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Verfahren und Vorrichtung zur Entbenzinierung von Erdgasen.
In vielen Petroleumgruben treten mit dem Erdöl zusammen Erdgase zu Tage, die aus leichten Kohlenwasserstoffen - meist Methan, - Äthan und Propan-bestehen. Sie enthalten stets eine gewisse Menge niedrig siedender flüssiger Kohlenwasserstoffe-Butan bis Hexangelöst.
Man ist schon vielfach bemüht gewesen, diese flüssigen Kohlenwasserstoffe, die in ihrem Gemisch ein leichtes Benzin darstellenzu gewinnen, In der Regel verfährt man dabei so, dass man die Gase vermittelst kräftiger Kompressoren unter hohen Druck setzt und sie dabei zugleich abkühlt. Dabei scheidet sich das genannte Leichtbenzin aus.
Weit weniger kostspielig, sowohl in der Anlage wie auch im Betrieb, ist aber das Absorptionsverfahren, das daher auch in einem ähnlich gelagerten Falle, bei der Gewinnung von Benzol aus Kokereigasen, das Kompressionsverfahren vollkommen verdrängt hat. Bei ihm löst man in Rieseltürmen durch ein passendes Öl-bei Kokereigasen nimmt man zweckmässig Teeröl- die flüssigen Kohlenwasserstoffe aus dem Gas heraus, führt das gesättigte Öl in einen besonderen Destillierapparat, wo man mit Hilfe von direktem Wasserdampf das Benzol bzw. Benzin abtreibt und bringt dann das so wieder lösungsfähig gewordene Öl erneut in den Rieselturm zurück.
Die einfache Übertragung der für Benzolgewinnung bewährten Einrichtungen in die Erd- ölindustrie macht jedoch Schwierigkeiten. Denn die Benzolfabriken sind ausnahmslos so eingerichtet, dass bei ihnen die Rieseltürme unter ganz geringem Druck stehen, der kaum jemals über 100 ein Wassersäule hinausgeht, meist aber weit darunter bleibt. Das ist bei der Benzolgewinnung ausführbar, weil die grossen Gasmengen, welche zur Auswaschung kommen, stets in der Nähe verbraucht werden, so dass man ohne Umstände mit grossen Querschnitten der Gasleitungen, daher mit geringem Gasdruck, arbeiten kann.
In der Erdölindustrie aber soll das Gas oft kilometerweit fortgeleitet werden, weil es in der Regel als Kraftquelle für Neubohrungen in ziemlicher Entfernung vom Gewinnungsort dient ; man muss es daher unter ziemlich hohen Druck setzen, damit die Gasleitungen eng gewählt werden können und nicht unwirtschaftlich teuer ausfallen.
In der Erdölindustrie muss man also mit Gasdrucken rechnen, die bis zu einer Atmosphäre Überdruck ansteigen können, Die Einrichtungen müssen ferner so beschaffen sein, dass sie störungslos weiter arbeiten, falls der Gasdruck aus irgendeinem Grunde, wie plötzlicher Verbrauch von sehr viel Gas an irgendeiner Stelle des Leitungsnetzes, zeitweilig geringer sein und sogar bis auf den normalen Luftdruck fallen sollte.
Eine dafür geeignete Einrichtung soll im folgenden beschrieben werden. Sie unterscheidet sich auch noch dadurch vorteilhaft von der in der Kokereiindustrie üblichen, dass bei ihr das Austreiben des Benzins aus dem Erdöl nicht mit Hilfe von direktem, sondern von indirektem Wasserdampf geschieht. Man vermeidet dadurch Verunreinigung sowohl des Benzins als auch des Waschöls mit Wasser und kommt mit kleineren Dampfmengen aus. Auch an Kühlwasser wird entsprechend gespart.
