WO2006092266A1 - Verfahren zum gleichzeitigen gewinnen einer helium-und einer stickstoff-reinfraktion - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for simultaneously obtaining a helium and a nitrogen pure fraction from a feed stream containing at least methane, nitrogen and helium.
  • Helium is usually obtained in large quantities from natural gas or from natural gas fractions - as they occur, for example, in the so-called.
  • LNG baseload plants - ie from a gas mixture consisting essentially of methane, nitrogen and hydrocarbons.
  • a gas mixture consisting essentially of methane, nitrogen and hydrocarbons.
  • Such a gas mixture which is, for example, withdrawn from a medium-pressure separator before the LNG storage tank, z.
  • the following typical composition is present: 60% methane (CH 4 ), 35% nitrogen (N 2 ), and 5% helium (He).
  • the recovered helium is usually liquefied.
  • This procedure has in addition to the lower storage or tank volume required for helium has the advantage that the consumer in addition to the helium itself and its cold and / or its low temperature can be used.
  • the helium is obtained by the use of cryogenic technology, it is obvious to separate the nitrogen contained in the raw gas, at least partially liquefy and use it as a refrigerant for the purpose of precooling in helium liquefaction.
  • liquid nitrogen is generated for use as a refrigerant in helium liquefaction by means of a separate, cryogenic air separation plant.
  • a disadvantage of the cryogenic nitrogen production from air is that the air to be decomposed before being fed into the cryogenic air separation in Adsorbem of in the cryogenic air separation disturbing components, such as water vapor and carbon dioxide must be freed.
  • German Patent Application 101 06 484 discloses a generic process for simultaneously recovering a helium and a pure nitrogen fraction from a feedstream containing at least methane, nitrogen and helium.
  • the feed stream is first partially condensed and separated into a helium-rich gas fraction and a first nitrogen-rich liquid fraction.
  • the helium-rich gas fraction of a Nachtherapiestress in which adsorptive, permeative and / or rectification a helium -Reinfr quasi is obtained is supplied to the first nitrogen-rich liquid fraction in a helium-depleted gas fraction, which is also fed back into the feed stream, and separated into a second nitrogen-rich liquid fraction. This is finally fed to a rectifying nitrogen pure fraction extraction. See in particular the sole figure of DE-A 101 06 484. With the citation of
  • a disadvantage of the procedure described in DE-A 101 06 484 is that it requires a relatively large amount of equipment; for example, the column which serves to obtain the pure nitrogen fraction is preceded by at least two separators. Furthermore, the controllability of the separation column is limited because it is only supplied to a feed stream. Furthermore, the cooling capacity of the process in the central heat exchanger is not optimally utilized.
  • the object of the present invention is to provide a generic method for simultaneously obtaining a helium and a nitrogen pure fraction from a feed stream containing at least methane, nitrogen and helium, which avoids the aforementioned disadvantages.
  • a generic method is proposed in which the feed stream is partially condensed and separated into a helium-rich gas fraction and a nitrogen and methane-rich liquid fraction, the helium-rich gas fraction of a purification stage, in which adsorptive, permeative and / or rectification a helium pure fraction is obtained, and at least a partial stream of the nitrogen and methane-rich liquid fraction of a 5 rectification nitrogen pure fraction extraction is supplied.
  • the second separator can now be dispensed with according to the invention, since the liquid fraction obtained in the partial condensation is at least partially fed directly to the rectifying nitrogen pure fraction extraction.
  • At least one substream of the nitrogen-rich liquid fraction be expanded, warmed and evaporated against the feed stream to be condensed and admixed to the feed stream prior to its condensation after recompression.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention is characterized in that at least one partial stream of the nitrogen-rich liquid fraction is expanded, heated and fed to the rectificatory nitrogen-25 pure fraction extraction via its reboiler.
  • the nitrogen pure fraction obtained in the rectification nitrogen pure fraction extraction is preferably undercooled.
  • This configuration makes sense, in particular, if this pure nitrogen fraction is to be throttled to a storage pressure, for example for storage in an atmospheric nitrogen tank, since the nitrogen flash gas losses can be drastically reduced by means of the aforementioned procedure. As a result, the amount of liquid nitrogen increases.
