DE2728745B1 - Verfahren zur Rekonzentrierung von feuchtem Glykol - Google Patents
Verfahren zur Rekonzentrierung von feuchtem GlykolInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rekonzentrierung eines feuchten Glykols, das bei der Behandlung
von feuchtem Erdgas mit Glykol und gegebenenfalls einer Tieftemperaturkühlung des behandelten Erdgases
und anschließender Drei-Phasen-Trennung des bei der Tieftemperaturkühlung gebildeten Kondensats anfällt,
durch Erhitzen auf eine Temperatur in dem Bereich von 100 bis 2100C durch Wärmeaustausch mit einem heißen
Rauchgas und Strippen mit einem Gas.
Bei der Trocknung von Gasen, insbesondere von Erdgas, mit einem Glykol, insbesondere Triäthylenglykol,
wird aus dem Gas Wasserdampf absorbiert, wobei ein wasserhaltiges Glykol anfällt, aus dem das Wasser
zwecks Wiederverwendung des Glykols zur Gastrock* nung größtenteils wieder entfernt werden muß. Das
wasserhaltige Glykol wird daher im allgemeinen erhitzt, wobei der größere Teil des Wassers verdampft und
abgetrennt wird und ein konzentriertes, wasserarmes Glykol erhalten wird, das in die Gastrocknungsstufe
zurückgeführt wird Die Erhitzung des feuchten Glykols erlaubt keine vollständige Trocknung des Glykols,
sondern wegen der Begrenzung der Erhitzungstemperatur (bei Triäthylenglykol etwa 2050C) nur eine solche
bis auf etwa 99,0%. Höhere Erhitzungstemperaturen führen im Dauerbetrieb zu einer teilweisen thermischen
Zersetzung des Triäthylenglykols, so daß der Vorteil der
höheren Rekonzentrierung durch erhöhte Kosten für den Glykolersatz wieder verloren geht Man ist jedoch
bestrebt die Konzentrierung des Glykols noch weiter zu steigern, weil die Restfeuchte des mit Glykols
getrockneten Gases um so geringer ist, je höher die Konzentration des zur Trocknung eingesetzten Glykols
ist So ist beispielsweise möglich, bei Einsatz eines 99£%igen an Stelle eines nur 99%igen Triäthylenglykols
und einer Kontakttemperatur mit dem zu trocknenden Gas von 200C den Taupunkt des Gases
von etwa — 20° C auf etwa - 40° C zu senken.
Es ist auch bekannt, Erdgas mit einem Gehalt an flüssigen Kohlenwasserstoffen in getrocknetem oder
ungetrocknetem Zustand auf Temperaturen von beispielsweise —300C abzukühlen und dadurch die
flüssigen Kohlenwasserstoffe und die im Gas gegebenenfalls enthaltene Feuchtigkeit zu kondensieren und
abzuscheiden. Bei ungetrocknetem Erdgas spritzt man hierzu getrocknetes Glykol ab Hydratinhibitor in den
Erdgasstrom ein und schneidet nach der Entspannung des Erdgases auf den Leitungsdruck feuchtes Glykol
und flüssigen Kohlenwasserstoff ab. Dieses feuchte Glykol wird ebenso wie das bei einer vorgeschalteten
Erdgastrocknung durch Absorption mit Glykol anfallende feuchte Glykol wieder aufkonzentriert und erneut
zur Einspritzung bzw. zur Absorption eingesetzt.
Es ist bekannt, den Trocknungsgrad des thermisch rekonzentrierten Glykols durch Strippen mit einem
erwärmten trockenen Gas weiter zu erhöhen. Als Strippgas dient getrocknetes Erdgas, das im Reboiler
erwärmt und dann mit dem aus dem Reboiler ablaufenden vorkonzentrierten Glykol in Kontakt
gebracht wird (US-PS 31 05 748). Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß ein Teil des wertvollen
Produktgases zum Strippen verbraucht wird. Das mit dem Wasserdampf beladene Strippgas wird im allgemeinen
in die Atmosphäre abgeblasen oder verbrannt Um dies zu vermeiden, kann das Strippgas auch
rezirkuliert werden. Hierbei wird das Strippgas abgekühlt und in einem Separator eine wässerige Phase
abgeschieden. Das so getrocknete Strippgas geht zusammen mit Ergänzungsgas in den Strippteil der
Rekonzentrierungsanlage zurück (US-PS 38 67 112). Der Strippgasverbrauch und die Luftverunreinigung
sind in diesem Fall zwar geringer; der Aufwand für die Aufarbeitung und Rezirkulation des Strippgases ist
jedoch beträchtlich.
