Ethankompressor

Ethan ist ein farbloses, geruchloses, brennbares Gas mit einer Molmasse von 30,07 g/mol, einer Dichte von 1,357 kg/m³ unter Standardbedingungen und einer relativen Dichte von 1,05 g/cm³. Nach einem Austritt sammelt es sich bevorzugt in tiefer gelegenen Gebieten. Die Explosionsgrenze in Luft liegt bei 3,0–12,5 Vol.-%, die Selbstentzündungstemperatur bei ca. 515 °C und die Explosionsschutzklasse ist Ex d IIB T1. Die kritische Temperatur beträgt 32,28 °C und der kritische Druck 4,8798 MPa. Oberhalb dieser Temperatur ist eine Verflüssigung nicht möglich, weshalb während der Kompression eine strenge Temperaturkontrolle erforderlich ist, um eine Verflüssigung zu verhindern. Der Siedepunkt bei Atmosphärendruck liegt bei -88,63 °C und die Verdampfungswärme bei 489,41 kJ/kg. Industriell wird es als Ausgangsmaterial für das Dampfcracken zur Herstellung von Ethylen, einem wichtigen Bestandteil von NGL, und als Kältemittel bei mittleren bis niedrigen Temperaturen von etwa -100°C in Kaskadenverflüssigungsprozessen verwendet.

Membrankompressor

Kolbenkompressor

Vorteile von Ethan-Membrankompressoren:

01

Absolut ölfrei & Garantierte höchste Reinheit:

Die Kernstruktur des Membrankompressors trennt das Gas mittels einer hydraulisch angetriebenen Metallmembran vollständig vom Schmiersystem und ermöglicht so eine absolut ölfreie Kompression. Dies ist entscheidend für Ethan in Polymerqualität, das als hochwertiger chemischer Rohstoff verwendet wird, da es Ölverunreinigungen zuverlässig verhindert und die Qualität und Effizienz nachfolgender chemischer Reaktionen sicherstellt.
02

Statische Abdichtung, Null-Leckage und Eigensicherheit:

Die Gaskammer verfügt über eine vollständig statische Abdichtung, die theoretisch absolute Dichtheit gewährleistet. Dadurch wird ein Höchstmaß an Sicherheit beim Umgang mit brennbarem und explosivem Ethangas erreicht und die Ansammlung explosiver Gasgemische im Anlagenbereich durch Spurenleckagen wirksam verhindert. Sie eignet sich besonders für die Installation in beengten Räumen oder an Orten mit extrem hohen Sicherheitsanforderungen.

Wichtige Konstruktionspunkte für Ethan-Membrankompressoren:

01

Präzise thermodynamische Auslegung gegen Verflüssigung und Temperaturüberwachung:

Da Ethan eine kritische Temperatur von 32,28 °C aufweist, ist die Verhinderung der Verflüssigung von zentraler Bedeutung für die Konstruktion. Präzise thermodynamische Berechnungen müssen sicherstellen, dass die Gastemperatur nach jeder Kompressionsstufe sowie die Austrittstemperatur der Zwischenkühler deutlich über dem Taupunkt von Ethan bei dem jeweiligen Stufendruck liegt, mit einer Sicherheitsmarge von 5–10 K. Hochempfindliche Temperatursensoren und ein Verriegelungssystem überwachen die Austrittstemperatur in Echtzeit und lösen bei Annäherung an kritische Werte umgehend einen Alarm aus oder schalten die Anlage ab.
02

Optimierte Materialverträglichkeit und Lebensdauer der Membran:

Die medienberührenden Teile müssen aus ethankompatiblen Werkstoffen wie Edelstahl 316L gefertigt sein. Besonderes Augenmerk muss auf das Dauerfestigkeitsverhalten der Membran unter Betriebsbedingungen nahe dem kritischen Bereich gelegt werden. Die Werkstoffauswahl, das Wärmebehandlungsverfahren und die Vorspannungseinstellung erfordern eine spezifische Optimierung, um die durch die Ethankompression entstehenden thermischen Spannungen zu minimieren. Zudem sollte ein vorausschauender Wartungsplan erstellt werden.
03

Mehrstufiges Sicherheitsüberwachungs- und Notfallhilfesystem:

Es sollte eine dreilagige Membrankonstruktion verwendet werden, wobei zwischen Öl- und Gaskammer Membranbruchsensoren zur Frühwarnung installiert werden. Sonden zur Konzentration brennbarer Gase sollten in das Kompressorgehäuse und die Ein-/Auslassleitungen integriert werden. Zusätzlich müssen Stickstoffspülanschlüsse für eine sichere Systemverdrängung vor dem Anfahren und nach dem Abschalten ausgelegt sein. Die Abflussleitungen der Sicherheitsventile sollten an ein sicheres Fackelsystem oder einen Hochgebirgsentlüftungskamin angeschlossen werden.

