Thermische Oxidation für eine Erdgasverflüssigungsanlage (LNG-Plant)

Aufgabenstellung

Bei der Produktion von Flüssigerdgas wird das angelieferte Erdgas mittels Waschkolonnen gereinigt. Die Waschflüssigkeit gast in einer Stripkolonne aus. Der hierbei entstehende Abgasstrom sog. Sour Gas besteht aus Kohlendioxid und ist mit Kohlenwasserstoffen und geruchsbelastendem Schwefelwasserstoff verunreinigt.
In herkömmlichen Erdgasverflüssigungsanlagen werden diese Abgase in Boden- oder Hochfackeln verbrannt. Diese Anlagen benötigen zur Oxidation der Schadstoffe jedoch sehr große zusätzliche Mengen an Erdgas.

Bei der realisierten Anlage wurde der gesamte Verflüssigungsprozess, um umweltfreundlicher und günstiger produzieren zu können, durch ein neu entwickeltes Verfahren sehr energieeffizient gestaltet. Somit lag es nahe auch an dem Punkt Abgasreinigung ein energiesparendes Verfahren einzusetzen. Da der Standort der Anlage an ein Naherholungsgebiet grenzt, wurde ferner eine betriebssichere Abgasreinigungstechnik gesucht.

Lösung / Besonderheiten

Das vom Anlagenbauer angedachte Konzept einer regenerativ thermischen Oxidationsanlage (RTO) wurde in Diskussionen mit LTB zugunsten der nun realisierten thermischen Oxidation verworfen. Problematisch für den Betrieb einer RTO erwies sich hierbei der apparative Aufwand, die mechanische Beanspruchung und die korrosive Belastung durch Schwefelsäure.  

Um den Energiebedarf der Anlage im Betrieb zu minimieren wird das Rohgas mittels eines speziell  für diesen Anwendungsfall konstruierten Rekuperators vorgeheizt, ebenso die zur Beseitigung der Schadstoffe benötigte Verbrennungsluft. Hierdurch kann im Betrieb autotherm gefahren werden d.h. es wird kein zusätzliches Erdgas zum Aufrechterhalten der Brennkammertemperatur benötigt.
Um den Ausbrand der Schadstoffe und somit die Geruchseliminierung sicherzustellen werden die vorgeheizten Ströme über ein Ringleitungssystem und Hochgeschwindigkeitsstutzen in die Brennkammer eingedüst. Dieses System stellt eine sehr gute Durchmischung der Brennstoffe sowie der Oxidationsluft sicher.
Das Rauchgas wird zur Vorheizung der Gase genutzt bevor es über einen Kamin abgeleitet wird.

Die realisierte Anlage stellt für die Flüssigerdgasproduktion (LNG) eine CO₂ arme, kostengünstige und zugleich extrem robuste und dadurch betriebssichere Variante dar, die entstehenden Sour Gase zu eliminieren.