem Bypass vorgeschalteten Kompressorstufe bereitzustellen. Weiterhin erfolgt am Ventil eine adiabatische Expansion des Gases unter Abkühlung, falls das Gas einen positiven Joule-Thomson-Koeffizient aufweist.
  • Weiterhin kann in einer Ausführungsform der Vorrichtung das Ventil der Durchflussregelung als Bypass-Regelung im Sinne eines Sicherheitsventils bei komplettem Ausfall der Gasversorgung in der Zuleitung oder starker Druckdifferenz zwischen dem komprimierten Gasstrom nach Abschluß der finalen Kompression und dem in der Zuleitung zugeführten Gasstrom einen Rückschlag des Gases durch die gesamte Verdichtereinheit verhindern. Im Rahmen dieser Ausführungsform besitzt der Bypass zwei parallel installierte Ventile jeweils mit Durchflussregelung, wobei beide Ventile für eine adiabatische Expansion genutzt werden können. Zumindest eines der Ventile hat bevorzugt einen Durchlass Durchmesser von mindestens 50 mm, bevorzugt von mehr als 200 mm; wobei dieses eine Ventil zusätzlich als Sicherheitsventil wie oben beschrieben einsetzbar ist.
  • Wie zuvor für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und dessen Ausführungsformen beschrieben, sind bevorzugte Vorrichtungen dadurch gekennzeichnet, dass besagte Kühlvorrichtungen den Gasstrom nach dem Wärmetauscherprinzip über ein gekühltes Medium als Kühlung abkühlen.
  • Im Rahmen einer ganz besonderen Ausführungsform der Vorrichtung, wird der aus der Ableitung der Vorrichtung ausgebrachte, durch die finale Kompressorstufe komprimierte Gasstrom nicht mehr in eine Kühlvorrichtung eingebracht und gekühlt. Dadurch enthält diese ganz besondere Ausführungsform eine Kühlvorrichtung weniger als Kompressorstufen vorhanden sind.
  • Beispielsweise kann die beschriebene Verdichtereinheit im Zusammenhang mit einer Chloralkali-Elektrolyse oder Oxidation von Chlorwasserstoff (Deacon Prozess) eingesetzt werden, um das daraus erhaltene Chlorgas derart zu komprimieren, dass es mit gängigen Kühlmitteln in mehreren Kühlstufen oder in einer als Entspannungskühler ausgebildeten Verflüssigungsvorrichtung verflüssigt werden kann. Wird für die Verflüssigung des aus der finalen Kompressorstufe ausgebrachten, komprimierten Gasstroms die Verflüssigungsvorrichtung derart ausgebildet, dass darin flüssiges Chlor aus einem Pufferbehälter als zu erhitzende Flüssigkeit verdampft wird, um durch die dadurch entstehende Kälte den komprimierten Gasstrom, z.B. komprimiertes Chlorgas, abzukühlen und zu verflüssigen, dann kann hierbei komprimiertes Chlorgas aus der finalen Kompressorstufe vorteilhaft als Wärmequelle für die Verdampfung des aus dem Pufferbehälter stammenden, flüssigen Chlorgases eingesetzt werden. Hierfür werden bevorzugt mindestens zwei Vorrichtungen benötigt, mindestens eine Vorrichtung zur Verdampfung des verflüssigten Gases, insbesondere Chlorgases, und mindestens eine Vorwärmvorrichtung zur Erwärmung des bei der Verdampfung entstehenden Gasstroms. Als Wärmequelle wird der in der Ableitung, hinter der Abzweigung des ersten Bypasses befindliche komprimierte Gasstrom, insbesondere Chlorgasstrom, aus der finalen Kompressorstufe als Wärmequelle zuerst in die Vorwärmvorrichtung geführt und dann aus der Vorwärmvorrichtung heraus in die Verdampfungsvorrichtung. Hierzu gegenläufig wird das verflüssigte Gas zunächst aus dem Pufferbehälter in die Verdampfungsvorrichtung geführt und der daraus nach der Verdampfung erhaltene, weitere Gasstrom in die Vorwärmvorrichtung.
