Das Wirbelrohr (Vortex Tube Separator)
Das Wirbelrohrverfahren zur Trocknung und gleichzeitiger Abscheidung von Kohlenwasserstoffen aus dem Erdgas wurde gemeinsam mit den Gas -Unternehmen Mainova AG, BEB, Ruhrgas AG und der FILTAN GmbH über Jahre hinweg zur Marktreife entwickelt.
Das Wirbelrohrverfahren wird mit einer Glykolinhibierung erstmalig weltweit von der Thyssengas GmbH seit Februar 2001 zur Trocknung von Erdgas in einer Grossanlage eingesetzt.
R+ I Schema einer Wirbelrohranlage
Technische Daten
Betriebsdruck max/ min.: 210 / 36 barü
Gasdurchsatz max / min.: 20.000 / 140.000 Nm³/h
Taupunkt: -10°C bei 36 barü
Verfahrensbeschreibung (Kurzfassung)
Das Naturgas wird zur Abdeckung von Spitzenlasten in Kavernen gespeichert. In den Kavernen befinden sich Wasser-, Glykolreste und leichte Spuren von Schmiermitteln. (Öle von Kompressoren usw.) Das Erdgas wird bei Bedarf mit dem momentan anstehenden Kavernendruck ausgeschleust und gelangt zuerst in den Eingangsabscheider. In dem Eingangsabscheider werden freie Wasserbestandteile und mechanische Verunreinigungen, wie Staub, metallische Späne etc abgeschieden. Anschließend wird das Erdgas in dem Vorwärmer auf eine bestimmte Temperatur erwärmt, um (in diesem Fall) verfahrenstechnische Nachteile durch die spätere Abkühlung in dem Wirbelrohr zu vermeiden. (erhöhter Ausfall von Kohlenwasserstoffen) Das erwärmte Erdgas gelangt nun in das Wirbelrohr, in dem eine Druckreduzierung bis auf das Niveau des nachgeschalteten Leitungsnetzes erfolgt. Vor dem Wirbelrohr wird momentan Glykol zur Vermeidung einer möglichen Hydratbildung inhibiert. Das Warmgas und die abgeschiedenen Wasser- und Glykolmengen werden in den Kaltabscheider verdrängt. Der Warmgasstrom aus dem Kaltabscheider wird mit dem Hauptgasstrom (Kaltgas) in einer gemeinsamen Leitung vermischt und zu dem Nachwärmer weitergeleitet. In dem Kaltabscheider werden mögliche Glykolreste aus dem Warmgas abgeschieden, das Glykol- / Wasser- und Kohlenstoffwassergemisch gesammelt und zur Glykol - Regeneration ausgeschleust. Das Erdgas wird letzten Endes in dem Nacherwärmer auf eine gewünschte Temperatur für das nachgeschaltete Leitungsnetzes zum Endverbraucher erhitzt.
Verfahrenstechnische Vorteile der Wirbelrohrtrocknung
Eine "turn down ratio" von 15%. Die Durchsatzmenge der Anlage kann stufenlos von 20.000 bis 140.000 Vnm³/h geregelt werden.
Eine extrem kurze Anfahrtsphase. (ein Aufheizen der Regeneration ist nicht erforderlich)
Eine sehr geringe Glykolumlaufmenge. (ca. 15% von dem Absorberturm - Verfahren)
Eine geringere Umweltbelastung durch das Verbrennen der kleineren Menge an Brüdengasen.
Wesentlich geringere Betriebskosten.
Betriebstechnische Vorteile der Wirbelrohrtrocknung
geringere Investitionskosten.
wesentlich geringere Betriebskosten wegen der kleinen Glykolumlaufmenge und des niedrigeren Wärmebedarfs der Glykol - Regeneration.
einfacher, robuster verschleissarmer Aufbau. Das Wirbelrohr hat keine rotierenden Teile und ist daher wartungsarm.

Detailierte Beschreibung des Wirbelrohrverfahrens.