Schließlich ist es bekannt, die Absorptionsbehandlung
eines feuchten, kohlenwasserstoffhaltigen Erdgases mit einem Gemisch aus Glykol und flüssigem Kohlenwasserstoff
vorzunehmen. Das feuchte Glykol und die mit flüchtigen Kohlenwasserstoffen beladene flüssige Kohlenwasserstoffphase
werden nach Erwärmung getrennt, und die Kohlenwasserstoffphase wird in dem Stabilisatorteil
der Regenerationsanlage mit dem heißen Glykol vereinigt Die flüchtigen Kohlenwasserstoffe werden
dabei aus der flüssigen Kohlenwasserstoffphase ausgetrieben und bewirken eine weitere Konzentrierung des
vorkonzentrierten Glykols, während die stabilisierte Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit zusammen mit dem getrockneten
Glykol in die Absorptionsstufe zurückkehrt (US-PS 33 21 890). Bei dieser Arbeitsweise ist man an
die gemeinsame Zirkulation von Glykol und Kohlenwasserstoffflüssigkeit zwischen der Absorptionsstufe
und der Regenerationsstufe gebunden, eine Arbeitsweise, bei der im allgemeinen das Glykol beim Regenerieren
zum Schäumen kommt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zur thermischen Glykol-Rekonzentrierung
unter Verwendung von Strippgas zu schaffen, bei dem die Nachteile der bisherigen unter Einsatz von Strippgas
arbeitenden Verfahren vermieden werden, d. h. es soll auf den Einsatz von getrocknetem Erdgas als Strippgas
ebenso wie auf die Strippgasaufarbeitung und -rezirkulation und die Kohlenwasserstoffrezirkulation zwischen
Absorptions- und Regenerationsstufe verzichtet werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, daß man
das feuchte Glykol mit dem getrockneten Rauchgas oder mit dem bei der Drei-Phasen-Trennung anfallenden
kohlenwasserstoffhaltigem Gas strippt Rauchgas steht aus dem zur Erwärmung des feuchten Glykols auf
die Rekonzentrierungstemperatur von 100 bis 2100C
dienenden Reboiler in ausreichender Menge zur Verfügung. Nach Trocknung besteht es im wesentlichen
aus Inertgas, nämlich Stickstoff, Kohlendioxid und Spuren Sauerstoff. Das bei der Drei-Phasen-Trennung
anfallende Gas weist dagegen einen hohen Methangehalt auf und enthalt darüber hinaus höhere gasförmige
Kohlenwasserstoffe, wie Äthan, Propan, Butan usw,
sowie gegebenenfalls Wasserstoff. Dieses Gas fällt als Nebenprodukt bei der Tieftemperaturbehandlung von
vorgetrocknetem oder ungetrocknetem Erdgas an; sein Einsatz als Strippgas schmälert daher nicht die
Produktion des getrockneten Erdgases.
Während man durch die thermische Regeneration das s feuchte Glykol von der Eingangskonzentration, die z. B.
bei 92 bis 96 Gew.-% Glykol liegt, bis auf etwa 99,0 bis
99,2% konzentriert wird durch das erfindungsgemäße Strippen mit Rauchgas oder Kohlenwasserstoffgas eine
weitere Konzentrierung bis auf £9,99Gew.-% Glykol
ίο erreicht Vorzugsweise wird bei 99,2 bis 99,9 Gew.-%
Glykol gearbeitet Die Berührung zwischen dem feuchten Glykol und dem Strippgas erfolgt zweckmäßigerweise
im Gegenstrom, durch den niedrige Restwassergehalte im Glykol begünstigt werden. Das im
Gegenstrom zum feuchten Glykol strömende Strippgas verringert den Wasserdampfpartialdruck über dem
partiell regenerierten Glykol bis auf einen sehr geringen Wert Dies bewirkt eine Gleichgewichtsverschiebung
zwischen der Gasphase und der Flüssigphase, so daß zusätzliches Wasser aus dem partiell regenerierten
Glykol aus- und in die Gasphase übertritt und in dem Glykol ein sehr geringer Wassergehalt verbleibt Die
starke Verringerung des Restwassergehaltes durch Gegenstrom-Strippung eines schon thermisch vorkonzentrierten
Glykols beruht einerseits auf dem beim Gegenstromkontakt zwischen Flüssigkeits- und Gasphase
günstigen Stoffübergang und andererseits darauf, daß die treibende Kraft des Wasserübergangs in die
Gasphase infolge der Strippgaseinblasung größer ist, wenn der größte Teil des im Glykol enthaltenen
Wassers vorher schon durch Wärmeeinwirkung entfernt wurde.