  • Im Rahmen dieser Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt zusätzlich mindestens eine Vorwärmvorrichtung als Wärmetauscher mit mindestens zwei Strömungswegen, wobei
    • mindestens ein Strömungsweg mindestens einen Einlass für komprimiertes Gas aufweist, der hinter dem ersten Bypass (6a) mit der Ableitung (3) für den final komprimierten Gasstrom aus der Verdichtereinheit (4) in Fluidverbindung steht, sowie mindestens einen Auslass für das komprimierte Gas aufweist; und
    • mindestens ein weiterer Strömungsweg mindestens einen Einlass für einen weiteren Gasstrom, insbesondere Chlorgas, aufweist, der in Fluidverbindung mit einer Quelle für besagten weiteren Gasstrom steht und mindestens einen Auslass für den erhitzten Gasstrom, insbesondere für erhitztes Chlorgas, aufweist.
  • Weiter enthält eine bevorzugte Ausführungsform der besagten mit Vorwärmvorrichtung ausgestatteten Vorrichtung zur Verdichtung zusätzlich mindestens eine Verdampfungsvorrichtung als Wärmetauscher mit mindestens zwei Strömungswegen, wobei
    • mindestens ein Strömungsweg mindestens einen Einlass für komprimiertes Gas aufweist, der mit der Vorwärmvorrichtung über den Auslass für den komprimierten Gasstrom in Fluidverbindung steht, sowie mindestens einen Auslass für das komprimierte, gekühlte und zumindest teilweise verflüssigte Gas aufweist; und
    • mindestens ein weiterer Strömungsweg mindestens einen Einlass für ein verflüssigtes Gas, insbesondere flüssiges Chlor, aufweist, der in Fluidverbindung mit einer Quelle für besagtes verflüssigtes Gas, bevorzugt mit einem Pufferbehälter für verflüssigtes Gas, besonders bevorzugt für flüssiges Chlor, in Fluidverbindung steht und mindestens einen Auslass für Dampf der besagten Flüssigkeit, insbesondere für Chlorgas, aufweist.
  • Der Gegenstand der Vorrichtung zur Verdichtung von Gas eines Gasstroms, sowie seine zuvor beschriebenen Ausführungsformen eignen sich zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens des ersten Erfindungsgegenstandes und werden hierfür bevorzugt verwendet. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung einer entsprechenden Vorrichtung zur Verdichtung von Gas eines Gasstroms zur Verdichtung eines Gasstroms nach einem Verfahren des ersten Erfindungsgegenstandes. Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft illustriert, ohne sie darauf zu beschränken.
  • Legende zu den Figuren Fig.1 bis Fig.5:
    • 1
    erste Kompressorstufe (Turbokompressorstufe)
    E
    zwischen erste und finale Kompressorstufe eingeschobene Kompressorstufe einer Turbokompressor-Vorrichtung
    E1
    erste eingeschobene Kompressorstufe (Turbokompressorstufe)
    E2
    zweite eingeschobene Kompressorstufe (Turbokompressorstufe)
    F
    finale Kompressorstufe (Turbokompressorstufe)
    2
    Zuleitung zur Verdichtereinheit 4 für einen mindestens eine gasförmige Verbindung enthaltenden Gasstrom
    3
    Ableitung aus der Verdichtereinheit für den final komprimierten Gasstrom
    4
    Verdichtereinheit, enthaltend 1, F, 7 und 8, sowie sofern eingezeichnet E, E1 oder E2
    5
    Durchflussregelung, enthaltend 9 und10
    5a
    erste Durchflussregelung, enthaltend 9 und 10
    5b
    zweite Durchflussregelung, enthaltend 9 und 10
    6
    Bypass
    6a
    erster Bypass
    6b
    zweiter Bypass
    7
    Antriebsaggregat für die Rotation der Achse 8
    8
    Achse
    9
    Steuereinheit
    10
    Ventil
    E
    eingeschobene Kompressorstufe
    WAGE
    eingeschobene Kühlvorrichtung
    WA0E1
    erste eingeschobene Kühlvorrichtung
    WA0E2
    zweite eingeschobene Kühlvorrichtung
    WA00F
    letzte Kühlvorrichtung
  • In den Figuren Fig.1 bis Fig.5 symbolisiert eine durch eine dicke Linie dargestellte Fluidverbindung zwischen den einzelnen Kompressorstufen der Verdichtereinheit den Fluß des durch die Pumpwirkung der Kompressorstufen bewirkten Gasstroms mit der aufgeprägten Fließrichtung von der Saugseite der Verdichtereinheit bis zur Ableitung des final komprimierten Gases aus der Verdichtereinheit heraus. Diese Fließrichtung ist entsprechend mit Pfeilspitzen entlang der Fluidverbindung eingezeichnet und wird am Anfang und Ende nochmals durch einen Pfeil hervorgehoben.
