DE1501725A1 - Verfahren zur Verfluessigung und Unterkuehlung eines kryogenen Gases - Google Patents
Verfahren zur Verfluessigung und Unterkuehlung eines kryogenen GasesInfo
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Description
■THE LUlIiaUS GOlIPAiTI,
35p Lladison Avenue, New York, New York 10017 (V.St.A.)
35p Lladison Avenue, New York, New York 10017 (V.St.A.)
Verfaliren zur Verflüssigung und Unterkühlung eines
kryogenen Gases
Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Entfernung von Wärme bei Temperaturen zwischen dem Siedepunkt
von Methan bei erhöhten Drücken (etwa -85°C; -12O0F)
und den Siedepunkt von Luft oder Stickstoff bei etwa atmosphärischen
Druck (etwa ~195°C; -3200F); das Verfahren gemäß der Erfindung findet Anwendung bei Arbeitsxveisen zur Verflüssigung
von kryogenen Gasen, wie Luft, Stickstoff, Methan, Erdgas u.dgl., in Fällen und unter Bedingungen, wo es notwendig
ist, die Temperatur des bereits verflüssigten Materials weiter abzusenken, um dessen Dampfdruck - etwa zum Zwecke
der Lagerung oder Versendung des Materials - auf Atmosphärenaruck oder nahezu atmosphärischen Druck zu verringern.
909844/1391
Das Verfahren umfaßt ein Verflüssigen des Gases
bei hohem Druck in einer Anzahl von Kühlstufen, die in einer Kaskadenanordnung miteinander verbunden sind, ein
Unterkühlen des noch unter hohem Druck stehenden verflüssigten Gases mit Stickstoff, einen Wärmeaustausch zwischen
hoch verdichtetem Stickstoff und dem bei der Unterkühlung ^ benutzten Stickstoff, gefolgt von einer Verdichtung dieses
Stickstoffs und einem Wärmeaustausch mit weiterem Stickstoff, und ein Entspannen des gekühlten und verdichteten Stickstoffs
zur Absenkung seiner Temperatur bis auf einen Punkt, wo er für die Arbeitsstufe der Unterkühlung benutzt werden
kann.
Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend insbesondere auf Erdgas Bezug genommen, es ist jedoch ersichtlich,
daß das Verfahren gemäß der Erfindung auch auf andere tiefsiedende verflüssigbare Gase, wie Luft, Stickstoff,
Helium, Sauerstoff u.dgl., anwendbar ist. i.rirr/v
Das Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt eine
anfängliche Verflüssigung des Gases, bei der zur Erläuterung herangezogenen Ausführungsform also des Erdgase.s, ,
in schrittweisen Stufen durch Anwendung einer Mehrzahl von
Kühlmitteln in einer solchen T/eise, daß jedes Kühlmittel zur Entfernung der maximalen Wärmemenge benutzt wird,
gefolgt von einer Unterkühlung des verflüssigten Gases in einem geschlossenen Stickstoffsystem mit Verdichter und
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Entspannungseinrichtung. Der Druck des verflüssigten Erdgases wird dann auf eine für Lagerungszwecke o.dgl. geeignete
Höhe verringert, wobei ein bei der Druckverringerung erzeugtes Abgas benutzt wird, um das verdichtete Stickstoffgas vor
der Entspannung zu kühlen.
Es sind bisher verschiedene Verfahren zur Verflüssigung von Erdgas in einer kaskadenartigen Vorrichtung und
weiteren Unterkühlung der Flüssigkeit zur Anwendung gekommen. Im allgemeinen benutzen derartige Verfahren einen Bestandteil
des flüssigen Stroms, der durch Entspannung der Flüssigkeit auf einen Druck in Jiähe des Atmosphärendrucks erhalten
wird, zum Unterkühlen der Flüssigkeit.
Es wurde festgestellt, daß wesentliche Einsparungen und eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit erzielt werden
kann» wenn man im Gegensatz zu der vorstehend erläuterten Arbeitsweise die Unterkühluni; mit einem geschlossenen
Verdichter-Entspanner-Stickstoffkreislauf durchführt; als
Hau für cie Verbesserung der Wirtschaftlichkeit dient hierbei
die Energie, die notwendig ist, um Wärme aus der Flüssigkeit abzuziehen.
Hauptaufgabe der Erfindung ist demgemäß die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Entfernung von Wärme aus
flüssigen kryogenen Gasen im allgemeinen und insbesondere
aus Erdgas, und zv/ar mit einem geringeren Energieverbrauch,
als das cislier Möglich war.