Die erforderliche Strippgasmenge hängt ab von dem Restwassergehalt des Glykols und Strippgases, der
Strippgastemperatur und der Wirksamkeit der Berührung zwischen Strippgas und Glykol. Im allgemeinen
liegt die Strippgasmenge bei Gegenstromberührung mit Glykol in dem Bereich von 4 bis 100 Nm3 Strippgas/m3
Glykol, vorzugsweise in dem Bereich von 15 bis 50 Nm3
Vorzugsweise wird das heiße Rauchgas auf eine Temperatur in dem Bereich von +5 bis 75° C,
vorzugsweise 20 bis 6O0C abgekühlt, durch Berührung mit Glykol getrocknet, das getrocknete Rauchgas wird
auf eine Temperatur in dem Bereich von 100 bis 3000C,
vorzugsweise 140 bis 2100C erwärmt und dann als Strippgas zur Glykolrekonzentrierung eingesetzt. Das
heiße Rauchgas steht aus dem Reboiler in Abhängigkeit von der dortigen Wärmeausnutzung mit einer Temperatür
von 300 bis 6000C, beispielsweise mit 5000C zur
Verfügung. Da es im allgemeinen aus einer Erdgasverbrennung stammt enthält es wesentliche Mengen
Wasserdampf, die den unmittelbaren Einsatz des Rauchgases als Strippgas verbieten. Das Rauchgas wird
daher zunächst nach Abkühlung auf eine Temperatur in dem Bereich von 25 bis 70° C mit Glykol getrocknet Die
Trocknung erfolgt zweckmäßigerweise in einer kleinen Kolonne, z. B. einer Bodenkolonne. Dann wird das
getrocknete Rauchgas erwärmt und vom Boden in die
sich beim Aufsteigen in der Regenerationskolonne mit
unmittelbar in die Atmosphäre abgeblasen werden.
es dem feuchten Glykol aus der Erdgastrocknung behandelt
und anschließend mit auf eine Temperatur in dem Bereich von 20 bis 800C abgekühltem, rekonzentriertem
Glykol getrocknet und das anfallende feuchte Glykol
nach Filtration und Erwärmung auf eine Temperatur in dem Bereich von 100 bis 2100C rekonzentriert Durch
diese zweistufige Trocknung des Rauchgases mit feuchtem und getrocknetem Glykol wird der Verbrauch
an getrocknetem Glykol für die Rauchgastrocknung auf ein Mindestmaß beschränkt, da das getrocknete Glykol
nur für die Feintrocknung des Rauchgases eingesetzt wird. Das Glykol aus beiden Trocknungsstufen wird
einer Feststoffabtrennung, ζ. B. einer Filtration, unterzogen,
um gegebenenfalls aus dem Rauchgas ausgewaschene feste Verunreinigungen aus dem Glykol zu
entfernen. Das Glykol wird dann in üblicher Weise vorgewärmt und der Regenerationskolonne zugeführt
Vorzugsweise kondensiert man aus dem Rauchgas bei der Abkühlung auf 5 bis 75° C Wasser aus und trennt es
von dem Rauchgas ab. Bei der anschließenden Rauchgastrocknung mit Glykol braucht dann nur noch
eine entsprechend geringere Wassermenge aus dem Rauchgas entfernt zu werden, so daß auch die in der
Grykolregeneration abzutreibende Wassermenge entsprechend geringfügig zunimmt
ZweckmäBigerweise wird das Rauchgas nach der
Trocknung durch Wärmeaustausch mit dem heißen Rauchgas erwärmt Dieser Wärmeaustausch kann
unmittelbar im Reboiler erfolgen oder auch in einem Wärmeaustauscher, der in der Heißrauchgasleitung
abströmseitig des Reboilers angeordnet ist Das Rauchgas wird so hoch erwärmt, daß es einerseits in der
Glykolregeneration eine maximale Menge Wasserdampf aufnehmen kann, andererseits aber das Glykol
beim Kontakt mit dem heißen Rauchgas nicht thermisch zersetzt wird.