  • In den Figuren Fig. 1 bis Fig.5 entsprechen Fluidverbindungen, die durch eine dünne Linie dargestellt sind, den Bypässen, in denen der Gasstrom aufgrund der Druckunterschiede entgegengesetzt zur durch die Pumpwirkung der Kompressorstufen aufgeprägten Fließrichtung des Hauptgasstromes während des Verdichtungsvorganges fließt (Bypass-Gasstrom). Diese Fließrichtung ist entsprechend mit Pfeilspitzen entlang der Fluidverbindung eingezeichnet
  • In Fig. 1 wird eine Vorrichtung des Standes der Technik abgebildet, die zur Verdichtung von Gas eines Gasstroms dient, enthaltend
    • mindestens eine Zuleitung 2 für einen mindestens eine gasförmige Verbindung enthaltenden Gasstrom zur Verdichtereinheit 4, sowie mindestens eine Ableitung 3 des komprimierten Gasstroms aus der Verdichtereinheit 4,
    • eine Verdichtereinheit 4, enthaltend zumindest eine erste Kompressorstufe 1, zwei eingeschobene Kompressorstufen E und eine finale Kompressorstufe F, wobei jeder Kompressorstufe eine separate Kühlvorrichtung nachgeschaltet ist und der Gasauslass jeder Kompressorstufe mit dem Gaseinlass der entsprechenden Kühlvorrichtung in Fluidverbindung steht und der Gasauslass der jeweiligen Kühlvorrichtung mit dem Gaseinlass der nachfolgenden Kompressorstufe in Fluidverbindung steht,
    • mindestens einen mit einer Durchflussregelung 5 versehenen Bypass 6, wobei dieser die nach dem Gasauslass der letzten Kühlvorrichtung WA00F befindliche Ableitung mit der Zuleitung 2 verbindet.
  • Die Verdichtereinheit 4 ist ein über eine Achse 8 per Antriebsaggregat 7 maschinell getriebener Turbokompressor, enthaltend besagte, in Reihe geschaltete Kompressorstufen.
  • Der Bypass 6 besitzt eine eigene Durchflussregelung 5 enthaltend ein Ventil 10 und eine Steuereinheit 9.