909844/1391
Verschiedene andere Merkmale und technische Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung gehen aus der nachstehenden
Beschreibung einer Ausführungsform hervor.
Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit
der anliegenden Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform weiter erläutert.
Fig. 1 ist eine Kondensationskurve für Erdgas bei 35*2 ata (500 psia) und zeigt die Wärmemenge, die im Temperaturbereich
zwischen 10° und -1570C (50° bis -2500F) je
100 kg-mol (100 lbs.mols) entfernt werden muß.
Fig. 2 zeigt ein vereinfachtes schematisches Fließbild,
das eine Ausführungsform der Erfindung in Anwendung auf die Verflüssigung und Unterkühlung von Erdgas veranschaulicht
.
Fig. 3 ist ein Mollier-Diagramm des Stickstoffkreislauf
es, wie er bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zur Anwendung kommt.
In der nachstehenden Beschreibung wird als Beispiel auf ein Erdgas oder verflüssigtes Erdgas (in der Fachliteratur
zuweilen auch als "LKG" bezeichnet) der nachstehend aufgeführten Zusammensetzung Bezug genommen, wobei ersichtlich
ist, daß Wasser und saure Komponenten vor der Verflüssigung durch herkömmliche Maßnahmen aus dem Erdgas enaf erzrc v/erden;
9098U/1391
Methan | und | höher | 87 | ,0 |
Äthan | 11 | ,0 | ||
Propan | 2 | ,0 | ||
In der Fig, 1 sind die Temperatur als Ordinate und die entfernte Wärmemenge (unterhalb 27°C; 800F) für
100 kg-mol (100 Ibs.mols) Gas als Abszisse aufgetragen.
Die dargestellte Kurve gilt für Erdgas der vorstehend an- i gegebenen Zusammensetzung bei 35»2 ata (500 psia); dies ist
ein geeigneter und zweckmäßiger Druck, da er etwa den normalerweise
angetroffenen Bohrlochkopfdrücken entspricht.
v/ie aus der Pig, 1 hervorgeht, beginnt die Kondensation
des Gases am Punkt a, d.h. der ersten Unstetigkeit, bei einer Temperatur von -540C (-650F). Die Verflüssigung
ist beendet am Punkt b, d.h. der zweiten Unstetigkeit, "bei einer Temperatur von - 880C (-127°F). Um die Verflüssigung
herbeizuführen, d.h. den Punkt b zu erreichen, ist es notwendig, ^53 * 556 =* 254.5OO kcal/100 kg-mol Gas (458.000 BTU/100 "
Ibs.nols) zu entfernen. Wie in der Pig. 1 angedeutet .ist,
kann dies erfolgen, indem man zuerst einen Propylenkühlkreislauf
und als zweites einen ithvlenkühlkreislauf anwendet.
Um das verflüssigte Erdgas der vorstehend angegebenen
Zusammensetzung bei oder in Nähe von Atinosphärendrusk zu
.lagern, rauß es von der Verflüssigungstemperatur, d.h. -880C
(-1270H1), auf -1580C (-2520F) gekühlt werden; bei der letztgenannten
Temperatur beträgt sein Dampfdruck 1,24 ata
909844/1391
(17 »7 psia). Natürlich, ändert sich der Dampfdruck mit der
Zusammensetzung und der Fachmann wird im Rahmen der Erfindung im Einzelfall eine Temperatur wählen, die für die
gerade zur Anwendung kommenden Lagerungs- oder Transporteinrichtungen
geeignet ist. Um die Temperatur auf. -1580C (-2520F) abzusenken, ist es notwendig, weitere 218 · 556 =»
121.000 kcal/100 kg-mol (218.000 BTU/100 lbs.mols) an verflüssigtem
Erdgas abzuführen, d.h. in der Fig. 1 vom Punkt b zu dem Punkt c zu gehen. Wie nachstehend näher dargelegt wird,
erfolgt dies mit dem geschlossenen Stickstoffkreislauf, der
ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellt.
In der Fig. 2 ist ein vereinfachtes schematisches Fließbild
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in
Anwendung auf die Verflüssigung und Unterkühlung von Erdgas dargestellt. Es ist ersichtlich, daß verschiedene zusätzliche
Apparateteile, die in der .Fig. 2 nicht dargestellt sind, ) bei einer gegebenen technischen Anlage vorgesehen werden,
beispielsweise Pumpen, Ventile, Hegeleinrichtungen, Stromkreise, Betriebsmittelkreise u.dgl. Ihre Anordnung und
Verwendung kann jedoch von einem Fachmann ohne erfinderisches
Zutun vorgenommen werden.
