DE2444112B2 - Process for the separation of C2111111 higher hydrocarbons and generation of a methane-enriched gas at high pressure by pressure rectification of liquefied natural gas - Google Patents

Process for the separation of C2111111 higher hydrocarbons and generation of a methane-enriched gas at high pressure by pressure rectification of liquefied natural gas

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Description

Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung erfolgt eine Abtrennung von Äthan und schwereren Kohlenwasserstoffen aus verflüssigtem Erdgas unter Herstellung einer -nethanangereicherten Gases mit vorgegebenem Heizwert Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfair en, in welchem die gewünschte Abtrennung dergestalt beeinflußt wird, daß das verflüssigte Erdgas auf einen Druck komprimiert, ein Hauptteil des komprimierten verflüssigten Erdgases verdampft und in den Mittelabschnitt einer bei hohem Druck betriebenen Rektifikationszone eingeführt wird, während eine kleiner Teil des komprimierten verflüssigten Erdgases auf den Kopf der Rektifikationszone als unterkühlte Rücklaufflüssigkeit gegeben wird. Methanangereichertes Gas wird durch diese Maßnahme mit einem hohen Druck erhalten.When carrying out the method according to the invention, a separation of ethane and takes place heavier hydrocarbons from liquefied natural gas to produce a -nethan-enriched one Gas with a predetermined calorific value In particular, the invention relates to a Verfair s in which the desired separation is influenced in such a way that the liquefied natural gas is compressed to a pressure A major part of the compressed liquefied natural gas evaporates and in the middle section one at high Pressure operated rectification zone is introduced while a small part of the compressed liquefied Natural gas is added to the top of the rectification zone as a supercooled reflux liquid. Methane enriched By this measure, gas is obtained at a high pressure.

Es sind viele Verfahren zur Entfernung von C2- und höheren Kohlenwasserstoffen aus verflüssigtem Erdgas mittels Rektifikation vorgeschlagen worden. Die wachsende Bereitschaft, Erdgas als Flüssigkeit zu lagern und zu transportieren, wobei es schnell verdampft und in ein Pipelinesystem zwecks Verteilung als Heizgas mit spezifiziertem Heizwert injiziert werden kann, führte zu der Notwendigkeit, die Kapitalinvestitions- und Betriebskosten von Anlagen, welche für die Wiederverdampfung des verflüssigten Erdgases und Erzeugung eines methanangereicherten Gases mit kontrolliertem Heizwert entworfen wurden, zu senken. Die Nachfrage nach solchen Anlagen wuchs mit steigendem Import an verflüssigtem Erdgas, wobei das verflüssigte Erdgas mit inländischem Heizgas in jedem vorhandenen Verteilungssystem austauschbar sein muß.There are many methods of removing C2 and higher hydrocarbons from liquefied natural gas by means of rectification has been proposed. The growing willingness to store natural gas as a liquid and to be transported, whereby it evaporates quickly and in a pipeline system for the purpose of distribution as heating gas specified calorific value has led to the need to reduce capital investment and operating costs of plants that are used for re-evaporation of the liquefied natural gas and generation of a methane-enriched gas with a controlled calorific value. Demand after such plants grew with increasing import of liquefied natural gas, whereby the liquefied natural gas with domestic heating gas must be replaceable in any existing distribution system.

Die US-PS 29 52 984 offenbart ein Verfahren, welches scheinbar einfacher und wirtschaftlicher als viele andere Verfahren ist. Hiernach wird verflüssigtes Erdgas in der Mitte einer Hochdruck-Rektifikationskolonne eingepumpt und eine Rücklaufflüssigkeit durch Kondensation von einem Teil der die Kolonne verlassenden Dämpfe mittels indirektem Wärmetausch mit dem durch die Kolonne fließenden verflüssigten Erdgases erzeugt Dieses Verfahren benötigt eine ziemlich große Wärmetauscheinrichtung und Rohranlage, eine Dampf-Flüssigkeit-Trenneinrichtung und eine Rektifizierungskolonne mit großem Durchmesser.The US-PS 29 52 984 discloses a method which apparently easier and more economical than many other procedures is there. After that, liquefied natural gas is in the middle of a high pressure rectification column pumped in and a reflux liquid by condensation of part of the column leaving vapors by means of indirect heat exchange with the liquefied vapors flowing through the column Natural gas generated This process requires a fairly large heat exchange facility and piping system, a vapor-liquid separator and a large-diameter rectifying column.

