DE4033142A1

DE4033142A1 - Purificn. and/or sepn. of gas stream e.g. natural gas - by liquefying stream and evaporating off lower boiling portion

Info

Publication number: DE4033142A1
Application number: DE19904033142
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl Ing Curtius
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1990-10-18
Publication date: 1992-08-06

Abstract

Sepg. and/or purifying a gas stream contg. several vaporous materials, e.g. natural gas, is claimed, in which the gas stream is liquefied and the lower boiling portion evaporated as pure gas by introduction of heat partially from the liq.. USE/ADVANTAGE - The process is used to recover natural gas and esp. the lower boiling portions, e.g. methane. An exact sepn. between vaporous final prod., and liq. residue is guaranteed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verfahren zur Trennung eines Gas stromes in die leicht- und höhersiedenden Bestandteile oder ein Verfahren zur Reinigung eines Gastromes von den höhersie denden Bestandteilen und zur Gewinnung des in dem Gasstrom enthaltenen Leichtsieders als reine Komponente.The invention relates to a method for separating a gas stream into light and high-boiling components or a process for cleaning a gastrom from the higher end components and for the extraction of in the gas stream contained low boiler as a pure component.

Bei der heute angewendeten Technik zur Aufbereitung eines Rohgasstromes mit tiefen Taupunkten werden die in dem Gasstrom noch enthaltenen höhersiedenden Anteile durch eine Kondensa tion bei tiefen Temperaturen von dem eigentlichen Leichtsieder abgetrennt.With the technology used today to prepare a Raw gas flow with deep dew points become those in the gas flow higher-boiling components still contained by a condenser tion at low temperatures from the actual low boiler separated.

Eine großtechnische Anwendung für die Reinigung eines Gasstro mes ist die Erdgas Gewinnung und speziell die Gewinnung des Leichtsieders Methan (CH4). Hierbei wird das Rohgas in einem Verdichter bei Umgebungstemperatur zunächst auf über 100 bar verdichtet und anschließend mittels Turbine auf ungefähr 18 bar entspannt. Dabei kühlt sich das Gas aufgrund des Joule- Thomson-Effektes auf -90 bis -100°C ab. Das hat zur Folge, daß die höhersiedenden Anteile auskondensieren, während das Methan, dessen Siedepunkt bei diesem Druck -163°C beträgt, gasförmig bleibt. Diese heute allgemein eingeführte Technik hat den Nachteil, daß die drehenden Turbomaschinen zur Kom pression und Expansion des Gases technisch aufwendig sind und zusätzlich im Betrieb mit zunehmender Kälteleistung stark ansteigende Energieverbräuche aufweisen. Weiter sind durch den Kondensationsbetrieb infolge Entspannung die Grenzen zwischen Rückstand und Reingas nicht exakt definierbar, weil Kondensat, Aerosole und Reingas sich in dem gleichen Gastrom befinden.A large-scale application for cleaning a gas stream mes is the natural gas production and especially the production of the Low boiler methane (CH4). Here, the raw gas is in one Compressors at ambient temperature initially to over 100 bar compressed and then to about 18 using a turbine relaxed bar. The gas cools due to the joule Thomson effect from -90 to -100 ° C. As a result, that the higher boiling components condense out while the Methane, the boiling point of which is -163 ° C at this pressure, remains gaseous. This technology, which is generally introduced today has the disadvantage that the rotating turbo machines to Kom pression and expansion of the gas are technically complex and additionally strong in operation with increasing cooling capacity have increasing energy consumption. Are further through the Condensation operation due to relaxation the boundaries between Residue and clean gas cannot be exactly defined because condensate, Aerosols and clean gas are in the same gas stream.

Es ist die Aufgabe der Erfindung die Nachteile der heutigen Technik, nämlich die aufwendige Technik und den hohen Strombe darf zu vermeiden und eine exakte Trennung zwischen dampfför migen Endprodukt und flüssigem Rückstand zu gewährleisten.It is the object of the invention to overcome the disadvantages of today Technology, namely the complex technology and the high electricity may be avoided and an exact separation between steam end product and liquid residue.

Diese Aufgabe wird nach den Merkmalen des Anspruch 1 dadurch gelöst, daßThis object is achieved according to the features of claim 1 solved in that

the gas flow in a first stage, a washing condenser, is liquefied
- in a downstream 2nd stage, an evaporator, the Low boilers are evaporated from the liquid residue
- and thereby a clear boundary between liquid residue and generated gas is generated.

