NL1001940C2 - Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van stikstof uit aardgas. - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van stikstof uit aardgas. Download PDF

Info

Publication number
NL1001940C2
NL1001940C2 NL1001940A NL1001940A NL1001940C2 NL 1001940 C2 NL1001940 C2 NL 1001940C2 NL 1001940 A NL1001940 A NL 1001940A NL 1001940 A NL1001940 A NL 1001940A NL 1001940 C2 NL1001940 C2 NL 1001940C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
natural gas
nitrogen
heat exchanger
liquid oxygen
burner
Prior art date
Application number
NL1001940A
Other languages
English (en)
Inventor
Karel Dirk Scheffer
Original Assignee
Hoek Mach Zuurstoff
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 Hoek Mach Zuurstoff filed Critical Hoek Mach Zuurstoff
Priority to NL1001940A priority Critical patent/NL1001940C2/nl
Priority to DE69613664T priority patent/DE69613664T2/de
Priority to AT96203555T priority patent/ATE202840T1/de
Priority to EP96203555A priority patent/EP0780649B1/en
Priority to PL96317602A priority patent/PL317602A1/xx
Application granted granted Critical
Publication of NL1001940C2 publication Critical patent/NL1001940C2/nl

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F25J3/063—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream
    • F25J3/066—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream separation of nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F25J3/0605—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the feed stream
    • F25J3/061—Natural gas or substitute natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
    • F25J3/063—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream
    • F25J3/0635—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/50—Oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration
    • F25J2270/904—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration by liquid or gaseous cryogen in an open loop

