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DE1776261A1 - Verfahren zur kuehlung eines gasgemisches und zur gewinnung mindestens eines bestandteiles des gemisches im fluessigem zustand - Google Patents

Verfahren zur kuehlung eines gasgemisches und zur gewinnung mindestens eines bestandteiles des gemisches im fluessigem zustand

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Publication number
DE1776261A1
DE1776261A1 DE19621776261 DE1776261A DE1776261A1 DE 1776261 A1 DE1776261 A1 DE 1776261A1 DE 19621776261 DE19621776261 DE 19621776261 DE 1776261 A DE1776261 A DE 1776261A DE 1776261 A1 DE1776261 A1 DE 1776261A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mixture
fraction
component
fractionation
course
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19621776261
Other languages
English (en)
Inventor
Maurice Grenier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
Original Assignee
Air Liquide SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR863820A external-priority patent/FR1302989A/fr
Application filed by Air Liquide SA filed Critical Air Liquide SA
Priority claimed from FR988679A external-priority patent/FR86485E/fr
Publication of DE1776261A1 publication Critical patent/DE1776261A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Description

Dr. Hans-Heinrich Willrath
Dr. Dieter Weber DipL-Phys. Klaus SeifFert
PATENTANWÄLTE
D-62 WIESBADEN 15.10.1974
Postfach 1327 V/βρ Gustav-Freytag-Stra6e SB β (061Ϊ1) 37X7 Ϊ0 Telegrammadresse: WILLPATENT
1776261 Serie 929/943 C
Trenn anme Idling I
L1Air Liquide
Societe Anonyme pour I1Etude et 1"Exploitation des Procedes Georges Claude, 75, Quai d'Orsay, Paris 7e / Frankreich
Verfahren zur Kühlung eines Gasgemisches und zur Gewinnung mindestens eines Bestandteiles des Gemisches in flüssigem Zustand
Priorität: v. l.Juni 1961 in Frankreich Anm.No.: P.V. 863 820
Trennanmeldung aus P 16 26 562.6-13
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung eines Gasgemisches zur Gewinnung mindestens eines Bestandteiles des Gemisches in flüssigem Zustand.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist insbesondere auf die Kältegewinnung bei mittleren Temperaturen anwendbar, die man nicht mit einfachen Kältemaschinen erhalten kann, die aber
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nichtsdestoweniger über der Verflüssigungstemperatur der Luft liegen, beispielsweise Temperaturen im Bereich von -60 und -180 C. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch zweckmäßig bei der Verflüssigung und/oder der Trennung von Gasgemischen, die in diesem Temperaturbereich kondensieren, insbesondere Erdgas.
Nach einem Bericht von Kleemenko auf dem Kältekongress in Kopenhagen, 1959, ist ein Verfahren zur Kühlung eines Gasgemisches zur Gewinnung mindestens eines Bestandteiles des Gemisches in flüssigem Zustand bekannt, bei dem ein Kältekreislauf verwendet wird, der "Kaskadenzyklus mit einheitlichem Kreislauf" genannt wird. Nach diesem bekannten Verfahren kühlt man das Gasgemisch bei einem Druck, der mindestens gleich dem Niederdruck des Kältekreislaufes ist, bis man mindestens den Hauptteil des in flüssigem Zustand zu gewinnenden Bestandteiles im kondensierten Zustand erhält, und man entspannt schließlich mindestens den kondensierten Bestandteil auf den Gewinnungsdruck (Atmosphärendruck). Zum Zwecke der Kühlung des Gasgemisches wird bei dem Kältekreislauf, mit kurzen Worten, folgendes Verfahren angewandt: Man kühlt mindestens ein Kreislauf- oder Kühlgemisch, welches mindestens einen Bestandteil des Gasgemisches aufweist, und unterzieht dieses Gemisch einer fraktionierten Kondensation unter dem Hochdruck des Kältekreislaufes, entspannt mindestens zwei kondensierte Fraktionen auf den Niederdruck des Zyklus, wobei diese Fraktionen während der fraktionierten Kondensation er-
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halten werden, man vereinigt die entspannten Fraktionen mit mindestens dem Kreislaufgemisch unter dem Niederdruck, verdampft die mit dem Kreislaufgemisch vereinigten Fraktionen und erwärmt sie unter dem Niederdruck durch Wärmeaustausch zugleich mit dem Gasgemisch im Verlauf der Kühlung und mit dem Kreislaufgemisch im Verlauf der fraktionierten Kondensation unter dem Hochdruck, und verdichtet schließlich das Kreislaufgemisch auf den Hochdruck.
Dieser Kühlkreislauf kann offen oder geschlossen sein. Im Falle des geschlossenen Kreislaufes wird das Gasgemisch gekühlt und bezüglich der Kreislaufmischung im Verlauf der Kühlung und der fraktionierten Kondensation unter dem Hochdruck getrennt kondensiert, und der Kreislauf des Kreislaufgemisches und der des Gasgemisches unterscheiden sich voneinander. Im Falle eines offenen Zyklus sind das Kreislaufgemisch und das Gasgemisch vereinigt und z.B. unter dem Niederdruck des Kühlkreislaufes gemischt, werden zusammen auf den Hochdruck verdichtet, dann durch Mischen miteinander der fraktionierten Kondensation unter dem Hochdruck unterzogen, bis man eine letzte kondensierte Fraktion erhält, die den Hauptteil des in flüssigem Zustand zu gewinnenden Bestandteiles enthält; diese letzte Fraktion wird auf den Niederdruck entspannt, unter diesem Druck zum einen in einen flüssigen Teil, der als Produkt unter dem Gewinnungsdruck des in flüssigem Zustand zu gewinnenden Bestandteiles abgezogen wird, und zum anderen in einen gasförmigen Teil getrennt, der vom Kreislaufgemisch übrig bleibt und zur Verdichtung gelei-
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tet wird. Im Falle des offenen Kreislaufes weisen der Kreislauf des Kreislaufgemisches und der des Gasgemisches einen gemeinsamen Teil auf.