  • the at least methane, nitrogen and helium-containing feed stream is fed via line 1 to the heat exchanger E, which is preferably designed as a plate heat exchanger, and partially condensed in this. Not shown in the figure is a single or multi-stage compression of this feed stream; For this purpose, reference is made to the corresponding statements in DE-A 101 06 484, in particular their figure and figure description.
  • the feed stream 1, after compression for example, a pressure between 15 and 30 bar.
  • the cooled in the heat exchanger E and partially condensed feed stream is fed via line 2 to the separator D.
  • the feed stream is cooled in the heat exchanger E at least up to a temperature at which a large part of the methane and nitrogen contained in it is condensed. This has the consequence that in the separator D an enrichment of helium in the vapor phase takes place.
  • a helium-rich gas fraction is withdrawn at the top of the separator D via line 3.
  • the helium content of this fraction is between 50 and 95%.
  • the helium-rich gas fraction is heated in the heat exchanger E and fed to an adsorptive, permeative and / or rectificatory cleaning stage R, not shown in the figure, as shown and described, for example, in DE-A 101 06 484.
  • Such processes are well known.
  • the cleaning stage R is therefore shown only as a black box.
  • a helium-depleted fraction is further withdrawn via line 4 "and preferably compressed by means of a compressor, not shown in the figure, to the pressure of the feed stream in line 1 and admixed thereto.
  • a nitrogen-rich liquid fraction is withdrawn via line 5 and divided into three partial streams.
  • the first partial stream is supplied via the line sections 8 and 9 and expansion valve b directly to the rectification column T in the lower region.
  • the object of this first part stream 9 into the rectification column T has the advantage that the regulation of product specifications within the rectification column T with respect to the process described in DE-A 101 06 484 procedure can be improved.
  • the second partial stream is supplied after prior relaxation in the valve a via line 6 to the heat exchanger E, warmed in this and preferably - not shown in the figure - also the helium-depleted fraction in the line 4 "and mixed over them the feed stream 1.
  • the third partial stream of the withdrawn from the bottom of the separator D nitrogen-rich liquid fraction is fed to a relaxation in the valve d via line 14 to the heat exchanger E, warmed in this and fed via line 15 of the rectification column T, wherein the gas phase of this stream as stripping steam for the rectification column T serves.
  • a methane-rich liquid fraction is withdrawn via line 11, in which an expansion valve c is arranged, fed via line 12 to the heat exchanger E, warmed in and then delivered as fuel gas at the plant boundary and / or utilized within the process.
  • the rectification column T can have a condenser in the head region, which can be designed, for example, in the form of a separate stationary heat exchanger or a wound heat exchanger. It is also conceivable to integrate the condenser in the heat exchanger E; in the figure, this is represented by the lines 24 and 25, wherein via line 24 a withdrawn from the top of the rectification column T gas fraction fed to the heat exchanger E, condensed in this and then fed via line 25 of the rectification column T as reflux.
  • the main stream of this nitrogen fraction is fed via line 20 to the heat exchanger E ', subcooled in this against itself and fed via line 21 its further intended use - such as a refrigerant in the helium liquefaction - supplied.
  • the pure nitrogen fraction has a purity of over 99%.
  • a partial flow of the under-cooled in the heat exchanger E 'pure nitrogen fraction is fed via line 22 and expansion valve e the heat exchanger E', warmed in this and then via the line sections 23 and 17, the partial flow of the withdrawn from the bottom of the separator D nitrogen-rich liquid fraction in the line 6 added.
  • the heat exchange between all process streams 1, 3, 6, 14, 12 and 25 to be heated and cooled be realized in a heat exchanger E, preferably in a plate exchanger.
  • the inventive method for simultaneously obtaining a helium and a nitrogen pure fraction from an at least methane, nitrogen and helium-containing feed stream is characterized in particular by the fact that the equipment required for the recovery of a helium and a nitrogen pure fraction - especially in a comparison with the method described in DE-A 101 06 484 - is relatively low.