  • Fig.2 hingegen zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verdichtung von Gas eines Gasstroms, enthaltend
    • mindestens eine Zuleitung 2 für einen mindestens eine gasförmige Verbindung enthaltenden Gasstrom zur Verdichtereinheit 4, sowie mindestens eine Ableitung 3 des komprimierten Gasstroms aus der Verdichtereinheit 4,
    • eine Verdichtereinheit 4, enthaltend zumindest eine erste Kompressorstufe 1 und eine finale Kompressorstufe F, wobei die Zuleitung 2 mit dem Gaseinlass der ersten Kompressorstufe 1 in Fluidverbindung steht und der Gasauslass der ersten Kompressorstufe 1 mit dem Gaseinlass einer letzten Kühlvorrichtung WA00F, sowie der Gasauslass der letzten Kühlvorrichtung WA00F mit dem Gaseinlass der finalen Kompressorstufe F, sowie die Ableitung 3 mit dem Gasauslass der finalen Kompressorstufe F in Fluidverbindung steht,
    • mindestens einen ersten Bypass 6a, der die Ableitung 3 mit der Fluidverbindung verbindet, die sich zwischen der letzten Kühlvorrichtung WA00F und der unmittelbar davor liegenden Kompressorstufe befindet, wobei mit einer im ersten Bypass 6a befindlichen, mindestens ein Ventil 10 enthaltenden ersten Durchflussregelung 5a die im Bypass-Gasstrom geführte Gasmenge steuerbar ist und dadurch der Durchfluss des Gasstromes durch die finale Kompressorstufe F regelbar ist,
    • mindestens einen mit einer zweiten Durchflussregelung 5b versehenen zweiten Bypass 6b, wobei dieser die zwischen letzter Kühlvorrichtung WA00F und finaler Kompressorstufe F befindliche Fluidverbindung mit der Zuleitung 2 verbindet.
  • Die Verdichtereinheit 4 ist ein über eine Achse 8 per Antriebsaggregat 7 maschinell getriebener Turbokompressor, enthaltend besagte Kompressorstufen.
  • Jeder Bypass besitzt eine eigene Durchflussregelung (hier: 5a und 5b) enthaltend ein Ventil 10 und eine Steuereinheit 9.
  • Mit Hilfe der Vorrichtung der Fig.2 kann ein erfindungsgemäßes Verfahren ausgeführt werden, bei dem keine Wiederholung gemäß Schritt c4) ausgeführt wird. Soll mindestens eine Wiederholung gemäß Schritt c4) des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, muss die Vorrichtung durch mindestens einen Einschub eines in Fig.4a oder Fig.4b illustrierten Einschubelements als Kombination aus einer eingeschobener Kühlvorrichtung WA0E und einer auf der Achse 8 zwischen Kompressorstufe 1 und Kompressorstufe F eingeschobenen Kompressorstufe E erweitert werden. Dabei wird der aus der Kompressorstufe 1 herausgeführte komprimierte Gasstrom zunächst in die eingeschobene Kühlvorrichtung WA0E geführt und anschließend in die eingeschobene Kompressorstufe E. Der aus der Kompressorstufe E herausgeführte Gasstrom kann dann entweder für eine weitere Wiederholung in ein weiteres Einschubelement gemäß Fig. 4a oder Fig.4b des Verfahrensschrittes c4) geführt werden oder letztlich in die letzte Kühlvorrichtung WA00F des Schrittes c).
  • In Fig.5 wird ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verdichtung von Gas eines Gasstroms illustriert, die ausgehend von der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Fig.2 konfiguriert ist, mit dem Unterschied, dass zwischen die erste Kompressorstufe 1 und die letzte Kühlvorrichtung WA00F zwei eingeschobene Kompressorstufen E als E1 und E2 positioniert sind, denen jeweils eine eingeschobene Kühlvorrichtung WAGE vorgeschaltet ist, für E1 die eingeschobene Kühlvorrichtung WA0E1 und für E2 die eingeschobene Kühlvorrichtung WA0E2. Der Einschub der entsprechenden Vorrichtungskomponenten ausgehend von der Vorrichtung aus Fig.2, sowie die bei diesem Einschub entsprechend zu gewährleistende Führung des komprimierten Gasstromes entlang der aufgeprägten Fließrichtung des komprimierten Gasstromes wird in Fig.3 illustriert. Die gemäß Fig.3 gestrichelt gezeichneten Komponenten der Vorrichtung und die gestrichelt gezeichneten Fluidverbindungen gelten für den Fall des Einschubs, woraus sich die Vorrichtung der Fig.5 ergibt. Ohne die gestrichelt gezeichneten Komponenten der Vorrichtung wäre der Strom des komprimierten Gases entlang der Strich-Punkt-Linie zu führen, wodurch sich die Vorrichtung der Fig.2 ergibt.