Es war deshalb eine Aufgabe dieser Erfindung die Anlagen zur Abtrennung von C2- und höheren Kohlenwasserstoffen aus verflüssigtem Erdgas weiter zu vereinfachen und den Betrieb wirtschaftlicher zu gestalten.It was therefore an object of this invention to provide the plants for the separation of C2 and higher To further simplify hydrocarbons from liquefied natural gas and to make the operation more economical design.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren entsprechend den vorstehenden Patentansprüchen gelöstThis object is achieved by a method according to the preceding claims

Erfindungsgemäß wird verflüssigtes Erdgas, enthaltend Äthan, Propan und schwerere Kohlenwasserstoffe,According to the invention, liquefied natural gas containing ethane, propane and heavier hydrocarbons,

it. komprimiert, ein Hauptteil des komprimierten verflüssigten Erdgases durch Erwärmen verdampft und in den Mittelteil einer bei hohem Druck betriebenen Rektifikationskolonne eingegeben, während man einen kleinen Teil des komprimierten verflüssigten Erdgases als unterkühlte Rücklaufflüssigkeit auf den Kopf der Kolonne führt. Die gewünschte Abtrennung von Äthan und schwereren Kohlenwasserstoffen aus dem verflüssigten Erdgas, um ein dampfförmiges Kopfprodukt von methanangereichertem Gas zu erzielen, wird erreicht durch Steuerung der Wärmenergie, welche in den Kolonnensumpf im Verhältnis zu der Menge unterkühlter, am Kolonnenkopf eintretender Rücklaufflüssigkeit eingegeben wird, aus dem Sumpf wird an Äthan und schwereren Kohlenwasserstoffen angereicherte Flüssigkeit abgezogen.it. compressed, a main part of the compressed liquefied Natural gas is evaporated by heating and in the middle part of a rectification column operated at high pressure entered while taking a small portion of the compressed liquefied natural gas as supercooled reflux liquid leads to the top of the column. The desired separation of ethane and heavier hydrocarbons from the liquefied natural gas to produce a vapor overhead product of Achieving methane-enriched gas is achieved by controlling the thermal energy that is in the Column bottom in relation to the amount of supercooled reflux liquid entering at the top of the column is entered, from the sump becomes liquid enriched in ethane and heavier hydrocarbons deducted.

Erfindungsgemäß wird in einem Hochdrucksystem gearbeitet, wobei man bei einem Druck, welcher über dem in der Rektifizierungskolonne herrschendem Druck liegt, ohne den Einsatz von KompressionsenergieAccording to the invention, work is carried out in a high-pressure system, with a pressure which is above the pressure prevailing in the rectification column, without the use of compression energy

J5 aus einer externen Quelle methanangereichertes Gas erhält.J5 methane enriched gas from an external source receives.

Die Erfindung ermöglicht die Rektifikation von verflüssigtem Erdgas mit im wesentlichen Atmosphärendruck bei erhöhtem Druck unter Bereitstellung eines methanangereicherten Gases mn. gewünschtem Heizwert für ein unter Druck arbeitendes Pipelineübertragungs- oder -verteilungsnetz mk einem sehr geringen Energieverbrauch, wobei die Energie einer externen Quelle entstammt Der Druck in der Rektifizierungskolonne wird im Verhältnis zu dem benötigten Abgabedruck des dem Verteilungsnetz zugeführten methanangereicherten Gases bestimmt. Es gilt allgemein: Je höher der gewünschte Abgabedruck des Gases ist, desto höher ist auch der Kolonnendruck. Jedoch muß der Kolonnendruck etwas unter dem kritischen Druck des in der Kolonne befindlichen Gases liegen. Beispielsweise ist es ratsam, den maximalen Kolonnendruck etwa '.,37 bar oder etwas mehr unter dem kritischen Gasdruck einzustellen. Der kritische Gasdruck ist eine Funktion der Zusammensetzung des verflüssigten Erdgases und der gewünschten Zusammensetzung jeder der beiden Rektifikations-Produktströme.The invention enables the rectification of liquefied natural gas at essentially atmospheric pressure at increased pressure while providing a methane-enriched gas mn. desired calorific value very low for a pressurized pipeline transmission or distribution network mk Energy consumption, with the energy coming from an external source The pressure in the rectification column is in relation to the required delivery pressure of the methane-enriched substance supplied to the distribution network Determined gas. The general rule is: the higher the desired delivery pressure of the gas, the higher it is the column pressure is also higher. However, the column pressure must be slightly below the critical pressure of the lying in the column gas. For example, it is advisable to set the maximum column pressure around '., 37 bar or a little more below the critical gas pressure. The critical gas pressure is one Function of the composition of the liquefied natural gas and the desired composition of each of the two rectification product streams.

