Ethylen-Rückgewinnungseinheit

Eine Ethylen-Rückgewinnungsanlage ist eine Abwandlung des klassischen Fackelgas-Rückgewinnungssystems (FGRS). Normalerweise werden FGR-Systeme in Raffinerien oder Ölproduktionsanlagen eingesetzt, um Fackelemissionen zu reduzieren und Abgase (meist Kohlendioxid oder H2S) zurückzugewinnen, die andernfalls verbrannt und über die Fackelanlagen in die Atmosphäre abgegeben würden.

Das Abfackeln von Gas ist nicht nur in der Öl- und Gasindustrie notwendig, sondern auch in einigen chemischen und petrochemischen Anlagen wie Ethylen- oder Olefinanlagen.

Heutzutage unternimmt die Branche ernsthafte Anstrengungen, um dieses Vorkommen zu verringern.

Ziel ist nicht nur die Verringerung der von Fackeln ausgehenden Emissionen von Luftschadstoffen, Lärm und Licht, sondern auch die Rückgewinnung verwertbarer Ressourcen.

Darüber hinaus bringen in einigen Ländern die Vorschriften über Treibhausgasemissionen oder die so genannten Kohlenstoffsteuern die Betreiber dazu, über unnötiges Abfackeln von Gas nachzudenken.
Aus all diesen Gründen ist es leicht verständlich, dass es günstiger ist, die Fackelgase zu verwerten als zu verbrennen.

Fackelgasrückgewinnungssysteme in Ethylenproduktionsanlagen

In Ethylenproduktionsanlagen dient ein FGR-Paket dazu, das Gas zu verdichten und es zur weiteren Verwendung in die Produktionsanlage zu leiten.

Das Gas aus dem Fackelsammler wird durch das Ethylen-Rückgewinnungssystem geleitet. Wie das klassische FGRS besteht es aus drei Hauptelementen: einem Flüssigkeitsringverdichter, einem Abscheider und einem Kühler, die alle durch Rohrleitungen und Ventile miteinander verbunden sind.

Das Ethylen-Rückgewinnungspaket verarbeitet ein Gasgemisch, das aus verschiedenen Einheiten des Werks stammt. Die Mengen und die Zusammensetzung dieses Stroms hängen von der Kapazität, der Art der Verfahren und dem für die Ethylenproduktion verwendeten Rohstoff ab.

Trotz seiner spezifischen Zusammensetzung enthält dieses Brenngas oft wertvolle Bestandteile wie Wasserstoff, Ethylen, Propylen, Propan und andere Olefine. Durch den Verzicht auf die Verbrennung dieser Elemente können Olefinanlagen ihre Emissionen reduzieren und die Einsparungen für die Anlage erhöhen.

Nutzen & Amortisation

Die Installation eines FGRS in einer Ethylen- oder allgemeiner in einer Olefinanlage kann mehrere Vorteile bringen:

Verringerung der gefährlichen Emissionen, des Lärms, des Lichts und der Gerüche, die von brennenden Fackeln ausgehen
Rückgewinnung wertvoller Olefine und Gase, was zusätzliche Kostenvorteile bringen kann
Verbesserte Nachhaltigkeit und soziales Engagement für die Umwelt und lokale Gemeinschaften

Eine weitere wichtige Überlegung ist, dass die Investitionen für den Einbau einer Fackelgasrückgewinnungsanlage im Laufe der Zeit durch Kostensenkungen ausgeglichen werden können.

Funktionsweise

Das von der Fackel kommende Gas (1) tritt zusammen mit dem Prozesswasser (3) in den Flüssigkeitsringkompressor (2) ein. Nach der Verdichtungsphase gelangen das Prozessgas und das Wasser in den Abscheider (4), wo sie getrennt werden: Das Gas durchläuft einen Demister (5), um möglichst wenig Wasser zu enthalten, und verlässt den Behälter von oben, während mögliche kondensierte Kohlenwasserstoffe und Wasser aufgrund der geringeren Gasgeschwindigkeit durch die Schwerkraft getrennt werden. Das Wasser wird zum Kompressor zurückgedrückt, nachdem es in einem Kühler (6) wieder abgekühlt wurde.
Darüber hinaus ist eine kontinuierliche Brauchwassernachspeiseleitung (7) in der Saugleitung des Kompressors vorgesehen, um einen kontinuierlichen Wasserring im Kompressor zu gewährleisten. Das Gas, das den Abscheider verlässt, wird in der Anlage weiterverwendet.

Flüssigkeitsringkompressoren für die Fackelgasrückgewinnung

Flüssigkeitsring-Kompressoren gelten aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und ihrer eigensicheren Bauweise allgemein als die praktikabelste Option für die klassischen Fackelgas-Rückgewinnungssysteme. Sie sind ideal für toxische, aggressive und explosive Gase, wie sie in der Öl- und Gasindustrie vorkommen.

Der Hauptgrund für die Zuverlässigkeit des LR-Kompressors ist die Tatsache, dass er eine Flüssigkeit als Verdichtungselement verwendet, wodurch der für andere Kompressortypen typische Kontakt von Metall zu Metall vermieden wird. Dieses einzigartige Merkmal reduziert auf natürliche Weise den Vibrations- und Geräuschpegel und ermöglicht die Handhabung von Flüssigkeits- und Partikelverschleppungen ohne Auswirkungen. Stillstandszeiten und eventuelle mechanische Ausfälle treten statistisch gesehen seltener auf, und in diesem Fall kann jede Wartung einfach durchgeführt werden, indem die Vorderseite der Kompressoren dank der fliegenden Konstruktion von Garo entfernt wird.

Als zweite wichtige Eigenschaft kann ein Flüssigkeitsringverdichter eine nahezu isotherme Verdichtung und einen ölfreien Betrieb gewährleisten.

Schließlich können ein Flüssigkeitsringkompressor und seine Komponenten aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, was ein Maximum an Flexibilität und Zuverlässigkeit gewährleistet.