DE102013015539A1 - Plant and process for the at least partial gasification of solid organic feedstock - Google Patents

Plant and process for the at least partial gasification of solid organic feedstock Download PDF

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Abstract

Anlage zur zumindest teilweisen Vergasung von festem organischen Einsatzmaterial, mit einem Niedertemperaturvergasersystem zur Gewinnung von teerhaltigem Schwelgas durch Schwelen des Einsatzmaterials, und einem Hochtemperaturvergasersystem zur Umsetzung von Schwelgas durch partielle Oxidation und anschließende teilweise Reduktion zu einem Synthesegas, wobei das Niedertemperaturvergasersystem wenigstens zwei unabhängig voneinander betreibbare Niedertemperaturvergaser und/oder das Hochtemperaturvergasersystem einen oder wenigstens zwei unabhängig voneinander betreibbare Hochtemperaturvergaser aufweist.Plant for the at least partial gasification of solid organic feedstock, comprising a low temperature gasifier system for recovering tarry carbonization by smoldering of the feedstock, and a high temperature gasification system for reacting carbonization gas by partial oxidation and subsequent partial reduction to a synthesis gas, wherein the low temperature gasification system comprises at least two independently operable low temperature gasifiers and / or the high temperature carburetor system has one or at least two independently operable high temperature carburetors.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur zumindest teilweisen Vergasung von festem organischen Einsatzmaterial, insbesondere von Biomasse, mit einem Niedertemperaturvergaser und einem Hochtemperaturvergaser.The invention relates to a plant and a method for the at least partial gasification of solid organic feedstock, in particular of biomass, with a low-temperature gasifier and a high-temperature gasifier.

Stand der TechnikState of the art

Verfahren zur Herstellung von Synthesegas aus festem organischem Einsatzmaterial, auch kurz als Vergasungsverfahren bezeichnet, sind bekannt. Vorteilhafterweise kommen als Einsatzmaterial für solche Verfahren Kohle oder Biomasse zum Einsatz. Bei Biomassevergasungsverfahren werden beispielsweise Alt- und Waldrestholz oder sogenannte Energiehölzer, aber auch Agrarreststoffe wie Stroh oder Häcksel verwendet.Processes for the production of synthesis gas from solid organic feedstock, also referred to for short as gasification processes, are known. Advantageously, coal or biomass are used as starting material for such processes. In biomass gasification processes, for example, used wood and forestry wood or so-called energy wood, but also agricultural residues such as straw or chaff are used.

Durch eine Vergasung von Biomasse zu Synthesegas mit nachgeschalteten Verfahrensschritten (sogenannte Biomass-to-Liquids-Verfahren, BTL) kann beispielsweise synthetischer Biokraftstoff gewonnen werden, der in seinen physikochemischen Eigenschaften bekannten Gas-to-Liquids-(GTL-) und Coal-to-Liquids-(CTL-)Kraftstoffen ähnlich ist. Ein Beispiel einer Anlage zur Herstellung von BTL-Kraftstoffen ist bei Kiener, C. und Bilas, I.: Synthetischer Biokraftstoff der zweiten Generation. Weltweit erste kommerzielle BTL-Produktionsanlage. Energy 2.0, Juli 2008, S. 42–44 , gezeigt.By gasification of biomass to synthesis gas with downstream process steps (so-called Biomass to Liquids method, BTL), for example, synthetic biofuel can be obtained, the well-known in its physicochemical properties gas-to-liquids (GTL) and coal-to- Liquids (CTL) fuels is similar. An example of a plant for the production of BTL fuels is at Kiener, C. and Bilas, I .: Synthetic biofuel of the second generation. World's first commercial BTL production plant. Energy 2.0, July 2008, pp. 42-44 , shown.

Verfahren und Anlagen zur zumindest teilweisen Vergasung von festem, organischem Einsatzmaterial sind auch beispielsweise aus EP 0 745 114 B1 , DE 41 39 512 A1 und DE 42 09 549 A1 bekannt. Die vorliegende Anmeldung betrifft hierbei solche Verfahren bzw. Anlagen, die einen Niedertemperaturvergaser und einen Hochtemperaturvergaser aufweisen, wie nachfolgend erläutert. Gegenüber anderen Verfahren ermöglichen diese u. a. einen niedrigeren Verbrauch an Einsatzmaterial und weisen einen höheren Kaltgaswirkungsgrad auf.Methods and systems for the at least partial gasification of solid, organic feed are also for example EP 0 745 114 B1 . DE 41 39 512 A1 and DE 42 09 549 A1 known. The present application relates in this case to such processes or plants which have a low-temperature gasifier and a high-temperature gasifier, as explained below. Compared with other methods, these allow, inter alia, a lower consumption of feedstock and have a higher cold gas efficiency.