  • the amount of the pure nitrogen fraction obtained by means of the procedure according to the invention is sufficient for liquefaction of the recovered helium pure fraction. In most cases, it is also possible to obtain a liquid nitrogen product. It can therefore be dispensed with a separate nitrogen recovery plant, such as an air separation.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum gleichzeitigen Gewinnen einer Helium- und einer Stickstoff-Reinfraktion aus einem wenigstens Methan, Stickstoff und Helium enthaltenden Einsatzstrom beschrieben, wobei der Einsatzstrom (1, 2) partiell kondensiert (E) und in eine Helium-reiche Gasfraktion (3) und eine Stickstoff- und Methan-reiche Flüssigfraktion (5) aufgetrennt wird (D), die Helium-reiche Gasfraktion (3, 4) einer Reinigungsstufe (R), in der adsorptiv, permeativ und/oder rektifikatorisch eine Helium-Reinfraktion (41) gewonnen wird, und zumindest ein Teilstrom (9) der Stickstoff- und Methan-reichen Flüssigfraktion (5) einer rektifikatorischen Stickstoff-Reinfraktionsgewinnung (T) zugeführt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum gleichzeitigen Gewinnen einer Helium- und einer Stickstoff-Reinfraktion
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichzeitigen Gewinnen einer Helium- und einer Stickstoff-Reinfraktion aus einem wenigstens Methan, Stickstoff und Helium enthaltenden Einsatzstrom.
Helium wird in großen Mengen im Regelfall aus Erdgas oder aus Erdgasfraktionen - wie sie bspw. in den sog. LNG-Baseload-Anlagen anfallen -, also aus einem Gasgemisch, bestehend im Wesentlichen aus Methan, Stickstoff und Kohlenwasserstoffen gewonnen. Ein derartiges Gasgemisch, das bspw. aus einem Mitteldruck-Abscheider vor dem LNG-Lagertank abgezogen wird, weist z. B. die folgende typische Zusammensetzung auf: 60 % Methan (CH4), 35 % Stickstoff (N2) und 5 % Helium (He).
Kleinere Mengen Helium können auch in kryogenen Luftzerlegungsanlagen mittels der sog. Tieftemperaturluftzerlegung aus der Luft abgetrennt und so gewonnen werden.
Für die Lagerung sowie den Transport - insbesondere über längere Strecken - wird das gewonnene Helium im Regelfall verflüssigt. Diese Verfahrensweise hat neben dem geringeren benötigten Speicher- bzw. Tankvolumen für das Helium den Vorteil, dass bei dem Verbraucher neben dem Helium selbst auch dessen Kälte und/oder dessen tiefe Temperatur genutzt werden können.
Wird das Helium durch den Einsatz der Tieftemperaturtechnik gewonnen, ist es naheliegend, den im Rohgas enthaltenen Stickstoff abzutrennen, zumindest teilweise zu verflüssigen und als Kältemittel zum Zwecke der Vorkühlung bei der Heliumverflüssigung einzusetzen.
Oftmals wird mittels einer separaten, kryogenen Luftzerlegungsanlage flüssiger Stickstoff zur Verwendung als Kältemittel bei der Heliumverflüssigung erzeugt.
Nachteilig bei der kryogenen Stickstoffgewinnung aus Luft ist, dass die zu zerlegende Luft vor ihrer Zuführung in die kryogene Luftzerlegung in Adsorbem von in der kryogenen Luftzerlegung störenden Bestandteilen, wie beispielsweise Wasserdampf und Kohlendioxid, befreit werden muss.