Liegt der gewünschte Abgabedruck des methanangereicherten Gases nahe bei odor über dem Kolonnen-If the desired delivery pressure of the methane-enriched gas is close to odor above the column

bo druck, wird das die Kolonne verlassende methanangereicherte Gas durch Expansion des verdampften Hauptteils des komprimierten verflüssigten Erdgases, vor Eingabe desselben in die Kolonne, komprimiert. In der Praxis liegt der maximale Druck in der Kolonne beibo pressure, the methane leaving the column becomes enriched with methane Gas through expansion of the vaporized main part of the compressed liquefied natural gas, before entering it into the column, compressed. In practice, the maximum pressure in the column is around

b5 etwa 34,5 bis 37,9 bar (Manometerdruck).b5 about 34.5 to 37.9 bar (gauge pressure).

Die Zusammensetzung des verflüssigten Erdgases kann je nach Herkunft des verflüssigten Erdgases beträchtlich schwanken; normalerweise enthält verflüs-The composition of the liquefied natural gas can vary depending on the origin of the liquefied natural gas vary considerably; usually contains liquefied

sigtes Erdgas aber mindestens 75 Mol-% CH4. Häufig beträgt der CH4-Gehalt des verflüssigten Erdgases mindestens 85 Mol-% Ni und andere Gase, deren Siedepunkte unter dem des CH4 liegen, sind im allgemeinen in Mengen von weniger als etwa 5% vorhanden. Häufig liegt der Gesamtgehalt an niedriger siedenden Gasen unter 2%.saturated natural gas but at least 75 mol% CH 4 . Often the CH 4 content of the liquefied natural gas is at least 85 mol% Ni and other gases with boiling points below that of the CH 4 are generally present in amounts less than about 5%. The total content of lower-boiling gases is often below 2%.

Der Gesamtgehalt an mit CH4 vermischtem Äthan, Propan, Butan und anderer Kohlenwasserstoffe beträgt im allgemeinen mindestens 5% und kann bis zu 25% betragen. Von diesen Kohlenwasserstoffen ist Äthan normalerweise vorherrschend.The total content of ethane, propane, butane and other hydrocarbons mixed with CH 4 is generally at least 5% and can be up to 25%. Of these hydrocarbons, ethane is usually predominant.

