- Als alternative Rohstoffe für die chemische Herstellung (z. B. Ammoniak, Methanol, Olefine)
- Zur Herstellung hochwertiger, synthetischer flüssiger Kraft- und Schmierstoffe
- Zur Erzeugung von Wasserstoff
- Zur Stromerzeugung durch kombinierte Prozesse mit integrierter Vergasung (Integrated Gasification Combined Cycle - IGCC) mit geringeren Emissionen als bei der Verbrennung von Kohle oder Erdgas und und einem konzentrierten Kohlendioxidstrom für die optionale Abscheidung und Sequestrierung von Kohlenstoff
Air Products bietet die folgenden Produktlinien für die Kohlevergasung, die auf die unterschiedlichen Geschäftsanforderungen zugeschnitten sind:
- Der Air Products Dry-Feed-Vergasungsprozess verwendet eine bewährte Reaktor-Membranwand- und Brennertechnologie.
- Der Air Products Slurry-Feed-Vergasungsprozess verwendet einen einfachen und leicht herzustellenden Reaktor mit feuerfester Auskleidung.
In beiden Prozessen muss das heiße Synthesegas, das im Reaktor erzeugt wird, gekühlt werden, was auf zwei verschiedene Arten erfolgen kann.
- Ein konvektiver oder strahlender Synthesegaskühler, der einen hohen thermischen Wirkungsgrad durch die Erzeugung von hochwertigem Dampf bietet und sich daher für Chemieprojekte im Weltmaßstab und die IGCC-Stromerzeugung eignet.
- Eine Abschreckung im Grundwasser, die die Kapitalkosten erheblich senkt, kürzere Bauzyklen und eine schnellere Inbetriebnahme der Anlage ermöglicht und die Flexibilität der Einsatzstoffe erhöht.
Bewährte Kohlevergasungsanlagen, die zuverlässig und skalierbar sind
Trockenbeschickungsprozess
Beim Dry-Feed-Verfahren wird Kohlenstaub pneumatisch mit einem inerten Trägergas in den Vergaser transportiert, wo er mit Sauerstoff und Dampf in Kontakt kommt. Zum Schutz vor den hohen Vergasungstemperaturen von bis zu 1600°C wird eine Membranwand aus Wasser-Dampf-Hochdruckrohren eingesetzt. Mehrere Seitenbrenner und ein bewährtes Dralldesign ermöglichen eine effiziente Trennung des Synthesegases von der Schlacke. Die Schlacke fließt nach unten in ein Wasserbad, wo sie als Feststoff abgezogen wird. Die mehreren Brenner ermöglichen ein einfaches Scale-up.
Das heiße Synthesegas, das den Vergaser verlässt, wird zunächst mit "kaltem" recyceltem Synthesegas gequencht und dann in einem externen Konvektionskühler weiter abgekühlt, um Hoch- und Mitteldruckdampf als wertvolle Nebenprodukte zu erzeugen. Alternativ kann das heiße Synthesegas auch durch direkten Kontakt mit Wasser in einer Bodenabschreckkonfiguration gekühlt werden.
Slurry-feed-Verfahren
Beim Slurry-Feed-Verfahren wird die pulverisierte Kohle mit Wasser zu einem Schlamm vermischt, der über einen einzigen Brenner am oberen Ende des Reaktors in den Vergaser gepumpt wird. Durch den Kontakt mit Sauerstoff werden die Vergasungsreaktionen in Gang gesetzt. Beim Slurry-Feed-Verfahren ist das Innere des Vergasers mit feuerfesten Steinen ausgekleidet, um ihn vor den hohen Wärmebelastungen zu schützen. Das heiße Synthesegas und die Schlacke durchlaufen dann ein Abschreckwasserbecken, in dem geschmolzene Feststoffe als Schlacke geschmolzen werden und das Synthesegas beim Verlassen des Reaktors abgekühlt wird.
Um dem heißen Synthesegas mehr nutzbare Wärme zu entziehen, kann direkt am Austritt des Vergasers ein strahlender Synthesegaskühler eingesetzt werden, der das Synthesegas kühlt und Hochdruckdampf erzeugt.