Soweit hier von Glykol allgemein die Rede ist, soll darunter in erster linie Triäthylenglykol verstanden
werden. Darüber hinaus ist jedoch das erfindungsgemäße Verfahren auch auf andere Glykole anwendbar, wie
z. B. Diäthylenglykol (insbesondere bei Anwendung des
weiter unten erwähnten Glykol-Einspritzverfahrens), Tetraäthylenglykol und MonoäthylenglykoL
Nach einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das mit Glykol behandelte
Erdgas auf eine Temperatur in dem Bereich von —40 bis +50C abgekühlt, das dabei gebildete Kondensat von
dem getrockneten Erdgas abgetrennt, einen Teil der Kohlenwasserstoffphase des Kondensats entspannt und
das nach der Entspannung vorliegende Kohlenwasserstoffgas als Strippgas bei der Glykolrekonzentrierung
eingesetzt Die Behandlung des Erdgases mit Glykol kann beispielsweise in einer Bodenkolonne erfolgen, in
welcher der Wasserdampf durch getrocknetes Glykol aus dem Erdgas absorbiert wird Die Behandlung mit
Glykol kann aber auch in der Weise erfolgen, daß das
getrocknete Glykol als Hydratinhibitor in den Erdgasstrom eingesprüht und das wasserhaltige Glykol nach
der Tieftemperaturkühhmg wieder abgeschieden wird. Das bei der Abkühlung anfallende Kondensat besteht
im allgemeinen aus feuchtem Glykol und einer flüssigen Kohlenwasserstoffphase. Durch Entspannung eines
Teils der Kohlenwasserstoffphase erfolgt die Gewinnung des Strippgases. Die flüchtigen Kohlenwasserstoffe,
wie Methan, Äthan, Propan, entweichen bei der
Entspannung aus der flüssigen Kohlenwasserstoffphase und sind praktisch frei von Feuchtigkeit, da selbst bei
Bildung eines wässrigen Kondensate in der Tief temperaturstufe die Löslichkeit von Wasser in der Kohlenwasserstoffphase
äußerst gering ist, so daß auch das Entspannungsgas praktisch trocken anfällt
serstoffphase auf einen Druck in dem Bereich von 1 bis 4 ata, d. h. auf einen Druck, der größer als der Druck der
Glykol-Säule an der Strippgaseinleitungsstelle der
Regenerationskolonne ist Selbstverständlich ist auch
s eine Entspannnung unter 1 ata möglich, wenn die Regenerationskolonne mit Unterdruck gefahren wird.
Zweckmäßigerweise erwärmt man das Kohlenwasserstoffgas
auf eine Temperatur in dem Bereich von 90 bis 2100C und setzt es dann als Strippgas in der
ίο Regenerationskolonne ein. Durch die Strippgaserwärmung
ist gewährleistet, daß beim Kontakt mit dem feuchten Glykol vom Gas eine maximale Feuchtigkeitsmenge aufgenommen werden kann, so daß ein
optimaler Trocknungseffekt erzielt wird. Andererseits ist die Temperatur des Strippgases nicht so hoch, daß
eine Teilzersetzung des Glykole eintritt und somit Glykol ergänzt werden muß. Die theoretischen
Zersetzungstemperaturen von Triäthylenglykol und Diäthylenglykol liegen bei £207 bzw. £ 165° C
Weiterhin ist vorgesehen, daß man das Kondensat von dem getrockneten Erdgas unter einem Druck in
dem Bereich von 20 bis 80 ata, vorzugsweise 40 bis 60 ata abtrennt Es ist dies der Leitungsdruck, unter dem
das getrocknete Erdgas aus der Anlage abgegeben wird. Da die flüssige Kohlenwasserstoffphase ebenfalls
unter diesem Druck steht, ist die demzufolge von diesem Druck auf etwas über den Betriebsdruck der GIykolregenerationskolonne
zu entspannen, um die gelösten Kohlenwasserstoffgase freizusetzen und unter dem
zum Strippen erforderlichen Druck zur Verfugung zu haben.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß man Wasser mit
getrocknetem Glykol aus dem feuchten Erdgas absorbiert und das Erdgas durch Wärmeaustausch mit
dem gekühlten Erdgas und dann mit einem Tieftemperatur-Kühlmittel
auf eine Temperatur in dem Bereich von . —40 bis +50C abkühlt Diese der üblichen Trocknung
mit Glykol nachgeschaltete Tieftemperaturabscheidung von Kohlenwasserstoffen Findet bei Erdgas Anwendung,
das einen nicht zu vernachlässigenden Gehalt höherer Kohlenwasserstoffe enthält, so daß die Gefahr besteht,
daß in den Erdgasleitungen der Kohlenwasserstoff-Taupunkt unterschritten wird und sich die Kohlenwasser-
stoffe abscheiden. Die Kühlung des Erdgases auf eine Temperatur in dem Bereich von —40 bis +50C
erfordert die Anwendung einer Kälteanlage, gewährleistet aber auch ohne Entspannung die Abscheidung der
Kohlenwasserstoffe.
so Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens spritzt man in das etwa unter dem
Sondenkopfdruck stehende Erdgas getrocknetes Glykol ein, kühlt das Gas durch Wärmeaustausch gegen das auf
Leitungsdruck entspannte, getrocknete Erdgas und dann durch Entspannung auf den Leitungsdruck,
vorzugsweise auf einen Druck in den Bereich von 20 bis 80 ata, auf eine Temperatur in den Bereich von —40 bit
+50C ab, trennt das feuchte Glykol von der Kohlenwasserstoffphase des Kondensats ab und entspannt
einen Teil der Kohlenwasserstoff phase weiter. Bei dieser Ausführungsform wird der erhebliche
Sondendruck des Erdgases von beispielsweise 8OaU und mehr ausgenutzt und das Erdgas durch die
Entspannung von diesem Druck auf den Leitungsdruck so weit abgekühlt, daß die flüssigen Kohlenwasserstoffe
und Wasser kondensieren und abgeschieden werden. Das feuchte Glykol trennt sich von der Kohlenwasserstoff
phase und wird der Glykolregenerationsstufe
zugeführt Ein Teil der Kohlenwasserstoff phase wird auf einen etwas höheren Druck als den Glykolregenerationsdruck
entspannt, und die dabei gebildete Kohlenwasserstoff-Gasphase nach Erwärmung als Strippgas
bei der Glykolregeneration eingesetzt
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt
Fi g. 1 eine erste Ausführungsfonm des erfindungsgemäßen
Verfahrens bei Einsatz von Rauchgas in der Regenerationskolonne,
Fig.2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäBen
Verfahrens mit der Rauchgastrocknung nachgeschalteter Kohlenwasserstoffabscheidung durch
Tieftemperaturkühlung und Einsatz von Kohlenwasserstoffgas als Strippgas und
F i g. 3 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Glykoleinspritzung und Entspannung
des Erdgasstroms und Einsatz von Kohlenwasserstoffgas als Strippgas.
Nach F i g. 1 wird das feuchte Erdgas durch Leitung 1 in eine Absorptionskolonne 2 eingeleitet und darin im
Gegenstrom mit durch Leitung 4 zugeführtem Glykol getrocknet Das getrocknete Erdgas verläßt die
Kolonne 2 durch Leitung 5. Das feuchte Glykol gelangt von der Kolonne 2 durch Leitung 6 zunächst zum
Mittelteil einer Rauchgastrocknungskolonne 7, der am Boden durch Leitung 9 abgekühltes Rauchgas zugeführt
wird. Das an Wasserdampf gesättigte Rauchgas wird zunächst im Unterteil der Kolonne 7 mit dem feuchten
Glykol vorgewaschen und vorgetrocknet Es strömt dann in den Oberteil der Kolonne 7 und wird dort mit
durch Leitung 4a zugeführtem getrocknetem Glykol feingetrocknet Das getrocknete kalte Rauchgas wird
dann mittels Gebläse 10 durch Leitung U, den Erhitzer 12a in den Reboiler 12 und dann durch Leitung 13 in die
Glykolregenerationskolonne 14 gedrückt
Das aus der Rauchgastrocknungskolonne 7 unten ablaufende feuchte Glykol wird in dem Filter 15 von
festen Verunreinigungen befreit und gelangt dann durch
Leitung 16 in den Wärmeaustaucher 17 am Kopf der Kolonne 14 und zum Wärmeaustauscher 18, in denen
das Glykol etwa auf die Regenerationstemperatur vorgewärmt wird. Das feuchte Glykol wird dann in der
Mitte der Kolonne 14 eingespeist Zur Temperaturhaltung in der Kolonne 14 wird ein Teil des teilregenerierten
Glykols durch Leitung 19 abgezogen, durch einen in dem Reboiler 12 angeordneten Wärmeaustauscher 126
gefahren und in die Kammer 14a der Kolonne 14 zurückgeleitet In dem Wärmeaustauscher 126 wird die
Temperatur des Glykols beispielsweise von 175 auf 200° C angehoben. Das so erwärmte teilregenerierte
Glykol tritt im Sumpf der Kolonne 14 in die abgeteilte Kammer 14a ein, während der aus der Kolonne 14 zum
Wärmeaustauscher 126 geführte Teilstrom außerhalb dieser Kammer abgezogen wird, so daß eine unmittelbare
Vermischung von kälterem und erwärmten Glykol im Sumpf der Kolonne 14 nicht möglich ist Das durch die
Leitung 13 in die Kammer 14a eingeleitete trockene, erwärmte Rauchgas belädt sich beim Aufsteigen durch
die Kolonne 14 mit Wasserdampf. Durch den Wärmeaustauscher 17 und den Tropfenabscheider 20 werden
Glykoldämpfe und -tröpfchen aus dem Gasstrom abgeschieden. Das feuchte Rauchgas verläßt die
Kolonne 14 durch den Kamin 21 in die Atmosphäre.
