Plattenwärmeübertrager in Gas- und Flüssiggas(LNG)-Anlagen

In Anlagen zur Förderung und Aufbereitung von Erdöl und Erdgas, in Raffinerien oder in LNG – Anlagen arbeiten GESMEX Plattenwärmeübertrager als Flüssigkeitskühler, Gaskühler, Kondensatoren, Verdampfer, Teilkondensatoren oder Teilverdampfer. Die folgenden Anwendungsbeispiele stehen für die Erfahrung von GESMEX in diesen Bereichen:


Erdgastrocknung mittels LTS Verfahren (Low-Temperature-Separation)

Das Erdgas (NG) einer Bohrung ist mit Wasserdampf gesättigt und muss vor dem Einspeisen in eine Pipeline auf einen Maximaldampfgehalt getrocknet werden. Dabei werden verschiedene Verfahren verwendet. Beim LTS Verfahren wird der Taupunkt des Erdgases durch Auskondensieren des Wasserdampfes eingestellt. Erfahrungen der Erdgaslieferanten mit Rohrbündelkondensatoren zeigten, dass das auskondensierte Wasser mit ebenfalls auskondensierten schweren Kohlenwasserstoffen bei niedrigen Temperaturen (-5 bis-15°C) eine gallertartige Masse bildet, die zur Verstopfung der kondensatableitenden Einrichtungen oder des Wärmeübertragers führen kann. Um dies zu verhindert wird gewöhnlich Glykol oder Methanol in den Apparat am Erdgaseintritt eingespritzt.

Gesmex hat für das LTS Verfahren einen speziellen Wärmeübertrager (XPS-LTS) entwickelt, der sowohl mit einer Glykoleinspritzung als auch mit einer Flüssigkeitsableitung ausgerüstet ist.

XPS-LTS

Als Kühlmedium steht das Erdgas selbst zur Verfügung. Das aus dem XPS-LTS austretende Erdgas wird dazu in einem Chiller um 5- 10 K heruntergekühlt und dann im Gegenstrom zurück durch den XPS-LTS Apparat geführt.

Das Erdgas wird dadurch wieder aufgewärmt und tritt nur um wenige Kelvin kälter aus als es in den XPS-LTS eingetreten ist. Diese interne Wärmerückgewinnung führt zu einer Entfeuchtung des Erdgases ohne die Temperatur merklich abzusenken. Gleichzeitig wird das Kondensat sicher ausgeschleußt.

Der oben erwähnte Chiller ist ebenfalls ein GESMEX Wärmeübertrager. Es ist der Verdampfer einer Kälteanlage. Zur Tröpfchenabscheidung wurde er mit einem Dampfdom ausgestattet.

Beispiel:
XPS-LTS
Typ:
XPS 100
Bauform:
Gegenstrom, vollverschweißt
Besonderheiten:
Rekuperator, Glykol Injektion, Flüssigkeitsausschleusung
Installationsort:
Deutschland

Beispiel:
Chiller
Typ:
XPS 100
Bauform:
Gegenstrom, vollverschweißt
Besonderheiten:
verdampfendes Kältemittel kühlt Erdgas
Installationsort:
Deutschland


Erdgasvorwärmung

Wird Erdgas in einer Turbine entspannt, kühlt es sich ab. Man nennt dieses Phänomen Joule-Thomson-Effekt . Diese Abkühlung kann unerwünschte Effekte auslösen, deswegen ist es erforderlich das Erdgas vorzuwärmen.

Zur Aufwärmung werden Apparate mit großen Verteilern benötigt:

Beispiel:
Erdgasvorwärmer
Typ:
XPS 200
Bauform:
öffenbar
Besonderheiten:
Hochdruck, Gasverteiler notwendig
Installationsort:
Deutschland


Liquified Natural Gas (LNG)

Flüssiges Erdgas (LNG) spielt vor allem in Gegenden eine Rolle, die nicht durch Pipeline mit Erdgas versorgt werden. Das LNG wird meist auf Schiffen transportiert. Für Verflüssigungsanlagen und Verdampfungsanlagen in den Häfen werden Wärmeübertrager benötigt, die für tiefe Temperaturen bis -162°C und Drücken bis 80bar geeignet sind. Zur Verflüssigung muss das Gas mehrmals komprimiert und gekühlt werden. Ein effektiver Wärmeübergang wie der in Plate & Shell Apparaten ist eine große Kostenersparnis.

