Verfahren und Anlage zur Bearbeitung von Erdgas

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von Erdgas und eine entsprechende Anlage gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.

Stand der Technik

Bei Erdgasen handelt es sich um Gasgemische aus Kohlenwasserstoffen und weiteren Komponenten, nachfolgend als "Nichtkohlenwasserstoffe" bezeichnet. Zu den Kohlenwasserstoffen zählen überwiegend Methan, aber auch höhere Alkane wie Ethan, Propan, Butan und Pentan. Zu den Nichtkohlenwasserstoffen zählen insbesondere Sauergase wie Kohlendioxid und Schwefelverbindungen sowie Wasserstoff, Stickstoff, Helium und Neon.

Zur Abtrennung von entsprechenden Nichtkohlenwasserstoffen aus Erdgasen können Membrantrennschritte eingesetzt werden. In entsprechenden Membrantrennschritten ist insbesondere die Verwendung glasartiger Membranen möglich. Werden diese Membranen in unkonditioniertem Erdgas verwendet, so können durch den typischen Gehalt an Kohlenwasserstoffen mit drei und mehr Kohlenstoffatomen die Lebensdauer, Selektivität und Kapazität der Membran negativ beeinflusst werden.

Die Gewinnung von Helium aus Erdgas unter Verwendung entsprechender Membranen ist beispielsweise in der WO 2017/020919 A1 , der EP 3034466 B1 , der EP 3238808 B1 und der EP 3498668 A1 beschrieben. Zudem sei auf Fachliteratur wie den Artikel "Noble Gases" in Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry, Onlineveröffentlichung 15. März 2001, DOI: 10.1002/14356007.a10_045.pub2 und H.- W. Häring (Hrsg.), Industrial Gases Processing, Wiley -VCH, 2006, insbesondere Kapitel 4, "The Noble Gas Helium", verwiesen.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, verbesserte Konzepte zur Bearbeitung von Erdgas unter Verwendung von Membrantrennschritten, insbesondere bei Einsatz glasartiger Membranen, anzugeben. Offenbarung der Erfindung

Vor diesem Hintergrund schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Anlage zur Bearbeitung von Erdgas mit den jeweiligen Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vor. Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.

Merkmale und Vorteile der Erfindung

Wie zuvor erwähnt, beeinflussen Kohlenwasserstoffe mit drei und mehr Kohlenstoffatomen die Selektivität, Kapazität und Lebensdauer insbesondere von glasartigen Membranen negativ. Um den Investitions- und Instandhaltungsaufwand eines unter Verwendung einer entsprechenden Membran durchgeführten Trennschritts zu minimieren, ist eine vollständige Entfernung von Kohlenwasserstoffen mit drei und mehr Kohlenstoffatomen aus dem Erdgas stromauf des Membrantrennschritts optimal. Zudem kann durch die vollständige Entfernung eine maximale Selektivität in dem Membrantrennschritt erreicht werden, wodurch beispielsweise die Betriebskosten mehrstufiger Membrananlagen minimiert werden.

Allerdings sollte der Gehalt an Kohlenwasserstoffen mit drei und mehr Kohlenstoffatomen für die weitere Verwendung des Erdgases stromab des Membrantrennschritts üblicherweise nicht in der genannten Größenordnung verändert werden. Mit anderen Worten ist eine vollständige Entfernung von Kohlenwasserstoffen mit drei und mehr Kohlenstoffatomen unter dem Aspekt der nachfolgenden Verwendung des Erdgases von Nachteil. Weiterhin sind Verluste an Wertprodukten nicht akzeptabel, wie sie bei einer vollständigen Abtrennung von Kohlenwasserstoffen mit drei und mehr Kohlenstoffatomen auftreten.

Temperaturwechselregenerierte Adsorptionsverfahren (engl. Temperature Swing Adsorption, TSA) werden zur Entfernung von höheren Kohlenwasserstoffen aus Erdgas unter anderem in der US 5,557,030 A, der US 2013/0291723 A1, der WO 2014/021900 A1 und der DE 102006011031 A1 vorgeschlagen.