Das getrocknete Glykol tritt am Boden der Kammer 14a aus der Kolonne 14 aus, wird in dem Wärmeaustauscher
18 gegen das feuchte Glykol und anschließend in dem Kühler 22 auf die Betriebstemperatur der
Absorptionskolonnen 2,7 abgekühlt und dann über die Leitungen 4 bzw. 4a diesen Kolonnen zugeführt Das
zum Strippen eingesetzte Rauchgas wird vom Kamin des Reboilers 12 mit beispielsweise 500° C abgezogen
und durch Leitung 9 der Rauchgastrocknungskolonne 7 zugeführt In der Leitung 9 ist ein Kühler 23 angeordnet,
in dem das Rauchgas von beispielsweise 500° C auf 40 bis 50° C abgekühlt wird. Das dabei auskondensierte
Wasser wird bei 24 abgezogen.
to Bei der in Fig.2 dargestellten Ausführungsform
wurden Anlagenteile, die denen der F i g. 1 entsprechen, mit der gleichen Bezugszahl bezeichnet Das feuchte
Erdgas tritt bei 1 in die Absorptionskolonne 2 ein und wird darin mit durch Leitung 4 zugeführtem, getrockneis
tem Glykol getrocknet Das am Boden der Kolonne 2 ablaufende, feuchte Glykol gelangt durch Leitung 6 und
Wärmeaustauscher 18 zum Mittelteil der Regenerationskolonne 14. Das am Kopf der Kolonne 2
abgezogene, getrocknete Erdgas gelangt durch Leitung 5 zu einem Wärmeaustauscher 37, in dem das Gas gegen
das kalte Gas abgekühlt wird, und dann zu einem Wärmeaustauscher 25, in dem es mit einem durch
Leitung 26 zugeführten Kältemittel auf beispielsweise —40 bis +50C abgekühlt wird. In dem anschließenden
Behälter 27 trennt sich das Kohlenwasserstoffkondensat von dem Erdgas, das nunmehr einen niedrigen
Wasserdampf- und Kohlenwasserstofftaupunkt aufweist und durch Leitung 28 abgezogen wird. Das flüssige
Kohlenwasserstoffkondensat fließt aus Behälter 27 durch Leitung 33 in den Drei-Phasen-Abschneider 29.
Ein Teil der flüssigen Kohlenwasserstoffe wird durch Druckregelventil 34 auf einen Druck entspannt, der
etwas über dem Betriebsdruck der Kolonne 14 liegt Die gasförmigen Kohlenwasserstoffe entweichen aus dem
Kohlenwasserstoffkondensat und strömen durch Leitung 30 zu einem Wärmeaustauscher 31, in dem sie auf
die Betriebstemperatur der Kolonne 14 erwärmt werden, und dann in die Kammer 14a der Kolonne 14.
Das trockene, erwärmte Kohlenwasserstoffgas steigt in der Kolonne 14 empor, belädt sich mit Wasserdampf
und entweicht durch den Kamin 21 in die Atmosphäre, nachdem mitgerissene Glykoltröpfchen in dem Tropfenabschneider 20 zurückgehalten wurden. Die Beheizung
des Glykols der Kolonne 14 erfolgt wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 in einem Reboiler (nicht
dargestellt), der durch die Leitungen 19 an die Regenerationskolonne 14 angeschlossen ist Die bei der
Entspannung in dem Drei-Phasen-Abscheider 29 verbliebene Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit wird als Nebenprodukt
durch Leitung 32 abgezogen.
Bei der Ausführungsform nach Fig.3 wird in das
unter dem Sondenkopfdruck stehende Erdgas in Leitung 1 durch Leitung 4 herangeführtes, getrocknetes
Glykol als Hydratinhibitor eingesprüht Anschließend durchströmt das Gemisch den Wärmeaustauscher 35, in
dem es gegen das auf Leitungsdruck entspannte kalte Erdgas abgekühlt wird. Das Gemisch wird dann durch
weitere Entspannung an dem Drosselventil 36 auf eine Temperatur in den Bereich von —40 bis +50C
abgekühlt In dem Behälter 27 scheiden sich feuchtes Glykoi und Kohlenwasserstoffkondensat ab. Das
Erdgas verläßt mit einem sehr geringen Wasserdampfund Kohlenwasserstoffgehalt den Abscheider 27 durch
Leitung 28, wird in dem Wärmeaustauscher 35 vorgewärmt und dann aus der Anlage abgegeben.