Der kleinere Teil des komprimierten verflüssigten Erdgases, der, ohne daß er erwärmt wird, es sei denn durch zufällige Wärmeleckstellen oder durch das Pumpen von verflüssigtem Erdgas, ali unterkühlte Rücklaufflüssigkeit auf den Kolonnenkopf zurückgeführt wird, ist etwa 10 bis 35% des gesamten der Rektifikation unterworfenem verflüssigten Erdgases. In vielen Fällen beträgt dieser Teil etwa 15 bis 25%. Die Anlagenvereinfachung wird erreicht, indem ein kleiner Teil des komprimierten verflüssigten Gases direkt als Rücklaufflüssigkeit auf den Kolonnenkc-.pf gegeben wird, so daß der gewöhnlich für die Rückführung von Flüssigkeit verwendete Kondensator, der Dampf-Flüssigkeits-Separator und die Pumpe entfallen können. Nach der Erfindung ist der kleinere Teil des auf den Kolonnenkopf als Rücklaufflüssigkeit gegebenen komprimierten verflüssigten Erdgases merklich kälter im Verhältnis zu dem am Kolonnenkopf austretenden Dampf. Im allgemeinen wird die Rücklaufflüssigkeit um mindestens etwa 25° C, vorzugsweise um mindestens 55° C, unter der Temperatur des den Kolonnenkopf verlassenden Dampfes liegen. Je größer die Abkühlung der Rücklaufflüssigkeit ist, umso geringer ist die Menge an Rücklaufflüssigkeit, die zur Erzielung der geforderten Rektifikation benötigt wird. Dies ist von Vorteil, weil der sich dadurch erhöhende Hauptteil des komprimierten verflüssigten Erdgases expandiert werden kann, um mehr Kompressionsenergie für die Kompression des methananöereicherten Gases auf einen über dem Rektifizierungsdruck liegenden Druck zu entwickeln.The smaller part of the compressed liquefied natural gas, which is returned to the top of the column as supercooled reflux liquid without being heated, unless through accidental heat leaks or by pumping liquefied natural gas, is about 10 to 35% of the total subject to rectification liquefied natural gas. In many cases this part is around 15 to 25%. The system is simplified by adding a small part of the compressed liquefied gas directly to the column head as reflux liquid, so that the condenser, vapor-liquid separator and pump usually used for recirculating liquid can be dispensed with. According to the invention, the smaller part of the compressed liquefied natural gas fed to the top of the column as reflux liquid is noticeably colder in relation to the steam emerging at the top of the column. In general, the reflux liquid will be at least about 25 ° C., preferably at least 55 ° C., below the temperature of the vapor leaving the top of the column. The greater the cooling of the reflux liquid, the lower the amount of reflux liquid that is required to achieve the required rectification. This is advantageous because of the increasing is characterized main portion of the compressed liquefied natural gas can be expanded to more compression energy for the compression of the methanan ö ereicherten gas to develop a pressure higher than the Rektifizierungsdruck.

Der verbleibende Hauptteil des komprimierten verflüssigten Erdgases wird auf die im Mittelteil der Kolonne herrschende Temperatur erwärmt. Wenn jedoch das den Kolonnenkopf verlassende methanangereicherte Gas einem Pipelinenetz eingegeben wird, das bei einem höheren als dem in der Kolonne herrschenden Druck betrieben wird, wird der Hauptteil des komprimierten verflüssigten Erdgases auf eine ausreichend hohe Temperatur erwärmt, so daß es verdampft und in einer Maschine oder Turbine unter Erzeugung von Arbeit expandiert werden kann und sich somit im wesentlichen auf der im Kolonnenmittelteil herrschenden Temperatur, wobei das expandierte Gas in diesen Teil eingegeben wird, befindet. Die durch Expansion des verdampften Hauptteils des verflüssigten Gases erzeugte Arbeit wird zur Kompression des methanangereicherten Gases verwendet, wobei das Gas sodann in das bei einem höheren als in der Kolonne herrschenden Druck betriebene Pipelinenetz abgegeben wird.The remaining main part of the compressed liquefied natural gas is used in the central part of the Column heated temperature. If, however, the methane-enriched one leaving the top of the column Gas is entered into a pipeline network at a higher than that prevailing in the column Pressure is operated, the main part of the compressed liquefied natural gas at a sufficient level heated high temperature so that it evaporates and in a machine or turbine with generation of Work can be expanded and is therefore essentially based on that prevailing in the middle section of the column Temperature at which the expanded gas is entered into this part. The expansion of the The vaporized main part of the liquefied gas will work to compress the methane-enriched gas Gas used, the gas then in the at a higher than prevailing in the column Pressure operated pipeline network is delivered.

