DE973659C - Verfahren zur Reinigung unter Druck stehender Kohlendestillationsgase fuer Fernleitungszwecke - Google Patents

Description

• Verfahren zur Reinigung unter Druck stehender Kohlendestillationsgase für Fernleitungszwecke Zur Reinigung von unter Druck stehenden Iiohlendestillationsgasen für Fernleitungszwecke ist es bekannt, die Gase zunächst auf einen höheren als den Fernleitungsdruck zu verdichten und sie anschließend durch Expansionskühlung, d. h. durch Entspannung unter äußerer Arbeitsleistung, auf den Fernleitungsdruck zu bringen. Bei der Expansionskühlung fallen, dem Unterschied zwischen der Anfangs- und Endtemperatur des Gases entsprechend, dessen kondensierbare Bestandteile in flüssiger Form an und können aus dem Gas abgetrennt werden. Man hat auch schon der Expansionsstufe eine direkte oder indirekte Gaskühlung vorgeschaltet, um bei gegebenem Druckgefälle in der Expansionsstufe eine niedrigere Endtemperatur des Gases und damit eine weitergehende Abscheidung der kondensierbaren Bestandteile zu erhalten.
• In vielen Fällen genügt jedoch die auf diese NN- eise erreichbare Gasreinigung noch nicht. Bei Fernleitung des gereinigten Gases in oberirdischen Freileitungen kann infolge Absinkens der Außentemperatur auf beispielsweise -ao° C in strengen Wintern leicht der Taupunkt des gereinigten Gases unterschritten werden. Es findet dann ein weiteres Auskondensieren von Gasbestandteilen statt mit den gefürchteten Betriebsstörungen durch Verstopfen von Leitungen, Armaturen u. dgl. Zur Verineidung dieses Übelstandes hat man das Fernleitungsgas nach dem Gegenstromprinzip von Linde einer stufenweisen Expansionskühlung unterworfen und es in der letzten Stufe auf eine unterhalb der in der Fernleitung zu erwartenden Tiefsttemperatur gebracht. Die Expansionskühlung wird dabei so durchgeführt, daß es in der oder den unter o° C arbeitenden Stufen zur Eisbildung der auskondensierenden Gasbestandteile kommt. Man hat daher wenigstens zwei parallel geschaltete und abwechselnd in Betrieb gehaltene Expansionsanlagen vorgesehen und die außer Betrieb befindliche Anlage zwecks Auftauens der eisförmigen Niederschläge mit dem von der Verdichtungsanlage kommenden Rohgas durchspült. Hierfür sind jedoch umfangreiche Anlagen mit verhältnismäßig hohem Energieverbrauch notwendig, wodurch häufig die Wirtschaftlichkeit der Gasreinigung nicht mehr gegeben ist.
• Es sind in anderen Zweigen der Technik zur Trennung von Gasgemischen, wie zur Gewinnung von Sauerstoff und/oder Stickstoff aus Luft, Anlagen bekannt, bei denen die Gasgemische durch Expansionskühlung auf nahe an o° C heruntergekühlt und danach durch Ausfrieren einer Trocknung unterzogen werden, und zwar so weit, daß der Taupunkt der Gase bei -3o° C oder tiefer liegt. Derartige Anlagen sind technisch außerordentlich aufwendig und erfordern, wenn es sich um den Durchsatz von so großen Gasmengen handelt, wie sie für Fernleitungszwecke aufbereitet werden müssen, zum Ausfrieren erhebliche und nicht tragbare Energiemengen sowie komplizierte Apparaturen. Außerdem liegen, da die für Ferngaszwecke aufzubereitenden Gasmengen nicht nur Wasser, sondern auch Kohlenwasserstoffe enthalten, die Kondensationsverhältnisse beim Ausfrieren ungünstig, so daß unerwünschte Ablagerungen in den Apparaturen auftreten. Man kann daher die aus anderen Zweigen der Technik bekannten Verfahren auf die F erngasaufbereitung nicht übertragen.