  • Aus Fig.3 wird ersichtlich, dass es durch die Einschübe keine Änderung der Führung der jeweiligen in Fig.2 enthaltenen Bypässe gibt. Es ist möglich, mit Einschub eines Einschubelements gemäß Fig.4b einen weiteren Bypass einzuführen. Dabei wird zumindest ein Teil des aus Kompressorstufe E herausgeführten komprimieren Gasstromes durch den Bypass entnommen und vor die Kühlvorrichtung WA0E des selben Einschubelements zurückgeführt. Eine Durchflussregelung 5 enthaltend mindestens ein Ventil 10 und eine Steuereinheit 9 regelt den in diesem Bypass geführten Bypass-Gasstrom.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Verdichtung von Gas eines Gasstroms in einer geeigneten Vorrichtung, umfassend mindestens die Schritte in der Reihenfolge
    a) Bereitstellung eines Gasstroms, enthaltend mindestens eine gasförmige Verbindung,
    b) Einbringen des besagten Gasstroms über eine Zuleitung (2) in eine erste Kompression, darin durchlaufend zumindest die folgenden Teilschritte:
    b1) Einbringung und Komprimierung des eingebrachten Gasstroms in einer ersten Kompressorstufe (1),
    b2) Ausbringung des komprimierten Gasstroms,
    c) Einbringen des zuvor ausgebrachten komprimierten Gasstroms in eine weitere Kompression, enthaltend mindestens einen weiteren Kompressionsschritt, wobei in jedem durchgeführten, weiteren Kompressionsschritt zumindest
    mindestens eine Kühlung des eingebrachten Gasstroms in einer für diesen Kompressionsschritt eigenen Kühlvorrichtung erfolgt und
    danach eine Komprimierung des zuvor gekühlten Gasstroms in einer für diesen Kompressionsschritt eigenen Kompressorstufe erfolgt,
    mit der Maßgabe, dass dabei zumindest die folgenden Teilschritte durchlaufen werden:
    c1) Einbringen des ausgebrachten komprimierten Gasstromes in die eigene Kühlvorrichtung, und Abkühlung des zur Kühlung eingebrachten, komprimierten Gasstromes, und Ausbringung des gekühlten Gasstroms,
    c2) Einbringung zumindest eines Teils des ausgebrachten gekühlten Gasstroms in die eigene Kompressorstufe und Komprimierung darin,
    c3) Ausbringung des komprimierten Gasstroms,
    c4) gegebenenfalls Wiederholung der Schritte c1) bis c3) für die Durchführung mindestens eines weiteren Kompressionsschrittes,
    dadurch gekennzeichnet, dass nach Abschluss von Schritt c) von dem daraus in einer Ableitung (3) ausgebrachten komprimierten Gasstrom ein Teil als Bypass-Gasstrom (6a) in einen Bypass abgezweigt, vor die letzte Kühlvorrichtung des Schrittes c) (WA00F) zurückgeführt und mit dem zur Kühlung und anschließenden Einbringung in die finale Kompressorstufe (F) des Schrittes c) vorgesehenen Gasstrom vereinigt wird, wobei eine mindestens ein Ventil (10) enthaltende Durchflussregelung (5a) die über den Bypass-Gasstrom im Bypass (6a) zurückzuführende Gasmenge steuert und dabei den Durchfluss des Gasstromes durch die finale Kompressorstufe (F) des Schrittes c) regelt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem gekühlten Gasstrom nach dem letzten Kühlschritt des Schrittes c) und vor Eingang in die finale Kompressorstufe (F) des Schrittes c) ein weiterer Bypass-Gasstrom in einem weiteren Bypass (6b) abgezweigt, an den Kompressorstufen der Schritte c) und b) vorbei zurückgeführt, und mit dem Gasstrom des Schrittes a) vor dessen Einbringung in den Schritt b) vereinigt wird, wobei eine mindestens ein weiteres Ventil (10) enthaltende Durchflussregelung (5b) die über den Bypass-Gasstrom im weiteren Bypass (6b) zurückzuführende Gasmenge steuert und dabei den Durchfluss des Gasstromes durch die Kompressorstufe des Schrittes b) regelt.