EDL Anlagenbau Gesellschaft mbH Gastechnik

EDL Anlagenbau Gesellschaft mbH
Gastechnik
EDL Anlagenbau Gesellschaft mbH
Gastechnik: der Gasmarkt
Gasmarkt:
- Wachstum
- wichtigster fossiler Rohstoff
- Problem CO2: Verwertung von Begleitgasen /
Gaskondensaten als Rohstoff (bisher Abfackeln)
- Rohstoffe für moderne petrochemische Verfahren auf
Ed
Erdgasbasis
b i
- Errichtung neuer Speicherkapazitäten
2 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Gastechnik: Erdgaszusammensetzungen
Typische Erdgaszusammensetzungen (in Mol %)
Quelle: Kaasa (1978), Allen (1952); aus Manning, Thompson: Oilfield Processing of Petroleum, vol. 1, 1991
Komponente
Erdgas 1
Erdgas 2
Kondensat
Separatorgas
N2
0,51
4,85
-
-
CO2
0,67
0,24
0,47
-
C1
91,94
83,74
82,13
59,04
C2
3,11
5,68
6,37
10,42
C3
1 26
1,26
3 47
3,47
4 09
4,09
15 12
15,12
i-C4
0,37
0,30
0,50
2,39
n-C4
0,34
1,01
1,85
7,33
i-C5
0,18
0,18
0,55
2,00
n-C5
0,11
0,19
0,67
1,72
C6
0 16
0,16
0 09
0,09
1 03
1,03
1 18
1,18
C7+
1,35
0,25
2,34
0,80
Summe
100
100
100
100
3 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Gastechnik: Erdgasqualitäten
Einordnung bezüglich der Menge an Kohlenwasserstoffen, die als
Flüssigkeit aus dem Erdgas gewonnen werden kann (in GPM)
Quelle: Manning, Thompson: Oilfield Processing of Petroleum, vol. 1, 1991
Erdgas
Kohlenwasserstoffmenge (GPM*)
Lean gas
< 2,5
Moderately rich gas
gas
Rich g
2,5 .... 5
>5
• GPM = Gallons liquid at 60 °F if totally condensed per 1000 Standard cubic feet,
basis: ethane and heavier hydrocarbons (C2+)
[ verflüssigte Kohlenwasserstoffe bei ca. 15°C pro 1000 Scft]
4 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
DBI - GUT Gas- und Umwelttechnik
• Partner: DBI GUT Gas-und Umwelttechnik GmbH (Freiberg/Leipzig)
• DBI = Deutsches Brennstoff Institut Freiberg im ehemaligen
Gaskombinat Schwarze Pumpe
ab
b 1991:
1991 Ei
Eigentümer
tü
RWE und
d VNG Leipzig
L i i
ab 2008: Verkauf an DVGW
• 40 Jahre Erfahrung weltweit
- Kavernen
- Gasspeicherprojekte
- Erdgasaufbereitung/Transport
- Mitwirkung bei allen Gasspeicherprojekten im ehemaligen
RGW Gebiet
RGW-Gebiet
- GUS-Länder, Afrika, Europa, USA, Südamerika
5 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
DBI - GUT Gas-und Umwelttechnik: Kompetenzen
• Geologische Erkundungen, Reservoir-Engineering, Bohr- und
Fördertechnik
• Lagerstätten-Engineering (Volumen, Ausspeisemengen,
Lagerstättendrücke, Value-Engineering bestehender Anlagen)
• Erdgasanalytik/Gasanalytik
• Erdgasgewinnung
• Erdgaslagerung/Erdgasspeicherbau
Ed
l
/E d
i h b
• Engineering für Kavernenbau
• Technologie/Engineering für Erdgasspeicherung
• Technologie/Engineering für Aufbereitung von Erdgas/Gaskondensat
6 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Gastechnik: Geschäftsfelder
Geschäftsfelder
Erkundung
DBI
Förderung
DBI
Aufbereitung
EDL/DBI
Transport
EDL/DBI
Speicherung
EDL/DBI
geologische
Lagerstättenerkundung
Bohrungs- und
Bohrungs
Fördertechnik
Vorbehandlung
TransportTransport
leitungen
Obertagespeicher
Lagerstättensimulation
Horizontalbohrungen
Druckreduzierung
Gasnetze
Untertagespeicher