Für einen "Kaskadenzyklus mit einheitlichem Kreislauf" kann das Kreislaufgemisch mehrere Bestandteile aufweisen, die sich in der Zusammensetzung des zur Kühlung und/oder Kondensation behandelten Gasgemisches finden. Somit kann im Falle des Erdgases (behandeltes Gasgemisch) das Kreislaufgemisch Methan, Äthan, Propan, Butan und möglicherweise Stickstoff aufweisen (Bestandteile, die sich in der Zusammensetzung des behandelten Erdgases finden). Dennoch wählt man eine Zusammensetzung des Kreislaufgemisches, die sich von der des behandelten Gasgemisches unterscheidet und anders als dieses ist, um therodynamisch ein Optimum des verwendeten Kühlkreislaufes zu erhalten; und folglich geringstmögliche Energiekosten für die Verdichtung.
Somit ist es notwendig, konstante und dauerhafte Regulierungen bzw. Dosierungen und Steuerungen der Zusammensetzung des Kreislaufgemisches sicherzustellen, und zwar sowohl für den Fall des offenen als auch für den Fall des geschlossenen Kreislaufes.
Für den geschlossenen Kreislauf ergibt sich das Regulierbzw. Dosierproblem für die Zusammensetzung des Kreislaufgemisches wie folgt:
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Zunächst muß man bei Beginn bzw. dem Anlaufen der Kälteanlage das Kreislaufgemisch mit der ausgewählten Zusammensetzung bilden, entwickeln und herstellen. Desweiteren ist es im Verlauf des Betriebes notwendig, die unvermeidlichen Verluste auszugleichen (durch Leckagen usw.), und zwar in jedem Bestandteil, um die ausgewählte Zusammensetzung konstant halten zu können. Als Drittes muß man im Verlauf des Betriebes ständig die Zusammensetzung des Kreislaufgemisches anpassen, um immer das behandelte Gasgemisch zu kühlen und zu kondensieren. Bisweilen treten auch Störungen durch die äußere Umgebung auf die Anlage auf (z.B. Temperaturveränderungen des Kühlwassers) oder durch das behandelte Gas (Veränderungen seiner Zusammensetzung, seiner Temperatur und seines Druckes).
Obgleich bei einem offenen Kreislauf der Hauptteil der Bestandteile des Kreislaufgemisches direkt mittels der fraktionierten Kondensation, ausgehend von dem behandelten Gasgemisch, erhalten werden, bleibt auch dort die Regulierung bzw. Dosierung und die Steuerung der Zusammensetzung des Kreislaufgemisches notwendig. Wenn man z.B. einen "Kaskadenzyklus mit einheitlichem Kreislauf" der offenen Art betrachtet, bei dem ein Erdgas behandelt wird, welches Methan (der Hauptbestandteil) , A"than, Propan und Butan (die Nebenbestandteile) enthält, stellt man fest, daß die Zusammensetzung des Kreislaufgemisches gegen einen Zustand strebt, bei dem »u viel schwere Bestandteile (Propan und Butan) und kaum leichtere Bestandteile (im wesentlichen Äthan) bezüglich der für
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das Kreislaufgemisch erforderlichen optimalen Zusammensetzung vorhanden sind.
Das Äthan (ein relativ flüchtigerer Bestandteil) versucht aus dem Kühlkreislauf mit dem kondensierten Methan zu entweichen, und das Propan und Butan (die relativ weniger flüchtigen Bestandteile) haben die Tendenz, sich im Inneren des Kühlkreislaufes anzusammeln. Folglich ist es wie für einen geschlossenen Kreislauf in diesem Falle auch notwendig, die Zusammensetzung des Kreislaufgemisches genau zu steuern und zu regulieren, damit das Kreislaufgemisch dem Optimum entspricht und den beim Kältekreislauf auftretenden Betriebsstörungen angepaßt werden kann.
Zum Zwecke der Regulierung und Steuerung der Zusammensetzung des Kreislaufgemisches hat man bislang in der Nähe der Kälteanlage Reserven bereitgehalten, entweder im reinen oder unreinen Zustand, in flüssiger oder gasförmiger Form, und zwar für jeden Bestandteil des Kreisiaufgemisches. Die Regulierung erfolgte im Laufe von Entleerungen des Kreislaufgemisches und beim Einführen geeigneter Mengen erforderlicher Bestandteile. Diese Regulierung erfolgte im allgemeinen durch aufeinanderfolgende Näherungen.
Darüber hinaus bringt die Notwendigkeit eines wichtigen Zusatzgerätes, wie z.B. Lagertanks, Ventile, Pumpen usw., erhebliche Nachteile mit sich, z.B. erhebliche Verluste durch Entleeren unterschiedlicher Bestandteile des Kreislaufgemi-
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sches und nicht vernachlässigbare Regelzeiten auf Grund der ungenauen Regulierungsart.
Im Rahmen eines offenen oder geschlossenen "Kaskadenzyklus mit einheitlichem Kreislauf" schlägt die Erfindung die Schaffung einer Regulierungsart für die Zusammensetzung des Kreislaufgemisches vor, wobei bedeutende Kühlverluste vermieden sind und ein Betrieb mit einer schnellen, selektiven und genauen Regulierung der Zusammensetzung des Kreislaufgemisches ermöglicht wird.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil mindestens eines Kondensats, das mindestens mit einem Bestandteil des Kreislaufgemisches angereichert und im Verlaufe der Kühlung des Kreislaufgemisches und/oder des Gasgemisches erhalten ist, abzieht und einer Fraktionierung (vorzugsweise durch Rektifizieren) mindestens unter einem Mitteldruck unterzieht, der zwischen dem Hochdruck und dem Niederdruck des Kühlkreislaufes liegt, und man mindestens eine Fraktion erhält, die reicher an dem Bestandteil ist als das Kondensat, und daß man mindestens einen Teil mindestens einer im Verlauf der Fraktionierung erhaltenen Fraktion unter dem Niederdruck mit dem Kreislaufgemisch vereinigt.