Wird Aktivkohle als Adsorbens in solchen Verfahren eingesetzt, können Kohlenwasserstoffe mit fünf und mehr Kohlenstoffatomen nahezu vollständig entfernt werden. Allerdings kommt es zu starken Schwankungen im Heizwert des gereinigten Erdgases, da der gegenüber dem vollständig zu entfernenden Kohlenwasserstoff nächstkürzere Kohlenwasserstoff am Anfang jedes Adsorptionszyklus komplett zurückgehalten und dann bei der Regeneration in relativ kurzer Zeit als Peak dem Erdgas wieder zugeführt wird. Diese hohen Schwankungen sind in der Regel für die Einspeisung in eine Erdgaspipeline nicht akzeptabel. Wird Silicagel als Adsorbens verwendet, können typischerweise nur Kohlenwasserstoffe mit sechs und mehr Kohlenstoffatomen effektiv entfernt werden.

Mit keinem den Erfindern bekannten temperaturwechselregenerierten Adsorptionsverfahren ist es möglich, alle Kohlenwasserstoffe mit drei und mehr Kohlenstoffatomen vollständig zu entfernen, wie dies für nachgeschaltete Membranverfahren, in denen glasartige Membranen verwendet werden, optimal wäre.

Erdgas kann gemäß der WO 2015/116793 A1 zur Abtrennung von entsprechenden Kohlenwasserstoffen beispielsweise auch einer Ölwäsche unterworfen werden. Bei dieser Technologie werden die im Erdgas enthaltenen höheren Kohlenwasserstoffe mit Hilfe von Öl absorbiert. Das Waschöl kann aus einem kurz- oder einem langkettigen Kohlenwasserstoff bestehen.

Ein Einsatz eines langkettigen Waschöls mit einem relativ niedrigen Dampfdruck hat den Vorteil, dass verhältnismäßig wenig Waschöl an das zu reinigende Gas verloren geht, allerdings muss bei der Regeneration durch Auskochen verhältnismäßig viel Energie aufgewendet werden. Diese Variante ist keine vorteilhafte Option für die Vorbehandlung eines Gases stromauf einer glasartigen Membran, da das Gas mit langkettigen Kohlenwasserstoffkomponenten des Waschöls gesättigt ist, was die Funktionalität der glasartigen Membran stark beeinträchtigt bis unmöglich macht, auch wenn entsprechende Komponenten nur in äußerst geringen Konzentrationen im Erdgas verbleiben.

Wird ein kurzkettiges Waschöl mit einem relativ hohen Dampfdruck eingesetzt, geht sehr viel davon in die Gasphase über, so dass verhältnismäßig viel frisches Öl bereitgestellt werden muss, was nicht wirtschaftlich ist. Auch thermische Verfahren, bei denen schwere Kohlenwasserstoffe durch direkte Abkühlung mit Hilfe eines Kältemittels auskondensiert werden, sind bekannt. Diese Technologie ist sehr robust, erlaubt aber keine scharfe Trennung von einzelnen Kohlenwasserstofffraktionen. Es kann lediglich der Taupunkt des Gases eingestellt werden. Dadurch kann nur eine beschränkte Abreicherung von schweren Kohlenwasserstoffen erreicht werden. Zudem ist meistens die Zugabe von Chemikalien zum Einsatz erforderlich, um ein Ausfrieren von z.B. Wasser zu vermeiden. Zur Bereitstellung der benötigten Kälteleistung wird sehr viel Energie benötigt.

In anderen Verfahrensvarianten kann das Erdgas von hohem auf niedrigen Druck über eine Drossel isenthalp entspannt werden, wodurch es sich abkühlt. Wie bei der direkten Kühlung kann nur der Taupunkt des Gases eingestellt werden. Um niedrige Taupunkte und damit eine ausreichende Abtrennung von Kohlenwasserstoffen mit drei Kohlenstoffatomen zu erreichen, sind hohe Druckdifferenzen notwendig, welche üblicherweise nicht bzw. nur mit hohem Verdichtungsaufwand realisierbar sind.

Höhere Kohlenwasserstoffe können auch mit gummiartigen Membranen aus dem Erdgas abgetrennt werden. Eine komplette und selektive Abtrennung von einzelnen Kohlenwasserstofffraktionen ist mit dieser Technologie jedoch nicht zu realisieren. Außerdem führt der Einsatz von gummiartigen Membranen typischerweise zu einem hohen Methanverlust.

Mit keinem der etablierten Verfahren ist es daher möglich, Kohlenwasserstoffe mit drei und mehr Kohlenstoffatomen vollständig aus Erdgas zu entfernen und so einen optimalen Einsatz glasartiger Membranen zu gewährleisten.

