EDL Anlagenbau Gesellschaft mbH Gastechnik
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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