Das benzinhaltige Gas von den Petroleumquellen tritt zunächst unten in den Absorptionsturm 1, durchströmt die mit Waschöl-in der Regel Erdöl-berieselte Füllung aufwärts und tritt oben wieder aus, um von da seinem Verwendungsort zugeführt zu werden. Das mit Benzin angereicherte Erdöl fliesst durch das Rohr 2, das bis zu seinem tiefsten Punkt : 20 in Gefälle haben soll, aus, wendet sich in einem Rohr 3 mit 1 : 2 in Steigung wieder nach oben und tritt, durch einen
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Hahn 4 regulierbar, in den Gegenstromkühler 5, der in der Zeichnung nur schematisch dargestellt ist und in Wirklichkeit eine grosse Zahl von Kühlröhren enthält.
Hier wird es durch den Ablauf des Destillierapparates 7 auf etwa 1000 angewärmt und tritt dann durch das Rohr 6 in diesen Destillierapparat, der aus einer gusseisernen Pfanne mit dichtschliessendem Deckel besteht, die mit etwas Neigung aufgestellt wird und im Innern eine Anzahl von gegeneinander versetzten Rippen enthält, so dass das Öl diesen Apparat in langem Zickzackweg durchläuft. In diesem Apparat 7 wird es vermittelst zweier Dampfschlangen durch indirekten Dampf von 11 bis 12 Atm. Druck auf 150 bis 1600 erhitzt und gibt hier seinen Benzingehalt ab, der in Dampfform durch Rohr 8 nach dem Kühler 9 geht, wo er durch einen Wasserstrom niedergeschlagen wird, der in 17 eintritt und bei 18 abläuft.
Das flüssige Benzin fliesst bei 10 ab und wird von hier in beliebiger Weise fortgeleitet.
Das in 7 entbenzinierte heisse Erdöl läuft durch Rohr 11 in den Mantel des Vorwärmers J, durchströmt ihn nach unten, wobei es sich auf etwa 600 abkühlt und fliesst dann durch Rohr 12 in das Reservoir 13. 14 ist wieder ein Abschlusshahn, der in der Regel ganz geöffnet bleibt. Das noch mässig warme Erdöl (etwa 6cP) tritt durch ihn in die Pumpe 15. Diese drückt das Öl durch den Kühler 16, der mit dem Abwasser des Benzinkühlers 9 gespeist wird. Hierbei geht die Temperatur des Öls auf etwa 200 herunter, während das Kühlwasser auf seinem Weg 17, 18, 19, 20 etwa 300 warm werden dürfte. Das gekühlte Öl gelangt schliesslich durch die Leitung 21 in die Brause 22, wodurch es gleichmässig über die Füllung des Rieselturmes in 1 verteilt wird.
Damit ist der Kreislauf geschlossen.
Die Wirkungsweise der langen Rohre 2 und 3 erklärt sich folgendermassen :
Wenn das Gas in 1 nur den normalen Atmosphärendruck hat, so stellen sich Rohr 2 und-3
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einsetzt, wird die Flüssigkeitssäule a', c natürlich uriudie Länge der entwickelten Dampfblasen kürzer und das Gegengewicht auf der anderen Seite muss automatisch ebenfalls kleiner werden ; das Niveau rückt also von b noch etwas tiefer, etwa nach d. Niemals kann es jedoch bis c herab wandern ; da selbst für den äussersten Fall, dass der Innenraum von 5 sich ganz mit Dampfblasen füllen sollte, die Säule a', c sich nur um die Länge dieses Innenraumes, also um 71fit verkürzen kann, während b, - c'eine Länge von 8 1Jt hat.
Auf diese Weise ist Gewähr dafür gegeben, dass im regelmässigen Gang des Betriebes
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des Benzins aus dem Waschöl arbeitet stets nur unter-gewöhnlichem Druck.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Verfahren und Vorrichtung zur Entbenzinierung von Erdgasen, dadurch gekennzeichnet, dass das in einem Rieselturm, der unter Überdruck steht, abfliessende mit Benzin gesättigte Waschöl in die Entbenzinierung durch ein Fallrohr und nachher ein Steigrohr von solhhen Längen eintritt, dass die Flüssigkeitssäule im Steigrohr dem Überdruck im Rieselturm das Gleichgewicht hält, so dass der Apparat zum Austreiben des Benzins aus dem Waschöl stets nur unter gewöhnlichen Druck arbeitet.