Im Falle des offenen Kreislaufes, bei dem man unter dem Hochdruck das Gasgemisch und das Kreislaufgemisch vereinigt und vermischt und das so erhaltene Gemisch der fraktionierten Kondensation unter dem Hochdruck unterzieht, entspricht das
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der Fraktionierung unterzogene ausgewählte Kondensat mindestens einem Teil mindestens einer im Verlauf der fraktionierten Kondensation erhaltenen kondensierten Fraktion.
Das Wesen der Erfindung richtet sich auch auf die Regulierung der Zusammensetzung des Kreislaufgemisches an einem schweren Bestandteil sowie auch die Regulierung an einem leichten Bestandteil, wobei diese Bestandteile jeweils weniger flüchtig oder flüchtiger sind als der in flüssigem Zustand zu gewinnende Bestandteil. Im ersteren Fall behandelt man durch Fraktionieren die erste kondensierte Fraktion, die an dem schweren Bestandteil angereichert ist, welches im Verlauf der fraktionierten Kondensation erhalten ist; im zweiten Fall behandelt man durch Fraktionieren der letzten kondensierten Fraktion, die reich an dem leichten Bestandteil ist, welches während der fraktionierten Kondensation erhalten ist.
Duch die erfindungsgemäße Lösung werden die folgenden wesentlichen Vorteile erreicht:
1) Bei der Fraktionierung des vorhergehenden Kondensats unter einem mittleren Druck zwischen dem Hochdruck und dem Niederdruck des Kühlkreislaufes braucht man keine Hilfsapparatur, wie z.B. Pumpen, Kompressoren, Gebläse usw., um ausgewählte Kondensate für die Fraktionierung ganz oder teilweise abzuziehen und/oder die so erhaltenen Fraktionen zum Kühlkreislauf ganz oder teilweise zurückzuführen. - 9 -
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2) Gibt man eine wichtige Spanne bzw. einen Spielraum, der im allgemeinen zwischen dem Hochdruck und dem Niederdruck des Kühlkreislaufs besteht, dann kann das Fraktionieren ohne Nachteile unter mehreren unterschiedlichen und abklingenden Zwischendrücken vonstattengehen, was zur Wirksamkeit bzw. Leistungsfähigkeit des Fraktionieren beiträgt und/oder die thermische Zuordnung zwischen diesen zahlreichen Destillationskolonnen im Falle der Fraktionierung durch Rektifikation gestattet.
3) Im Falle der Kühlung des Kreiilaufgemisches und/oder des Gasgemisches, die durch fraktionierte Kondensation bewirkt wird, gestattet die Auswahl eines oder mehrerer Kondensate, die im Verlauf der fraktionierten Kondensation erhalten werden, als Rohstoff der verwendeten Fraktionierung zum Erhalt einer oder mehrerer Fraktionen, die für die Regulierung der Zusammensetzung des Kreislaufgemisches notwendig sind, vollständig die der fraktionierten Kondensation innenwohnende Anreicherung auszunutzen. Zum Beispiel weist ein Erdgas im allgemeinen sehr wenige schwere Bestandteile (Propan und Butan) auf, die weniger flüchtig sind als der im flüssigen Zustand zu gewinnende Bestandteil (im wesentlichen Methan). Dagegen kann das optimale Kreislaufgemisch eine Zusammensetzung an schweren Bestandteilen mehr als das Erdgas (behandeltes Gasgemisch) erfordern. Wenn zum Erhalt einer an schweren Bestandteilen angereicherten Fraktion,für die Regulierung an schweren Produkten des Kreislaufgemisches notwendig,
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ein im Verlauf der fraktionierten Kondensation erhaltenes Kondensat fraktioniert, was also an schweren Bestandteilen reicher ist als das behandelte Erdgas, gestattet dies die Behandlung eines geringeren Durchsatzes also im Falle einer direkten Fraktionierung des Erdgases zur Gewinnung dieser Fraktion. Man erhält also in entsprechender Welse einen erheblichen Kälte- und (im Falle der Fraktionierung durch Rektifikation) kalorischen Energiegewinn und eine nicht vernachlässigbare Wirtschaftlichkeit für Form und Abmessung bzw. Gestaltung der für die Fraktionierung notwendigen Anlagenteile, wie z.B. Rektifikationskolonnen usw.
4) Die erfindungsgemäße Fraktionierung gestattet das wahlweise Abziehen oder Einführen von für die Regulierung der Zusammensetzung des Kältemittels notwendigen Bestandteilen des Kreislaufgemisches, und zwar vollständig umkehrbar, ohne Zurückweisung oder Ausscheidung und ohne Verluste anderer Bestandteile des Kreislaufgemisches.
5) Das erfindungsgemäße Regulierverfahren schafft eine sehr große Anpassungsfähigkeit. Infolge der ausgewählten Fraktionen, die im Verlaufe der Fraktionierung des oder der Kondensate durch Abziehen und/oder Wiedereinführen der Fraktionen ganz oder teilweise erhalten sind, gestattet das erfindungsgemäße Regulierverfahren die Verwendung öehr zahlreicher Varianten zur Begulierung bzw. Dosierung.
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6) Das erfindungsgemäße Regulierverfahren ermöglicht andererseits dank der Fraktionierung den Abzug mindestens eines Bestandteiles des Kreislaufgemisches und/oder des behandelten Gasgemisches im reinen Zustand. Dies ist im Falle des Erdgases, welches an schweren Bestandteilen angereichert ist, die weniger flüchtig sind als das Methan, von großem Interesse. Somit kann man mit einer Gewinnung dieser reinen Produkte mit einem sehr großen Extraktionsertrag fortfahren; d.h., man kann Kt than mit einer guten Extraktionsergiebigkeit abziehen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die einzige Zeichnung, die eine Anlage zur Verflüssigung von Naturgas zeigt, welche eine etwaige Abtrennung der schweren Bestandteile (Butan und Propan) des behandelten Gases gestattet.