Zertifikat

MODELLAUSWAHL

Lehrer

Modell G70Z/G95Z/G110Z/G130Z	Kolbenhub 70 mm bis 130 mm	Maximale Kolbenkraft 10 kN bis 30 kN
Maximaler Entladedruck 70 MPa	Durchflussbereich 1~500 Nm³/H	Motorleistung 2,2 kW bis 30 kW
Kurbelwellendrehzahl 420 U/min	Kühlmethode Wassergekühlt/Luftgekühlt

Modell G70V/G95V/G130V	Kolbenhub 70 mm bis 130 mm	Maximale Kolbenkraft 10 kN bis 30 kN
Maximaler Entladedruck 50 MPa	Durchflussbereich 1~200 Nm³/h	Motorleistung 2,2 kW bis 30 kW
Kurbelwellendrehzahl 420 U/min	Kühlmethode Wassergekühlt / Luftgekühlt

Modell G110L/G130L	Kolbenhub 110 mm bis 130 mm	Maximale Kolbenkraft 20 kN bis 40 kN
Maximaler Entladedruck 100 MPa	Durchflussbereich 10~1000 Nm³/h	Motorleistung 7,5 kW bis 90 kW
Kurbelwellendrehzahl 420 U/min	Kühlmethode Wassergekühlt / Luftgekühlt

Modell G110D/G130D/G150D/ G180D/G182D/G210D	Kolbenhub 110 mm bis 210 mm	Maximale Kolbenkraft 20 kN bis 160 kN
Maximaler Entladedruck 100 MPa	Durchflussbereich 30~2000 Nm³/h	Motorleistung 22 kW bis 200 kW
Kurbelwellendrehzahl 420 U/min	Kühlmethode Wassergekühlt / Luftgekühlt

Membrankompressor

MIT

Kolbenhub 70 mm

Durchfluss (Nm³/h)

Eingangsdruck (barg)

Ausgangsdruck (barg)

NEIN.	Modell	Kühlwasser	Fließen	Einlassdruck	Auslassdruck	Abmessungen L×B×H	Gewicht	Motorleistung
NEIN.	Modell	(L/h)	(Nm³/h)	(MPa)	(MPa)	(≈mm)	(≈kg)	(kW)
1	GZ-18/40-45	500	18	4	4,5	1200×900×1200	800	4
2	GZ-20/29-45	500	20	2.9	4,5	1200×900×1200	800	4
3	GZ-180/15-40	3000	180	1,5	4	2030×1045×1700	2500	30
4	GV-10/1-25	600	10	0,1	2,5	1500×780×1080	800	4
5	GV-120/3.5-12	2000	120	0,35	1.2	2200×1800×1700	3000	22
6	GV-100/3-11	2000	100	0,3	1.1	2200×1800×1700	3000	18,5
7	GL-25/15	1000	25	Atmosphärisch	1,5	2200×1650×1450	3000	7,5
8	GL-80/5.5-35	1500	80	0,55	3,5	2000×1800×1200	3000	15
9	GL-140/0,4-5	2000	140	0,4	0,5	3230×1770×2200	3000	18,5
10	GD-400/8-40	8000	400	0,8	4	3600×2500×1700	6000	75
11	GD-450/1-12	9000	450	0,1	1.2	3800×2300×2000	100000	90
12	GD-1000/9-12	3000	1000	0,9	1.2	3200×1800×1900	4000	30

Die Angaben zu Größe und Gewicht der Geräte dienen nur als Referenz; maßgeblich ist die endgültige Ausführung.

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Fallstudie

Russland
VEREINIGTE STAATEN
Spanien
Kasachstan

Vorteile des Ethan-Kolbenkompressors:

01

Ausgereifte und zuverlässige Technologie, geeignet für die Verarbeitung im großen Maßstab:

Kolbenkompressoren blicken auf jahrzehntelange, umfassende Anwendungserfahrung und bewährte Leistung in der Petrochemie und Erdgasverarbeitung zurück und verfügen über einen extrem hohen technologischen Reifegrad. Dank ihres großen Hubraums und ihres hohen volumetrischen Wirkungsgrads erfüllen sie wirtschaftlich und effizient die Anforderungen an die großtechnische Ethangewinnung und Druckerhöhung in Erdgasverflüssigungsanlagen und großen Ethylenanlagen und erreichen dabei oft zehntausende Normkubikmeter pro Stunde.
02

Breites Druckanpassungsvermögen und Fähigkeit zur Regelung der Betriebsbedingungen:

Durch mehrstufige Verdichtungstechnik decken Kolbenkompressoren flexibel einen breiten Druckbereich ab, von nahezu Vakuum-Saugdrücken (z. B. zur BOG-Rückgewinnung) bis hin zu Förderdrücken von 25 MPa oder sogar darüber. Gleichzeitig ermöglichen sie eine Lastregelung von 0 % bis 100 % durch Verfahren wie das Anheben von Saugventilen oder das Verbinden von Spaltkammern und passen sich so effektiv an Schwankungen der Zufuhrmengen in Chemieanlagen oder der Erdgaszusammensetzung an.