geophysikalische
Messtechnik
Wasserabsperrung
und Simulation
Reinigung
Druckregelung
Kavernensoltechnik
LagerstättenL
tätt
und
d
Fördertechnik
V di ht
Verdichtung
T k
Trocknung
Odorierung/
Od
i
/
Dosierung
Erdgasaufbereitung
E
d
fb it
Speicher In/ Out
Kondensatabtrennung
und -aufarbeitung
g
Messtechnik
Vermischungsprozesse
p
Fraktionierung
Verdichtung
Lagerstättentechnik
Verdichtung
Spezialausrüstungen
Kühlung
7 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasspeicher
Prinzipschaltbild Untergrundspeicher
8 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasspeicherung: Speicher Nüttermoor
9 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung: Erdgastrocknungsanlage im Bau
10 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung: Produkte
In einer Erdgasaufbereitungsanlage können folgende Produkte
erzeugt werden:
• Verkaufsfähiges Erdgas
• NGL (Natural Gas Liquid)
• LPG (Liquified Petroleum Gas), ggf. weitere Fraktionierung zu Propan
und Butan
• C5+ als stabiles Benzin zur Herstellung von Kraftstoffen
R ffi
Raffinerie
i
• GTL: Benzin, Diesel über Fischer-Tropsch Synthese, Methanol
11 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung
12 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung
Vorbehandlung
Abscheiden von flüssigen und festen Bestandteilen wie Sand,
Feinkohle, Korrosionsprodukten und Inhibitoren, Wasser,
Salzen Bohrschlamm
Salzen,
Reinigung
g g
Sweetening durch Entfernen von sauren Bestandteilen
H2S und/oder CO2 (Purisol,
(Purisol Rectisol,
Rectisol MEA,
MEA MDEA,
MDEA aMDEA,
aMDEA
ADEG,Omnisulf,)
Lizenzgeber: AXENS (IFP), PROSERNAT, BASF, (LURGI, UHDE)
13 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Gastechnik: Gasreinigungsverfahren
Verfahren zur Gasreinigung: CO2/H2S-Entfernung
Verfahren /
Lösungsmittel
Erdgas/LNG
Raffinerie/LPG
Synthesegas
x
MEA
BASF/ Prosernat
x
x
DEA
BASF/ Prosernat
x
x
MDEA
BASF/ Prosernat
x
x
Clauspol
Prosernat
x
x
Methanol (Rectisol)
Lurgi/Linde
x
NMP (Purisol)
Lurgi
x
aMDEA
BASF/Prosernat
x
ADEG
BASF
x
x
sMDEA
BASF
x
x
Omnisulf (Claus)
Lurgi
x
S l
Selexol
l
D
Dow
x
14 | Gastechnik
x
x
x
x
x
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung: Aminwäsche
Erdgas
entsäuert
Sauergaskondensator
Absorber
Sauergas
zur Weiterverarbeitung
Rohgas
sauer
Regenerator
Aminwärmetauscher
Reboiler
Erdgasreinigung: Aminwäsche (Prinzipschaltbild)
15 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung: Aminwäsche
Erdgas
entsäuert
Sauergas
zur Weiterverarbeitung
Kondensator
Absorber
Stripper
Flashgas
Rohgas
sauer
HP-Flash
Kühler
Reboiler
Aminwärmetauscher
Erdgasreinigung: aMDEA - Wäsche (Standardkonfiguration für das einstufige Verfahren)
16 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung
Dehydration
Trocknung und Entfernung von Wasser, Einstellung des
Wassertaupunktes
- Erdgas kann in Verbindung mit freiem Wasser zur Bildung
von Gashydraten
G h d t neigen,
i
welche
l h Pipelines
Pi li
und
d
Ausrüstungen blockieren.
- Freies Wasser führt zu Korrosion
Korrosion, besonders in
Anwesenheit saurer Komponenten wie CO2 und H2S.
