NL2010791C2

NL2010791C2 - Energy saving method and apparatus for removing harmful compounds from a gas mixture.

Info

Publication number: NL2010791C2
Application number: NL2010791A
Authority: NL
Inventors: Sander Stefan Kemner; Perry Bogt
Original assignee: Hcu Ip B V
Priority date: 2013-05-13
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2014-11-24

Claims

1. Werkwijze voor het verwijderen van schadelijke verbindingen uit een gasmengsel, omvattende de stappen van: a) het leiden van een gasvormige stroom omvattende een schadelijke verbindingen bevattend gasmengsel vanuit een gasbron in een door een bron van kou gekoelde, warmte-wisselende condensor; b) het afkoelen van de gasvormige stroom in de warmtewisselende condensor naar een vooraf bepaalde temperatuur die geschikt is om ten minste één vooraf bepaalde schadelijke verbinding te laten condenseren of stollen; c) het leiden van de gasvormige stroom vanuit de warmtewisselende condensor naar een verdere door een bron van kou gekoelde, warmtewisselende condensor; d) het afkoelen van de gasvormige stroom in de verdere warmtewisselende condensor naar een vooraf bepaalde temperatuur die geschikt is om ten minste één vooraf bepaalde schadelijke verbinding te laten condenseren of stollen; e) het eventueel één of meerdere keren herhalen van stappen c en d, waarbij het totale aantal van warmtewisselende condensors voldoende is om een gewenst niveau van de schadelijke verbindingen in het gasmengsel dat opgenomen is in de gasvormige stroom te bereiken en een schone gasvormige stroom gevormd wordt; en, f) wanneer een gewenst niveau van de schadelijke verbindingen in het gasmengsel dat opgenomen is in de gasvormige stroom bereikt is en een schone gasvormige stroom gevormd is, het leiden van de schone gasvormige stroom vanuit de laatste warmtewisselende condensor naar ten minste één warmtewisselaar, waarbij de of elk van de ten min- ste ene warmtewisselaar zodanig gerangschikt is, dat deze de schone gasvormige stroom in warmtewisselend contact brengt met de schadelijke verbindingen omvattende gasvormige stroom, die stroomopwaarts van een warmtewisselende condensor stroomt; en daardoor het afkoelen van de schadelijke verbindingen omvattende gasvormige stroom die in deze warmtewisselende condensor geleid wordt en het verlagen van de hoeveelheid benodigde energie om condensatie of stolling van de schadelijke verbindingen in de respectieve warmtewisselende condensor te bewerkstelligen; g) het uit de ten minste ene warmtewisselaar leiden van de schone gasvormige stroom; h) het uit de warmtewisselende condensors verwijderen van de gecondenseerde of gestolde schadelijke verbindingen .

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de schone gasvormige stroom direct stroomopwaarts van elke warmtewisselende condensor die de schadelijke verbindingen bevattende gasvormige stroom afkoelt tot een temperatuur onder -70 °C in warmtewisselend contact gebracht wordt met de schadelijke verbindingen omvattende gasvormige stroom.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de schone gasvormige stroom direct stroomopwaarts van elke warmtewisselende condensor in warmtewisselend contact gebracht wordt met de schadelijke verbindingen omvattende gasvormige stroom.

4. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 3, waarbij de gasvormige stroom eenmaal, zonder gecirculeerd te worden door de hoofdleiding geleid wordt.

5. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 3, waarbij schadelijke verbindingen in één cyclus tot een gewenst niveau uit de gasvormige stroom verwijderd worden.

6. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 5, waarbij de koudmakende bron één of meer van de groep van een Stirling-motor, een koelinstallatie met turbine-expansie, een cryogene Stirling-koeler en een vloeibare-stikstoftank is.

7. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 6, waarbij stikstof geïnjecteerd wordt in de gasvormige stroom om het daarin opgenomen gasmengsel te inertiseren.

8. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 7, waarbij een eerste, door een warmtewisselende condensor ondersteunde stollings- of condensatiestap toegepast wordt om vocht of water uit de gasvormige stroom te verwijderen.