Das verflüssigte Gas muß mindestens soweit komprimiert werden, daß der beim Durchströmen des Erhitzers und der Rohranlagen und der beim Einströmen in die Kolonne, welche normalerweise bei einem Druck oberhalb 6,9 bai (Manometerdruck), häufiger oberhalb 20,7 bar (Manometerdruck), betrieben wird, erfolgende. Druckabfall kompensiert wird. Wird der Hauptteil des komprimierten verflüssigten Erdgases unter Arbeitserzeugung vor Eingabe desselben in die Kolonne expandiert, wird das verflüssigte Erdgas soweit komprimiert, daß nicht nur der Druckabfall überwundenThe liquefied gas must be compressed at least to such an extent that it flows through the heater and the pipework and the one flowing into the column, which is normally at a pressure above 6.9 bai (gauge pressure), more often above 20.7 bar (pressure gauge), is operated. Pressure drop is compensated. Becomes the main part of the compressed liquefied natural gas with generation of work before entering the same into the column expands, the liquefied natural gas is compressed to such an extent that not only the pressure drop is overcome

ί wird, sondern auch eine Expansion des verdampften verflüssigten Erdgases in einer Maschine oder Turbine unter Erzeugung der gewünschten Arbeitsmenge (für die Kompression des methanangereicherten Gases) und Eingabe des expandierten Dampfes in die bei einemί will, but also an expansion of the evaporated liquefied natural gas in a machine or turbine generating the desired amount of work (for the compression of the methane-enriched gas) and input of the expanded steam into the one

ίο geringfügig unter dem kritischen Druck des in der Kolonne befindlichen Gases arbeitende Kolonne ermöglicht wird. Sol! das methanangereicherte Gas in ein bei einem höheren als dem in der Kolonne herrschenden Druck betriebenes Verteilungsnetz abgegeben werden, muß das verflüssigte Erdgas ausreichend komprimiert werden, so daß die bei der Expansion des verdampften Hauptteil des verflüssigten Erdgases vom Kompressionsdruck auf Rektifikr.tionsdruck erzeugte Arbeit gleich der für die Kompression des methanange-ίο slightly under the critical pressure of the in the Column located gas working column is made possible. Sol! the methane-enriched gas in a distribution network operated at a higher pressure than that prevailing in the column are, the liquefied natural gas must be sufficiently compressed so that the expansion of the vaporized main part of the liquefied natural gas produced by compression pressure to rectification pressure Work equal to that for the compression of the methane

reicherten Gases vom Rektifikationsdruck auf den höheren Druck des Verteilungsne' es benötigte Arbeit ist. Der gesamte Druckabfall beim Durchströmen des verflüssigten Erdgases durch den Erhitzer und die Rohranlagen und beim Einströmen in die Kolonne beträgt im allgemeinen etwa 2,06 bis 4,12 bar. Wird verdampftes verflüssigtes Erdgas in einer Maschine oder Turbine expandiert, sinkt der Druck um mindestens 13,8 bar, häufiger aber um mindestens 27,5 bar. F i g. 1 zeigt ein Verfahrensschema, in welchem verflüssigtes Erdgas der Rektifikation zur Erzeugung methanangereicherten Gases unterworfen und dieses Gas bei einem Druck, welcher höher als Kolonnendruck ist, abgegeben wird;enriched gas from the rectification pressure to the higher pressure of the distribution ne 'it required work is. The total pressure drop as the liquefied natural gas flows through the heater and the Pipe systems and when flowing into the column is generally about 2.06 to 4.12 bar. Will If vaporized liquefied natural gas expands in a machine or turbine, the pressure drops by at least 13.8 bar, but more often by at least 27.5 bar. F i g. 1 shows a process scheme in which Liquefied natural gas subjected to rectification to generate methane-enriched gas and this Gas is discharged at a pressure which is higher than column pressure;

Fig. 2 zeigt ein Verfahrensschema, in welchemFig. 2 shows a process scheme in which

i> verflüssigtes Erdgas zur Abgabe eines methanangereicherten Gases an ein Verteilungsnetz, welches bei einem unter dem in der Kolonne herrschenden Druck betrieben wird, rektifiziert wird.i> liquefied natural gas to deliver a methane-enriched Gas to a distribution network, which at a pressure prevailing in the column is operated, is rectified.

Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Verfahrensweise steht das komprimierte verflüssigte Erdgas unter einem um mindestens 13,7 bar größereren Druck a'; die Rektifizierungskolonne. Das komprimierte verflüssigte Erdgas wird hierbei nach dem Verdampfen durch Erwärmen und vor dem Einfügen in dieIn the procedure shown schematically in FIG if the compressed liquefied natural gas is under a pressure which is at least 13.7 bar higher a '; the rectification column. The compressed Liquefied natural gas is here after evaporation by heating and before being added to the

« Rektifizierungskolonne unter Arbeitserzeugung expandiert und die gewonnene Arbeitskraft zum Komprimieren des am Kolonnenkopf der Rektifizierungskolonne abgenommenen methanangereicherten Gases auf einen höheren Druck als er in der Rektifizierungskolonne herrscht, ausgenutzt.«Rectification column expands to generate work and the manpower gained to compress the at the top of the rectification column removed methane-enriched gas to a higher pressure than it in the rectification column prevails, exploited.

Fig. 1Fig. 1

Verflüssigtes Erdgas mit einer Temperatur von -!WC wurde mit Hilfe der Pumpe 1 auf 72,3 barLiquefied natural gas with a temperature of -! WC was raised to 72.3 bar with the aid of pump 1

)") (Manometerdruck) komprimiert und derart aufgeteilt, daß 76% durch die Verdampfungsschlange 2 in Jen mit einem Brenner 4 ausgerüsteten Erhitzer 3 eingegeben wurden. Der auf —23,3°C erwärmte Dampf mit einem Druck von 68.9 bar (Manometerdruck) wurde durch die) ") (Manometer pressure) compressed and divided in such a way that that 76% entered through the evaporation coil 2 in Jen equipped with a burner 4 heater 3 became. The heated to -23.3 ° C steam with a pressure of 68.9 bar (manometer pressure) was through the

bo Leitung 5 in cen Turboexpander 6 eingegeben, in welchem der Dampf auf 34,5 bar (Manometerdruck) und -62,2°C expandiert wurde. Die den Expander 6 verlassenden Dämpfe enthielten eine geringe Flüssigkeitsmenge und strömten durch die Leitung 7 in denbo line 5 entered into cen turboexpander 6, in which the steam was expanded to 34.5 bar (pressure gauge) and -62.2 ° C. The expander 6 Leaving vapors contained a small amount of liquid and flowed through line 7 into the

bs Mittelteil der Rektifizierungskolonne 8.bs middle part of rectification column 8.

Die verbliebenden 24% des komprimierten verflüssigten Erdgases mit einer Temperatur von - 151°C und einem Druck von 72,3 bar (Manometerdruck) passiertenThe remaining 24% of the compressed liquefied natural gas with a temperature of - 151 ° C and a pressure of 72.3 bar (gauge pressure) passed

die Leitung 9 und das Expansionsventil 10 und flössen als unterkühlte Rücklaufflüssigkeit durch die Düse 11 am Kopf der Kolonne 8. Ein Heizmedium, beispielsweise Dampf, wurde durch die Heizschlange 12 in den Kolonnensumpf eingegeben, um die sich bei einer Temperatur von -62,2"C sammelnde Flüssigkeit aufzuwärmen. Diese Flüssigkeit, welche hauptsächlich iius Äthan, geringe Propanmengen und geringen Mengen schwerer Kohlenwasserstoffe enthaltend, besteht, wird durch die Leitung 13 aus der Kolonne 8 abgezogen und stellt ein wertvolles Ausgangsmaterial für übliche Abtrennanlagen zwecks Gewinnung von hochreinem Äthan und Propan dar.the line 9 and the expansion valve 10 and flow as a supercooled reflux liquid through the nozzle 11 at the top of the column 8. A heating medium, for example steam, was passed through the heating coil 12 into the Column bottom entered, around the liquid collecting at a temperature of -62.2 "C to warm up. This liquid, which mainly consists of ethane, small amounts of propane and small amounts of Containing quantities of heavy hydrocarbons, is passed through line 13 from column 8 withdrawn and represents a valuable starting material for conventional separation systems for the purpose of extracting high purity ethane and propane.