Aus der deutschen Patentanmeldung 101 06 484 ist ein gattungsbildendes Verfahren zum gleichzeitigen Gewinnen einer Helium- und einer Stickstoff-Reinfraktion aus einem wenigstens Methan, Stickstoff und Helium enthaltenden Einsatzstrom bekannt . Bei diesem wird der Einsatzstrom zunächst partiell kondensiert und in eine Helium-reiche Gasfraktion und eine erste Stickstoff-reiche Flüssigfraktion aufgetrennt wird. Während die Helium-reiche Gasfraktion einer Nachreinigungsstufe, in der adsorptiv, permeativ und/oder rektifikatorisch eine Helium -Reinfraktion gewonnen wird, zugeführt wird, wird die erste Stickstoff-reiche Flüssigfraktion in eine Helium-abgereicherte Gasfraktion, die ebenfalls wieder dem Einsatzstrom zugeführt wird, und in eine zweite Stickstoff-reiche Flüssigfraktion aufgetrennt. Diese wird abschließend einer rektifikatorischen Stickstoff-Reinfraktionsgewinnung zugeführt. Siehe hierzu insbesondere die einzige Figur der DE-A 101 06 484. Mit der Zitierung der
DE-A 101 06 484 sei deren Offenbarungsgehalt in die vorliegende Patentanmeldung aufgenommen.
Von Nachteil bei der in der DE-A 101 06 484 beschriebenen Verfahrensweise ist, dass sie einen vergleichsweise großen apparativen Aufwand erfordert; so sind beispielsweise der Kolonne, die der Stickstoff-Reinfraktionsgewinnung dient, wenigstens zwei Abscheider vorgeschaltet. Des Weiteren ist die Regelbarkeit der Trennkolonne eingeschränkt, da dieser lediglich ein Einsatzstrom zugeführt wird. Ferner wird die Kälteleistung des Prozessesjm zentralen Wärmetauscher nicht optimal ausgenutzt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren zum gleichzeitigen Gewinnen einer Helium- und einer Stickstoff-Reinfraktion aus einem wenigstens Methan, Stickstoff und Helium enthaltenden Einsatzstrom anzugeben, das die vorgenannten Nachteile vermeidet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein gattungsgemäßes Verfahren vorgeschlagen, bei dem der Einsatzstrom partiell kondensiert und in eine Helium-reiche Gasfraktion und eine Stickstoff- und Methan-reiche Flüssigfraktion aufgetrennt wird, die Helium-reiche Gasfraktion einer Reinigungsstufe, in der adsorptiv, permeativ und/oder rektifikatorisch eine Helium-Reinfraktion gewonnen wird, und zumindest ein Teilstrom der Stickstoff- und Methan-reichen Flüssigfraktion einer 5 rektifikatorischen Stickstoff-Reinfraktionsgewinnung zugeführt wird.
. Im Gegensatz zu dem in der DE-A 101 06 484 beschriebenen Verfahren kann nunmehr erfindungsgemäß der zweite Abscheider entfallen, da die in der partiellen Kondensation gewonnene Flüssigfraktion zumindest teilweise direkt der 10 rektifikatorischen Stickstoff-Reinfraktionsgewinnung zugeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren weiterbildend wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teilstrom der Stickstoff-reichen Flüssigfraktion entspannt, gegen den zu kondensierenden Einsatzstrom angewärmt und verdampft und nach einer 15 Rückverdichtung dem Einsatzstrom vor dessen Kondensation beigemischt wird.
Diese Rückführung zumindest eines Teilstromes der Stickstoff-reichen Flüssigfraktion führt zu einer höheren spezifischen Kälteleistung. Diese hat zur Folge, dass die in den Einsatzstrom zurückgeführte Menge verringert und folglich der ggf. vorzusehende 20 Kreislaufverdichter eine geringere Wellenleistung aufweisen kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilstrom der Stickstoff-reichen Flüssigfraktion entspannt, angewärmt und der rektifikatorischen Stickstoff - 25. Reinfraktionsgewinnung über deren Reboiler zugeführt wird.