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich als Ventil (10) mindestens ein Pumpgrenzventil im entsprechenden Bypass befindet.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gaszusammensetzung des gemäß Schritt a) bereitgestellten Gasstroms mindestens ein Halogen-enthaltendes Gas, ausgewählt aus mindestens einer gasförmigen Verbindung aus Halogen, Halogenwasserstoff oder Mischungen daraus als mindestens eine gasförmige Verbindung enthalten ist.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszusammensetzung des gemäß Schritt a) bereitgestellten Gasstroms mindestens ein Halogen-enthaltendes Gas, ausgewählt aus mindestens einer gasförmigen Verbindung aus Halogen, Halogenwasserstoff oder Mischungen daraus, insbesondere bezogen auf das Gesamtgewicht der Gaszusammensetzung mindestens 90 Gew.-% Halogen, als mindestens eine gasförmige Verbindung enthält.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der finalen Kompressorstufe des Schrittes c) in die Ableitung ausgebrachte, komprimierte Gasstrom hinter der Abzweigung des Bypass-Gasstromes in einen Strömungsweg mindestens einer Vorwärmvorrichtung für einen weiteren Gasstrom eingebracht sowie wieder herausgeführt und in einen weiteren davon getrennten Strömungsweg derselben Vorwärmvorrichtung der weitere Gasstrom zur Erwärmung eingebracht wird, wobei besagter weitere Gasstrom durch Wärmeaustausch mit dem komprimierten Gasstrom der finalen Kompressorstufe in der Vorwärmvorrichtung erhitzt und aus der Vorwärmvorrichtung als erhitzter Gasstrom herausgeführt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Vorwärmvorrichtung ausgebrachte komprimierte Gasstrom als Wärmequelle in einen Strömungsweg einer Verdampfungsvorrichtung eingebracht, durch Abgabe von Wärme gekühlt und zumindest teilweise verflüssigt und wieder ausgebracht wird, sowie ein verflüssigtes Gas aus einem Pufferbehälter entnommen und in einen weiteren, davon verschiedenen Strömungsweg der Verdampfungsvorrichtung eingebracht wird, wobei besagtes verflüssigte Gas durch Wärmeaustausch mit dem komprimierten Gasstrom der finalen Kompressorstufe in der Verdampfungsvorrichtung verdampft und aus der Vorwärmvorrichtung als weiterer Gasstrom herausgeführt wird.
  8. Vorrichtung zur Verdichtung von Gas eines Gasstroms, enthaltend
    mindestens eine Zuleitung (2) für einen mindestens eine gasförmige Verbindung enthaltenden Gasstrom zu einer Verdichtereinheit (4), sowie mindestens eine Ableitung (3) des komprimierten Gasstroms aus besagter Verdichtereinheit (4),
    besagte Verdichtereinheit (4), enthaltend zumindest eine erste Kompressorstufe (1) und eine finale Kompressorstufe (F), wobei die Zuleitung (2) mit dem Gaseinlass der ersten Kompressorstufe (1) in Fluidverbindung steht und der Gasauslass der ersten Kompressorstufe (1) mit dem Gaseinlass einer letzten Kühlvorrichtung (WA00F), sowie der Gasauslass der letzten Kühlvorrichtung (WA00F) mit dem Gaseinlass der finalen Kompressorstufe (F), sowie die Ableitung (3) mit dem Gasauslass der finalen Kompressorstufe (F) in Fluidverbindung steht,
    mindestens einen ersten Bypass (6a), der die Ableitung (3) mit der Fluidverbindung verbindet, die sich zwischen der letzten Kühlvorrichtung (WA00F) und der unmittelbar davor liegenden Kompressorstufe befindet, wobei mit einer im ersten Bypass (6a) befindlichen, mindestens ein Ventil (10) enthaltenden ersten Durchflussregelung (5a) die im Bypass-Gasstrom geführte Gasmenge steuerbar ist und dadurch der Durchfluss des Gasstromes durch die finale Kompressorstufe (F) regelbar ist,