Das zu verflüssigende Naturgas, das unter einem Druck von 30 kg/cm absolut und mit einer Temperatur von ungefähr 30°C in einer Menge von etwa 1000 Normalmeter /h anfällt, hat folgende Zusammensetzung:
Methan 83,7 \
Äthan 7,9 "
Propan 2,1 "
Butan 1,0 "
Stickstoff und
andere leichte Gase 5.3 "
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Bei der Anlage gemäßder Fig.,von der zunächst angenommen wird, daß sie keine Abtrennung des Propans und des Butans bewirkt, wird das zu verflüssigende Naturgas in einer Reihe von Wärmeaustauschern IO bis 14 abgekühlt und sodann in eine Entgasungskolonne 15 eingeleitet. In den Rektifizierkolonnen 16 und 17 werden die an Propan und Butan reichen Fraktionen abgetrennt. Die verdampften und wieder erwärmten Fraktionen werden im Kompressor 83 wieder auf den Druck des Erdgases komprimiert, bevor sie mit diesem wieder vereinigt werden.
Das durch die Leitung 1 ankommende Erdgas, dem über die Leitung 2 eine zu rezirkulierende Fraktion, deren Entstehung weiter unten geschildert werden soll, hinzugefügt wird, tritt über die Leitung 3 in den Wärmeaustauscher 10 ein, wo sie sich im Gegenstrom mit einer teilweise in flüssigem Zustand befindlichen rezirkulierten Fraktion auf etwa -15°C abkühlt. Es kondensiert sich eine an Butan reiche Flüssigkeit aus, die in dem Abscheider 4 von dem vorhandenen Gas getrennt wird. Diese Flüssigkeit wird über eine Leitung 6 dem Wärmeaustauscher 11 zugeleitet, wo sie zusammenwirkend mit dem behandelten Erdgas sich auf etwa -18 C abkühlt, wonach sie in dan Ventil
88 auf etwa 7 kg/cm entspannt und in die rezirkulierfee Fraktion während der Wiedererwärmung eingeleitet wird, die über die Leitung 89 vom kalten Ende des Wärmeaustauschers 11 her ankommt.
Das verbleibende Erdgas, das den Abscheider 4 verläßt, strömt über die Leitung 5 in den Wärmeaustauscher 11, wo es sich auf
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-48°C abkühlt, während sich eine an Propan reiche Fraktion kondensiert, die in dem Abscheider 7 ausgeschieden wird. Diese Flüssigkeit fließt über die Leitung 9 in den Wärmeaustauscher 12, wo sie auf -72°C unterkühlt wird; hiernach wird sie in dem Ventil 85 entspannt und mit der über die Leitung 86 vom kalten Ende des Wärmeaustauschers 12 herankommenden Fraktion im Laufe der Wiedererwärmung vereinigt. Das auf -48°C bleibende Erdgas wird durch die Leitung 8 in den Wärmeaustauscher 12 eingeleitet, wo es sich auf etwa -72°C abkühlt, wobei sich eine neue Fraktion, die hauptsächlich aus Äthan besteht, auskondensiert, die in dem Abscheider 20 von dem Gas getrennt wird. Diese Flüssigkeit wird über die Leitung 22 dem Wärmetauscher 13 zugeleitet, in dem ihre Temperatur auf -85°C eingesenkt wird; mittlerweise gelangt das Gas durch die Leitung 21 in denselben Wärmetauscher, in dem sich das Methan teilweise verflüssigt. Das entstehende flüssige Methan wird in einem Sammelgefäß 23 gewonnen und der den Abscheider 20 verlassenden und durch die Leitung 24 ankommenden unterkühlten Flüssigkeit hinzugefügt. Die Gesamtmenge der beiden Flüssigkeiten wird über die Leitung 25 in einen Wärmetauscher 26 eingeführt, in dem sie auf etwa -105°C unterkühlt wird, und zwar im Wärmeaustausch mit einem an Stickstoff reichen Gas, dessen Entstehung nachstehend beschrieben werden soll. Das flüssige Methan wird sodann in einer Rohrschlange 27, die im Sumpf der Entgasungskolonne 15 liegt, aif -110°C unterkühlt und sodann zum größten
2 Teil in einem Ventil 28 auf etwa 15 kg/cm entspannt und in den mittleren Teil dieser Kolonne abgeleitet. Ein veränderbarer Anteil der Flüssigkeit wird nicht in die Kolonne einge-
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leitet, sondern in einem Ventil 29 auf etwa 7 kg/cm entspannt und mit verschiedenen gasförmigen Fraktionen wieder vereinigt, die dazu bestimmt sind, im Wärmeaustausch mit dem Erdgas rezirkuliert zu werden.
Das aus dem Wärmeaustauscher 13 austretende Gas strömt über die Leitung 30 zum letzten Wärmeaustauscher 14, wo es im Wärmeaustausch mit verschiedenen gasförmigen oder flüssigen Fraktionen, die die Entgasungskolonne 15 verlassen, auf etwa -112°C abgekühlt wird. Fast das gesamte restliche Methan kondensiert aus. Es wird in zwei Teile aufgeteilt; der erste
Teil wird in dem Ventil 31 auf 13 kg/cm entspannt und oben in die Entgasungskolonne 15 eingeleitet; der andere Teil
wird in dem Ventil 32 auf kg/cm entspannt und in den Kondensator 33 am Kopf der Kolonne 15 eingeleitet, wo er verdampft und so den Rückfluß in dieser Kolonne gewährleistet, wonach er durch die Leitung 34 abfließt.