Landscapes

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

Description

Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van stikstof uit aardgas
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het verwijderen van stikstof uit aardgas.
Opgemerkt wordt, dat stikstof in aardgas ongewenst 5 is, omdat stikstof geen bijdrage levert tot hogere vlamtempe-raturen integendeel, stikstof vormt een ballast, redenen waarom stikstof uit aardgas verwijderd dient te worden.
Bovendien is het bekend dat stikstof bij hogere vlam-temperaturen verbindingen aangaat met zuurstof, waarbij toxi-10 sche ΝΟ,-verbindingen worden gevormd.
Ook om die redenen is het duidelijk dat stikstof voor verbrandingsprocessen een uiterst ongewenst gas is.
Het is voorts algemeen bekend, dat oxyfuel een vaak toegepast proces is, waar tijdens een verbrandingsproces zui-15 ver zuurstof in plaats van lucht wordt gebruikt met als doel een rendementsverbetering bij ovens. Het spreekt voor zich dat ook hier de in de lucht aanwezige stikstof (ca. 79 vol.%) slechts ballast is en naast de zoeven vermelde nadelen tot warmteverlies leidt, omdat stikstof als opgewarmd gas weer de 20 atmosfeer wordt ingeblazen.
Doel van de uitvinding is het verwijderen van stikstof uit aardgas en het gebruik van zuiver zuurstof, gepaard gaande met rendementsverbeteringen.
Hiertoe dient de in het aardas aanwezige stikstof, 25 voordat aardgas in het verbrandingsproces terechtkomt, te worden verwijderd.
Hiertoe verschaft de onderhavige uitvinding een werkwijze en inrichting.
De werkwijze voor het verwijderen van stikstof uit 30 aardgas door middel van cryocondensatie heeft volgens de uitvinding het kenmerk, dat als koude middel vloeibare zuurstof wordt gebruikt.
Volgens de stand der techniek wordt cryocondensatie van koolwaterstoffen uitgevoerd onder gebruikmaking van koude 35 stikstof als koudemiddel.
1001940 2
Volgens de onderhavige uitvinding zijn de bovengenoemde nadelen op doeltreffende wijze opgeheven.
Gebleken is, dat de werkwijze volgens de uitvinding bijzonder geschikt is stikstof uit aardgas, dat ca. 14 vol.% 5 stikstof bevat, te verwijderen.
In beginsel komt de uitvinding daarop neer, dat de vloeibare zuurstof wordt verdampt in een cryocondensatie-een-heid, waardoor de koolwaterstoffen condenseren. Na verwarming kunne de gecondenseerde koolwaterstoffen te zamen met de ont-10 stane gasvormige zuurstof benut worden in het verbrandingsproces .
Volgens een gunstige uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt de vloeibare zuurstof geleid naar een warmtewisselaar alwaar het stikstof-rijke aardgas wordt gecon-15 denseerd en de achtergebleven gasvormige stikstof wordt afgevoerd terwijl de van stikstof ontdane gecondenseerde koolwaterstoffen, na te zijn verwarmd, als ook de gasvormige zuurstof worden geleid naar een brander.
Bij voorkeur wordt het te behandelen aardgas in een 20 warmtewisselaar voorgekoeld tot ca. -80°C voorafgaande aan de afkoeling met de vloeibare zuurstof tot ca. -165°C.
De werkwijze volgens de uitvinding verschaft de volgende voordelen ten opzichte van de stand der techniek: 1) De toxische NOx-verbindingen worden tot een minimum 25 gereduceerd.
2) Er wordt een hoog calorisch aardgas verkregen uit een laag calorisch aardgas, zoals bijv. het geval is bij aardgas, dat afkomstig is uit de Noordzee.
3) Er wordt aardgas verkregen met een hogere verbran-30 dingswaarde, welk aardgas in het bijzonder geschikt is voor toepassing in smeltovens in de glasindustrie, keramische industrie, staalindustrie en non-ferro-industrie.
Voorts heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een inrichting voor het verwijderen van stikstof uit aardgas, 35 met het kenmerk, dat de inrichting (1) is voorzien van een opslagtank (2) voor vloeibare zuurstof, welke tank (2) door middel van een leiding (5) is verbonden met de warmtewisselaar (3) voor het condenseren van het aardgas, dat via leiding (7) en warmtewisselaar (3) in verbinding staat met warmtewisselaar 1001940 3 (4), waaruit het gecondenseerde en van stikstof bevrijde aardgas via leiding (6), na te zijn verwarmd in de warmtewisselaar (4) , via leiding (13) terechtkomt in de brander (12), terwijl vloeibare zuurstof uit warmtewisselaar (3), via leiding (9) 5 terechtkomt in warmtewisselaar (11) en daarvandaan via leiding (10) in de gasfase wordt geleid naar brander (12) en gasvormige stikstof uit warmtewisselaar (3) via leiding (8) wordt verwijderd.
De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan 10 de hand van de bijgaande tekening, die een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding weergeeft.
In de tekening wordt de inrichting volgens de uitvinding met verwijzingscijfer (1) weergegeven. De inrichting (1) volgens de uitvinding is voorzien van een opslagtank (2) voor 15 vloeibare zuurstof.
Voorts is de inrichting voorzien van warmtewisselaars (3,4 en 11) .
Hierbij wordt bijv. aardgas uit Groningen met een stikstofgehalte van 14 vol.% uit het net toegevoerd aan de 20 warmtewisselaar (4), waarin het aardgas wordt afgekoeld tot -80°C. Het aldus afgekoelde aardgas wordt vervolgens via klep (15) geleid naar de warmtewisselaar (3) om verder te worden afgekoeld met behulp van vloeibare zuurstof tot -160 tot -165°C, welke vloeibare zuurstof via leiding (5) en kraan (14) 25 uit de opslagtank (2) in de warmtewisselaar wordt geleid. De in de warmtewisselaar (3) gecondenseerde koolwaterstoffen worden via leiding (6) gevoerd in warmtewisselaar (4), waar de vloeibare koolwaterstoffen in gasvormige toestand overgaan en als zodanig via leiding (13) worden getransporteerd naar bijv. 30 brander (12) van een smeltoven.
Aan de brander (12) wordt voorts zuurstof, die afkomstig is van de warmtewisselaar (3) in vloeibare toestand via leiding (9) en kraan(16) in de warmtewisselaar (11) geleid. In de warmtewisselaar (11) wordt koude gasvormige zuurstof verder 35 opgewarmd tot omgevingstemperatuur. Via leiding (10) wordt de zuurstof in gasvormige toestand verenigd met de koolwaterstoffen in brander (12) van de smeltoven.
Het spreekt voor zich, dat andere uitvoeringsvormen van de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding mogelijk 1001940 4 zijn zonder van de essentie ervan af te wijken. Dergelijke varianten worden vanzelfsprekend door de onderhavige uitvinding omvat.
1001940