Mittels dieser Verfahrensweise wird eine gegenüber dem in der DE-A 101 06 484 beschriebenen Verfahren optimierte Regelung der Produktspezifikationen der für die Stickstoff-Reinfraktionsgewinnung verwendeten Kolonne erzielt. 30
Des Weiteren wird die in der rektifikatorischen Stickstoff-Reinfraktionsgewinnung gewonnene Stickstoff-Reinfraktion gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise unterkühlt. Diese Ausgestaltung macht insbesondere dann Sinn, wenn diese Stickstoff- Reinfraktion auf einen Lagerdruck - beispielsweise für eine Speicherung in einem atmosphärischen Stickstoff-Tankr- gedrosselt werden soll, da mittels der vorgenannten Verfahrensweise die Stickstoff-Flashgasverluste drastisch reduziert werden können. Als Folge davon erhöht sich die Produktmenge des flüssigen Stickstoffes.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie weitere Ausgestaltungen desselben, die Gegenstände von Unteransprüchen darstellen, seien im Folgenden anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Der wenigstens Methan, Stickstoff und Helium enthaltende Einsatzstrom wird über Leitung 1 dem Wärmetauscher E, der vorzugsweise als Plattenwärmetauscher ausgebildet ist, zugeführt und in diesem partiell kondensiert. In der Figur nicht dargestellt ist eine ein- oder mehrstufige Verdichtung dieses Einsatzstromes; hierzu sei auf die entsprechenden Ausführungen in der DE-A 101 06 484, insbesondere deren Figur und Figurenbeschreibung verwiesen. Der Einsatzstrom 1 weist nach einer Verdichtung bspw. einen Druck zwischen 15 und 30 bar.
In der Figur ebenfalls nicht dargestellt ist ein mittels eines Teilstromes des verdichteten Einsatzstromes gebildeter offener Expander-Kreislauf, der der Bereitstellung eines Teiles der für die Stofftrennung und Erzeugung der Stickstoff-Reinfraktion - auf die im Folgenden noch näher eingegangen werden wird - im Wärmetauscher E benötigten Kälte dient.
Der im Wärmetauscher E abgekühlte und partiell kondensierte Einsatzstrom wird über Leitung 2 dem Abscheider D zugeführt. Der Einsatzstrom wird im Wärmetauscher E zumindest bis zu einer Temperatur gekühlt, bei der ein Großteil des in ihm enthaltenen Methans und Stickstoffes kondensiert ist. Dies hat zur Folge, dass im Abscheider D eine Anreicherung von Helium in der Dampfphase erfolgt. Somit wird am Kopf des Abscheiders D über Leitung 3 eine Helium-reiche Gasfraktion abgezogen. Der Heliumgehalt dieser Fraktion liegt zwischen 50 und 95 %. Die Helium-reiche Gasfraktion wird im Wärmetauscher E angewärmt und einer, in der Figur nicht dargestellten adsorptiv, permeativ und/oder rektifikatorisch arbeitenden Reinigungsstufe R, wie sie bspw. in der DE-A 101 06 484 dargestellt und erläutert wird, zugeführt. Im Falle des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles sei diese Reinigungsstufe R als ein adsorptiv arbeitender Prozess, beispielsweise als ein sog. Pressure-Swing-Adsorption-Process, ausgelegt. Derartige Prozesse sind hinlänglich bekannt. Der Übersichtlichkeit halber ist die Reinigungsstufe R daher lediglich als Black-Box dargestellt.
Aus der Reinigungsstufe R wird über Leitung 4' eine Helium-Reinfraktion abgezogen und gegebenenfalls einem Verflüssigungsprozess zugeführt. Aus der Reinigungsstufe R wird ferner über Leitung 4" eine an Helium-abgereicherte Fraktion abgezogen und vorzugsweise mittels eines in der Figur nicht dargestellten Kompressors auf den Druck des Einsatzstromes in der Leitung 1 verdichtet und dieser beigemischt.
Aus dem Sumpf des Abscheiders D wird über Leitung 5 eine Stickstoff-reiche Flüssigfraktion abgezogen und auf drei Teilströme aufgeteilt. Der erste Teilstrom wird über die Leitungsabschnitte 8 und 9 sowie Entspannungsventil b direkt der Rektifikationskolonne T im unteren Bereich zugeführt.
" Die Aufgabe dieses ersten Teilstromes 9 in die Rektifikationskolonne T hat den Vorteil, dass die Regelung der Produktspezifikationen innerhalb der Rektifikationskolonne T gegenüber der in der DE-A 101 06 484 beschriebenen Verfahrensweise verbessert werden kann.
Der zweite Teilstrom wird nach vorheriger Entspannung im Ventil a über Leitung 6 dem Wärmetauscher E zugeführt, in diesem angewärmt und vorzugsweise - in der Figur nicht dargestellt - ebenfalls der Helium-abgereicherten Fraktion in der Leitung 4" und über sie dem Einsatzstrom 1 zugemischt.
