Schädliche Verunreinigungen im Zufuhrgas und Substanzen, die während der Tieftemperaturverarbeitung erstarren können, müssen entfernt werden. Dazu gehören Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid, Wasser, schwere Kohlenwasserstoffe und Quecksilber. Da sich die Zufuhrgase verschiedener LNG-Anlagen unterscheiden, variieren auch die Aufbereitungsverfahren und -prozesse.
Saure Gase bestehen im Allgemeinen aus H₂S, CO₂, CO₂, RSH und anderen gasförmigen Verunreinigungen. Die Entfernung saurer Gase wird oft als Entschwefelung und Entkarbonisierung oder traditionell als Entschwefelung bezeichnet. Bei der Erdgasreinigung können H₂S und CO₂ gleichzeitig entfernt werden, da diese beiden Komponenten gemeinsam mittels Alkohol-Amin-Verfahren und Molekularsieb-Adsorptionsreinigung abgetrennt werden können.
2.3.2 Auswahl des Entschwefelungsverfahrens
In der Erdgasverflüssigungsanlage gibt es drei gängige Reinigungsverfahren, nämlich das Alkoholaminverfahren, das Heißkaliverfahren (Benfied) und das Sulfonolaminverfahren.
Quecksilber: Quecksilber kann Aluminiumanlagen stark korrodieren. In Gegenwart von Quecksilber (elementares Quecksilber, Quecksilberionen und organische Quecksilberverbindungen) reagiert Aluminium mit Wasser und bildet weiße, pulverförmige Korrosionsprodukte, die die Eigenschaften des Aluminiums erheblich beeinträchtigen. Bereits geringste Mengen Quecksilber reichen aus, um Aluminiumanlagen schwer zu schädigen. Zudem verursacht Quecksilber Umweltverschmutzung und birgt Gefahren für das Personal bei Wartungsarbeiten. Daher muss der Quecksilbergehalt streng begrenzt werden. Die Quecksilberentfernung basiert auf der Reaktion von Quecksilber mit Schwefel in einem katalytischen Reaktor.
Schwere Kohlenwasserstoffe: bezeichnet Kohlenwasserstoffe mit mehr als fünf Kohlenstoffatomen (C5+). Bei Kohlenwasserstoffen steigt der Siedepunkt mit zunehmender Molekülmasse. Daher kondensieren schwere Kohlenwasserstoffe bei der Erdgasverflüssigung stets zuerst. Werden sie nicht zuerst oder erst nach der Kondensation abgetrennt, können sie gefrieren und die Anlagen verstopfen. Schwere Kohlenwasserstoffe werden während der Dehydratisierung teilweise durch Molekularsiebe und andere Adsorptionsmittel entfernt; der Rest wird durch Tieftemperaturtrennung abgetrennt.
COS: Es kann durch geringste Wassermengen unter Bildung von H₂S und CO₂ hydratisiert werden, was zu Korrosion an den Anlagen führt. Es vermischt sich leicht mit zurückgewonnenem Propan. Üblicherweise wird es zusammen mit H₂S und CO₂ bei der Entsäuerung entfernt.
Helium: Erdgas ist die Hauptquelle für Helium und sollte abgetrennt und genutzt werden. Durch die Kombination von Membrantrennverfahren und Tieftemperaturtrennung lässt sich ein hoher Nutzungswert erzielen.
Stickstoff: Ein erhöhter Stickstoffgehalt erschwert die Erdgasverflüssigung. Zur selektiven Entfernung von Stickstoff aus LNG wird üblicherweise die abschließende Entspannungsverdampfung eingesetzt.
Hauptbestandteil von Erdgas ist Methan (CH4), dessen Standard-Siedepunkt bei 111 kJ (-162 °C) liegt.
Die Dichte von flüssigem Methan am Standardsiedepunkt beträgt 426 kg/m³, die von gasförmigem Methan im Standardzustand 0,717 kg/m³, was einem Unterschied um den Faktor 600 entspricht. Dieser enorme Volumenunterschied ist der Hauptgrund für die Speicherung und den Transport von verflüssigtem Erdgas.
Veröffentlichungsdatum: 03.12.2021