Schlüsselfertige Lösungen von Air Products
Wir bieten diese bewährten Kohlevergasungsanlagen entweder als vollständig im Besitz von Air Products befindliche und von uns betriebene Synthesegasanlagen oder in Form einer Prozesslizenz an, bei der wir Ihr Projekt auch während des gesamten Lebenszyklus unterstützen können. Wir geben unseren Kunden Sicherheit, indem wir Betriebsunterstützung sowie Geschäfts- und Projektabwicklungsdienste anbieten, einschließlich:
- Synthesegasproduktion vor Ort
- Design und Engineering
- Inbetriebnahme und Start-up
- Erfahrungsaustausch
- Masterplanung
- Erweiterte Datenanalyse
- Schulungen
- Technischer Service – Nachrüstung/Futterumstellung
Was spricht für die Technologie von Air Products?
Einzigartig und bewährt
Seit der erste Kohlevergaser mit dem Air Products-Vergasungsverfahren vor fast 40 Jahren in Betrieb genommen wurde, sind weltweit mehr als 100 Air Products-Vergasungsreaktoren in Betrieb oder in Planung. Viele verschiedene Kohlearten wurden erfolgreich verarbeitet, von hochreaktiver Biomasse und Braunkohle bis hin zu nicht reaktiven Anthraziten und Petrolkoks. Es ist jedoch wichtig, für jede Art von Beschickung die richtige Anlage zu wählen.
Die Trocken- und Schlammvergasungsverfahren von Air Products mit konvektivem oder strahlendem Syngas-Kühler bieten diese Vorteile:
- Geringer Kohleverbrauch
- Niedriger Frischwasserverbrauch und Abwasserproduktion
- Hohe Durchsatzleistung und Verfügbarkeit sowie niedrige Wartungskosten durch den Einsatz bewährter Reaktor-Membranwand- oder feuerfest ausgekleideter Wand- und Brennertechnologie
- Höhere thermische Effizienz als bei anderen Vergasern
- Hoch- und Mitteldruckdampferzeugung, die zur Senkung der Betriebskosten beitragen kann
Air Products' Dry-feed- und Slurry-feed-Vergasungsprozesse mit nachgeschaltetem Quench:
- Erfordert 30-50 % weniger Investitionen und bietet durch die vereinfachte Konfiguration einen stabileren Betrieb
- Bieten einen höheren Wassergehalt im Synthesegas, was bestimmten nachgeschalteten chemischen Produktionsprozessen hilft
Senkung der Kapital- und Betriebskosten
Das Design mit mehreren Brennern lässt sich problemlos auf größere Einheiten skalieren und ist äußerst zuverlässig, sodass kein zusätzlicher Vergaser erforderlich ist. Die Verwendung größerer Einheiten erfordert weniger Bediener, weniger Wartung und einen kleineren Ersatzteilbestand. Anlagen mit einer Trockenkohleaufnahme von 3.200 t/d sind bereits in Betrieb.
Kontinuierliche Verbesserung des Designs
Als Eigentümer und Betreiber und durch enge Partnerschaften mit anderen Benutzern verfügt Air Products über die erforderlichen Erkenntnisse und Erfahrungen. Wir erfassen Innovationen und Verbesserungen in einer Datenbank, die wir aus den gewonnenen Erkenntnissen ziehen können, zum Vorteil aller Lizenznehmer und zur Verbesserung unseres Masterdesigns. Die Konzentration auf kontinuierliche Verbesserung durch Innovation und Partnerschaft hilft uns, längere kontinuierliche Auflagen zu erreichen und Wartungskosten zu senken.
Erstklassiger Support
Unser globales Air Products Gasification Technical Service Center bietet Prozessdesign, Lebenszyklusunterstützung, Simulation und Unterstützung bei der Inbetriebnahme im Vorfeld von Projekten. Langfristige Betriebsunterstützung, Schulungen, Fehlerbehebung und Ersatzteile werden ebenfalls als Teil des laufenden Supports für unsere Kunden angeboten. Der Austausch von Erfahrungen erfolgt auf regelmäßigen Anwendertreffen sowie auf globalen Konferenzen, auf denen wir versuchen, Anwendergemeinschaften aufzubauen und das Lernen zu beschleunigen. Fragen Sie uns nach unseren Support-Diensten und vereinbaren Sie einen Besuch vor Ort mit einem unserer Experten.