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DE1245999B - Verwendung von flüssigen Kohlenwasserstoffen als Hilfskälteträger zum Verflüssigen und Wiederverdampfen von Methan oder Erdgas - Google Patents

Verwendung von flüssigen Kohlenwasserstoffen als Hilfskälteträger zum Verflüssigen und Wiederverdampfen von Methan oder Erdgas

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DE1245999B
DE1245999B DENDAT1245999D DE1245999DA DE1245999B DE 1245999 B DE1245999 B DE 1245999B DE NDAT1245999 D DENDAT1245999 D DE NDAT1245999D DE 1245999D A DE1245999D A DE 1245999DA DE 1245999 B DE1245999 B DE 1245999B
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Germany
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natural gas
methane
atmospheric pressure
liquid
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DENDAT1245999D
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Den Haag Alfred Louis van Kleef
Original Assignee
Shell Internationale Research Maatschappij N. V., Den Haag
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
F17c
Deutsche Kl.: 17 g-5/02
Nummer: 1 245 999
Aktenzeichen: S 1004061 a/17 g
Anmeldetag: 8. November 1965
Auslegetag: 3. August 1967
Es ist bekannt, Methan oder Erdgas an seinem Produktionsort durch tiefes Kühlen zu verflüssigen. Da der Siedepunkt von Methan oder Erdgas bei Atmosphärendruck etwa bei —160° C liegt, werden jedoch für das Kühlen verhältnismäßig große Energiemengen benötigt, und die Kosten einer Verflüssigungsanlage sind dementsprechend hoch. Es ist weiterhin bekannt, zur Verringerung dieser Kosten die beim Wiederverdampfen des Gases freiwerdende Verdunstungswärme auf einen Hilfskälteträger zu übetragen, diesen zu speichern und die mitgespeicherte Kälte im Bedarfsfall an ein neues Quantum Gas abzugeben. Das verflüssigte Gas wird dann zum Ausgleich periodischer Verbrauchsschwankungen gespeichert oder an einen vom Produktionsort entfernten Ort des Verbrauchers transportiert und bei Bedarf wiederverdampft.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, wenn Produktionsort und Verbrauchsort des Gases weit auseinanderliegen, den am Verbrauchsort durch das Verdampfen des Gases stark abgekühlten Hilfskälteträger im Wechsel mit dem flüssigen Methan oder Erdgas in demselben Behälter zum Produktionsort zu transportieren.
Als Hilfskälteträger wurden bisher flüssiger Sauerstoff, flüssige Luft, flüssiger Stickstoff oder flüssiges Ammoniak vorgeschlagen. Diese bei Normaltemperatur und Normaldruck gasförmigen Stoffe weisen jedoch Nachteile auf, die ihre Verwendung weniger geeignet erscheinen lassen. Flüssiger Sauerstoff und flüssige Luft bilden mit Metahan oder Erdgas selbst bei tiefen Temperaturen explosible Gemische und können daher nicht im Wechsel mit dem verflüssigten Gas in demselben Behälter transportiert oder gelagert werden. Sie sind als solche nicht verfügbar, sondern müssens eigens dargestellt werden und gehen bei der Abgabe der gespeicherten Kälte wieder in den gasförmigen Zustand über und müssen dann abgeblasen werden. Flüssiger Stickstoff kann zwar im Wechsel mit dem verflüssigten Gas im gleichen Behälter gelagert oder transportiert werden, ist aber ebenso wie flüssiger Sauerstoff oder flüssige Luft nicht als solcher verfügbar, sondern muß aus einer Lufttrennungsanlage bezogen werden. Zwar kann diese durch die Verwertung des gleichzeitig mitanfallenden flüssigen Sauerstoffes rentabilisiert werden, aber die Wiederverdampfung des flüssigen Erdgases muß in jedem Fall mit einer solchen Lufttrennungsanlage und der Verwertung des flüssigen Sauerstoffes gekoppelt werden. Auch der wiederverdampfte Stickstoff wird in die Atmosphäre abgeblasen und stellt somit praktisch einen Verlust dar. Ammoniak schließlich kann wegen Verwendung von flüssigen Kohlenwasserstoffen
als Hilfskälteträger zum Verflüssigen
und Wiederverdampfen von Methan oder Erdgas
Anmelder:
Shell
Internationale Research Maatschappij N. V.,
Den Haag
Vertreter:
Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dr. E. von Pechmann, Patentanwälte,
München 9, Schweigerstr. 2
Als Erfinder benannt:
Alfred Louis van Kleef, Den Haag
Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 9. November 1964 (6 413 015)
seiner Giftigkeit nicht in die Atmosphäre abgeblasen werden, sondern muß ζ. Β. zu Düngemitteln umgesetzt werden. Außerdem erstarrt flüssiges Ammoniak bereits bei —77° C und ist dann nicht mehr pumpfähig. Die genannten Schwierigkeiten haben dazu geführt, daß keiner der vorgeschlagenen Hilfskälteträger sich wirtschaftlich wirklich durchgesetzt hat.
Auch gelegentlich als Hilfskälteträger vorgeschlagene Alkohole erstarren weit oberhalb des Siedepunktes von Methan oder Erdgas und verlieren damit ihre Pumpfähigkeit; außerdem sind sie wegen ihres relativ hohen Preises wirtschaftlich ungeeignet.