Beispiel:
Rückkondensator
Typ:
XPS 200
Bauform:
vollverschweißt
Besonderheiten:
Tieftemperaturanwendung, Marine
Installationsort:
Deutschland


Erdgasentschwefelung (Gas Sweetening)

Die Entfernung von H2S und CO2 aus Erdgas (Sauergas) wird auch Gas Sweetening genannt. Der Schwefelgehalt im Erdgas unterliegt einem Grenzwert. Ist der H2S Gehalt im Erdgas zu groß kann es nicht in eine Pipeline eingeleitet werden. Der Schwefel wird durch ein regenerierbares Lösungsmittel, typischerweise Amine wie Monoethanolamine (MEA) oder Diethanolamin (DEA), absorbiert. Bei der Regeneration des Lösungsmittels wird ein Teil der Prozesswärme in Economizern zurückgewonnen und das Lösungsmittel in einem Verdampfer (Reboiler) von den absorbierten Komponenten getrennt. Für diese Regenerationsschritte ist der Plate and Shell Apparat ein idealer Wärmeübertrager.

Beispiel:
Gas Kühler
Typ:
XPS 50
Bauform:
vollverschweißt
Besonderheiten:
H2S beständiges Material
Installationsort:
Deutschland


Wasserstofferzeugung

In Anlagen zur industriellen Herstellung von Wasserstoff werden leichte Kohlenwasserstoffe aus Erdgas zu reinem Wasserstoff aufbereitet. Das häufigste Verfahren ist die Dampfreformierung wobei ein Dampf-/Kohlenwasserstoffgemisch unter Erhitzung zu Wasserstoff und Kohlenmonoxid reagiert.

XPS – Plate & Shell Wärmeübertrager werden im Dampfsystem als Kondensatvorwärmer und Kesselspeisewasserkühler eingesetzt. Aufgrund hoher Temperaturen erfordern die Systeme hohe Designdrücke. Hier ist die hohe Druckbeständigkeit von lasergeschweißten GESMEX – Apparaten von besonderem Vorteil.

Beispiel:
Kesselspeisewasserkühler
Typ:
XPS 50
Bauform:
öffenbar
Besonderheiten:
Designdruck 135 bar, öffenbar, mehrpässig auf der Plattenseite
Installationsort:
Finnland


Wärmeübertrager in Hilfssystemen und zur Wärmerückgewinnung

Neben prozessspezifischen Aufgaben finden GESMEX Plattenwärmetauscher auch in Hilfs- und Versorgungssystemen Anwendung: als Heizer von Reinigungslösungen, Kühler von Schmierölen, zur Drucklufttrocknung, Mantelkühlung

GESMEX Plattenwärmeübertrager werden eingesetzt zur Wärmerückgewinnung aus Brüden oder Entspannungsdampf, in Abwasseranlagen, zur Wärmerückgewinnung oder Stromerzeugung aus Abgasen

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XPS

XPS – Plate & Shell Wärmeübertrager eignen sich hervorragend für die Wärmeübertragung zwischen Flüssigkeiten, Gasen oder für Verdampfungs- oder Kondensationsaufgaben. Die dichtungslose und zylindrische Bauform erlaubt Betriebsdrücke von Vakuum bis 400 bar und Temperaturen von -200 bis 450°C.

XPT

XPT – Thermoplate Wärmeübertrager sind besonders gut für den Einsatz in verschmutzen Medien und für minimale Druckversluste bei großen Volumenströmen geeignet. Die vollverschweißten Platten sind von Vakuum bis 60 bar und von -200 bis 800 °C einsetzbar.