Methanangereichertes Gas verläßt den Kolonnenkopf durch die Leitung 13 mit einer Temperatur von — 84,4"C und 34,5 bar (Manometerdruck) und fließt durch die Sehlange 15 im Kopf des Erhitzers 3. Das Gas mit einer Temperatur von -28,9°C und 32,7 bar (Manometerdruck) strömt durch die Leitung 16 in den Turbokompressor 17, welcher am Turboexpander 6 angeschlossen und von demselben angetrieben wird. Der Kompressor 17 lieferte durch die Leitung 18 das methanangereicherte Gas mit 41,36 bar (Manometerdruck) und einer Temperatur von — 6.7°C.Methane-enriched gas leaves the top of the column through line 13 at a temperature of - 84.4 "C and 34.5 bar (gauge pressure) and flows through the wire rod 15 in the head of the heater 3. The gas with a temperature of -28.9 ° C and 32.7 bar (Manometer pressure) flows through line 16 into turbo compressor 17, which is connected to turboexpander 6 connected and driven by the same. The compressor 17 delivered the through line 18 Methane enriched gas with 41.36 bar (pressure gauge) and a temperature of - 6.7 ° C.

Die Abtrennung gemäß vorstehend beschriebener Rektifikation lieferte, in Mol-%:The separation according to the rectification described above gave, in mol%:

VerflüssietesLiquefied Methanange-Methane Sumpf-Swamp- Erdgasnatural gas reichcrlcs Cjasrich cjas flüssigkeitliquid 0.200.20 0.210.21 -- cn.cn. l>0.60 l > 0.60 l)7.2S l ) 7.2S 0.280.28 CH,,CH ,, 7.707.70 2.482.48 77.1>277. 1 > 2 CIL +CIL + 1.501.50 0.030.03 21.2621.26

Die Sumpfflüssigkeit enthielt nur 7 Mol-% verflüssigtes Erdgas und methanangereichertes Gas stellt den Rest des auf die Kolonne gegebenen verflüssigten Erdgases. Der Heizwert des verflüssigten Erdgases betrug 10 243 kcal/Nm3, während der des methanangereicherten Gases 9606 kcal/Nm3 betrug.The bottom liquid contained only 7 mol% liquefied natural gas and methane-enriched gas represents the remainder of the liquefied natural gas fed to the column. The calorific value of the liquefied natural gas was 10 243 kcal / Nm 3 , while that of the methane-enriched gas was 9606 kcal / Nm 3 .

F i g. 2F i g. 2

Es wurde das gleiche verflüssigte Erdgas wie in der F i g. t auf die Pumpe 21 gegeben und auf 37,9 bar (Manometerdruck) und einer Temperatur von — 1:51 C komprimiert. Das komprimierte verflüssigte Erdgas wurde geteilt, so daß 76% durch die Schlange 22 in den mit dem Brenner 24 ausgerüsteten Erhitzer 23 strömten.The same liquefied natural gas as in FIG. t given to the pump 21 and to 37.9 bar (Manometer pressure) and a temperature of - 1:51 C. compressed. The compressed liquefied natural gas was split so that 76% through the coil 22 into the heater 23 equipped with the burner 24 flowed.

Der aus der Schlange 22 mit einer Temperatur vonThe one from queue 22 with a temperature of

— 62,2"C austretende Dampf strömte durch die Leitung 25 in den Mittelteil der Rektifizierungsk"lonne 28, in welcher ein Druck von 34,5 bar (Man*'meterdruck) herrschte. Die restlichen 24% des komprimierten verflüssigten Gases strömten durch die Leitung 29 und das Expansionsventil 30 durch die Düse 31 im Kopf der Kolonne 28. Heizflüssigkeit wurde durch die Schlange 32 im Sumpf der Kolonne geführt. Eine wertvolle Sumpfflüssigkeit wurde durch die Leitung 33 abgezogen. - 62.2 "C escaping steam flowed through the pipe 25 in the middle part of the rectification column 28, in which a pressure of 34.5 bar (man-meter pressure) prevailed. The remaining 24% of the compressed liquefied gas flowed through line 29 and the expansion valve 30 through the nozzle 31 in the head of the column 28. Heating fluid was through the coil 32 led in the bottom of the column. Valuable sump liquid was withdrawn through line 33.