Claims (5)

1. Werkwijze voor het verwijderen van stikstof uit aardgas door middel van cryocondensatie, met het kenmerk, dat als koude middel vloeibare zuurstof wordt gebruikt.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, 5 dat het aardgas ca. 14 vol.% stikstof bevat.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de vloeibare zuurstof wordt geleid naar een warmtewisselaar alwaar het stikstof-rijke aardgas wordt gecondenseerd en de achtergebleven gasvormige stikstof wordt afgevoerd 10 terwijl de van stikstof ontdane gecondenseerde koolwaterstoffen, na te zijn verwarmd, als ook de gasvormige zuurstof worden geleid naar een brander.
4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het aardgas eerst in warmtewisselaar wordt voorgekoeld tot 15 ca. -80°C voorafgaande aan de afkoeling met de vloeibare zuurstof tot ca. -165°C.
5. Inrichting voor het verwijderen van stikstof uit aardgas, met het kenmerk, dat de inrichting 1 is voorzien van een opslagtank 2 voor vloeibare zuurstof, welke tank 2 door 20 middel van een leiding 5 is verbonden met de warmtewisselaar 3 voor het condenseren van het aardgas, dat via leiding 7 en warmtewisselaar 3 in verbinding staat met warmtewisselaar 4, waaruit het gecondenseerde en van stikstof bevrijde aardgas via leiding 6, na te zijn verwarmd in de warmtewisselaar 4, 25 via leiding 13 terechtkomt in de brander 12, terwijl vloeibare zuurstof uit warmtewisselaar 3, via leiding 9 terechtkomt in warmtewisselaar 11 en daarvandaan via leiding 10 in de gasfase wordt geleid naar brander 12 en gasvormige stikstof uit warmtewisselaar 3 via leiding 8 wordt verwijderd. 1001940
NL1001940A 1995-12-20 1995-12-20 Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van stikstof uit aardgas. NL1001940C2 (nl)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1001940A NL1001940C2 (nl) 1995-12-20 1995-12-20 Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van stikstof uit aardgas.
DE69613664T DE69613664T2 (de) 1995-12-20 1996-12-16 Verfahren und Anlage zur Entfernung von Stickstoff aus Erdgas
AT96203555T ATE202840T1 (de) 1995-12-20 1996-12-16 Verfahren und anlage zur entfernung von stickstoff aus erdgas
EP96203555A EP0780649B1 (en) 1995-12-20 1996-12-16 A method and installation for the removal of nitrogen from natural gas
PL96317602A PL317602A1 (en) 1995-12-20 1996-12-19 Method of removing nitrogen from earth gas and system therefor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1001940 1995-12-20
NL1001940A NL1001940C2 (nl) 1995-12-20 1995-12-20 Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van stikstof uit aardgas.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1001940C2 true NL1001940C2 (nl) 1997-06-24

Family

ID=19762059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1001940A NL1001940C2 (nl) 1995-12-20 1995-12-20 Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van stikstof uit aardgas.