Der Waschkondensator der ersten Stufe ist in der Patentschrift DE 39 16 073 C1 ausführlich beschrieben. Die zweite Stufe, die Ausdampfung des Leichtsieders über dem flüssigen Rückstand kann in einem überflutetem Wärmeaustauscher oder einer Destil lation ausgeführt werden.The first stage washing condenser is in the patent DE 39 16 073 C1 described in detail. The second stage, the Evaporation of the low boiler over the liquid residue can be in a flooded heat exchanger or a still lation be carried out.

Für die Funktion des Waschkondensators ist eine Waschflüssig keit erforderlich, die sich zu dem Leichtsieder im Rohgasstrom und den anderen Verunreinigungen möglichst ideal verhält. Zur Behandlung eines Erdgasstromes mit dem neuen Verfahren ist es zweckmäßig einen höhersiedenden Soff aus der Reihe der Normal-Paraffine als Waschflüssigkeit zu verwenden.A washing liquid is required for the function of the washing condenser ness necessary to the low boilers in the raw gas stream and behaves as ideally as possible with the other impurities. To treat a natural gas stream with the new process it expediently a higher boiling substance from the series of Use normal paraffins as washing liquid.

Die Qualität des Reingases kann über die Temperatur im Ver dampfer geregelt werden. Erfindungsgemäß kann die Reinheit des abgetrennten, dampfförmigen Leichtsieders weiter gesteigert werden, indem der Verdampfer als Destillationskolonne betrie ben wird. Hierzu wird das Kondensat aus dem Waschkondensator im Gegenstrom zu dem abgetrennten, aufsteigenden, dampf förmigen Leichtsieder in den Verdampfer aufgegeben.The quality of the clean gas can depend on the temperature in the ver steamer can be regulated. According to the purity of the separated, vaporous low boilers further increased by operating the evaporator as a distillation column will. To do this, the condensate from the washing condenser in counterflow to the separated, rising, steam shaped low boilers in the evaporator.

Das vorgeschlagene Verfahren bringt also zunächst die Reali sierung einer einfacheren Technik ohne aufwendige drehende Maschinen und ermöglicht durch die qualifizierte Trennung aus der Flüssigphase mittels Verdampfen eine genauere Festlegung der Trennlinie zwischen dem Reingas und dem Rückstand. Die definierte Trennung ist vorallem in Hinblick auf die Verwer tung des Rückstandes wichtig. Für die Komponenten Ethan, Propan, Butan und Leichtbenzin gibt es in der flüssigen Form eine bessere und sinnvollere Verwertung als sie mit dem erzeugten Methan zu Heizzwecken einzusetzen.The proposed method therefore brings the reali first sation of a simpler technique without complex rotating Machines and enabled by the qualified separation the liquid phase by evaporation a more precise definition the dividing line between the clean gas and the residue. The Defined separation is especially with regard to the user the backlog is important. For the components ethane, Propane, butane and mineral spirits are available in liquid form a better and more meaningful exploitation than with the use methane generated for heating purposes.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Fig. 1 beschrieben.The invention is described below with reference to FIG. 1.

Fig. 1 zeigt das Schema einer Anlage zur Trennung eines Gas stromes in dampfförmige Leichtsieder und flüssigen höhersie denden Rückstand. Für die Zuführung des Gasstromes sind in Fig. 1 2 Möglichkeiten aufgezeigt: Fig. 1 shows the diagram of a plant for the separation of a gas stream in vaporous low boilers and liquid higher-residue. 1 2 possibilities are shown in Figure for the supply of the gas stream shown.:

1. entry via line 1 ,
2. Entry via line 40 with pretreatment of the gastrom in scrubber 41 .

Der Eintritt über die Leitung 1 ist für einen saubereren Gas strom geeignet. Dieser Fall unter 1. wird zunächst beschrie ben.Entry via line 1 is suitable for a cleaner gas stream. This case under 1. is first described.

Der Gasstrom wird über die Leitung 1 oder die Leitung 2 aus einer Waschstufe 41 zur Vorbehandlung und die nachfolgende Leitung 3 dem Waschkondensator 4 unterhalb der Einbauten 5 zugeführt.The gas stream is fed via line 1 or line 2 from a washing stage 41 for pretreatment and the subsequent line 3 to the washing condenser 4 below the internals 5 .