Das feuchte Glykol wird aus dem Abscheider 27 durch Leitung 6 abgezogen, in dem Wärmeaustauscher
18 auf die Betriebstemperatur der Regenerationskolon-
808643/442
ne 14 erwärmt und dann dem mittleren Teil dieser Kolonne zugeführt EMe Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit
gelangt aus dem Abscheider 27 durch Leitung 33 in den Sammler 29, in dem der Gasdruck durch das
Reduzierventil 34 bis auf etwas über den Betriebsdruck der Regenerationskolonne 14 entspannt wird. Die
gasförmigen Kohlenwasserstoffe entweichen dabei aus der flüssigen Phase und werden über Leitung 30 nach
Erwärmung in den Wärmeaustauscher 31 als Strippgas in die Kammer 14a der Regenerationskolonne 14
eingeleitet Die in dem Sammler 29 flüssig gebliebene Kohlenwasserstoffphase wird durch Leitung 32 abgezogen.
Das in der Kolonne 14 aufsteigende Strippgas belädt sich mit Wasserdampf, wird in dem Tropfenabscheider 20 von mitgerissenen Glykoltröpfchen befreit
und verläßt die Kolonne durch den Kamin 21. Die Temperatur in der Kolonne 14 wird dadurch aufrecht
erhalten, daß das Glykol durch einen Reboiler (nicht dargestellt) zirkuliert wird, der mit der Regenerationskolonne 14 durch die Leitungen 19 verbunden ist Das
getrocknete Glykol wird vom Boden der Kammer 14a abgezogen, durch Leitung 4, in welcher der Wärmeaustauscher
18 angeordnet ist, wiederum an die Erdgasleitung 1 geführt und in diese eingespritzt
Zur Trocknung von 1 · 106NmVd Erdgas, das mit
50 ata und 38° C angeliefert wird und mit Wasserdampf gesättigt ist auf einen Taupunkt von —24° C wird es bei
der genannten Temperatur mit 99,7%igem Triäthylenglykol in Kontakt gebracht Es werden 1,9 m3/h Glykol
durch die Absorptionskolonne zirkuliert 240Nm3/h
Rauchgas werden auf 40° C abgekühlt und dabei 29 kg/h
Wasser abgeschieden. Anschließend wird das so vorgetrocknete Rauchgas mit den aus der Absorptionskolonne
ablaufenden 1,9 mVh 97%igem Triäthylenglykol
vorgewaschen und dann mit 038 mVh getrocknetem
Glykol feingetrocknet Das so getrocknete Rauchgas wird nach Erwärmung auf 2000C als Strippgas bei der
Regeneration des aus der Rauchgastrocknung kommenden feuchten Glykols in einer Menge von ca. 120Nm3
Rauchgas/m3 Glykol eingesetzt Die Regenerationstemperatur
liegt bei 200° C. Aus der Regenerationsstufe, werden 1,9 nWh 99,7%iges Triäthylenglykol abgezogen.
3,9 ■ 106 NmVd Erdgas werden mit 7,4mVJ!v;
99,7%igem Triäthylenglykol getrocknet Das aus der Absorptionsstufe ablaufende 97%ige Triäthylenglykol
wird nach Erwärmung bei einer Temperatur von 200"NC regeneriert Das Erdgas aus der Absorptionsstufe wird.
ίο durch Wärmeaustausch und einem Kältemittel aujt
—24° C abgekühlt In einem Abscheider werden
11 200 kg/h Kohlenwasserstoffkondensat abgeschieden,
während zugleich 160000 NmVh Erdgas in die Fernleitung abgegeben werden. Es wird soviel Kohlenwasser-
IS Stoffkondensat von dem Kondensationsdruck von 65 ata auf 1,2 ata entspannt um 700 NmVh Kohlenwasserstoff gas nach Erwärmung auf 2000C als Strippgas in
einer Menge von ca. 9,5 NmVm3 Glykol in die
Regenerationskolonne einleiten zu können. Zugleich verbleiben nach der Entspannung 10 600 kg/h flüssige
Kohlenwasserstoffe, die bei Bedarf einer Stabilisierung zugeführt werden. Das unter Verwendung von Kohlenwasserstoffgas
als Strippgas erhaltene regenerierte Glykol hat eine Konzentration von 99,7% und geht in
die Absorptionsstufe zurück.
