157750. lajstromszámú szabadalom • Gázcseppfolyósítási eljárás
5 157750 6 a berendezésbe való belépés során növeljük. Az 1. ábra szerint csővezetéken keresztül 10 leágazó vezetéken át kb. 21 kg/cm2 nyomású, 32 C° hőmérsékletű földgáz érkezik, amelynek összetétele — az összetétel száraz alakjára vonatkoztatva •— 87,5% metán, 9,2% szénhidrogén, 2,7% nitrogén, 0,6% széndioxid, valamint nyomokban kénvegyület. Az érkező földgáz a 11 szárítóhoz jut. Ali szárítóban a gáz eredeti nedvességét — ami kb. 0,208 g víz/Nm3 gáz — leválasztjuk. A víz leválasztására számos — a gáz szárítására alkalmazott — eszköz ismeretes. A kiviteli példa szerint a 11 szárító HA és IIB tartályból áll. A HA és IIB tartályok molekulaszűrő golyókkal vannak feltöltve. A molekulaszűrő golyók a vizet és a kénvegyületeket a molekulaszűrő ágyon a IIA és IIB tartályokba vezetett gázból kiszűrik. Mindenegyes egymással párhuzamosan kapcsolt IIA illetve IIB tartály be- és kimeneti részén vezérlő szelepek vannak elrendezve. A vezérelt szelepeken át a földgáz a két tartály egyikébe, vagy másikába jut. Ezalatt a másik gázáram elöl elzárt tartályt regeneráljuk, azaz az átvezetett gázból a leválasztott vizet a molekulaszűrő golyókról elvonjuk. Ha a tartály mólekulaszűrő ágya, amelyen a földgáz átfolyik, annyira telítődik vízzel, hogy a molekulaszűrő golyók további vizet nem tudnak felvenni, a vezérlőszelepek átkapcsolnak és akkor a földgáz az előbb regenerált molekulaszűrőágyas tartályon keresztül folyik. Az utóbbi lezárt tartály szűrőágya pedig regenerálására kerül. A víztől most már nagyrészt megtisztított földgáz a 11 szárítóból a 12 vezetékbe kerül, amelyből a gázáram egy kisebb része — kb. 18%-a — 14 vezérlőszelepen át 13 vezetékbe jut. A 13 vezetékbe áramló gázáramot a közel atmoszférikus nyomás alatt álló gáz cseppfolyósítására és annak tartályban való tárolására használjuk. A 13 vezeték a gázt a 15 széndioxid-abszorberhez vezeti, amely tetszés szerinti kialakítású lehet. A kiviteli példán a 15 adszorber két 15A illetve 15B tartályból áll, amelyben molekulaszűrő ágy van elrendezve és amelyek alkalmasak mind a széndioxid, mind a nyomokban tevő pára adszonheálására Ali szárítóhoz hasonlóan a 15A és 15B tartályok ugyancsak párhuzamosan vannak kapcsolva és minden tartály bevezetésénél és kivezetésénél vezérlőszelepek vannak kiképezve. A 13 vezetékből áramló gázt váltakozva hol az egyik, hol a másik tartályon keresztül vezetjük. A gáz elöl lezárt tartályt regeneráljuk, azaz a molekulaszűrőről a rajta átvezetett széndioxidból és nedvességből álló tisztátalanságait leválasztjuk. A tisztított gáz a 15 adszorberből 16 vezetéken át ellenáramú 17 hőkicserélőbe jut, ahol közvetett hőkicseréléssel a később leírandó hűtőárammal hűtésre kerül. A gáz —82 C°-on, azaz a harmatpontja alatti hőmérsékleten hagyja el a 17 hőkicserélőt. Innen a gáz a 18 szétválasztó oszlopba jut. Itt a cseppfolyós etán és a szénhidrogén vegyületek, amelyeknek forráspontja magasabb, a még mindig gázalakú metánból lecsapódnak. A leválasztott, folyékony szénhidrogént a 18 leválasztóoszlopból 19 vezetéken vezetjük tovább, míg a gázalakú metán 20 vezetéken át 21 eseppfolyósítóban cseppfolyósodik, és onnan teljesen folyékony alakban jut a 22 vezetékbe. A 22 vezetékből a metán kb. —17 C°-on a 23 mélyhűtőn — ellenáramú hőcserén keresztül — a később ismertetendő hűtőárammal való indirekt hőkicseréléssel tovább hűl, és mintegy —129 C° hőmérsékleten távozik a 24 vezetékbe. Az itt mélyhűtött, folyékony metán kb. 19,7 kg/cm2 nyomásról nyomáscsökkentő 25 szelepen át mintegy 6 kg/cm2 nyomásra csökken, majd ezután 26 szétválasztó oszlopba kerül. A folyékony metán, amely a 26 leválasztóban felgyülemlik, 27 vezetéken folyik keresztül és 28 fesztelenítőszelep segítségével nyomását mintegy 1,05 kg/cm2 -re csökkentve 29 tárolótartályba kerül. A folyékony metán a 27 vezetéken keresztül kb. —161 C° hőmérsékleten áramlik a 29 tárolótartályba. A folyékony metán nyomáscsökkenéséből visszamaradó nem cseppfolyósított, nyomását vesztett gáz, amelyet a 26 vezeték vezet el, 30 vezetéken keresztül a 23 mélyhűtőn, a 21 cseppfolyásíltón és a 17 hőkíicserélőn át áramlik és ezekben a beömlő földgáznak hűtőenergiáját átadja. A hűtőenergiát elvesztett, csökkent nyomású metángáz felhasználásira kerül, például fűtőenergialkénit elektromos áram előállítására, vagy pedig 46 vezetéken át, melyet később ismertetünk, az azon átvezetett gázhoz keverhető. Hasonló módon a hideg metángáz a folyékony metán nyomáscsökkentése után a 27 vezetékből a 29 tartályba jut és a 29 tartályban a párolgás következtében keletkezett gáz a 29 tartályból 31 gázfúvón át a 32 vezetéken keresztül a 23 mélyhűtőbe, majd a 21 cseppfolyósítóba és a 17 hőkicserélőbe kerül, hogy a gáz hűtőenergiáját a beáramló földgáznak átadja. A 17 hőcserélőből a 32 vezetékből jövő metángáz is felhasználható energia előállítására, vagy bármilyen más egyéb kívánt célra. Kívánatos, hogy a 27 vezetékből a 29 tartályba vezetett, a folyékony metángáz nyomáscsökkentése utáni gázállapotú metángáz mennyiségét a minimum tartsuk. Ebben az esetben a 27 vezeték a 33 hőkicserélőn keresztül indirekt hőkicseréléssel a folyékony termék kis mennyiségével (általában nem több, mint 10%) ellenáramban vezethető és-ezt a folyékony terméket 27 vezetékből a 27A vezetéken át vezetjük el, és a 27B fesztelenítő szelep segítségével a 32 vezetékben levő nyomással azonos értékre hozzuk, ennek következtében a termék 27A vezetékből a 32 vezetékbe áramolhat. Így a hűtőenergia, amely az elgőzölögtetés következtében a 27A ve-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