Die vorliegende Erfindung löst die genannten Probleme zumindest teilweise in dem vorgeschlagenen Verfahren zur Bearbeitung eines Erdgases, das Methan, Ethan, höhere Kohlenwasserstoffe und Nichtkohlenwasserstoffe enthält. Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht dabei in Verwendung einer Druckwechseladsorption bzw. eines entsprechenden Druckwechseladsorptionsschritts stromauf der Verwendung der glasartigen Membran in einem entsprechenden Membrantrennschritt. Die Druckwechseladsorption zur Bearbeitung von Erdgas ist grundsätzlich bereits aus der DE 103 03233 A1 bekannt. In dem Druckwechseladsorptionsschritt kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedes geeignete Adsorptionsmittel verwendet werden, insbesondere ein Adsorptionsmittel, das in Form einer Schüttung aus aktiviertem Aluminiumoxid ausgebildet ist. Die Schüttung kann in Form einer Ein- oder Mehrbettschüttung ausgebildet sein. Die Oberfläche, die Schüttdichte und die chemische Zusammensetzung sowie weitere Parameter können in der jeweils geeignetsten Weise und/oder unter Berücksichtigung weiterer Gesichtspunkte ausgewählt werden.

Der beschriebene Druckwechseladsorptionsschritt mit dem angegebenen Adsorbens erlaubt dabei im Gegensatz zu den anderen genannten Verfahren eine nahezu komplette Entfernung von Kohlenwasserstoffen mit drei (und mehr) Kohlenstoffatomen. Das abströmende, von Kohlenwasserstoffen befreite Hochdruckgas aus der Druckwechseladsorption ist ideal konditioniert für den Einsatz glasartiger Membranen. Ein positiver Nebeneffekt ist der stark reduzierte Taupunkt des Hochdruckgases, so dass dieses bei den weiteren Behandlungsschritten gasförmig bleibt. Ein Niederdruck- bzw. Adsorbatstrom aus der Druckwechseladsorption enthält die abgetrennten Kohlenwasserstoffe mit drei und mehr Kohlenstoffatomen sowie Wasser und einen Teil des Kohlendioxids, sofern im Einsatzgas enthalten, in angereicherter Form.

Mit anderen Worten wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung zumindest eines Teils des Erdgases mittels des Druckwechseladsorptionsschritts ein Membrantrenneinsatz bereitgestellt, der gegenüber dem Erdgas an Methan und Ethan angereichert und an den höheren Kohlenwasserstoffen abgereichert ist und der zumindest einen Teil der Nichtkohlenwasserstoffe aus dem Erdgas enthält. Der Begriff der "Abreicherung" soll dabei hier und im Folgenden auch eine im Wesentlichen vollständige Entfernung (im Sinne einer "Abreicherung auf null") umfassen, so dass der Membrantrenneinsatz insbesondere auch (im Wesentlichen) frei an höheren Kohlenwasserstoffen ist. Konkrete Zahlenwerte sind unten erläutert. Die "höheren Kohlenwasserstoffe" umfassen gemäß dem hiesigen Sprachgebrauch insbesondere Kohlenwasserstoffe mit drei und mehr, insbesondere drei, vier und fünf Kohlenstoffatomen, wie sie üblicherweise in Erdgas Vorkommen. Die Nichtkohlenwasserstoffe umfassen insbesondere Kohlendioxid, Helium und/oder Neon, zumindest aber letztere Edelgase. Kohlendioxid ist optional im Erdgas enthalten. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird der Membrantrenneinsatz einem Membrantrennschritt unterworfen, in dem eine Permeatfraktion, die gegenüber dem Membrantrenneinsatz an Methan und Ethan abgereichert und an den Nichtkohlenwasserstoffen angereichert ist, sowie eine Retentatfraktion, die gegenüber dem Membrantrenneinsatz an Methan und Ethan angereichert und an den Nichtkohlenwasserstoffen abgereichert ist, gebildet werden. Auf diese Weise können Wertprodukte, insbesondere Helium, aus dem Erdgas abgetrennt werden.

Erfindungsgemäß wird der Membrantrennschritt unter Verwendung einer glasartigen Membran durchgeführt. Das Bereitstellen des Membrantrenneinsatzes umfasst, wie erwähnt, einen Druckwechseladsporptionsschritt, dem zumindest ein Teil des Erdgases unterworfen wird und in dem ein Hochdruckgas, das gegenüber dem Erdgas an Methan und Ethan angereichert ist und zumindest einen Teil der Nichtkohlenwasserstoffe aus dem Erdgas enthält, sowie ein Niederdruckgas, das gegenüber dem Erdgas an Methan und Ethan abgereichert und an den höheren Kohlenwasserstoffen angereichert ist, gebildet werden, wobei zumindest ein Teil des Hochdruckgases als der Membrantrenneinsatz verwendet wird. Vorteile wurden bereits zuvor ausdrücklich erläutert.