200 000 NmVh Erdgas unter einem Druck von 130 ata werden mit 600 kg/h 99,7%igem Triäthylenglykol als
Hydratinhibitor versetzt und auf 0°C vorgekühlt Dann wird es auf 65 ata entspannt, wobei sich 600 kg/h
Triäthylenglykol und 14 000 kg/h flüssige Kohlenwasserstoffe
abscheiden. Das feuchte Triäthylenglykol wird nach Erwärmung auf 2000C regeneriert Es wird soviel
Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit nach Abtrennung des feuchten Glykols von 65 ata auf 1,2 ata entspannt daß
200NmVh Kohlenwasserstoffgas anfallen, die nach Erwärmung auf 2000C als Strippgas in die Regenerationskolonne
eingeleitet werden. Nach der Teilentspannung verbleiben 13 870 kg/h Kohlenwasserstoffe, die
ausgeschleust und bei Bedarf einer Stabilisierung zugeführt werden. Das regenerierte Triäthylenglykol
hat eine Konzentration von > 99,7% und wird erneut zur Einspritzung in den Erdgasstrom verwendet
Claims (11)
1. Verfahren zur Rekonzentrierung eines feuchten Glykols, das bei der Behandlung von feuchtem
Erdgas mit Glykol und gegebenenfalls einer Tieftemperaturkühlung des behandelten Erdgases
und anschließender Drei-Phasen-Trennung des bei der Tieftemperaturkühlung gebildeten Kondensats
anfällt, durch Erhitzen auf eine Temperatur in dem Bereich von 100 bis 2100C durch Wärmeaustausch
mit einem heißen Rauchgas und Strippen mit einem Gas, dadurch gekennzeichnet, daß man
das feuchte Glykol mit dem getrockneten Rauchgas oder mit dem bei der Drei-Phasen-Trennung
anfallenden kohlenwasserstoffhaitigen Gas strippt ts
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das heiße Rauchgas auf eine
Temperatur in dem Bereich von +5 bis 75° C, vorzugsweise 20 bis 600C, abkühlt, durch Berührung
mit Glykol trocknet, das getrocknete Rauchgas auf eine Temperatur in dem Bereich von 100 bis 3000C
vorzugsweise 140 bis 2100C erwärmt und dann als Strippgas zur Glykolrekonzentrierung einsetzt
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Rauchgas zunächst mit 2s
dem feuchten Glykol aus der Erdgastrocknung behandelt und anschließend mit auf eine Temperatur
in dem Bereich von 20 bis 8O0C abgekühltem,
rekonzentriertem Glykol trocknet und das anfallende feuchte Glykol nach Filtration und Erwärmung
auf eine Temperatur in dem Bereich von 100 bis 2100C rekonzentriert
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß man das Rauchgas
nach der Trocknung durch Wärmeaustausch mit dem heißen Rauchgas erwärmt
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß man aus dem Rauchgas
bei der Abkühlung auf 5 bis 75° C Wasser auskondensiert und von dem Rauchgas abtrennt
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß man das mit Glykol behandelte Erdgas
auf eine Temperatur in dem Bereich von —40 bis +5°C abkühlt das dabei gebildete Kondensat von
dem getrockneten Erdgas abtrennt, einen Teil der Kohlenwasserstoffphase des Kondensats entspannt
und das nach der Entspannung vorliegende Kohlenwasserstoffgas als Strippgas bei der Glykolrekonzentrierung
einsetzt
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn- so zeichnet, daß man einen Teil der Kohlenwasserstoffphase
auf einen Druck in dem Bereich von 1 bis 4 ata entspannt
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet daß man das Kohlenwasserstoffgas
auf eine Temperatur in dem Bereich von 90 bis 2100C erwärmt und dann als Strippgas einsetzt
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß man das Kondensat
von dem getrockneten Erdgas unter einem Druck in dem Bereich von 20 bis 80 ata, vorzugsweise 40 bis
60 ata abtrennt
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet daß man Wasser mit getrocknetem Glykol aus dem feuchten Erdgas
absorbiert und das Erdgas dann durch Wärmeaustausch mit dem gekohlten Erdgas und dann mit
einem Tieftemperatur-Kühlmittel auf eine Temperatur in dem Bereich von —40 bis + 5° C abkühlt
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß man in das etwa unter dem Sondenkopfdruck stehende Erdgas getrocknetes
Glykol einspritzt, das Wasser durch Wärmeaustausch gegen das auf Leitungsdruck entspannte,
getrocknete Erdgas und dann durch Entspannung auf den Leitungsdruck, vorzugsweise auf einen
Druck in dem Bereich von 20 bis 80 ata, auf eine Temperatur in dem Bereich von —40 bis +50C
abkühlt das feuchte Glykol von der Kohlenwasserstoffphase des Kondensats abtrennt und ein Teil der
Kohlenwasserstoffphase weiter entspannt
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