Der in dem Wärmeaustauscher 14 nicht kondensierte Teil des Methans, der einen beträchtlichen Anteil an Stickstoff und anderen flüchtigen Gasen enthält, wird in dem Ventil 70 auf 15 kg/cm entspannt und mit einem Teil des durch die Leitung 67 ankommenden, am Kopf der Kolonne 15 entnommenen Gases vereinigt. Die Mischung strömt dann durch die Leitung 71 in den Wärmeaustauscher 26, wo sie sich bei der Unterkühlung der den Wärmeaustauscher 13 verlassenden verflüssigten Gase auf -85 C erwärmt. Sodann strömt die Mischung durch die Leitung 72 und das Ventil 72 A (das Ventil 72 B ist geschlossen) zum Wärme-
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tauscher 62, wo sie sich im Wärmeaustausch mit einer Mischung aus flüssigem Propan und Butan, die die weiter unten noch zu beschreibende Rektifizierkolonne 17 verläßt, etwa auf die Umgebungstemperatur erwärmt. Sodann wird die Mischung durch die Leitung 73 A der Verwendungsstelle, beispielsweise als Brennstoff, zugeführt.
Die Entgasungskolonne 15 wird somit also einerseits in ihrem mittleren Teil mit flüssigem Methan, das eine gewisse Menge an weniger flüchtigen Verunreinigungen (insbesondere Äthan) enthält, und andererseits am Kopf mit flüssigem Methan, das vor allen Dingen stärker flüchtige Verunreinigungen (Stickstoff) enthält, gespeist; außerdem wird durch die Leitung 65 eine Mischung aus flüssigem Propan und Butan eingeleitet, die von der Rektifizierkolonne 17 kommt.
Am Kopf der Kolonne 15 tritt durch die Leitung 66 ein Gas aus, das einen großen Anteil an flüchtigen Bestandteilen (Stickstoff) enthält. Ein Teil hiervon wird über die Leitung 67 mit dem im Wärmeaustauscher 14 nicht verflüssigten und, wie bereits erwähnt, in dem Ventil 70 entspannten Gas vereinigt, der
andere Teil wird in dem Ventil 68 auf etwa 7 kg/cm entspannt und nach Hinzufügung von gasförmigen Fraktionen, die den Kondensator 33 und das Entspannungsventil 29, wie bereits erwähnt, verlassen, sowie auch einer anderen gasförmigen Fraktion, die den Abscheider 75, von dem noch die Rede sein wird, verläßt, über die Leitung 69 dem kalten Ende des Wärmetauschers 14 zugeleitet.
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Vom Boden der Kolonne 15 wird andererseits eine Flüssigkeit abgezogen, die Methan und schwerere Kohlenwasserstoffe so* wie eine kleine Restmenge Stickstoff, In flüssigem Zustand, enthält. Diese Flüssigkeit wird in dem Ventil 75 auf etwa
2
7 kg/cm entspannt und in den Abscheider 75 eingeleitet* Die durch die Entspannung entstandenen Dämpfe werden über die Leitung 76 dem kalten Ende des Wärmeaustauschers 14, zusammen mit den weiter oben erwähnten gasförmigen Fraktionen, zugeleitet. Das verbleibende verflüssigte Erdgas wird erneut
2
im Ventil 77 auf 1,3 kg/cm entspannt und in den Abscheider
78 eingeleitet. Das verflüssigte, von flüchtigeren Gasen als Methan praktisch freie Erdgas wird sodann über eine Leitung
79 einem (nicht dargestellten) Vorratsbehälter zugeleitet. Die bei dieser letztgenannten Entspannung entstehenden, unter niedrigem Druck stehenden Dämpfe werden rezirkuliert; sie fließen zuerst durch die Leitung 80 zum Wärmetauscher 64, wo sie sich im Wärmeaustausch mit der Mischung aus flüssigem Propan und Butan vor deren Eintreten in die Entgasungskolonne 15 auf etwa -80°C erwärmen. Sodann strömen sie über die Leitung 81 zum Wärmetauscher 54, wo sie sich im Wärmeaustausch mit den am Kopf der Rektifizierkolonne 16 und 17 abgezogenen Dämpfen etwa auf die Umgebungstemperatur erwärmen, und fllessen endlich über die Leitung 82 zur ersten Stufe des Kompressors 83, der die zu rezirkulierenden Dämpfe wieder auf den Druck des verarbeitenden Erdgases zurückkomprimiert.
Andererseits gelangen die die Entgasungskolonne 15 und den Abscheider 75 verlassenden Dämpfe durch die Leitung 69 in den
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Wärmetauscher 14, nachdem in dem Ventil 29 entspannte Flüssigkeit hinzugesetzt worden ist, und erwärmen sich im Wärmeaustausch mit dem kondensierten Erdgas auf etwa -90°C. Sie strömen sodann über die Leitung 84 zum Wärmetauscher 13, wo ihre Temperatur auf etwa -75 C ansteigt, und sodann nach Hinzusetzung einer unterkühlten, an Äthan und an Propan reichen, den Abscheider 7 verlassenden Flüssigkeit durch das Entspannungsventil 85, über die Leitung 86 zum Wärmetauscher 12, wo sie eine Erwärmung auf -57 C erfahren. Nach Hinzufügung einer unterkühlten, an Butan reichen, aus dem Abscheider 4 abgezogenen Flüssigkeit über das Entspannungsventil 88 erwärmen sich die Dämpfe in dem Wärmetauscher 11 auf -31°C, von wo sie durch Leitung 90 abgehen. Sodann wird den Dämpfen über das Entspannungsventil 91 eine an Butan reiche Flüssigkeit hinzugesetzt, die den am Austritt des Kompressors 83 angeordneten Wasserkondensator 36 verläßt und nach einer ersten Entspannung im Ventil 39 im Wärmetauscher 10 unterkühlt worden ist. Die Gasmischung fließt sodann über die Leitung 92 in den Wärmetauscher 10, wo sie auf Umgebungstemperatur gelangt. Sodann werden die Dämpfe über die Leitung einer Zwischenstufe des Kompressors 83 zugeleitet.