Wie in DE 39 16 073 C1 ausgeführt, sind in dem Waschkondensa tor mehrere Trennstufen in Form einer Packung 5 oder von Kolonnenböden 5 eingebaut. Der Gasstrom wird im Gegenstrom gegen eine von oben über die Leitung 10 und den Verteiler 6 aufgegebene Waschflüssigkeit geführt. Die Waschflüssigkeit verhält sich in ihren physikalischen Eigenschaften gegenüber dem Kaltdampf ideal und hat einen höheren Siedepunkt.As stated in DE 39 16 073 C1, several separation stages in the form of a packing 5 or column plates 5 are installed in the washing condenser. The gas flow is conducted in countercurrent against a washing liquid introduced from above via line 10 and distributor 6 . The physical properties of the washing liquid are ideal compared to cold steam and it has a higher boiling point.

Der Kaltdampf kondensiert in dem Waschkondensator 4. Sein Kondensat wird über die Leitung 7 am Fuß des Kondensators abgezogen.The cold steam condenses in the washing condenser 4 . Its condensate is drawn off via line 7 at the base of the condenser.

Die Waschflüssigkeit verdampft, wird über die Leitung 8 dem Kondensator 9 zugeführt und unter Entzug der Kondensations wärme verflüssigt. Die Kondensationswärme aus dem Kondensator 9 kann an die Umgebung übertragen werden oder über eine Käl teanlage oder Wärmepumpe auf ein nutzbares Temperaturniveau gebracht werden. Die zweite Kondensations Stufe 11 ist nicht immer notwendig und wird weiter unten im Zusammenhang mit der Behandlung von Erdgas beschrieben. Über den Kondensattopf 12 und die nachgeschaltete Pumpe 19 gelangt die Waschflüssigkeit in eine Destillation bzw. eine Trennkolonne 13. Hier werden aus der Waschflüssigkeit die verbliebenen Leichtsieder ausge trieben. Dies erfolgt durch eine Beheizung des Kolonnensumpfes 14, der hier über die Rohrleitung 15 mit der außenliegenden Heizkammer 16 verbunden ist.The washing liquid evaporates, is fed to the condenser 9 via the line 8 and heat is liquefied while removing the condensation. The heat of condensation from the condenser 9 can be transferred to the environment or brought to a usable temperature level via a refrigeration system or heat pump. The second condensation stage 11 is not always necessary and is described below in connection with the treatment of natural gas. The washing liquid enters a distillation or a separation column 13 via the condensate pot 12 and the downstream pump 19 . Here the remaining low boilers are driven out of the washing liquid. This is done by heating the column sump 14 , which is connected here via the pipeline 15 to the external heating chamber 16 .

Das Kopfprodukt, in diesem Fall die Leichtsiederanteile aus dem Kaltdampf werden am Kolonnenkopf der Kolonne 13 über die Leitung 17 dampfförmig abgezogen. Die Trennleistung der Kolon ne wird erfindungsgemäß dadurch verstärkt, daß über die Lei tung 18 ein Teil des verflüssigten Kaltdampfes als Rücklauf am Kolonnenkopf zugeführt wird. Der Partialdruck des Leicht sieders ist nach dem Raoult′schen Gesetz über dem Kondensat des Leichtsieders in der Leitung 7 höher als über der Wasch flüssigkeit im Sumpf 14 der Kolonne 13. Die geschilderte Rück führung des kondensierten Leichtsieders hat somit denselben Effekt wie eine Rektifikation und bringt den Vorteil, daß bei der gebrauchten Waschlüssigkeit eine gute Abtrennung des Leichtsieders erreicht wird. Der abgetrennte Leichtsieder wird dampfförmig über die Leitungen 17, 1 und 3 zur Kondensation in den Waschkondensator 4 zurückgeführt.The top product, in this case the low boiler fractions from the cold steam, are drawn off in vapor form at the top of the column of column 13 via line 17 . The separation performance of the column ne is increased according to the invention in that part of the liquefied cold steam is fed as a return line at the top of the column via the line 18 . The partial pressure of the low boiler is according to Raoult's law on the condensate of the low boiler in line 7 higher than the washing liquid in the bottom 14 of the column 13th The described return management of the condensed low boiler thus has the same effect as a rectification and has the advantage that a good separation of the low boiler is achieved in the used washing liquid. The separated low boilers are returned in vapor form via lines 17 , 1 and 3 to the washing condenser 4 for condensation.

