In diesem Beispiel soll ein 2 stufiger Prozeßgasverdichter ausgelegt werden. Aus der GC-Analyse sind die Zusammensetzungen der Hauptkomponenten Methan, Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid sowie die Anteile von 15 weiteren Komponenten bekannt (Tabelle 1).

Es fallen pro Stunde 500 kg Gas bei einem Druck von 1.5bar und 300K an (1). Nach dem Abscheider (2) wird das Gas in einer ersten Stufe auf 8bar verdichtet (3) und wieder auf 300K gekühlt (4). Vor der zweiten Stufe wird in einem weiteren Abscheider die angefallene Flüssigkeit abgetrennt (5) und das Gas anschließend auf 42 bar verdichtet (6).

Bild 1: Fließbild zweistufiger Verdichter

Zur Auslegung sollen mit K-BP² die thermodynamischen Kompressionsleistungen (isentroper Wirkungsgrad von 0,8) sowie die anfallenden Flüssigkeitsmengen berechnet werden.

Zur Bestimmung des Zustandes (1) wird zunächst ein isothermer Flash (FLTP) berechnet. Bei Annahme einer vollständigen Abscheidung fallen im ersten Abscheider insgesamt 11,5 kg Flüssigkeit an, die zu 100% aus Wasser besteht (Unterschreitung des Wassertaupunktes).

Anschließend wird für den gasförmigen Anteil (96,4%) der Prozeßschritt adiabate Kompression (ADCO) mit einem isentropen Wirkunksgrad von 0,8 ausgeführt. Es wird eine Verdichterendtemperatur von 447 K berechnet (reversibel 420 K).

Mit dem komprimierten Gas wird ein isobarer Flash (FLTP) bei 300 K durchgeführt, um den Zustand (4) zu bestimmen. Im zweiten Abscheider fallen anschließend 62,6 kg Flüssigkeit an. Diese besteht zu über 50% aus Benzol, zu 15% aus Toluol und Wasser sowie aus Schwefelwasserstoff.

Im letzten Schritt wird wiederum mit dem verbleibenden gasförmigen Anteil (91.2%) die Kompression von 8 auf 42 bar ausgeführt (ADCO). Die Verdichterendtemperatur beträgt 460 K. Die weiteren Zahlenergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.