In dem vorgeschlagenen Verfahren wird der Druckwechseladsorptionsschritt vorteilhafterweise mit einem Eintrittsdruck von 30 bis 40 bar betrieben, das Hochdruckgas kann insbesondere auf dem gleichen Druckniveau gebildet werden, das Niederdruckgas wird vorteilhafterweise auf einem Druckniveau von 1,3 bis 1,5 bar gebildet. Rein physikalisch kann der Druckwechseladsorptionsschritt aber bei Drücken kleiner 10 bar und größer 40 bar betrieben werden. Das Hochdruckgas ist insbesondere gleichzeitig der Membrantrenneinsatz. Der Membrantrenneinsatz kann bei Bedarf verdichtet werden und wird vorteilhafterweise auf einem Druckniveau von 30 bis 100 bar dem Membrantrennschritt zugeführt. Die Retentatfraktion kann insbesondere auf dem gleichen Druckniveau wie der Membrantrenneinsatz gebildet werden. Hierdurch ergeben sich insbesondere Vorteile, weil diese Drücke das optimale Betriebsfenster für den Druckwechseladsorptionsschritt und den Membrantrennschritt darstellen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann insbesondere zumindest ein Teil des Niederdruckgases auf das Druckniveau der Retentatfraktion verdichtet werden. Das Niederdruckgas, das die abgetrennten höheren Kohlenwasserstoffe sowie Wasser und Kohlendioxid (sofern im Einsatzgas enthalten) in angereicherter Form enthält, kann also mit Hilfe eines Verdichters wieder aufgedrückt werden, wobei bestimmte Komponenten dem Retentatstrom aus dem Membrantrennschritt beigemischt werden können. Auf diese Weise kann die ursprüngliche Kohlenwasserstoffzusammensetzung des eingesetzten Erdgases wieder erhalten werden. Jegliche Verluste an Kohlenwasserstoffen für mögliche stromabwärtige Prozesse können in dieser Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vermieden werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann zumindest ein Teil des Niederdruckgases oder von dessen verdichtetem Teil nach dem Verdichten auf ein Temperaturniveau von größer 0 bis kleiner 40 °C abgekühlt werden. Auf diese Weise lassen sich auf diesen Temperaturen kondensierbare Komponenten wie Wasser und schwere Kohlenwasserstoffe flüssig abscheiden.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine einfache Einstellung des Taupunkts des eingesetzten Erdgases. Durch die Aufkonzentrierung von höheren Kohlenwasserstoffen im Niederdruckgas ergibt sich nach einer Verdichtung ein deutlich höherer Kohlenwasserstoff- und Wassertaupunkt (falls Wasser enthalten) als bei gleichem Druck im eingesetzten Erdgas. Das bedeutet, dass bei einem vergleichsweise hohen Temperaturniveau (idealerweise Kühlwassertemperatur bei ca. 30 °C) bereits ein beträchtlicher Teil der im ursprünglichen Erdgasstrom enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit vier und mehr Kohlenstoffatomen (und Wasser) auskondensiert werden kann und gleichzeitig, durch das hohe Temperaturniveau, eine Bildung von Feststoffen (Eis, Hydrate) vermieden wird. Im ursprünglichen Erdgasstrom wäre eine Auskondensierung nur bei wesentlich niedrigeren Temperaturen möglich. Durch dieses Konditionierungsverfahren können somit andere Verfahrensschritte, zum Beispiel zur Wasserentfernung, vermieden werden.

Mit anderen Worten umfasst die vorliegende Erfindung gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung, dass zumindest ein Teil der höheren Kohlenwasserstoffe aus dem Niederdruckgas oder aus dessen verdichtetem und abgekühltem Teil rückgewonnen werden, wobei zumindest ein Teil der rückgewonnenen Kohlenwasserstoffe der Retentatfraktion zugegeben werden können. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann also Wasser enthaltendes Erdgas eingesetzt werden, wobei das Hochdruckgas gegenüber dem Erdgas an Wasser abgereichert und das Niederdruckgas gegenüber dem Erdgas an Wasser angereichert ist. In diesem Fall kann das Rückgewinnen zumindest eines Teils der höheren Kohlenwasserstoffe aus dem Niederdruckgas oder aus dessen verdichtetem und abgekühltem Teil ein Bilden einer wässrigen Phase, einer flüssigen organischen Phase und einer gasförmigen Phase (die beispielsweise auch nichtorganische Komponenten wie Kohlendioxid aufweisen kann) umfassen.