2 Die durch den Kompressor 83 auf ungefähr 30 kg/cm verdichtete Gasmischung wird über die Leitung 35 einem Kühler 36 zugeleitet und dort durch eine von Wasser durchflossene Rohrschlange 37 gekühlt. Es kondensiert eine Flüssigkeit aus, die hauptsächlich aus Butan besteht und über die Leitung 38 abgezogen wird. Ein erster Teil dieser Flüssigkeit witd in dem Ventil 39 auf
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etwa 15 kg/cm entspannt und über die Leitung 40 dem Wärmetauscher 10 zugeleitet, wo sie auf -15°C unterkühlt wird, bevor sie in dem Ventil 91 entspannt und mit der gasförmigen Fraktion vereinigt wird, die im Verlauf der Wiedererwärmung am kalten Ende des Wärmetauschers 10 rezirkuliert wird. Der
2 zweite Teil wird in dem Ventil 41 ebenfalls auf etwa 15 kg/cm entspannt und in den oberen Teil der Rektifizierkolonne 16 eingeleitet, die am Boden durch eine von Dampf durchflossene Rohrschlange 42 erwärmt wird. Die flüchtigeren Bestandteile (Stickstoff» Methan, Äthan) treten am Kopf der Kolonne aus und gelangen über das Ventil 45 in die Leitung 50, in der flüssiges Butan fließt, dessen Herkunft weiter unter erläutert wird. Nach Hinzufügung einer weiteren Fraktion verhältnismäßig flüchtiger Gase, die am Kopf der noch zu erwähnenden Rektifizierkolonne 17 über das Ventil 53 abgezogen wird, wird diese Gasmischung im Wärmeaustauscher 54 auf etwa -15°C abgekühlt, und zwar im Gegenstrom mit Methan, das dem Niederdruck-Abscheider 78 entnommen und im Wärmetauscher 64 bereits teilweise vorgewärmt ist. Sodann werden die Gase in dem Ven-
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til 55 auf ungefähr 7 kg/cm entspannt und über die Leitung 56 der gasförmigen Fraktion zugesetzt, die im Verlauf der Wiedererwärmung am kalten Ende des Wärmetauschers 10 rezirkuliert wird.
Die am Boden der Kolonne 16 gewonnene flüssige Mischung von Propan und Butan wird über die Leitung 43 uttd das Regelventil 44 der zweiten Rektifizierkolonne 17 zugeleitet, die an ihrem Kopf durch eine mit Wasser gespeiste Rohrschlange 46 gekühlt
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und an ihrem Boden durch eine von Dampf durchflossene Rohrschlange 47 erwärmt wird. Die am Kopf entstehenden flüchtigeren Gase werden über ein Regelventil 53 in die bereits erwähnte Leitung 50 geführt. Andererseits wird das am Boden der Kolonne 17 vorhandene sehr reine Butan (bei geschlossenem Ventil 51) in stuerbarer Menge über das Ventil 49 und die Leitung abgezogen. Ferner wird eine flüssige Mischung au* Propan und Butan, die am Kopf der Kolonne 17 entsteht, über die Leitung 58 abgezogen. Da das Ventil 59 geschlossen und das Ventil 61 offen ist, wird diese Mischung im Wärmetauscher 62 auf etwa -75°C unterkühlt, und zwar im Wärmeaustausch mit der Methan-Stickstoff -Mischung, die am Kopf der Entgasungskolonne 15 ausgeschieden und im Wärmetauscher 26 bereits teilweise vorgewärmt worden ist. Die Mischung wird sodann erneut im Wärmetauscher 64 auf etwa -110 C unterkühlt, und zwar im Gegenstrom mit Methandämpfen aus dem Abscheider 78, und sodann über die Leitung 65 und das Regelventil 65 A der Entgasungskolonne 15 zugeleitet.
Wenn man jedoch im Gegensatz hierzu die flüssigen Butan- und Propanfraktionen abtrennen will, so werden die Ventile 49, 6 1, 65 A und 72 A geschlossen und die Ventile 51, 59 und 72 B geöffnet. Das am Boden der Kolonne 17 gewonnene flüssige Butan wird über die Leitung 52 einem Vorratsbehälter zugeführt, und das Arbeiten dieser Kolonne wird in der Weise eingeregelt, daß über die Leitung 58 praktisch reines flüssiges Propan abgezogen wird; dieses wird über die Leitung 60 ebenfalls einer Lagerstelle zugeleitet. Die Wärmetauscher 62 und 64 sind hier-
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bei außer Betrieb, und die über die Leitung 72 ankommende Mischung aus Methan und Stickstoff wird jetzt in dem Wärmetauscher 54 ungefähr auf Umgebungstemperatur erwürmt und sodann über die Leitung 73 B der endgültigen Verwendung zugeführt.
In gleicher Weise kann man, falls erwünscht, auch eine flüssige Äthanfraktion abziehen, indem man eine den Kolonnen 16 und 17 entsprechende zusätzliche Rektifizierkolonne mit der im Abscheider 20 gewonnenen, an Äthan reichen Flüssigkeit speist.