Durch die geschilderte Ausführung der Trennaufgabe in der Kolonne 13 kann hier auf die bei der Rektifikation notwendige Kälteanlage verzichtet werden. Nur für die Beheizung der Heiz kammer wird primär Energie benötigt, jedoch nur im Bereich 150°C.Due to the described execution of the separation task in the column 13 , the refrigeration system necessary for the rectification can be dispensed with here. Energy is primarily required to heat the heating chamber, but only in the range of 150 ° C.

Da die Verunreinigungen an Leichtsieder in der Waschflüs sigkeit unter 10% liegen, beschränkt sich der Energiebedarf auf weniger als 10% der Kondensationsleistung im Waschkon densator 4.Since the impurities of low boilers in the wash liquid are below 10%, the energy requirement is limited to less than 10% of the condensation capacity in the wash condenser 4 .

Der Kreislauf der Waschflüssigkeit wird mit der Leitung 10 über das Entspannungventil 20 geschlossen. The circuit of the washing liquid is closed with line 10 via the expansion valve 20 .

Der verflüssigte Gasstrom wird, wie oben erwähnt, von dem Waschkondensator 4 über die Leitung 7 abgezogen. Über die Förderpumpe oder Druckerhöhungspumpe 21 und die Leitung 25 erfolgt die Einspeisung in den Verdampfer 26.As mentioned above, the liquefied gas stream is drawn off from the washing condenser 4 via the line 7 . The feed into the evaporator 26 takes place via the feed pump or booster pump 21 and the line 25 .

Der oben beschriebene Kreislauf für die Waschflüssigkeit ist in der Patentanmeldung P 40 03 446.1 bereits ausführlich beschrieben worden.The washing liquid cycle described above is already in detail in patent application P 40 03 446.1 have been described.

Bei der Anwendung des Verfahrens zur Verflüssigung und zum Trennen von natürlichen Gasströmen wie Erdgas sind in dem Gas auch Spuren von höhersiedenden Stoffen als die Waschflüssig keit enthalten. Für diesen Fall ist in der Leitung 8 vor dem Wärmetauscher 9 ein weiterer Wärmetauscher 11 eingebaut. Hier kann durch eine partielle Kondensation auf höherem Temperatur niveau ein vorhandener Schwersieder auskondensiert werden. Dies ist wichtig, weil mit dem Gasstrom kontinuierlich schwer siedende Verunreinigung in den Waschflüssigkeitskreislauf ein gebracht werden können, die im Wärmetauscher 11 mittels Kon densation abgeschieden werden. Über die Leitung 23 und den Kondensattopf 24 wird der Schwersieder aus dem Waschflüssig keitskreislauf entnommen. Über einen nicht gezeigten Kühler und eine mögliche Förderpumpe kann diese Komponente dem Rückstand in Leitung 29 zugemischt werden.When using the process for liquefying and separating natural gas flows such as natural gas, traces of higher-boiling substances than the scrubbing liquid are also contained in the gas. In this case, a further heat exchanger 11 is installed in line 8 in front of the heat exchanger 9 . An existing high boiler can be condensed out here by partial condensation at a higher temperature level. This is important because with the gas stream continuously high-boiling impurities can be brought into the washing liquid circuit, which are separated in the heat exchanger 11 by means of condensation. Via the line 23 and the condensate pot 24 , the high boiler is removed from the washing circuit. This component can be mixed into the residue in line 29 via a cooler (not shown) and a possible feed pump.

Die Abtrennung des Reingases entsprechend Anspruch 1 erfolgt in dem Verdampfer 26. Dieser ist in Fig. 1 als überfluteter Rohrbündel-Verdampfer dargestellt, wie er auch in der Kältein dustrie verwendet wird. Die Wärmezufuhr erfolgt in den Rohren und das Kondensat des Gasstroms ist um die Rohre. Das Kon densat aus der Leitung 25 wird an der Stelle 27 in den Verdampfer 26 aufgegeben. Der abgetrennte Gasstrom wird über die Leitung 28 zur weiteren Verwendung abgezogen. Die Verdamp ferheizflächen sind mit dem flüssigen Rückstand bedeckt. Der flüssige Rückstand wird über die Leitung 29 abgezogen. Die Wärme zur Verdampfung wird über einen Wärmeträger bei 30 zugeführt, bei 31 erfolgt der Abzug des Wärmeträgers. Die Verdampfungstemperatur liegt bei den üblichen Betriebsbe dingungen unter 0°C, sodaß zur Beheizung Wärme aus der Umgebung verwendet werden kann. The clean gas is separated off in the evaporator 26 . This is shown in Fig. 1 as a flooded tube bundle evaporator, as it is also used in the cold industry. The heat is supplied in the pipes and the condensate of the gas flow is around the pipes. The condensate from line 25 is abandoned at point 27 in the evaporator 26 . The separated gas stream is withdrawn via line 28 for further use. The evaporator heating surfaces are covered with the liquid residue. The liquid residue is drawn off via line 29 . The heat for evaporation is supplied via a heat transfer medium at 30 , at 31 the heat transfer medium is removed. The evaporation temperature is below 0 ° C under normal operating conditions, so that heat from the surroundings can be used for heating.