Gemäß Fig. 2 tritt Erdgas durch eine Leitung 10 ein und wird zunächst entschwefelt und entwässert, um
alle sauren Komponenten lind den Wasserdampf daraus zu .mc-
eine Einrichtung zur Herbeiführung dieser Mai;nahmen
«09844/1391 "DOR1G1NAL
ist allgemein mit 12 bezeichnet. Daß Gas wird zuerst mit
Hilfe von Kältemittelkühlern (chillers) 14, 16 und 18 auf etwa -340O (-3O0F) abgekühlt; es ist ersichtlich, daß die
Anzahl an Kühlern, die in dieser und anderen Stufen des
Verfahrens gemäß der Erfindung zur Anwendung kommen, entsprechend geändert werden kann, um eine Anpassung an die
Bedingungen der im Einzelfall vorliegenden besonderen Vorrichtung vorzunehmen. Pur diese Kühlung erster Stufe wird
ein Propylenkuhlmittel, das durch Leitungen 42 und 44 strömt, verwendet; die Kühlmitteleinrichtung 40 vervollständigt
den Propylenkreislauf. Anschließend an die Kühlung erster
Stufe wird das Gas in Kältemittelkühlerr.. .?*.,, 22 und 24
weiter auf -3S°C (-1270I1) abgekühlt; diese Kühler werden
durch Leitungen 48 und 50 mit einem Äthylenkühlmittel gespeist,
wobei eine Kühlmitteleinrichtung 46 den Kühlnittelkreie
vervollständigt. Die beiden ioihlmitteleinrichtungen 40 und 46 sind na ca Art einer jiaskade miteinander verbunden,
wobei Propylen durch eine Leitung 52, einen Propylenkoiidencator
55 und eine Leitung 54 strout. Dies ist eine
herkömmliche LietAoüe der ioipplun- retreruiter üühlmittelkreisläui'e.
Lxmnensiertes ]?lü;33ibercUa3 verläßt den Kühler 24
durch eiH^ Leixunj 25 bei einer Jenperatur et\7as unterhalb
oes Punktes vollständiger Verflüssigung und wird von dort
ii: sinen Unterlcühler 26 geleitet, in dem es durch Stickstoff
909844/1391 SAD oa,G1NAL
in der nachstehend beschriebenen Weise auf -1580C (-abgekühlt
wird. Nach der Kühlung im Unterkühler 26 fließt das verflüssigte Erdgas über eine Leitung 27, bei einer Temperatur
von -1580C (-2520F) und noch bei einem Druck von
35i2 ata (500 psia), in eine Entspannungstrommel (flashdrum)28,
wo der Druck auf nahe Atmosphärendruck abgesenkt wird; das verflüssigte Erdgas wird dann durch eine Leitung 30, eine
™ Pumpe 32 und eine Leitung 34- in Lager- oder 'JDransporteinrichtungen
(nicht dargestellt) abgeführt. Abgas aus der Entspannungstrommel 28 fließt durch eine Leitung 100 und wird in einer
noch zu beschreibenden Weise behandelt.
Zur Erläuterung des Stickstoffkreislaufes, der dem
Unterkühler 26 Kühlmittel zuführt, ist es zweckmäßig, den Stickstoffstrom ausgehend von einer Leitung 94 unmittelbar
vor der Verdichtung in einem Verdichter 74 zu verfolgen.
Der aus der Leitung 94 zufließende Stickstoff wird in drei
^ Stufen mit zwiechengeschalteter Wärmeabführung in Zwischenkühler η 80 und 82 und einen Nachkühler 84 verdichtet, wobei
der Zwischenkühler 80 durch eine Leitung 86, der Zwischenkühler 82 durch eine Leitung 88 und der Nachkühler 84 durch
eine Leitung 90 geapeiit werden« leiter ict eise geeignet·
Amtrieeeeinriehtune 76 verge sehen, um «eweal «en Y er« letter
als auch einen Intspann*r 64 tu treiben} prakti··» üfeermiaBt
der Imtepamaor 64 einen wesentlichen Teil der Verdichtungarbeit.