Der dritte Teilstrom der aus dem Sumpf des Abscheiders D abgezogenen Stickstoffreichen Flüssigfraktion wird nach einer Entspannung im Ventil d über Leitung 14 dem Wärmetauscher E zugeführt, in diesem angewärmt und über Leitung 15 der Rektifikationskolonne T zugeführt, wobei die Gasphase dieses Stromes als Strippdampf für die Rektifikationskolonne T dient.
Aus dem Sumpf der Rektifikationskolonne T wird über Leitung 11 , in der ein Entspannungsventil c angeordnet ist, eine Methan -reiche Flüssigfraktion abgezogen, über Leitung 12 dem Wärmetauscher E zugeführt, in ihm angewärmt und anschließend als Brenngas an der Anlagengrenze abgegeben und/oder innerhalb des Verfahrens verwertet.
Iri der Rektifikationskolonne T erfolgt hinsichtlich des Methangehalts eine Abreicherung auf wenige ppm. Die Rektifikationskolonne T kann im Kopfbereich einen Kondensator aufweisen, der beispielsweise in Form eines separaten stehenden Wärmetauschers oder eines gewickelten Wärmetauschers ausgebildet sein kann. Denkbar ist femer, den Kondensator in den Wärmetauscher E zu integrieren; in der Figur ist dies dargestellt durch die Leitungen 24 und 25, wobei über Leitung 24 eine aus dem Kopfbereich der Rektifikationskolonne T abgezogene Gasfraktion dem Wärmetauscher E zugeführt, in diesem kondensiert und anschließend über Leitung 25 der Rektifikationskolonne T als Rücklauf aufgegeben wird.
Der Abzug der flüssigen Stickstoff-Reinfraktion aus der Rektifikationskolonne T erfolgt über Leitung 18; ein Teilstrom dieser Stickstoff-Reinfraktion wird - in der Figur nicht dargestellt - über Leitung 19 dem Wärmetauscher E zugeführt, in diesem verdampft und als gasförmiger Stickstoff-Produktstrom aus dem Prozess abgegeben.
Der Hauptstrom dieser StickstofNReinfraktion wird über Leitung 20 dem Wärmetauscher E' zugeführt, in diesem gegen sich selbst unterkühlt und über Leitung 21 seinem weiteren Verwendungszweck - wie beispielsweise als Kältemittel bei der Heliumverflüssigung - zugeführt. Die Stickstoff-Reinfraktion weist eine Reinheit von über 99 % auf.
Ein Teilstrom der im Wärmetauscher E' unterkühlten Stickstoff-Reinfraktion wird über Leitung 22 und Entspannungsventil e dem Wärmetauscher E' zugeführt, in diesem angewärmt und anschließend über die Leitungsabschnitte 23 und 17 dem Teilstrom der aus dem Sumpf des Abscheiders D abgezogenen Stickstoff-reichen Flüssigfraktion in der Leitung 6 beigemischt.
Die noch geringe Mengen Helium enthaltende, nichtverflüssigbare Gasfraktion, die über Leitung 16, in der ein Drosselventil f angeordnet ist, am Kopf der Rektifikationskolonne T abgezogen wird, wird ebenfalls den vorgenannten Leitungsabschnitten 23 und 17 und damit der Stickstoff-reichen Flüssigfraktion in der Leitung 6 beigemischt. Diese Verfahrensführung ermöglicht eine Minimierung der Helium-Verluste, so dass rein rechnerisch eine Helium-Ausbeute von über 99 % erzielt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren weiterbildend wird vorgeschlagen, dass der Wärmetausch zwischen allen anzuwärmenden und abzukühlenden Verfahrensströmen 1 , 3, 6, 14, 12 und 25 in einem Wärmetauscher E, vorzugsweise in einem Plattentauscher, realisiert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum gleichzeitigen Gewinnen einer Helium- und einer Stickstoff-Reinfraktion aus einem wenigstens Methan, Stickstoff und Helium enthaltenden Einsatzstrom zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der apparative Aufwand für die Gewinnung einer Helium- und einer Stickstoff-Reinfraktion - insbesondere bei einem Vergleich mit dem in der DE-A 101 06 484 beschriebenen Verfahren - vergleichsweise niedrig ist.