In einem Niedertemperaturvergaser wird das Einsatzmaterial, beispielsweise Biomasse, durch Teilvergasung mit einem Vergasungsmittel bei Temperaturen zwischen ca. 300°C und 600°C zu Koks (im Fall von Biomasse sogenanntem Biokoks) und Schwelgas umgesetzt. Die Umsetzung wird im Rahmen dieser Anmeldung als ”Schwelen” bezeichnet. Schwelen zeichnet sich bekanntermaßen durch ein unterstöchiometrisches Sauerstoffangebot und damit eine unvollständige Verbrennung bei vergleichsweise geringer Temperatur aus.In a low-temperature gasifier, the feedstock, such as biomass, by partial gasification with a gasification agent at temperatures between about 300 ° C and 600 ° C to coke (in the case of biomass so-called biococ) and carbonization reacted. The implementation is referred to in this application as "smoldering". Smoldering is known to be characterized by a stoichiometric oxygen supply and thus incomplete combustion at a comparatively low temperature.

Das Schwelgas wird anschließend in eine Brennkammer des Hochtemperaturvergasers überführt und dort mit einem sauerstoffhaltigen Gas, beispielsweise mit mehr oder weniger reinem Sauerstoff, aber auch mit Luft und/oder sauerstoffhaltigen Abgasen, z. B. aus Gasturbinen oder Verbrennungsmotoren, partiell oxidiert. Durch diese Oxidation freiwerdende Wärme bewirkt einen Temperaturanstieg auf 1.200°C bis 2.000°C, beispielsweise 1.400°C. Bei derartigen Bedingungen werden in dem Schwelgas enthaltene Aromaten, Teere und Oxoverbindungen vollständig zersetzt. Hierdurch bildet sich ein Synthesegas, das im Wesentlichen nur noch aus Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Kohlendioxid und Wasserdampf besteht. Das Synthesegas kann an dieser Stelle auch als (Synthese-)Rohgas bezeichnet werden.The carbonization gas is then transferred into a combustion chamber of the high-temperature gasifier and there with an oxygen-containing gas, for example with more or less pure oxygen, but also with air and / or oxygen-containing exhaust gases, eg. B. from gas turbines or internal combustion engines, partially oxidized. By this oxidation released heat causes a temperature increase to 1200 ° C to 2000 ° C, for example 1400 ° C. Under such conditions, aromatics, tars and oxo compounds contained in the carbonization gas are completely decomposed. This forms a synthesis gas, which consists essentially only of carbon monoxide, hydrogen, carbon dioxide and water vapor. The synthesis gas can also be referred to as (synthesis) raw gas at this point.

In einer weiteren Stufe wird, beispielsweise in einer in dem Hochtemperaturvergaser integrierten oder in einer diesem nachgeschalteten Quencheinheit, das so erzeugte Synthesegas mit Koks aus dem Niedertemperaturvergaser in Kontakt gebracht. Der Koks kann zuvor gesondert (z. B. durch Mahlen und Sichten) aufbereitet und dann in die Quencheinheit eingebracht werden. Durch endotherme Reaktionen zwischen Koks und Synthesegas wird letzteres auf etwa 900°C abgekühlt. Dies bewirkt eine teilweise Umsetzung des Kohlendioxids zu Kohlenmonoxid.In a further stage, the synthesis gas thus produced is brought into contact with coke from the low-temperature gasifier, for example in a quench unit integrated in the high-temperature gasifier or in a quench unit connected downstream of it. The coke can be previously treated separately (eg by grinding and sifting) and then introduced into the quench unit. By endothermic reactions between coke and syngas, the latter is cooled to about 900 ° C. This causes partial conversion of the carbon dioxide to carbon monoxide.

Das so erzeugte kohlenmonoxidreiche Synthesegas kann anschließend weiter konditioniert werden. Die Konditionierung umfasst beispielsweise eine weitere Abkühlung, eine Entstaubung, eine Verdichtung und/oder die Abtrennung von Restkohlendioxid.The carbon monoxide-rich synthesis gas thus produced can then be further conditioned. The conditioning includes, for example, a further cooling, a dedusting, a compression and / or the separation of residual carbon dioxide.

Für zahlreiche Anwendungen ist festzustellen, dass die Kapazitäten von Niedertemperaturvergasern und Hochtemperaturvergasern unterschiedlich bzw. nicht optimal aufeinander abgestimmt sind. Beispielsweise kann die Kapazität eines Niedertemperaturvergasers durch die maximale Länge der Welle eines verwendeten Rührwerks begrenzt sein. Auch herkömmliche Niedertemperaturvergaser weisen ferner beispielsweise eine größere Anzahl von mechanisch bewegten Teilen auf, sodass sie insgesamt wartungsanfälliger als Hochtemperaturvergaser sind.For many applications, it can be stated that the capacities of low-temperature carburetors and high-temperature carburetors are different or not optimally matched to one another. For example, the capacity of a low-temperature gasifier may be limited by the maximum length of the shaft of a stirrer used. Conventional low-temperature gasifiers, for example, also have a larger number of mechanically moving parts, so that they are more prone to maintenance than high-temperature gasifiers.