BAD
9098U/1391
Der verdichtete Stickstoff fließt durch eine Leitung
ab und wird in einem Wärmeaustauscher 72, einem Kältemittelkühler 70, einem Wärmeaustauscher 68 und einem Kältemittelkühler
66 weiter gekühlt. Die Kühler 70 und 66 werden als
Kühlmittel mit Ithylen (Propylen) von -54-0C (-650F) über
Leitungen 122 bzw. Ithylen von -95°C (-1400F) über Leitungen
120 gespeist. Der Stickstoff verläßt den Kühler 66 durch eine Leitung 61 bei einem Druck von etwa 43 ata (620 psia) und
einer (Temperatur von -94° C (-1370F) und wird in den Entspanner
geleitet, wo der Druck auf etwa 7 ata (100 psia) verringert wird; die sich ergebende !Temperatur beträgt -161°C(-258°F).
Aus dem Entspanner 64- fließt der Stickstoff durch eine Leitung
60 in den Unterkühler 26, um das verflüssigte Erdgas auf -1580O (-2520F) zu unterkühlen. Danach fließt der Stickstoff
aus dem TJnterkühler 26 durch eine Leitung 62 ab und er wird in den Wärmeaustauschern 68 und 72 durch in Gegenrichtung
fließenden warmen Hochdruckstickstoff wieder angewärmt. "
Auf diesem Wege kommt der Stickstoff mit einer Temperatur von etwa 27°G (800F) und einem Druck von etwa 6,75 ata
(96 psia) wieder zu der Leitung 94 zurück, womit der Stickstoff
kreislauf geschlossen ist.
Y/ie vorstehend erwähnt, war es bisher üblich, eine Komponente des Gases selbst zur Herbeiführung der Unterkühlung
des verflüssigten Gases zu verwenden. Das Verfahren [-jemüß der Erfindung bedient sich eines geschlossenen Stick-
909844/1391
stoffkreislaufes für diesen Zweck. Jedoch kann auch der
Gasanteil, der in der Trommel 28 durch Entspannung verdampft, in dem Verfahren ausgenutzt werden. Dieses Gas, das in
erster Linie aus Methan besteht, verläßt die Entspannungstrommel 28 durch eine Leitung 100 und wird dann als Wärmeaustauschmedium
in den Wärmeaustauschern 68 und 72 benutzt, um den im Gegenstrom dazu fließenden verdichteten Stickstoff
zu kühlen; es wird dann durch eine Leitung 104- zu einem Hilfsverdichter 106 geleitet und durch Leitungen 108, 110
und 112 zu den anfangs erläuterten Kühlmitteleinrichtungen 40 und 46 geführt.
Die Vorteile des geschlossenen Stickstoffkreislaufes
gemäß der Erfindung mit Verdichter und Entspannungseinrichtung sind in der 3?ig. 3 erläutert; diese zeigt ein Mollier-Diagramm
des Stickstoffkreislaufes. Das Diagramm in der
unteren rechten Ecke der !ig. 3 stellt den idealisierten " Kreisprozeß aus einem adiabatischen Kompressor und Entspanner
und einem Wärmeaustauscher dar.
Der Punkt a in der Pig. 3 entspricht dem Stickstoff in der Leitung 94- gemäß Fig. 2. Der Stickstoff wird in drei
Stufen von 6,75 auf 43,6 ata (96 auf 620 psia), entsprechend dem Punkt b, verdichtet, wobei die Zwischenkühler 80 und 82
und der Nachkühler 84· in der angegebenen Weis· Wärme entfernen. Der verdichtete Stickstoff wird von 320G (9O°3?)
auf -94-0G (-1370F), entsprechend dem Punkt c, gekühlt, wenn
9Q98U/1391
er über die Kühler 70 und 66 und die Wärmeaustauscher 72 und
68 fließt. Wenn der gekühlte und verdichtete Stickstoff durch den Entspanner 64 geht, wird er auf 7 ata (100 psia)
entspannt, wobei sich eine Temperatur von -1610G (-2580P)
ergibt; dies entspricht dem Punkt d. Zwischen den Punkten d und e gemäß Pig. 3 strömt der Stickstoff durch den Unterkühler 26; der Abschnitt von dem Punkt e zurück zu dem Punkt a
entspricht dem Jfluß des Stickstoffs durch die Leitung 62, "
die Wärmeaustauscher 68 und 72 und zurück in die Leitung ?A,
d.h. zu dem vorstehend angegebenen Ausgangspunkt, von wo · eich der Kreisprozeß wiederholt.