Auch ist die mittels der erfindungsgemäßen Verfahrensweise gewonnene Menge der Stickstoff-Reinfraktion für eine Verflüssigung der gewonnenen Helium-Reinfraktion ausreichend. In den meisten Fällen ist es darüber hinaus möglich, ein flüssiges Stickstoffprodukt zu gewinnen. Es kann daher auf eine separate Stickstoff - Gewinnungsanlage, wie beispielsweise einen Luftzerleger, verzichtet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum gleichzeitigen. Gewinnen einer Helium- und einer Stickstoff- Reinfraktion aus einem wenigstens Methan, Stickstoff und Helium enthaltenden Einsatzstrom, wobei
- der Einsatzstrom (1 , 2) partiell kondensiert (E) und in eine Helium-reiche Gasfraktion (3) und eine Stickstoff- und Methan-reiche Flüssigfraktion (5) aufgetrennt wird (D),
- die Helium-reiche Gasfraktion (3, 4) einer Reinigungsstufe (R), in der adsorptiv, permeativ und/oder rektifikatorisch eine Helium-Reinfraktion (41) gewonnen wird, und
- zumindest ein Teilstrom (9) der Stickstoff- und Methan-reichen Flüssigfraktion (5) einer rektifikatorischen Stickstoff-Reinfraktionsgewinnung (T) zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilstrom (6) der Stickstoff- und Methan-reichen Flüssigfraktion (5) entspannt (a), gegen den zu kondensierenden Einsatzstrom (1) angewärmt und verdampft und nach einer Rückverdichtung dem Einsatzstrom (1) vor dessen Kondensation (E) beigemischt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilstrom (14) der Stickstoff- und Methan-reichen Flüssigfraktion (5) entspannt (d), angewärmt (E) und der rektifikatorischen Stickstoff-Reinfraktionsgewinnung (T) zugeführt wird (15).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzstrom (1) vor der partiellen Kondensation (E) ein- oder mehrstufig verdichtet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in der rektifikatorischen Stickstoff-Reinfraktionsgewinnung (T) gewonnene Gasfraktion (16) der vor der partiellen Kondensation (E) vorgesehenen ein- oder mehrstufigen Verdichtung zugeführt wird (17, 6, 7).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in der rektifikatorischen Stickstoff-Reinfraktionsgewinnung (T) gewonnene Stickstoff- Reinfraktion (18, 20) unterkühlt (E') wird. ■
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der für die Unterkühlung (E') der in der rektifikatorischen Stickstoff - Reinfraktionsgewinnung (T) gewonnenen Stickstoff-Reinfraktion (18, 20) verwendete Verfahrensstrom (22), der vorzugsweise ein Teilstrom der gewonnenen Stickstoff-Reinfraktion (18, 20) ist, entspannt, gegen den zu unterkühlenden Verfahrensstrom (20) angewärmt und der vor der partiellen Kondensation (E) vorgesehenen ein- oder mehrstufigen Verdichtung zugeführt wird (23, 17, 6, 7)
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetausch zwischen allen anzuwärmenden und abzukühlenden Verfahrensströmen (1, 3, 6, 14, 12, 25) in einem Wärmetauscher, vorzugsweise in einem Plattentauscher, realisiert wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3205964A3 (de) * 2016-02-11 2017-12-13 Air Products And Chemicals, Inc. Rückgewinnung von helium aus stickstoffreichen strömen

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2734853A1 (en) * 2008-10-07 2010-04-15 Exxonmobil Upstream Research Company Helium recovery from natural gas integrated with ngl recovery
DE102011010634A1 (de) * 2011-02-08 2012-08-09 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Abtrennen von Spurenkomponenten aus einer wenigstens Stickstoff und Helium enthaltenden Fraktion
DE102012000147A1 (de) * 2012-01-05 2013-07-11 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Gewinnen einer Helium-Reinfraktion
DE102015001664A1 (de) * 2015-02-10 2016-08-11 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Heliumgewinnung