Das vorstehend beschriebene Verfahren ist eine Alternative zur dem Stand der Technik, der mit dem Joule-Thompson-Effekt arbeitet. Erfindungsgemäß bietet das neue Verfahren unter Fig. 1 und Fig. 2 noch weitere Möglichkeiten zur Verbesserung der Trennaufgaben und zur Einsparung von Verdichterleistung in dem nachfolgenden Prozeß bei der Verwertung des Reingases. Zu diesen Möglichkeiten gehören:The method described above is an alternative to the prior art that works with the Joule-Thompson effect. According to the invention, the new method provides for FIG. 1 and FIG. 2 are other ways to improve the separation tasks and the saving of compressor capacity in the subsequent process in the recovery of the pure gas. These options include:

1. Operation of the pump 21 as a booster pump and evaporation of the end product at an elevated pressure level to produce a clean gas with a higher end pressure.
2. Feeding the condensed gas stream into the evaporator as shown in FIG. 2, via a column in counterflow to the evaporated clean gas, in order to produce a purer gas.
3. Evaporator operation according to Fig. 2 and at increased pressure to produce a purer and more highly compressed gas.

Der Betrieb der Pumpe 21 als Druckerhöhungspumpe hat den Vor teil, daß in der Leitung 28 ein Reingas erhalten wird, das bei höherem Druck in ein Gasnetz eingespeist werden kann. Ein bisher notweniger Verdichter in der Reingasleitung kann verkleinert werden oder ganz entfallen.The operation of the pump 21 as a booster pump has the part before that a clean gas is obtained in the line 28 , which can be fed into a gas network at higher pressure. A previously required compressor in the clean gas line can be reduced in size or eliminated entirely.

In Fig. 2 ist die Erzeugung eines reineren Gases dargestellt. Der Wärmetauscher 26 bildet dabei den beheizten Kolonnensumpf einer Trennkolonne 32. In der Kolonne 32 wird oberhalb der Packung 34 das Kondensat des Gasstromes aufgegeben, gegen das aufsteigende Reingas, das am Kolonnenkopf über die Leitung 28 abgezogen wird. Der höhere Partialdruck des Leichtsieders in der eintretenden Flüssigkeit ist der Grund, daß nach dem Raoult′schen Gesetz auch die Leichtsiederfrakion über der Flüssigkeit, d. h. im austretenden Reingas einen höheren Anteil aufweist. Im Reingas sind somit weniger Verunreinigungen an Schwerdiedern.In FIG. 2, the production is shown of a purer gas. The heat exchanger 26 forms the heated column bottom of a separation column 32 . In the column 32 , the condensate of the gas stream is introduced above the packing 34 , against the rising clean gas which is drawn off at the top of the column via the line 28 . The higher partial pressure of the low boiler in the incoming liquid is the reason that, according to Raoult's law, the low boiler fraction above the liquid, ie in the emerging clean gas, has a higher proportion. In the clean gas there are therefore fewer impurities on heavy boilers.

Durch diesen Betrieb des Verdampfer nach Fig. 2 ist somit die 2te Aufgabe der Erfindung erfüllt, nämlich bei der Verflüssi gung von Erdgas die Abtrennung der besser verwertbaren Schwer sieder in die Flüssigphase, zu verbessern.2 operation of the evaporator according to FIG. 2 thus fulfills the second object of the invention, namely in the liquefaction of natural gas to improve the separation of the more usable heavy boilers into the liquid phase.

