Aufrufe
vor 8 Monaten

Verfahrenstechnik 5/2016

Verfahrenstechnik 5/2016

VERFAHREN UND ANLAGEN

VERFAHREN UND ANLAGEN Wärmerückgewinnung in kompakter Bauweise Plattenwärmetauscher bewähren sich bei der Erdgastrocknung Martin Dierich Im Zuge der Aufbereitung von Erdgas stellt der Trocknungsprozess einen bedeutenden Schritt zur Gewährleistung der Transportsicherheit dar. Bei dem Verfahren spielen Wärmetauscher eine große Rolle. Erdgas besteht zu einem großen Teil aus hochentzündlichem Methan, das unter bestimmten Bedingungen mit Wasserstoff zu Methanhydrat reagiert. Durch diese Reaktion kann es in den Versorgungs-Pipelines zu massiven Druckabfällen kommen, im Zuge derer Rohrleitungen, Ventile und andere Armaturen Schaden nehmen können. Prozess zur Erdgas-Trocknung Der auch als GDU-Prozess (GDU – Gas Dehydration Unit) bezeichnete Verfahrensschritt dient daher dem Entzug von Wasser aus dem Erdgas und verhindert auf diese Weise die Bildung von festen Methanhy d­ raten während des Transports. Maßgeblich für den Trocknungsgrad des Erdgases ist stets der Taupunkt, der zur Gewährleistung eines sicheren Transports unter –8 °C liegen sollte. Darüber hinaus wird durch den Trocknungsprozess ein konstanter Brennwert des Erdgases bei der Einspeisung sichergestellt. Im Rahmen des Trocknungsprozesses wird häufig stark hygroskopisches Triethylenglykol (TEG) verwendet, das dem Erdgas im Gegenstromverfahren Wasser entzieht. Der Prozess basiert im Wesentlichen auf einem Absorber, einem Glykol-Wärmetauscher, einer Flash Drum zur Druckabsenkung sowie einem Funkebloc-Wärmetauscher und einer Stripper-Kolonne. Das feuchte Erdgas wird zunächst in einem Absorber im Gegenstromverfahren mit dem Glykol in Kontakt gebracht. Dem von unten einströmenden Gas wird durch die hygroskopische Wirkung des von oben eingeführten Triethylenglykols Wasser entzogen, wobei eine möglichst große Kontaktfläche zwischen beiden Medien anzustreben ist. Das so getrocknete Gas durchläuft zur Kühlung des Glykols einen Gas-Glykol- Wärmetauscher und steht somit getrocknet (Taupunkt unter –8 °C) für die weitere Verarbeitung bereit. Um die Erdgastrocknung als kontinuierlichen Prozess betreiben zu können, muss das mit Wasser angereicherte Glykol im weiteren Verfahren getrocknet und gereinigt werden. Dabei wird der Druck des Mediums in einer sogenannten Flash Drum zunächst auf den gewünschten Re generationsdruck gesenkt. Die beim Trocknungsprozess aufgenommenen Kohlenwasserstoffe werden zudem ausgeschieden. Anschließend wird die im gereinigten Glykol (Lean Glycol/Lean TEG) gebundene Wärmeenergie genutzt, um das beladene Glykol (Rich Glycol/Rich TEG) in einem Wärmetauscher aufzuheizen. Durch diese Autor: Dipl.-Ing. Martin Dierich, Sales & Product Manager Funkebloc, Funke Wärmeaustauscher Apparatebau GmbH, Gronau Die Gastrocknung mit Triethylenglykol 16 VERFAHRENSTECHNIK 5/2016