EP3315463B1 (de) * 2016-11-01 2020-07-01 Air Products And Chemicals, Inc. Heliumrückgewinnung aus strömen mit helium, kohlendioxid und mindestens einem von stickstoff und methan
US10962283B2 (en) 2018-09-13 2021-03-30 Air Products And Chemicals, Inc. Helium extraction from natural gas
AU2019202519B2 (en) * 2019-01-18 2020-11-05 Air Products And Chemicals, Inc. Separation process and apparatus for light noble gas
EP4001812A1 (de) * 2020-11-17 2022-05-25 L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Verbesserung der c3+-rückgewinnung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3607733A (en) * 1969-04-25 1971-09-21 Phillips Petroleum Co Controlled evaporation in heat exchange zones
US4238211A (en) * 1978-11-20 1980-12-09 Helix Technology Corporation Method of employing a first contaminant to prevent freeze-out of a second contaminant during cryogenic processing of a gaseous stream
US5584194A (en) * 1995-10-31 1996-12-17 Gardner; Thomas W. Method and apparatus for producing liquid nitrogen
US5771714A (en) * 1997-08-01 1998-06-30 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system for producing higher purity helium
DE10007440A1 (de) * 2000-02-18 2001-08-23 Linde Ag Verfahren zum Abtrennen einer Helium-reichen Fraktion aus einem wenigstens Methan, Stickstoff und Helium enthaltenden Strom
DE10106484A1 (de) * 2001-02-13 2002-08-14 Linde Ag Verfahren zum gleichzeitigen Gewinnen einer Helium- und einer Stickstoff-Reinfraktion

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3205669A (en) * 1960-08-15 1965-09-14 Phillips Petroleum Co Recovery of natural gas liquids, helium concentrate, and pure nitrogen
US3407614A (en) * 1966-12-19 1968-10-29 Phillips Petroleum Co Helium purification
US4659351A (en) * 1986-01-29 1987-04-21 Air Products And Chemicals, Inc. Combined process to produce liquid helium, liquid nitrogen, and gaseous nitrogen from a crude helium feed
US4758258A (en) * 1987-05-06 1988-07-19 Kerr-Mcgee Corporation Process for recovering helium from a natural gas stream
US5011521A (en) * 1990-01-25 1991-04-30 Air Products And Chemicals, Inc. Low pressure stripping process for production of crude helium
US5802871A (en) * 1997-10-16 1998-09-08 Air Products And Chemicals, Inc. Dephlegmator process for nitrogen removal from natural gas
US7004848B2 (en) * 1999-06-14 2006-02-28 Konow Blaine L Electronically traceable golf club incorporating a programmable transponder
GB0111961D0 (en) * 2001-05-16 2001-07-04 Boc Group Plc Nitrogen rejection method
EP1300640A1 (de) * 2001-10-04 2003-04-09 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von hoch reinem Stickstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3607733A (en) * 1969-04-25 1971-09-21 Phillips Petroleum Co Controlled evaporation in heat exchange zones
US4238211A (en) * 1978-11-20 1980-12-09 Helix Technology Corporation Method of employing a first contaminant to prevent freeze-out of a second contaminant during cryogenic processing of a gaseous stream
US5584194A (en) * 1995-10-31 1996-12-17 Gardner; Thomas W. Method and apparatus for producing liquid nitrogen
US5771714A (en) * 1997-08-01 1998-06-30 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system for producing higher purity helium
DE10007440A1 (de) * 2000-02-18 2001-08-23 Linde Ag Verfahren zum Abtrennen einer Helium-reichen Fraktion aus einem wenigstens Methan, Stickstoff und Helium enthaltenden Strom
DE10106484A1 (de) * 2001-02-13 2002-08-14 Linde Ag Verfahren zum gleichzeitigen Gewinnen einer Helium- und einer Stickstoff-Reinfraktion

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3205964A3 (de) * 2016-02-11 2017-12-13 Air Products And Chemicals, Inc. Rückgewinnung von helium aus stickstoffreichen strömen

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