Beide geschilderten Möglichkeiten, der Betrieb bei höherem Druck und eine Kondensataufgabe über die Kolonne 32, kann man kombinieren. Hierdurch ist es z. B. bei der Erdgasproduktion möglich, auf die lnstallation des heute üblichen Verdichters zur Einspeisung des Reingases in ein Gasnetz zu verzichten.Both of the options described, the operation at higher pressure and a condensate feed via column 32 , can be combined. This makes it z. B. in natural gas production possible to dispense with the installation of the current compressor for feeding the pure gas into a gas network.

Die vorstehend beschriebenen Verbesserungen entstehen bei der Einführung des Verfahrens in einen bestehenden Prozeß auf der Reingasseite.The improvements described above arise at Introduction of the process into an existing process on the Clean gas side.

Das Rohgas wird bei der Reinigung von Erdgas vor der Konden sation der Schwersieder in verschiedenen Stufen vorbehandelt, um Verunreinigungen wie Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid oder Wasser abzutrennen. Besonders unangenehm ist der Wasseranteil, der beim Ausfrieren in lndirektkondensatoren die Kühlflächen mit Eis belegt. Im folgenden wird nun der Rohgasweg über die Leitung 40 und den Wäscher 41 und die Leitung 2 beschrieben.The raw gas is pretreated in the purification of natural gas before the condensation of the high boilers in various stages in order to separate contaminants such as hydrogen sulfide, carbon dioxide or water. The water content is particularly unpleasant, since it freezes the cooling surfaces with ice when frozen in direct condensers. The raw gas path via line 40 and washer 41 and line 2 will now be described.

Das verschmutzte Rohgas wird über die Leitung 40 dem Wäscher 41 zugeführt und unterhalb den Einbauten 42 aufgegeben. Über die Leitung 43 und die Förderpumpe 44 ist um den Wäscher ein Flüssigkeitskreislauf installiert. Bezüglich des eintretenden Rohgases arbeitet der Wäscher 41 als Gegenstromkondensator. Die Waschflüssigkeit ist das Kondensat aus dem Rohgas. Für die Kondensation der Waschflüssigkeit und die Abkühlung des Rohga ses muß Wärme abgeführt werden.The contaminated raw gas is fed to the scrubber 41 via the line 40 and fed in below the internals 42 . A liquid circuit is installed around the scrubber via line 43 and feed pump 44 . Regarding the incoming raw gas, the scrubber 41 works as a counterflow condenser. The scrubbing liquid is the condensate from the raw gas. Heat must be dissipated for the condensation of the washing liquid and the cooling of the raw gas.

Erfindungsgemäß kann diese Wärme über 2 Wege abgeführt werden:According to the invention, this heat can be dissipated in two ways:

1. The washing liquid is fed via lines 45 and 30 to the evaporator 26 as a heat carrier and the cooled washing liquid is returned to the liquid circuit 43 via lines 31 and 46 .
2. By supplying liquid low boilers via lines 25 , 48 and 47 into the liquid circuit 43 .

In beiden Fällen wird die Kühlleistung in dem Wäscher 41 und dem Gastrom über die Waschflüssigkeit eingebracht. Im Fall 1 wird die Waschflüssigkeit indirekt im Verdampfer 26 unter kühlt. Im Fall 2 dagegen wird die Konzentration in der Waschflüssigkeit zum Leichtsieder hin verschoben. Dies führt beim Kontakt der Flüssigkeit mit dem Gasstrom zu einem Aus dampfen und damit zu einer Kühlung im Wäscher 41. Erfindungsgemäß wird durch das Ausdampfen von Leichtsieder aus der Flüssigkeit im Wäscher 41 bereits ein Reinigungseffekt in dem Gasstrom erzielt.In both cases, the cooling capacity in the washer 41 and the gas flow is introduced via the washing liquid. In case 1 , the washing liquid is indirectly cooled in the evaporator 26 . In case 2, however, the concentration in the washing liquid is shifted towards the low boiler. When the liquid comes into contact with the gas stream, this leads to vaporization and thus cooling in the scrubber 41 . According to the invention, a cleaning effect in the gas stream is already achieved by the evaporation of low boilers from the liquid in the scrubber 41 .

Der verdampfte Leichtsieder wird mit dem Rohgas über die Leitung 2 und 3 dem Waschkondensator 4 zur erneuten Kondensation zugeführt.The evaporated low boiler is fed with the raw gas via lines 2 and 3 to the washing condenser 4 for renewed condensation.