Zur besseren Übersichtlichkeit sind die Bedingungen in jeder Stufe des Stickstoffkreislaufes, d.h. der Druck,
dl· Temperatur und der Wärmeinhalt (Enthalpie i) an jeden der
fruakte der fig. 3 in d.er nachstehenden Tabelle I aufgeführt.
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3AD ORIGINAL
Tabelle I | Druck | (psia) | Temperatur | 0C | (0F) | Wärmeinhalt | (186,0) | |
Punkt des | ata | (96) | 27 | (80) | kcal/kK-mol(BTU/lb.mol | (185,96) | ||
Kreis prozesses |
6,75 | (615) | 32 | (90) | 103,2 | )149,52) | ||
a | 43,2 | -44 | (-47,3) | 103,19 | (144,71) | |||
b | (610) | -51 | (-60) | 83,1 | (125,45) | |||
b1 | 42,8 | (605) | -87 | (-125) | 80,4 | (125,45) | ||
b" | 42,5 | (600) | -94 | (-137) | 69,7 | (98) | ||
b1■ · | 42,2 | (100) | -161 | (-258) | 69,7 | (130,3) | ||
C | 7,03 | (98) | -95 | (-140) | 54,5 | (149,56) | ||
d | 6,89 | ( 97) | -54 | (-65) | 72,4 | |||
e | 6,82 | 83,1 | ||||||
el | ||||||||
Es ist ersichtlich., daß die in der vorstehenden Beschreibung angegebenen Enddrücke des Stickstoffkreislaufes
von etwa 6,75 bzw. 43 ata (96 - 615 p&ia) nur zur Veranschaulichung
herangezogen wurden und nur einen bevorzugten Druckbereich darstellen, der einzig wegen der bequemen Zugänglichkeit
von Wärmeaustauschern mit diesem Bereich gewählt wurde. Für eine wirksame Durchführung des Verfahrens gemäß
der Erfindung ist es nicht erforderlich, diese besonderen Drücke einzuhalten, und tatsächlich v/urae festgestellt, daß
der Vfirkungsgrad des Kreisprozesses noch etwas verbessert
wird, wenn höhere Drücke, beispielsweise etwa 10 bis 70 ata
(150 - 1000 psia), zur Anwendung koi.iu.ien. Ss ist klar, daß
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ein Fachmann die günstigste und wirksamste Einrichtung, die
an irgendeinem gegebenen Ort zu irgendeiner gegebenen Zeit zur Verfügung steht, benutzen wird und das Verfahren gemäß
der Erfindung entsprechend anwendet.
Auf der Grundlage der in der vorstehenden Beschreibung des Stickstoffkreislaufes gemäß der Erfindung- angegebenen
Y/erte wurde ermittelt, daß mit einem Kompressor, der einen adiabatisehen wirkungsgrad von 0,92 hat, zusammen mit einem f
lint spanner, der einen adiabatischen Wirkungsgrad von 0,83
Lininum hat, der Energie-bedarf zur Entfernung der vorgenannten
wärmemenge bzw. zur Aufbringung der genannten Unterkühlungsleistung 213 X 556 = 121.000 kcal je Stunde Je 100 kg-mol
(213.000 Bl1U per-hour per 100 Ibs.nols), aus einem'System bei
33°G (100°^), etwa 223 Brems-PS (225 3HP) beträgt, unter Einschlu.fi
von Verlusten. Im Vergleich hierzu sind zur rlerbeixüiirung
dieser Wärmeentfernung nach einem vollständig reversiolcn
Process und ohne Värmeverluste 104,3 Brems-PS (103 BHP)
erforderlich, so daß also der Wirkungsgrad des Kreisprozesses, bezogen auf den Wirkungsgrad eines Garnot-ilreisprozesses,
UG % beträgt. Dies ist, wie für den Fachmann ersichtlich, eine
wesentliche Verbesserung gegenüber den bisher angewendeten ünterkühlungsverfaiaren.
lic ist ersichtlich, daß die vorstehenden Einzelheiten
und Zahlenwerte zur Veransciiaulichung einer besonderen Ausr'Lii-Ui.gsi"ori,i
der Erfindung herangezogen wurden, daß die Er-
3AD
9098U/1391
- ΊΑ- -
findung aber nicht auf diese "besondere Ausführungsform beschränkt
ist und hinsichtlich der Maßnahmen, Materialien und Anordnungen der Teile entsprechende Änderungen vorgenommen
werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Weiterhin kann das Verfahren gemäß der Erfindung auf die Verflüssigung
und Unterkühlung einer Vielzahl von anderen kryogenen Gasen als Erdgas angewendet v/erden, letzteres wurde nur
zur Erläuterung einer Ausführungsform der Erfindung herangezogen.