Es wurde nun festgestellt, daß sich die erwähnten Nachteile vermeiden lassen, wenn als Hilfskälteträger Kohlenwasserstoffe verwendet werden, deren Schmelzpunkte bei Atmosphärendruck unter oder höchstens etwa 2O0C über dem Siedepunkt bei Atmosphärendruck von Methan oder Erdgas liegen und deren Siedepunkte bei Atmosphärendruck über oder nicht mehr als etwa 3O0C unter Raumtemperatur liegen. Diese Kohlenwasserstoffe bleiben während des ganzen Kreisprozesses von Verflüssigen und Wiederverdampfen flüssig und damit pumpbar und können immer wieder eingesetzt werden. Sie bilden keine explosiblen Gemische mit Methan oder Erdgas und können daher ohne weiteres im Wechsel mit diesen
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im gleichen Behälter gelagert oder transportiert werden.
Die Erfindung betrifft daher die Verwendung von flüssigen Kohlenwasserstoffen mit einem Schmelzpunkt bei Atmosphärendruck von nicht über -14O0C und mit einem Siedepunkt bei Atmosphärendruck von nicht unter —12° C als Hilfskälteträger zum Verflüssigen und Wiederverdampfen von Methan oder Erdgas bei deren Lagerung oder Transport.
Die Kohlenwasserstoffe können rein oder im Gemisch miteinander verwendet werden. Sehr gut geeignet sind Isopentan, dessen Schmelzpunkt bei Atmosphärendruck bei -16O0C und dessen Siedepunkt bei Atmosphärendruck bei +280C liegt sowie 2-Methylpentan mit Schmelzpunkt bei Atmosphärendruck von —154° C und Siedepunkt bei Atmosphärendruck von +6O0C. Auch Isobutan mit Schmelzpunkt bei Atmosphärendruck von -16O0C, dessen Siedepunkt bei Atmosphärendruck mit —12° C allerdings ziemlich niedrig liegt und Hexin mit Schmelzpunkt bei Atmosphärendruck von —150° C und Siedepunkt bei Atmosphärendruck von +710C kommen als Hilfskälteträger in Frage.
Geeignete Kohlenwasserstoffgemische sind z. B. die Gemische von Isopentan mit Isobutan, Isohexan oder n-Pentan. Ein Gemisch von 75 % Isopentan mit 25 Vo Isohexan, das bis -1700C, d. h. um 1O0C niedriger als reines Isopentan, flüssig bleibt, ist besonders geeignet und ermöglicht, die gesamte Kühlkapazität am Ort des Verbrauchs des Gases einzusetzen. Weitere geeignete Gemische sind z. B. jene, die ein Eutektikum im angegebenen Schmelzpunktbereich bilden.
Auch Kohlenwasserstofffraktionen mit einem Siedebereich unter etwa 1000C, vorzugsweise zwischen 35 und 75° C, die durch Destillation von rohem Erdöl oder einer gekrackten Erdölfraktion erhalten wurden, können als Hilfskälteträger in Betracht gezogen werden. Diese Mischungen bestehen im wesentlichen aus paraffinischen und olefinischen Kohlenwasserstoffen mit 5 und 6 Kohlenstoffatomen.
Der am Verbrauchsort abgekühlte Hilfskälteträger wird zum Produktionsort vorzugsweise in denselben Behältern.transportiert, die zum Transport des flüssigen Methans oder Erdgases vom Produktionsort zum Verbrauchsort verwendet wurden. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Behälter unverändert bei niedriger Temperatur gehalten werden. Wird der Hilfskälteträger nach Abgabe der gespeicherten Kälte in umgekehrter Richtung transportiert, um am Verbrauchsort mit flüssigem Methan oder Erdgas, das verdampft werden soll, in Wärmeaustausch gesetzt zu
ίο werden, so sind für die Behälter keine zusätzlichen Isoliervorrichtungen erforderlich, da die Kohlenwasserstoffe bei Raumtemperatur oder wenig darunter noch flüssig sind. Gegebenenfalls kann der erwärmte Hilfskälteträger unmittelbar am Erzeugungsort z. B.
als Brennstoff verwendet werden.

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verwendung von flüssigen Kohlenwasserstoffen mit einem Schmelzpunkt bei Atmospärendruck von nicht über -14O0C und mit einem Siedepunkt bei Atmosphärendruck von nicht unter —12° C als Hilfskälteträger zum Verflüssigen und Wiederverdampfen von Methan oder Erdgas bei deren Lagerung oder Transport.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch flüssiger Kohlenwasserstoffe verwendet.
3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus Isopentan 'Und Isohexan, vorzugsweise im Verhältnis von 75 : 25 °/o, verwendet.
4. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus Isopentan und n-Pentan verwendet.
5. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Isopentan verwendet.
6. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 2-Methylpentan verwendet.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 036 884.
709 619/239 7. 67
Bundesdruckerei Berlin
DENDAT1245999D 1964-11-09 Verwendung von flüssigen Kohlenwasserstoffen als Hilfskälteträger zum Verflüssigen und Wiederverdampfen von Methan oder Erdgas Pending DE1245999B (de)

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