Die erste Anlage, in der eine Expansionsturbine zur Gewinnung von NGLs (höheren Kohlenwasserstoffen) aus Erdgas eingesetzt wurde, wurde 1963 gebaut. Bei den heute sich in Betrieb befindlichen NGL-Gewinnungsanlagen (Natural Gas Liquids) wird die durch die Gasentspannung in der Expansionsturbine frei werdende Energie entweder direkt an einen Kompressor oder über ein Getriebe an elektrische Generatoren übertragen und kann somit größtenteils zurückgewonnen werden, wodurch der Gesamtenergiebedarf der Anlage verringert wird. Ein Expanderprozeß zur Gewinnung von NGL aus Erdgas wird in einer schematischen Darstellung vorgestellt. Andere Schemazeichnungen zeigen die Taupunkteinstellung von Pipelinegas und die Abtrennung von Stickstoff aus Erdgas mit dem Expanderprozeß. Letzteres ist bei Erdgas mit hohem Stickstoffanteil erforderlich, wenn Erdgas als Primärenergieträger eingesetzt werden soll. Die Entfernung von Stickstoff aus Erdgas erfordert einen hohen prozeßtechnischen Aufwand. Die Trennung von Stickstoff und Methan erfolgt durch Tieftemperaturrektifikation, die aufgrund des niedrigen kritischen Druckes von Stickstoff nur bei Drücken unter 34 bar durchgeführt werden kann. Bei dem in Deutschland über Ferngasleitungen mit hohem Druck importierten Erdgas muß der Druck in Übernahmestationen verringert werden. Mit Hilfe von Expansionsmaschinen kann die im Hochdruckgasstrom gespeicherte Druckenergie durch arbeitsleistende Entspannung über Expansionsmaschinen zurückgewonnen werden. Vor der arbeitsleistenden Druckentspannung wird das Gas entsprechend der auftretenden Temperaturabsenkung angewärmt, um unzulässig tiefe Temperaturen im Verteilungsnetz zu vermeiden. Gleichzeitig wird durch die Vorwärmung die Arbeitsleistung der Expansionsmaschine erhöht. Sind extreme Spitzenabnahmen nicht auszuschließen, so kommen sogenannte Peakshaving-Anlagen zum Einsatz, wenn keine untertägige Speichermöglichkeit besteht.
Einsatz von Expansionsturbinen in der Erdgastechnologie
1996
17 Seiten, 6 Bilder, 1 Tabelle, 3 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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