    mindestens einen mit einer zweiten Durchflussregelung (5b) versehenen zweiten Bypass (6b), wobei dieser die zwischen letzter Kühlvorrichtung (WA00F) und finaler Kompressorstufe (F) befindliche Fluidverbindung mit der Zuleitung (2) verbindet.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtereinheit (4) mindestens eine weitere eingeschobene Kompressorstufe (E1 und/oder E2) enthält, mit der Maßgabe, dass für jede weitere eingeschobene Kompressorstufe (E1 und/oder E2) eine eigene, der jeweiligen eingeschobenen Kompressorstufe vorgeschaltete Kühlvorrichtung (WA0E1 und/oder WA0E2) vorhanden ist, mit der Maßgabe, dass der Gasauslass der ersten Kompressorstufe (1) anstelle der Fluidverbindung mit dem Einlass der letzten Kühlvorrichtung (WA00F) mit dem Einlass einer zusätzlichen, eingeschobenen Kühlvorrichtung (WA0E1) in Fluidverbindung steht, der Auslass der eingeschobenen Kühlvorrichtung (WA0E1) in Fluidverbindung mit dem Einlass der eingeschobenen Kompressorstufe (E1) und der Auslass der eingeschobenen Kompressorstufe (E1) in Fluidverbindung entweder mit dem Einlass mindestens einer weiteren zusätzlichen Kombination aus Kühlvorrichtung (WA0E2) und Kompressorstufe (E2) oder mit dem Einlass der letzten Kühlvorrichtung (WA00F) steht.
  10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Kühlvorrichtungen den Gasstrom nach dem Wärmetauscherprinzip über ein gekühltes Medium als Kühlung abkühlen.
  11. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Verdichtereinheit (4) mindestens einen über eine Achse (8) maschinell getriebenen Turbokompressor, enthaltend besagte Kompressorstufen, umfasst.
  12. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese zusätzlich mindestens eine Vorwärmvorrichtung als Wärmetauscher mit mindestens zwei Strömungswegen enthält, wobei
    - mindestens ein Strömungsweg mindestens einen Einlass für komprimiertes Gas aufweist, der hinter dem ersten Bypass (6a) mit der Ableitung (3) für den final komprimierten Gasstrom aus der Verdichtereinheit (4) in Fluidverbindung steht, sowie mindestens einen Auslass für das komprimierte Gas aufweist; und
    - mindestens ein weiterer Strömungsweg mindestens einen Einlass für einen weiteren Gasstrom, insbesondere Chlorgas, aufweist, der in Fluidverbindung mit einer Quelle für besagten weiteren Gasstrom steht und mindestens einen Auslass für den erhitzten Gasstrom, insbesondere für erhitztes Chlorgas, aufweist.
  13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese zusätzlich mindestens einen Pufferbehälter und mindestens eine Verdampfungsvorrichtung als Wärmetauscher mit mindestens zwei Strömungswegen enthält, wobei
    - mindestens ein Strömungsweg mindestens einen Einlass für komprimiertes Gas aufweist, der mit der Vorwärmvorrichtung über den Auslass für den komprimierten Gasstrom in Fluidverbindung steht, sowie mindestens einen Auslass für das komprimierte Gas aufweist; und
    - mindestens ein weiterer Strömungsweg mindestens einen Einlass für ein verflüssigtes Gas, insbesondere flüssiges Chlor, aufweist, der in Fluidverbindung mit einer Quelle für besagtes verflüssigtes Gas, bevorzugt mit einem Pufferbehälter für verflüssigtes Gas, besonders bevorzugt für flüssiges Chlor, in Fluidverbindung steht und mindestens einen Auslass für Dampf der besagten Flüssigkeit, insbesondere für Chlorgas, aufweist.
  14. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13 zur Verdichtung eines Gasstroms nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.
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