Methanangereichertes Gas verließ den Koionnenkopf durch die Leitung 34 mit einer Temperatur vonMethane enriched gas exited the ion head through line 34 at a temperature of

— 84,4°C. Nach Passieren der Schlange 35 im Erhitzer 23 strömte das Gas mit Umgebungstemperatur in die Pipeline 36, welche bei einem Druck von 32.7 bar (Manometerdruck) betrieben wurde.- 84.4 ° C. After passing the coil 35 in the heater 23 the gas at ambient temperature flowed into the pipeline 36, which at a pressure of 32.7 bar (Manometer pressure) was operated.

Die erzielte Abtrennung ist die gleiche wie im Verfahren gemäß Fig. 1. Der wesentliche Unterschied beider Ausführungsformen liegt darin, daß gemäß Fig. ί Gas mit 41.36 bar (Manometerdruck) und gemäß F i g. 2 mit 32,7 bar (Manometerdruck) abgegeben wird während die verbrauchten PS in der Pumpe 1 annähernd doppelt so hoch sind wie die in der Pumpe 21.The separation achieved is the same as in the process according to FIG. 1. The essential difference Both embodiments is that according to Fig. ί gas with 41.36 bar (pressure gauge) and according to F i g. 2 is delivered at 32.7 bar (pressure gauge) while the PS consumed in pump 1 is approximately are twice as high as that in the pump 21.

Übliche Abänderungen in den beschriebenen Ausführungsformen liegen im Bereich der Erfindung. Beispielsweise können gemäß Fig. 1 zwei Pumpen verwendet werden, wobei eine Pumpe alles verflüssigte Erdgas ausreichend komprimiert, damit der kleinere Teil desselben auf den Kolonnenkopf fließen kann, während die zweite, kleinere Pumpe lediglich den Druck de; Hauptteils auf 72,3 bar (Manometerdruck) erhöht, der für das Durchströmen des Hauptteils durch die Schlange 2 und den Turboexpander 6 in die Kolonne 8 benötigl wird.Usual modifications in the described embodiments are within the scope of the invention. For example According to FIG. 1, two pumps can be used, one pump being all liquefied natural gas compressed enough so that the smaller part of it can flow onto the top of the column while the second, smaller pump only the pressure de; Mainly increased to 72.3 bar (pressure gauge), the for flowing through the main part through the coil 2 and the turboexpander 6 in the column 8 required will.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Abtrennung von C2- und höheren Kohlenwasserstoffen und Erzeugung eines methanangereicherten Gases mit hohem Druck durch Druckrektifikation verflüssigten Erdgases, dadurch gekennzeichnet, daß man nur den Hauptteil des komprimierten Erdgases erwärmt und das dabei verdampfte Erdgas in den Mittelteil einer bei einem Manometerdruck von etwa 34,3 bis 38,2 bar arbeitenden Rektifizierungskolonne einführt, den kleineren Teil des nichterwärmten, komprimierten Erdgases von mindestens 10% auf den Kolonnenkopf als unterkühlte Rücklaufflüssigkeit aufgibt und am Kolonnenkopf methanangereichertes Gas abnimmt1. Procedure for the separation of C2 and higher Hydrocarbons and generation of a methane-enriched gas at high pressure Pressure rectification of liquefied natural gas, characterized in that only the The main part of the compressed natural gas is heated and the natural gas evaporated in the middle part of a introduces rectification column operating at a manometer pressure of about 34.3 to 38.2 bar, the smaller part of the unheated, compressed natural gas of at least 10% the top of the column gives up as supercooled reflux liquid and methane-enriched at the top of the column Gas decreases 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinere Teil des komprimierten und nichterwärmten Erdgases nicht mehr als etwa 35%, vorzugsweise etwa 15 bis 25%, beträgt, wobei dessen Temperatur mindestens 25=C, vorzugsweise mindestens 55° C, unterhalb der Temperatur des vom Kolonnenkopf abgenommenen methanangereicherten Gases liegt2. The method according to claim 1, characterized in that the smaller part of the compressed and unheated natural gas is not more than about 35%, preferably about 15 to 25%, the temperature of which is at least 25 = C, preferably at least 55 ° C, below the temperature of the methane-enriched gas removed from the top of the column
DE2444112A 1974-09-11 1974-09-14 Process for the separation of C2111111 higher hydrocarbons and generation of a methane-enriched gas at high pressure by pressure rectification of liquefied natural gas Withdrawn DE2444112B2 (en)

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