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Claims (7)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Kühlung eines Gasgemisches zur Gewinnung mindestens eines flüssigen Bestandteiles des Gasgemisches, welches unter einem Druck gekühlt wird, der mindestens gleich einem Niederdruck istf bis man zumindest den Hauptteil des flüssig zu gewinnenden Bestandteiles in kondensiertem Zustand erhalten hat, wobei dann mindestens dieser kondensierte Bestandteil auf seinen Gewinnungsdruck entspannt wird, und mindestens ein Kreislaufgemisch, das mindestens einen Bestandteil des Gasgemisches enthält, gekühlt und einer fraktionierten Kondensation unter einem Hochdruck unterworfen wird und mindestens zwei während der fraktionierten Kondensation erhaltene kondensierte Fraktionen entspannt, mit mindestens dem Kreislaufgemisch unter dem Niederdruck vereinigt, unter dem Niederdruck mit dem Kreislaufgemisch durch Wärmeaustausch zugleich mit dem Gasgemisch im Verlauf der Kühlung und mit dem Kreislaufgemisch unter Hochdruck im Verlauf der fraktionierten Kondensation verdampft und wieder erwärmt werden, wobei zumindest das Kreislaufgemisch schließlich wieder auf den Hochdruck zurück komprimiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil mindestens eines Kondensats, das mindestens mit einem Bestandteil des Kreislaufgemisches angereichert und bei der Kühlung erhalten ist, abzieht und einer Fraktionierung mindestens unter einem Mitteidruck unterzieht, der zwischen dem Hochdruck und dem Niederdruck liegt, und man mindestens eine Fraktion erhält, die reicher an dem Bestandteil ist als das Kondensat, und daß man mindestens
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einen Teil mindestens einer im Verlauf der Fraktionierung erhaltenen Fraktion unter dem Niederdruck mit dem Kreislaufgemisch vereinigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Gasgemisch und das Kreislaufgemisch vereinigt werden und das so erhaltene Gemisch der fraktionierten Kondensation unter dem Hochdruck unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, das mindestens ein Teil mindestens einer kondensierten Fraktion, der im Verlauf der fraktionierten Kondensation erhalten wird, der Fraktionierung unterworfen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Gasgemisch mindestens einen schweren Bestandteil (z.B. Butan) aufweist, der weniger flüchtig ist als der im flüssigen Zustand zu gewinnende Bestandteil (z.B. Methan) ist, dadurch gkennzeichnet, daß mindestens ein Teil der ersten kondensierten Fraktion, die mindestens an dem schweren Bestandteil angereichert ist, abgezogen, der Fraktionierung unterzogen wird, wobei mindestens eine schwere Fraktion erhalten wird, die reicher an dem schweren Bestandteil ist als die erste kondensierte Fraktion, und daß mindestens ein Teil mindestens einer im Verlauf der Fraktionierung erhaltenen Fraktion unter dem Niederdruck mit dem Kreislaufgemisch und gegebenenfalls mit dem Restteil der ersten kondensierten Fraktion vereinigt wird, der vorzugsweise auf den Niederdruck entspannt ist.
- 23 509848/0008
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil mindestens einer während der Fraktionierung erhaltenen Fraktion mit mindestens dem in flüssigem Zustand zu gewinnenden Bestandteil vereinigt wird.
5. Verfahren nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet/ daß mindestens ein Teil mindestens einer schweren Fraktion, die im Verlauf der Fraktionierung mindestens eines Teils der ersten kondensierten Fraktion erhalten ist und an mindestens einem schweren Bestandteil (z.B. Propan) angereichert ist, der weniger flüchtig ist alö der in flüssigem Zustand zu gewinnende Bestandteil (z.B. Methan), unter dem Mitteldruck mit mindestens dem in flüssigem Zustand zu gewinnenden Bestandteil im Verlauf der Fraktionierung mindestens eines Teils der letzten kondensierten Fraktion vereinigt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein Teil einer ersten, im Verlauf der Fraktionierung der ersten kondensierten Fraktion erhaltenen Fraktion, der unter dem Niederdruck mit dem Kreislaufgemisch vereinigt wird, vor seiner Entspannung vom Mitteldruck auf den Niederdruck durch Wärmeaustausch mit mindestens einem Teil einer zweiten, im Verlauf einer Fraktionierung der letzten kondensierten Fraktion erhaltenen Fraktion unterkühlt wird, die nicht mit dem Kreislaufgemisch unter dem Niederdruck vereinigt ist.
S098AÖ/0006
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der mit mindestens dem in flüssigem Zustand zu gewinnenden Bestandteil zu vereinigende Teil der schweren Fraktion vor seiner Vereinigung durch Wärmeaustausch mit mindestens einem Teil einer anderen, im Verlauf der Fraktionierung mindestens der letzten kondensierten Fraktion erhaltenen Fraktion, die nicht unter dem Niederdruck mit dem Kreislaufgemisch vereinigt wird, unterkühlt wird. ^ .