Auslegungsdaten Betriebsdaten Druck [bar] Temperatur [°C] Druck [bar] Typische Prozessparameter bei der Wärmeübertragung im Funkebloc-Apparat Temperatur [°C] Rich TEG 0–10 bis 230 4,5 72 auf 171 Lean TEG 0–10 bis 230 1,0 195 auf 85 Wärmerückgewinnung kann eine signifikante Reduzierung des erforderlichen Primärenergiebedarfs realisiert werden. Dabei kann beispielsweise ein hocheffizienter, vollverschweißter Plattenwärmetauscher vom Typ Funkebloc mit großer Flächendichte zum Einsatz kommen. Das vorgeheizte, beladene Glykol wird nun der Stripper-Kolonne zugeführt, in der die Feuchtigkeit und andere Verunreinigungen wieder aus dem Glykol getrieben werden. Im Anschluss fließt das gereinigte Glykol über den Reboiler zurück in den Wärmetauscher und kühlt dabei ab. Eine Glykolpumpe bringt das Medium wieder auf den gewünschten Absorptionsdruck, nachdem es in einem zusätzlichen gedichteten Plattenwärmetauscher (zum Beispiel der Marke Funke FP) oder direkt in einem Gas-Glykol-Wärmetauscher die rest liche Wärme abgibt. Das gereinigte und trockene Triethylenglykol steht nun wieder für den Trocknungsprozess zur Verfügung. Produktförderung Schonende, gleichmäßige Förderung, dabei abriebfrei für höchste Produktsicherheit Kompakte Jung Schraubenspindelpumpe für fließfähige Förderprodukte Flexibler Einsatz – maximale Effizienz: Produktschonende Förderung plus CIP mit nur einer Pumpe! CIP-Reinigung Bewährte HYGHSPIN- Technologie: keine zusätzliche Pumpe für die CIP-Reinigung nötig Prädestiniert für Öl und Gas Die Baureihe Funkebloc kommt überwiegend in der chemischen und petrochemischen Industrie sowie in Raffinerien und im Umgang mit Gas und Öl zum Einsatz. Zu den typischen Anwendungsbereichen gehören neben der Wärmerückgewinnung wie im Beispiel der Gastrocknung auch die klassische Prozesserwärmung und -kühlung sowie die Kondensation und Verdampfung. Je nach Modell lassen sich mit den qualitativ hochwertigen Wärmetauschern Betriebstempe raturen von –50 bis +400 °C und Drücke von –1 bis 40 bar realisieren. Zum Schutz des Wärme tauschers vor Korrosion werden alle medien berührten Teile aus Edelstahl oder anderen korrosionsbeständigen Materialien gefertigt. Alleinstellungsmerkmal der Funkebloc-Wärmetauscher ist vor allem die hocheffi ziente Bauart mit großer Flächendichte. Im Vergleich zu Rohrbündel-Wärmeübertragern können die Heizflächen durch diese Bauweise signifikant reduziert werden, wodurch Investitions- und Wartungskosten gering ausfallen. Dank der kompakten Bloc-Bauweise kann der Apparat im Zuge der Wartung auf kleinstem Raum geöffnet, inspiziert und gereinigt werden. Flexible Bauweise Erhältlich in Blockbauweise oder mit freiem Wellenende Für fließfähige Produkte 02-11 TYPE EL - CLASS I MARCH 2010 Spezialist für Qualitätswärmetauscher Die Firma Funke aus Gronau ist kompetenter Partner rund um qualitativ hochwertige und individuell ausgelegte Wärme tauscher. In mehr als 40 Jahren Unternehmensgeschichte konnte sich das Unternehmen weitreichende Expertise in der Berechnung, Auslegung und Herstellung von Wärmetauschern aneignen. Dabei stehen die individuellen Anforderungen der Kunden stets im Fokus. In enger Zusammenarbeit begleitet Funke als erfahrener Dienstleister und Hersteller den kompletten Prozess von der Berechnung und Auslegung bis zur Fertigung kundenspezifischer Apparate. So können exakt auf die Bedürfnisse der Kunden angepasste Produkte angeboten werden. www.funke.de Bestens bewährt in den Branchen: ● Lebensmittel-Herstellung ● Getränke-Herstellung ● Pharmazeutische Industrie ● Kosmetik-Industrie ● Chemische Industrie Jung Process Systems GmbH Telefon: +49 4101 7958-140 info@jung-process-systems.de jung-process-systems.de hygienisch ·schonend ·wirtschaftlich

Ausgabe