• Es ist endlich bekannt, Gastrocknungen mit flüssigen oder festen Trocknungsmitteln, wie Schwefelsäure, Alkohol, hygroskopischen Salzlösungen oder Calciumoxyd, durchzuführen. Die bloße Verwendung derartiger Trocknungmittel zur Aufbereitung von für die Fernleitung bestimmten Gasen reicht ebenfalls nicht aus, um die Trocknung so weit zu führen, daß in oberirdischen Freileitungen bei einem Absinken der Außentemperatur auf beispielsweise -2o° C Kondensatbildungen mit Sicherheit vermieden werden. Die Verwendung von Kieselsäuregel als Trocknungsmittel, die an sich eine weitergehende Trocknung gestattet, setzt bekanntlich voraus, daß die zu trocknenden Gase in besonders reiner Form vorliegen. Es ist ferner bekannt, Gase für, Ferngasleitungen mit Säure zu entwässern und hierbei eine Kühlung zwecks weitgehender Wasserabscheidung vorzuschalten. Auch hierdurch wird keine ausreichende Trocknung erzielt.
• Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, Kohlendestillationsgase für Fernleitungszwecke auf einfachste Weise so weit zu trocknen, daß auch unter den genannten Betriebsverhältnissen Ausscheidungen nicht mehr auftreten können.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung unter Druck stehender Kohlendestillationsgase für Fernleitungszwecke, wobei das Gas auf einen Wassertaupunkt von etwa -2o° C getrocknet werden muß, und geht aus von der an sich bekannten Expansionskühlung derartiger Gase auf Fernleitungsdruck unter entsprechender Ausscheidung der darin enthaltencn kondensierbaren Bestandteile. Die Erfindung besteht in der Kombination der im folgenden beschriebenen Maßnahmen, nämlich a) die Expansionskühlung auf eine wenig über o° C liegende Temperatur vorzunehmen und die kondensierten Bestandteile abzutrennen und b) mit Hilfe von festen Trocknungsmitteln, wie Kieselsäuregel oder Calciumoxy d, auf den geforderten Wasserdampftaupunkt (etwa -2o° C) zu trocknen.
• Weder bei der Expansionskühlung noch in der nachgeschalteten Gastrocknung sind irgendwelche Eisbildungen möglich; man kann also eine in den jeweiligen Betriebspausen aufzutauchende Reserveanlage völlig ersparen.
• Die Stufen a) und b) sind jede für sich bekannt. Es war aber nicht zu erwarten, daß durch die Expansionskühlung auf wenig über o@ C neben der Abscheidung von Wasser auch eine so weitgehende Abtrennung von Verunreinigungen eintritt, daß durch die Kombination dieser Maßnahmen die festen Trocknungsmittel zur Reinigung von nicht besonders stark vorgereinigten Kohlendestillationsgasen für Fernleitungszwecke eingesetzt werden können.
• Die Regenerierung des festen Trocknungsmittels erfolgt zweckmäßig unter Ausnutzung der Verdichtungswärme des zu reinigenden Gases. Zu diesem Zweck kann man das gesättigte Trocknungsmittel durch Hindurchleiten des vom Kompressor kommenden heißen Rohgases zunächst aufheizen und dann durch einen Teilstrom des gereinigten Endgases, der im mittelbaren Wärmeaustausch mit dem heißen Rohgas wieder erwärmt wird, trocknen und diesen Teilstrom in den Kompressor zurückführen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Reinigung unter Druck stehender Kohlendestillationsgase für Fernleitungszwecke, wobei das Gas auf einen Wassertaupunkt von etwa -2o° C getrocknet werden muß, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Maßnahmen: a) das verdichtete Rohgas wird durch Expansionskühlung auf Fernleitungsdruck gebracht und dabei unter Ausscheidung seiner kondensierbaren Bestandteile auf eine wenig über o° C liegende Temperatur gekühlt; b) der Wassertaupunkt dieses vorgekühlten Gases wird nach Abtrennung der kondensierten Bestandteile durch Behandlung mit festen Trocknungsmitteln auf den geforderten Wassertaupunkt herabgesetzt. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch "ekennzeichnet, daß das gesättigte feste Trocknungsmittel zwecks Regenerierung durch verdichtetes heißes Rohgas aufgeheizt und anschließend durch auf Fernleitungsdruck entspanntes trockenes Endgas von den Resten der aufgenommenen kondensierten Gasbestandteile befreit wird, vorzugsweise unter Rückführung dieses Endgasstromes in die Verdichtungsanlage des Rohgases. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 560 357. 561 292. 585 281, 6or 154, 642 505 deutsche Patentanmeldung G 337 IV h/ 12 e (bekanntgemacht arn 24. 4. 1952); britische Patentschrift Nr. 615 683; Inst. Mech. Eng., 149, I9-43, Nr.
2. 2, S.56; The Oil and Gas Journal, 1936, S.3:1. und 36. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsche Patente Nr. 876 736. 930 52r.