509848/0006-ORIGINAL INSPECTED
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2827661A1 (de) * 1977-06-23 1979-01-25 Vasilij Ivanovitsch Schirokov Verfahren und anlage zum gewinnen von wasserstoff

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3364685A (en) * 1965-03-31 1968-01-23 Cie Francaise D Etudes Et De C Method and apparatus for the cooling and low temperature liquefaction of gaseous mixtures
USRE30085E (en) * 1965-03-31 1979-08-28 Compagnie Francaise D'etudes Et De Construction Technip Method and apparatus for the coding and low temperature liquefaction of gaseous mixtures
FR1481924A (fr) * 1965-06-25 1967-05-26 Air Liquide Procédé de liquéfaction d'un gaz volatil
US3503220A (en) * 1967-07-27 1970-03-31 Chicago Bridge & Iron Co Expander cycle for natural gas liquefication with split feed stream
GB1208196A (en) * 1967-12-20 1970-10-07 Messer Griesheim Gmbh Process for the liquifaction of nitrogen-containing natural gas
US3507127A (en) * 1967-12-26 1970-04-21 Phillips Petroleum Co Purification of nitrogen which contains methane
DE1551612B1 (de) * 1967-12-27 1970-06-18 Messer Griesheim Gmbh Verfluessigungsverfahren fuer Gasgemische mittels fraktionierter Kondensation
US3541802A (en) * 1968-06-25 1970-11-24 Judson S Swearingen Recovery of condensable products from gaseous mixtures
US3548606A (en) * 1968-07-08 1970-12-22 Phillips Petroleum Co Serial incremental refrigerant expansion for gas liquefaction
GB1279088A (en) * 1968-11-29 1972-06-21 British Oxygen Co Ltd Gas liquefaction process
US3581511A (en) * 1969-07-15 1971-06-01 Inst Gas Technology Liquefaction of natural gas using separated pure components as refrigerants
DE1939114B2 (de) * 1969-08-01 1979-01-25 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verflüssigungsverfahren für Gase und Gasgemische, insbesondere für Erdgas
US3690114A (en) * 1969-11-17 1972-09-12 Judson S Swearingen Refrigeration process for use in liquefication of gases
FR2123095B1 (de) * 1970-12-21 1974-02-15 Air Liquide
US3882689A (en) * 1972-12-27 1975-05-13 Phillips Petroleum Co Flashing liquid refrigerant and accumulating unvaporized portions at different levels of a single vessel
US4325231A (en) * 1976-06-23 1982-04-20 Heinrich Krieger Cascade cooling arrangement
DE2628007A1 (de) * 1976-06-23 1978-01-05 Heinrich Krieger Verfahren und anlage zur erzeugung von kaelte mit wenigstens einem inkorporierten kaskadenkreislauf
US4331461A (en) * 1978-03-10 1982-05-25 Phillips Petroleum Company Cryogenic separation of lean and rich gas streams
US4238211A (en) * 1978-11-20 1980-12-09 Helix Technology Corporation Method of employing a first contaminant to prevent freeze-out of a second contaminant during cryogenic processing of a gaseous stream
US4388092A (en) * 1981-01-27 1983-06-14 Chiyoda Chemical Engineering & Construction Method for processing LNG for Rankine cycle
US5157925A (en) * 1991-09-06 1992-10-27 Exxon Production Research Company Light end enhanced refrigeration loop
US20070107465A1 (en) * 2001-05-04 2007-05-17 Battelle Energy Alliance, Llc Apparatus for the liquefaction of gas and methods relating to same
US7637122B2 (en) * 2001-05-04 2009-12-29 Battelle Energy Alliance, Llc Apparatus for the liquefaction of a gas and methods relating to same
US9103586B2 (en) * 2006-12-16 2015-08-11 Kellogg Brown & Root Llc Advanced C2-splitter feed rectifier
US8555672B2 (en) 2009-10-22 2013-10-15 Battelle Energy Alliance, Llc Complete liquefaction methods and apparatus
US8061413B2 (en) 2007-09-13 2011-11-22 Battelle Energy Alliance, Llc Heat exchangers comprising at least one porous member positioned within a casing
US8899074B2 (en) * 2009-10-22 2014-12-02 Battelle Energy Alliance, Llc Methods of natural gas liquefaction and natural gas liquefaction plants utilizing multiple and varying gas streams
US9574713B2 (en) 2007-09-13 2017-02-21 Battelle Energy Alliance, Llc Vaporization chambers and associated methods
US9217603B2 (en) 2007-09-13 2015-12-22 Battelle Energy Alliance, Llc Heat exchanger and related methods
US9254448B2 (en) 2007-09-13 2016-02-09 Battelle Energy Alliance, Llc Sublimation systems and associated methods
US20090151391A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Conocophillips Company Lng facility employing a heavies enriching stream
US20110094261A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-28 Battelle Energy Alliance, Llc Natural gas liquefaction core modules, plants including same and related methods
AP2013006857A0 (en) * 2010-10-26 2013-05-31 Rohit N Patel Process for seperating and recovering NGLS from hydrocarbon streams
US10655911B2 (en) 2012-06-20 2020-05-19 Battelle Energy Alliance, Llc Natural gas liquefaction employing independent refrigerant path
CN103644706B (zh) * 2013-12-11 2016-03-16 辽宁哈深冷气体液化设备有限公司 一种液化天然气及高纯氮联产方法
CN115371359B (zh) * 2022-08-25 2023-06-16 北京航天试验技术研究所 一种应用于火星表面的Sabatier装置反应气分离液化系统及方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE595095A (de) *
US2041725A (en) * 1934-07-14 1936-05-26 Walter J Podbielniak Art of refrigeration
US2500118A (en) * 1945-08-18 1950-03-07 Howell C Cooper Natural gas liquefaction
US2519344A (en) * 1947-04-08 1950-08-22 Union Oil Co Adsorption process
US2716332A (en) * 1950-04-20 1955-08-30 Koppers Co Inc Systems for separating nitrogen from natural gas
US2814936A (en) * 1954-04-09 1957-12-03 Constock Liquid Methane Corp Method for liquefying natural gas at casing head pressure
US2896414A (en) * 1955-09-12 1959-07-28 Constock Liquid Methane Corp Methane liquefaction cycle
US2936593A (en) * 1956-04-27 1960-05-17 Air Liquide Process for the production of ammonia synthesis gas
US2956410A (en) * 1956-10-05 1960-10-18 Kellogg M W Co Gas separation
US3062015A (en) * 1957-03-08 1962-11-06 Air Prod & Chem Separation of gaseous mixtures
US2940271A (en) * 1959-03-24 1960-06-14 Fluor Corp Low temperature fractionation of natural gas components
US3026682A (en) * 1960-01-27 1962-03-27 Kellogg M W Co Separation of hydrogen and methane
US3119677A (en) * 1961-01-16 1964-01-28 Phillips Petroleum Co Separation of gases
US3026683A (en) * 1961-03-07 1962-03-27 Kellogg M W Co Separation of hydrogen and methane

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2827661A1 (de) * 1977-06-23 1979-01-25 Vasilij Ivanovitsch Schirokov Verfahren und anlage zum gewinnen von wasserstoff

Also Published As

Publication number Publication date
GB1012443A (en) 1965-12-08
FR80294E (fr) 1963-04-05
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US3218816A (en) 1965-11-23
NL279173A (de) 1972-12-15
DE1626562A1 (de) 1970-02-26
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NL152354B (nl) 1977-02-15
FI48779B (de) 1974-09-02
NL137630C (nl) 1973-04-17

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