BAD
909844/1391
Claims (7)
1) \ Verfahren zur Verflüssigung und Unterkühlung eines bei erhönwr Temperatur und hohem Druck zugeführten kryogenen
Gases, bei dem das Gas unter Aufrechterhaltung des Drucks durch Verringerung der Temperatur des Gases in einer Mehrzahl von *
Kühlstufen verflüssigt wird und die Kühlstufen in einer Kaskadenanordnung
miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß man
(a) das verflüssigte Gas in eine Unterkühlungszone führt, während es noch bei dem hohen Druck gehalten wird,
(b) Stickstoff bei einer Temperatur unterhalb der gewünschten
Endtemperatur des verflüssigten Gases in indirekten Wärmeaustausch mit dem Verflüssigten Gas leitet und hierdurch das
Gas auf die gewünschte Temperatur abkühlt,
(c) abfließenden Stickstoff aus der Stufe (b) in indirekten i
Wärmeaustausch mit hochverdichtetem Stickstoff leitet und hierdurch den abfließenden Stickstoff erwärmt und den verdichteten
Stickstoff kühlt,
(d) den abfließenden Stickstoff in einer Mehrzahl- von Stufen
verdichtet und kühlt,
(e) den verdichteten Stickstoff aus der Stufe (d) durch indirekten
Y/ärneaustausch mit dem abfließenden Stickstoff in
der Stufe (c) v/eiter kühlt,
Ö09844/1391
(f) den gekühlten verdichteten Stickstoff aus der Stufe (e)
entspannt, hierdurch seine Temperatur unter die gewünschte
Endtemperatur des verflüssigten Gases absenkt und den Druck des Stickstoffs verringert, und
(g) den kalten entspannten Stickstoff in die Stufe (b) leitet.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, . daß man den Druck des verflüssigten Gases auf etwa Umgebungsdruck
verringert, hierdurch eine gasförmige Fraktion dieses Gases erzeugt, die gasförmige Fraktion in indirekten Wärmeaustausch
mit dem hochverdichteten Stickstoff in der Stufe (c) bringt und dadurch den verdichteten Stickstoff weiter kühlt.
3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die gasförmige Fraktion nach dem Wärmeaustausch als
Wärmeaustauschmittel in den Kühlstufen verwendet.
4-) Verfahren nach Anspruch 2 oder 3>
dadurch gekennzeichnet, daß man das verflüssigte Gas vor dessen Druckver- | ringerung aus der Unterkühlungszone entfernt«
5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4-, dadurch gekennzeichnet, daß man den indirekten Wärmeaustausch in den
Stufen (c) und (e) in einer Mehrzahl von Gegenstiomwärmeaus-
tauschern durchführt und zusätzlich den verdichteten Stickstoff
nach jedem der Gegenstromwärmeaustauscher in einer Kältezone
kühlt.
6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch
gekennzeichnet, daß man die bei der Entspannung des Stickstoffs
909SU/1391
in der Stufe (f) gewonnene Energie zum Verdichten des Stickstoffs in der Stufe (d) verwendet.
7) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß man
(1) als kryogenes Gas Erdgas einsetzt,
(2) in der Kühlung Äthylen zur Abkühlung des Gases auf etwa
-340C (-3O0F) verwendet, λ
(3) das Gas mit einem Propylenkältemittel verflüssigt,
(4) bei der Unterkühlung das verflüssigte Gas durch Wärmeaustausch
mit Stickstoff von etwa -1610C (-2580F) auf eine
Temperatur von etwa -151° bis -1610C (-240° bis -2580F)
abkühlt,
(5) den Stickstoff in der Stufe (e) durch Wärmeaustausch mit abfließendem Stickstoff aus der Stufe (b) und durch Wärmeaustausch
mit einem Äthylenkältemittel weiter auf etwa -940C (-1370F) abkühlt und
(6) durch die Entspannung in der Stufe (f) die Temperatur des "
Stickstoffs auf etwa -161°C (-2580F) absenkt.
0 9844/1391
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