Nach der erwähnten Kondensation bei moderaten Temperaturen kann also, sofern Wasser im Erdgas enthalten ist, ein dreiphasiger Strom erhalten werden. Führt man diesen einem Drei-Phasen-Abscheider zu, so kann die wässrige von der kohlenwasserstoffhaltigen Phase getrennt werden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann dabei zumindest ein Teil der flüssigen organischen Phase und zumindest ein Teil der gasförmigen Phase der Retentatfraktion zugegeben werden. Die Gasphase aus dem Abscheider kann also wieder mit dem Retentatstrom vermischt werden. Das resultierende Gemisch weist typischerweise einen Wassertaupunkt von - 20 °C oder geringer auf.

Zur exakten Einstellung eines Kohlenwasserstofftaupunktes bzw. Heizwertes kann die flüssige organische Phase oder ein Teil davon stromauf der Einspeisung der gasförmigen Phase der Retentatfraktion zugespeist werden. Die stromaufwärtige Zuspeisung erfolgt insbesondere deshalb, damit ein möglichst schneller Phasenübergang gewährleistet werden kann. Die übrige kohlenwasserstoffhaltige Flüssigphase kann als Wertprodukt verwendet werden. Zumindest ein Teil der flüssigen organischen Phase kann einerweiteren Trennung zugeführt werden. Durch geeignete Trennverfahren (Rektifikation, Destillation) kann die kohlenwasserstoffreiche Flüssigphase dabei gezielt vor der Zuspeisung konditioniert werden, um eine maximale Wertschöpfung zu erzielen.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Erdgas einen beliebigen Molanteil Methan, einen beliebigen Molanteil Ethan, und einen beliebigen Molanteil höhere Kohlenwasserstoffe bis zum Sättigungspunkt, und einen beliebigen Molanteil Nichtkohlenwasserstoffe enthalten. Der Anteil der jeweiligen Komponenten im Hochdruckgas kann rein physikalisch ebenfalls beliebig sein. Um aber den größtmöglichen Vorteil für den Membrantrennschritt zu generieren, sollte der Molanteil der oben definierten höheren Kohlenwasserstoffe im Hochdruckgas stromauf des Membrantrennschritts möglichst klein, idealerweise 0 Molprozent, sein.

Das Hochdruckgas aus dem Adsorptionstrennschritt wird einem Membrantrennschritt zugeführt. Im Membrantrennschritt kommen glasartige Membranen zum Einsatz. Glasartige Membranen weisen Polymere auf, die unterhalb der Glasübergangstemperatur einen amorphen, glasartigen Zustand aufweisen und oberhalb derselben insbesondere in einen gummielastischen Zustand wechseln können. Sie sind in insbesondere der Art definiert, dass sie nur bei Temperaturen unterhalb der Glasübergangstemperatur des eingesetzten Polymers betrieben werden.

Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Bearbeitung eines Erdgases, zu deren Merkmalen auf den entsprechenden unabhängigen Patentanspruch ausdrücklich verwiesen wird. Zu Merkmalen und Vorteilen dieser Anlage und besonders vorteilhafter Ausgestaltungen, die eine entsprechende Anlage insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens in einer oben erläuterten Variante befähigen, sei auf die diesbezüglichen Erläuterungen ausdrücklich verwiesen.