- Wasser kann in der Pipeline auskondensieren und sich an
Tiefpunkten ansammeln und dabei zu Korrosion führen.
17 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung: Dehydration
Erdgas
trocken
TEG-Kolonne
Kondensator
Abgas (Wasser, Methan)
Rohgas
feucht
Abwasser
Stripper
Flüssigkeit
TEG / TEGWärmetauscher
Reboiler
Erdgastrocknung: Triethylenglycol (TEG) - Dehydration (Prinzipschaltbild)
18 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung: Dehydration
Erdgas
(trocken)
TEG / GasWärmetauscher
Wasser
Luftkühler
Stripper
Absorber
(Kontaktor)
Reboiler
S
Separator
t
Rohgas
feucht
TEG-Pumpe
Flüssigkeit
Erdgastrocknung: Triethylenglycol (TEG) - Dehydration mit TEG / Gaswärmetauscher
19 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung: Dehydration
Erdgas
trocken
Erhitzer
Adsorber 1
Vorwärmer
Ad b 2
Adsorber
Kühler
Nachkühler
Rohgas
feucht
Verdichter
Separator
Abwasser
Erdgastrocknung: Adsorptionsverfahren mit Molekularsieb
20 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung
Kondensatabtrennung
Gründe, die im Erdgas vorhandenen höheren
Kohlenwasserstoffe abzutrennen:
-
Konditionierung des Gases für den Pipelinetransport
g des KW – Taupunktes
p
für die
Einstellung
Verkaufsgasspezifikation
Gewinnung von Natural Gas Liquids (NGL) als
verkaufsfähiges Produkt (Propan
(Propan, Butan)
21 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung
Technologien der Kondensatabtrennung
Temperaturabsenkung (des trockenen Rohgases) mittels
- Kälteanlage: zz. B
B. Propankälteanlage
Propankälteanlage, ggf
ggf. anschließende
Kondensatfraktionierung
- JOULE-THOMSON-Entspannung: mittels
E t
Entspannungsventil
til (N
(Nachteil:
ht il Entspannungsverlust!)
E t
l t!)
- Turboexpander: Abkühlung des Gases durch Entspannung,
Nutzung der Entspannungsarbeit zum Antrieb des
Erdgasverdichters
nach Erfordernis: Verdichtung auf Pipelinebedingungen;
Ethanabtrennung aus Kondensat
22 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung: Kondensatabtrennung
FrischGlycol
Kälteanlage
(Propan)
Rohgas
feucht
Gas / GasWärmetauscher
Chiller
Erdgas
trocken
Separator
Glycol
(beladen)
zur Regeneration
Kondensat
Kondensatabtrennung: Gaskühlung mittels Kälteanlage
23 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung: Kondensatabtrennung
24 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung: Kondensatfraktionierung
Kopfkondensator
Entpropaner
Kopfkondensator
Kondensat
C3+
Propan
C3
Reboiler
Entbutaner
Butan
C4
Reboiler
Naphthakühler
Naphtha
C
C5+
Fraktionierung von Erdgaskondensat
25 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Erdgasaufbereitung
Stoffliche Nutzung Gaskondensat und Erdölbegleitgas
26 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Lizenzgeber
Kooperation mit international bekannten Lizenzgebern
− AXENS Paris (IFP): Synthetische Kraftstoffe (Fischer-Tropsch)
− Prosernat/ Sirtec Niggi: Gasnachbehandlung (Claus Technologie)
− BASF/ Prosernat: Gas Sweetening (DEA,
(DEA MDEA,
MDEA aMDEA )
− Dow: CO2-Abtrennung (Selexol)
− Prosernat: Gastrocknung TEG – Triethylenglykol oder
Adsorption mit Molsieb
27 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Synthesegas Wasserstofferzeugung
28 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Vergasung- Synthesegas -Wasserstofferzeugung
29 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Synthesegas (roh) -Wasserstofferzeugung
30 | Gastechnik
EDL Anlagenbau
Raffinerie: Wasserstofferzeugung und Power
31 | Gastechnik
EDL Anlagenbau