Wichtige Konstruktionspunkte für Ethan-Kolbenkompressoren:

01

Gezielte mehrstufige Kompression und effiziente Gas-Flüssigkeits-Trennung:

Um den Temperaturanstieg streng zu kontrollieren, ist eine mehrstufige Verdichtung mit Zwischenkühlung erforderlich. Nach jeder Kühlstufe muss ein hocheffizienter Zyklon oder ein Gas-Flüssigkeits-Abscheider mit Filter sowie eine automatische Entleerungseinrichtung installiert werden, um sicherzustellen, dass kein flüssiges Ethan oder Nebeltröpfchen in den Zylinder der nächsten Stufe gelangen. Dies ist die zentrale Maßnahme zur Vermeidung von Flüssigkeitsschlägen, die Kolben, Pleuelstange oder sogar den Zylinder beschädigen könnten.
02

Konfiguration eines professionellen ölfreien Schmier- und Dichtungssystems:

Um eine Verunreinigung des Ethanprodukts durch Schmieröl zu vermeiden, sollte eine ölfreie Schmierung Priorität haben. Für Kolbenringe und Dichtungen können selbstschmierende Werkstoffe wie gefülltes PTFE oder PEEK verwendet werden. Bei besonders anspruchsvollen Anwendungen kann eine Labyrinthdichtung am Kolben in Betracht gezogen werden. Die Dichtung sollte mit einem Stickstoffpuffer ausgestattet sein, um sowohl Gasleckagen zu verhindern als auch das Kurbelgehäuseöl zu isolieren.
03

Umfassende Sicherheitsmaßnahmen gegen Explosionen und Pulsationen:

Der Antriebsmotor und die elektrische Instrumentierung müssen die Explosionsschutzklasse Ex d IIB T3 erfüllen. Aufgrund der relativ hohen Dichte von Ethan ist die Gaspulsation ausgeprägter. Pulsationsdämpfer (Puffertanks) müssen für die Saug- und Druckleitungen des Kompressors ausgelegt und installiert werden. Zur Vermeidung von Vibrationsrisiken ist eine Rohrleitungsspannungsanalyse durchzuführen. Die Abluft aller Sicherheitsventile muss aufgefangen und in das geschlossene Fackelsystem der Anlage geleitet werden, um im Notfall eine sichere Freisetzung zu gewährleisten.

Zertifikat

MODELLAUSWAHL

Z-Typ

V / W Typ

M-Typ

Typ D

Kolbenhub 80 mm, 95 mm	Kolbenkraft 10 kN bis 25 kN
Leistung 7,5 kW – 55 kW	Anzahl der Zylinderbänke 1/2
Kurbelwellendrehzahl 740 U/min, 980 U/min	Anzahl der Kompressionsstufen 1/2/3/4
Fahrmodus Elektromotor, Dieselmotor, Erdgasmotor

Kolbenhub 92 mm, 95 mm, 105 mm, 120 mm	Kolbenkraft 25 kN, 45 kN, 65 kN
Anzahl der Kompressionsstufen 1/2/3/4	Anzahl der Zylinderbänke 2/3/4
Kurbelwellendrehzahl 740 U/min, 980 U/min	Leistung 15 kW – 220 kW
Fahrmodus Elektromotor, Dieselmotor, Erdgasmotor

Kolbenhub 92 mm bis 315 mm	Kolbenkraft 45 kN bis 660 kN
Anzahl der Kompressionsstufen 1/2/3/4	Anzahl der Zylinderbänke 4
Kurbelwellendrehzahl 300 U/min bis 980 U/min	Leistung 160 kW – 3000 kW
Fahrmodus Elektromotor, Dieselmotor, Erdgasmotor

Kolbenhub 92 mm bis 315 mm	Kolbenkraft 25 kN bis 200 kN
Anzahl der Kompressionsstufen 1/2/3/4	Anzahl der Zylinderbänke 2
Kurbelwellendrehzahl 300 U/min bis 980 U/min	Leistung 30 kW – 1000 kW
Fahrmodus Elektromotor, Dieselmotor, Erdgasmotor

MIT

Vertikaler Typ

Ölfrei / F: Luftgekühlt

2.1

Tatsächlicher Volumenstrom (m³/min)

0,15

Eingangsdruck (barg)

Ausgangsdruck (barg)

S/N	Modell	Fließen	Einlassdruck	Auslassdruck	Motorleistung
S/N	Modell	(Nm³/h)	(Mpa)	(MPa)	(kW)
1	ZW-2.1/0.15-15	120	0,015	1,5	22
2	ZW-0.9/6-25	310	0,6	2,5	30
3	ZW-0.63/3-30	130	0,3	3	22
4	VW-2.6/5-40	800	0,5	25	110
5	VW-2.1/10-35	1140	1	25	200
6	VW-7/1-45	750	4,5	700	135
7	DW-12.3/9-53	6730	0,9	5.3	630
8	DW-13/18-22	12500	1.8	2.2	185
9	DW-6.7/38-53	14400	3.9	5.3	250
10	MW-15/3.5-28	3000	0,35	2.8	400
11	MW-9.0/3-45	1500	0,3	4,5	355
12	MW-130/1.5	6800	0	0,15	250