Grundsätzliche Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der vorgeschlagenen Anlage umfassen, nochmals zusammengefasst, dass im Vergleich zu den bisher eingesetzten Verfahren zur Konditionierung von Erdgas für den Einsatz mit glasartigen Membranen mit diesem ein exakter Trennschnitt erfolgen kann (also eine selektive und vollständige Abtrennung von Kohlenwasserstoffen mit drei und mehr Kohlenstoffatomen möglich ist). Daher sind im Einsatzgas des Membrantrennschritts keine für die Membranperformance und -Lebensdauer nachteiligen Komponenten enthalten. Mittels direkter oder indirekter Abkühlung des Erdgases kann der Gehalt an Kohlenwasserstoffen mit drei und mehr Kohlenstoffatomen im Erdgas in Abhängigkeit von der eingestellten T emperatur zwar ebenfalls weit abgesenkt werden, allerdings erfolgt dabei kein exakter Trennschnitt, sodass Restgehalte an entsprechenden Komponenten verbleiben, was die Performance und Lebensdauer der glasartigen Membranen einschränkt. Vergleicht man den Energieaufwand, der zur Abkühlung des Erdgases aufgewendet werden muss, um einen vergleichbaren Kohlenwasserstofftaupunkt zu erreichen, wie den, welches das an Kohlenwasserstoffen mit drei Kohlenstoffatomen abgereicherte Gas aus dem hier beschriebenen Verfahren aufweist, ist dieser wesentlich höher als die Verdichtungsenergie für die Rückverdichtung des Niederdruckgases aus dem Druckwechseladsorptionsschritt.

Zusätzlich zur Konditionierung von Erdgas für den Einsatz mit glasartigen Membranen kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und vorteilhaften Ausgestaltungen der Kohlenwasserstofftaupunkt, der Wassertaupunkt und der Heizwert des Abgabegases flexibel eingestellt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, welche eine Ausgestaltung der Erfindung veranschaulicht.

Beschreibung der Zeichnung

In Figur 1 ist ein Verfahren gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung veranschaulicht und insgesamt mit 100 bezeichnet. Die Erläuterungen betreffen eine entsprechende Anlage in gleicherweise.

In dem Verfahren 100 wird ein Erdgas, das Methan, Ethan, höhere Kohlenwasserstoffe und Nichtkohlenwasserstoffe enthält, in Form eines Einsatzstroms A bereitgestellt.

Zumindest ein Teil des Erdgases des Einsatzstroms A wird einem Druckwechseladsorptionsschritt 10 unterworfen, in dem ein Hochdruckgas B, das gegenüber dem Erdgas an Methan und Ethan angereichert ist und zumindest einen Teil der Nichtkohlenwasserstoffe aus dem Erdgas enthält, sowie ein Niederdruckgas C, das gegenüber dem Erdgas an Methan und Ethan abgereichert und an den höheren Kohlenwasserstoffen angereichert ist, gebildet werden.

Das Hochdruckgas B wird zumindest zu einem Teil als der Membrantrenneinsatz einem Membrantrennschritt 20, der unter Verwendung einer glasartigen Membran arbeitet, verwendet. In dem Membrantrennschritt 20 werden eine Permeatfraktion D, die gegenüber dem Membrantrenneinsatz bzw. dem Hochdruckgas B an Methan und Ethan abgereichert und an den Nichtkohlenwasserstoffen angereichert ist, sowie eine Retentatfraktion E, die gegenüber dem Membrantrenneinsatz an Methan und Ethan angereichert und an den Nichtkohlenwasserstoffen abgereichert ist, gebildet. Die Permeatfraktion wird zur Bereitstellung eines beispielsweise heliumhaltigen, wasserstoffhaltigen und/oder neonhaltigen Nichtkohlenwasserstoffprodukts G, die Retentatfraktion E zur Bereitstellung eines Kohlenwasserstoffprodukts F verwendet.

In der veranschaulichten Ausgestaltung wird das Niederdruckgas C unter Einsatz eines Verdichters 1 auf das Druckniveau der Retentatfraktion E verdichtet und danach in einem Wärmetauscher 2 abgekühlt. Es bildet sich in der hier veranschaulichten Ausgestaltung, in der das Erdgas des Einsatzstroms A Wasser enthält, ein Dreiphasengemisch, das in einen Drei-Phasen-Abscheider 3 eingespeist wird. In letzterem bilden sich eine wässrige Phase H, die verworfen werden kann, sowie eine flüssige organische Phase I und eine gasförmige Phase K.

Die flüssige organische Phase I kann insbesondere in nicht veranschaulichten weiteren Trennschritten aufgetrennt oder auch nur mengenmäßig aufgeteilt werden, wobei ein Anteil L dem Retentatstrom E zugespeist werden kann, um dessen Taupunkt und Heizwert einzustellen. Die Zuspeisung erfolgt stromauf der Zuspeisung der gasförmigen Phase K. Ein Rest M der flüssigen organische Phase I kann aus dem Verfahren 100 als Wertprodukt ausgeleitet werden.