Bei der beschriebenen Abkühlung im Wäscher 41 gefriert auch das Restwasser aus. Aber es kondensiert in der Waschflüssig keit und gelangt mit dieser als Eis in den Wäschersumpf. Das Eis hat eine höhere Dichte als die Normal-Paraffine und sinkt deshalb in dem Wäschersumpf ab. Über die Leitung 49 kann das Restwasser als Eis aus dem Wäscher 41 abgezogen werden.With the cooling described in the scrubber 41 , the residual water also freezes out. But it condenses in the washing liquid and reaches the laundry sump as ice. The ice has a higher density than normal paraffins and therefore sinks in the laundry sump. The residual water can be drawn off as ice from the washer 41 via the line 49 .

Die Behandlung des Rohgasstromes in dem Wäscher 41 zeigt, daß bei der Installation des neuen Verfahren in einen bestehenden Prozeß zur Ergasreinigung auch die Vorstufe nämlich die Wäsche des Gastromes bei 100 bar mit einer hygroskopischen Flüssig keit vereinfacht werden kann.The treatment of the raw gas stream in the scrubber 41 shows that when the new method is installed in an existing process for gas purification, the preliminary stage, namely the washing of the gas stream at 100 bar with a hygroscopic liquid, can be simplified.

Die Behandlung eines Gastromes mit einem Verfahren nach Fig. 1 und Fig. 2 zeigt weiter, daß mit diesem Verfahren es möglich ist, ohne den Einsatz von herkömmlichen Kälteanlagen einen Leichtsieder aus einem Gasstrom abzutrennen. Erfindungsgemäß ist es auch möglich, die Reinigungsleistung des Verfahrens weiter zu verbessern, indem die Behandlung für das erzeugte Gas nach Anspruch 1 für den gesamten Gastrom oder für Teilströme wiederholt wird.The treatment of a gas stream with a method according to FIG. 1 and FIG. 2 further shows that with this method it is possible to separate a low boiler from a gas stream without the use of conventional refrigeration systems. According to the invention, it is also possible to further improve the cleaning performance of the method by repeating the treatment for the gas generated according to claim 1 for the entire gas stream or for partial streams.

Claims

1. Process for the separation or purification of a gas stream consisting of several vaporous substances such. B. natural gas, characterized in

- That the gas stream is liquefied in a first stage and
- In a subsequent second stage, the low boilers are partially evaporated as pure gas by supplying heat from the liquid.

2. The method according to claim 1, characterized in that the liquefaction of the gas stream in a washing condenser takes place as the washing liquid in the washing condenser higher-boiling condensate of another substance is used and this substance has an ideal behavior with the gas flow having.

3. The method according to claim 1-2, characterized in that the partial evaporation of the low boiler from the condensate of the gas flow in an indirect heat exchanger Supply of heat is carried out.

4. The method according to claim 1-3, characterized in that the low boiler is evaporated in a column and through the application of the liquid at the top of the column a purer one vaporous gas stream is generated.

5. The method according to claim 1-4 characterized in that the pressure in the condensate of the gas stream before evaporation is increased and a gas with higher pressure in the evaporator is produced.

6. The method according to claim 1-5, characterized in that the washing liquid in a separate circuit with a Distillation is processed.

7. The method according to claim 1-6, characterized in that Higher boiling components in the washing liquid circuit through partial condensation from the liquid be separated.

8. The method according to claim 6, characterized in that the loss of washing liquid by giving up a Condensates with a higher proportion of low boilers at the top of the Distillation is reduced.

9. The method according to claim 1 to 8, characterized in that the liquefaction and evaporation of the separated Repeated gas flow in a downstream system to produce a cleaner gas.

10. The method according to claim 1-9, for the treatment of an earth gas flow, characterized in that as a washing liquid, a higher-boiling normal paraffin ver is applied.

11. The method according to claim 1 to 10, characterized in that before the liquefaction of the gas stream this in one Washer with liquid circuit is cleaned and cooled.

12. The method according to claim 1 to 11, characterized in that the heat for cooling the raw gas and the heat for the condensation of heavy boiling fractions in the Raw gas, by releasing the low-boiling condensate in the rivers liquid cycle of the scrubber, from which the low-boiling Then evaporate portions, or is removed by cooling the liquid.

13. The method according to claim 1 to 12, characterized in that the heat is removed from the liquid in the evaporator 26 .

14. The method according to claim 1 to 13, characterized in that the purity of the gas by upstream of a wash Separation of high boiler parts and making the lighter boiling fractions in the raw gas are improved becomes.