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0780649B1 (nl)
AT (1) ATE202840T1 (nl)
DE (1) DE69613664T2 (nl)
NL (1) NL1001940C2 (nl)
PL (1) PL317602A1 (nl)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2763081C (en) 2011-12-20 2019-08-13 Jose Lourenco Method to produce liquefied natural gas (lng) at midstream natural gas liquids (ngls) recovery plants.
CA2772479C (en) 2012-03-21 2020-01-07 Mackenzie Millar Temperature controlled method to liquefy gas and a production plant using the method.
CA2790961C (en) 2012-05-11 2019-09-03 Jose Lourenco A method to recover lpg and condensates from refineries fuel gas streams.
CA2787746C (en) 2012-08-27 2019-08-13 Mackenzie Millar Method of producing and distributing liquid natural gas
CA2798057C (en) 2012-12-04 2019-11-26 Mackenzie Millar A method to produce lng at gas pressure letdown stations in natural gas transmission pipeline systems
CA2813260C (en) 2013-04-15 2021-07-06 Mackenzie Millar A method to produce lng
WO2016023098A1 (en) 2014-08-15 2016-02-18 1304338 Alberta Ltd. A method of removing carbon dioxide during liquid natural gas production from natural gas at gas pressure letdown stations
CA2997628C (en) 2015-09-16 2022-10-25 1304342 Alberta Ltd. A method of preparing natural gas at a gas pressure reduction stations to produce liquid natural gas (lng)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5036671A (en) * 1990-02-06 1991-08-06 Liquid Air Engineering Company Method of liquefying natural gas
US5390499A (en) * 1993-10-27 1995-02-21 Liquid Carbonic Corporation Process to increase natural gas methane content

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5036671A (en) * 1990-02-06 1991-08-06 Liquid Air Engineering Company Method of liquefying natural gas
US5390499A (en) * 1993-10-27 1995-02-21 Liquid Carbonic Corporation Process to increase natural gas methane content

Also Published As

Publication number Publication date
ATE202840T1 (de) 2001-07-15
PL317602A1 (en) 1997-06-23
DE69613664D1 (de) 2001-08-09
EP0780649A1 (en) 1997-06-25
EP0780649B1 (en) 2001-07-04
DE69613664T2 (de) 2002-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1001940C2 (nl) Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van stikstof uit aardgas.
RU2212583C2 (ru) Сжигание отходов в закрытом цикле
SE8703338L (sv) Foerfarande foer oeverfoering av vatten fraan roekgaser till foerbraenningsluft
IN184482B (nl)
RU2291998C2 (ru) Сжигание отходов на основе замкнутого цикла
NO784010L (no) Fremgangsmaate og anordning for fremstilling av glass
DE69317576D1 (de) Vorrichtung und verfahren zur rückgewinnung von dampf
AU2002252628A1 (en) Closed cycle waste combustion
ATE258819T1 (de) Verfahren und vorrichtung zur reinigung von gasen mit wärmetauschern
RU98105579A (ru) Способ уменьшения образующихся в установках обжига цементного клинкера соединений хлоридов
CA2182066A1 (en) Heavy Oil Emulsified Fuel Combustion Equipment
ATE167929T1 (de) Verfahren und vorrichtung zur rückgewinnung von wärme aus den abgasen von feuerungsanlagen mit einem wärmetauscher
RU95113447A (ru) Способ охлаждения газов и устройство для его осуществления
JP3505690B2 (ja) 金属の加熱処理方法
EP0404815B1 (en) Method and installation for recovering energy in metallurgical processes
SU989232A1 (ru) Установка утилизации тепла продуктов сгорани
NO306644B1 (no) Fremgangsmåte for å utnytte varmen i rökgasser som inneholder kondenserbare komponenter og apparatur for utförelse av denne
JPH0594237U (ja) 固形二酸化炭素の製造装置
SE8602394D0 (sv) Energianleggning
AU733598C (en) Closed-cycle waste combustion
CN113713556A (zh) 基于碳减排的大气气态污染物一体化处理方法
SE9401375L (sv) Förfarande för att rena bränngaser
Cailletet On the composition and the industrial use of the gases issuing from metallurgic hearths
GB397640A (en) Improvements in or relating to the production of gaseous mixtures and their application for use in re-heating processes of steel and alloys
JPS6089524A (ja) 直火式無酸化炉の搬送ロ−ル保護方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
TD Modifications of names of proprietors of patents

Owner name: N.V. HOEK LOOS

VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20050701