9. Inrichting voor het verwijderen van schadelijke verbindingen uit een gasmengsel, omvattende: een hoofdleiding (1), voorzien van een pomp (2) voor het leiden van een gasvormige stroom omvattende een schadelijke verbindingen bevattend gasmengsel vanuit een hoofdinlaat (3) van de hoofdleiding naar een hoofduitlaat (4) van de hoofdleiding; een eerste in de hoofdleiding ingebouwde warmtewisselende condensor (5), waarbij de eerste warmtewisselende condensor een eerste compartiment (6) omvat met een inlaat (7) om de gasvormige stroom uit de hoofdleiding te ontvangen, een uitlaat (8) voor het verwijderen van gecondenseerde of gestolde schadelijke verbindingen, en een uitlaat (9) voor het verder in de hoofdleiding leiden van de gasvormige stroom, en een tweede compartiment (10) omvat, omvattende een inlaat (11) om een koud medium uit een koudmakende bron (12) te ontvangen, en een uitlaat (13) voor de uittreding van het koude medium; één of meer verdere in de hoofdleiding ingebouwde warmtewisselende condensors (5', 5x) in seriële rangschikking met de eerste warmtewisselende condensor (5) en met elkaar geplaatst, waarbij elk van de één of meer verdere warmtewisselende condensors een eerste compartiment (6', 6x) omvat met een eerste inlaat (7', 7x) om de gasvormige stroom te ontvangen, een uitlaat (8', 8x) voor het verwijderen van gecondenseerde of gestolde schadelijke verbindingen, en een uitlaat (9', 9x) voor het verder in de hoofdleiding leiden van de gasvormige stroom, en een tweede compartiment (10', lOx) omvat, omvattende een inlaat (11', llx) om een koud medium uit een koudmakende bron (12', 12x) te ontvangen, en een uitlaat (13', 13x) voor de uittreding van het koude medium; waarbij de inrichting verder omvat: één of meer warmtewisselaars (14, 14x), waarbij de of elke warmtewisselaar in de hoofdleiding in warmtewisselend contact met de hoofdleiding ingebouwd is op een direct stroomopwaartse positie van een warmtewisselende condensor (5, 5', 5x) , waarbij de één of meer warmtewisselaars (14, 14x) een eerste compartiment hebben (15, 15x) met een inlaat (16, 16x) om een schone gasvormige stroom te ontvangen, en een uitlaat (17, 17x) voor het verder in de hoofd leiding leiden van de schone gasvormige stroom, en een tweede compartiment (18, 18x) hebben, omvattende een inlaat (19, 19x) om de gasvormige stroom omvattende een schadelijke verbindingen bevattend gasmengsel te ontvangen uit de hoofdleiding, en een uitlaat (20, 20x) voor het verder in de hoofdleiding leiden van de gasvormige stroom, waarbij de eerste van de één of meer warmtewisselaars (14) via de hoofdleiding verbonden is met de laatste van de één of meer warmtewisselende condensors (5x).

10. Inrichting volgens conclusie 9, waarbij warmtewisselende condensors (5, 5', 5x) via een verdere leiding (21, 21', 21x) verbonden zijn met een reservoir (22x) voor opslag van schadelijke verbindingen.

11. Inrichting volgens conclusie 9 of 10, waarbij een warmtewisselaar in de hoofdleiding ingebouwd is in warmtewisselend contact met de hoofdleiding op een direct stroomopwaartse positie van een warmtewisselende condensor die de gasvormige stroom afkoelt tot een temperatuur onder -7 0 °C.

12. Inrichting volgens conclusie 9 of 10, waarbij een warmtewisselaar in de hoofdleiding ingebouwd is in warmtewisselend contact met de hoofdleiding op een direct stroomopwaartse positie van elke warmtewisselende condensor .

13. Inrichting volgens één van de conclusies 9 tot 12, waarbij elke warmtewisselende condensor gekoeld wordt door een afzonderlijke koudmakende bron.

14. Inrichting volgens één van de conclusies 9 tot 12, waarbij één bron van kou dient als een koudmakende bron voor alle warmtewisselende condensors.

15. Inrichting volgens één van de conclusies 8 tot 14, die in een afgekoelde container geplaatst is, waarbij de bronnen van kou (12) van de inrichting in een afzonderlijk compartiment van de container, dat onder continue overdruk is, geplaatst zijn, waarbij de andere componenten van de inrichting in een ander afzonderlijk compartiment van de container geplaatst zijn, waarbij het andere afzonderlijke compartiment een diep gekoeld compartiment is.

16. Inrichting volgens één van de conclusies 9 tot 15, waarbij de inlaat en de uitlaat van de hoofdleiding verbonden zijn met een opslagtank of scheepstank.

17. Inrichting volgens één van de conclusies 9 tot 15, waarbij de inlaat van de hoofdleiding verbonden is met een afvoerpijp, zoals een afvoerpijp van een motor of een andere industriële toepassing, en de uitlaat van de hoofdleiding in open verbinding met de open lucht is.

18. Inrichting volgens één van de conclusies 9 tot 15, waarbij de inlaat van de hoofdleiding verbonden is met een buffervat of een accumulatietank van een schaliegas-winningssysteem en de uitlaat van de hoofdleiding in open verbinding met de open lucht is.

19. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 8, die uitgevoerd wordt met de inrichting volgens één van de conclusies 9 tot 18. -o-o-o-