Es besteht daher ein Bedarf nach Verbesserungen bei der Zuordnung von Niedertemperaturvergasern und Hochtemperaturvergasern im Rahmen von Vergasungsanlagen.There is therefore a need for improvements in the assignment of low temperature carburetors and high temperature carburetors in gasification plants.

Erfindungsgemäß werden eine Anlage und ein Verfahren zur zumindest teilweisen Vergasung von (festem) organischem Einsatzmaterial, insbesondere von Biomasse, mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, an installation and a method for the at least partial gasification of (solid) organic feedstock, in particular of biomass, with the features of the independent patent claims are proposed. Preferred embodiments are subject of the subclaims and the following description.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Die Erfindung geht von bekannten Anlagen und Verfahren zur zumindest teilweisen Vergasung von festem, organischen Einsatzmaterial, beispielsweise Biomasse, aus. Aus dem Einsatzmaterial wird in einem Niedertemperaturvergaser durch Schwelen ein teerhaltiges Schwelgas gewonnen, wie zuvor erläutert. Das Schwelgas wird anschließend in einem Hochtemperaturvergaser durch partielle Oxidation und anschließend teilweise Reduktion zu einem Synthesegas umgesetzt.The invention is based on known systems and methods for the at least partial gasification of solid, organic feedstock, for example biomass. From the feedstock a tar-containing carbonization gas is recovered in a low-temperature gasifier by smoldering, as explained above. The carbonization gas is then reacted in a high-temperature gasifier by partial oxidation and then partial reduction to a synthesis gas.

Die erfindungsgemäße Bereitstellung von Vergasungsanlagen mit wenigstens zwei unabhängig voneinander betreibbaren Niedertemperaturvergasern und/oder wenigstens zwei unabhängig voneinander betreibbaren Hochtemperaturvergasern erlaubt in einfacher Weise, die Kapazität der Anlage optimal auszunutzen. Beispielsweise ist es möglich, die Anlage nach der maximalen Kapazität des Hochtemperaturvergasersystems bzw. eines einzelnen Hochtemperaturvergasers auszulegen, und somit Investitionskosten einzusparen.The inventive provision of gasification plants with at least two independently operable low-temperature carburetors and / or at least two independently operable Hochtemperaturvergasern allows in a simple manner to make optimum use of the capacity of the plant. For example, it is possible to design the system according to the maximum capacity of the high-temperature gasifier system or of a single high-temperature gasifier, and thus to save investment costs.

Eine Zusammenschaltung von mehreren Niedertemperaturvergasern eines Niedertemperaturvergasersystems mit einem Hochtemperaturvergaser erlaubt, redundante (also wahlweise einzeln oder zusammen betreibbare) Niedertemperaturvergaser an einen Hochtemperaturvergaser anzuschließen, und beispielsweise eine effektive Lastverteilung zu realisieren. Hiermit kann der Tatsache Rechnung getragen werden, dass Niedertemperaturvergaser in der Regel wartungsanfälliger sind. Es ist so beispielsweise möglich, einzelne Niedertemperaturvergaser zu Wartungszwecken abzuschalten, ohne den Betrieb der Vergasungsanlage insgesamt zu beeinträchtigen.An interconnection of several low-temperature carburetors of a low-temperature carburetor system with a high-temperature carburetor allows redundant (ie either individually or together operable) low-temperature carburetor to connect to a high-temperature carburetor, and to realize, for example, an effective load distribution. This can take account of the fact that low-temperature gasifiers are usually more prone to maintenance. It is thus possible, for example, to shut down individual low-temperature carburettor for maintenance purposes, without affecting the operation of the gasification plant as a whole.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Vorteilhafterweise ist es bei Vorsehen von wenigstens zwei Niedertemperaturvergasern möglich, diese derart auszubilden, dass sie mit unterschiedlichem Einsatzmaterial bestückt werden können. Die jeweiligen Niedertemperaturvergaser können bezüglich der jeweiligen unterschiedlichen Einsatzmaterialien optimiert ausgebildet sein, beispielsweise bezüglich den herrschenden Temperatur- und/oder Druckverhältnissen. Somit kann gewährleistet werden, dass beispielsweise unterschiedliche Formen von Biomasse, zum Beispiel Holzschnitzel mit unterschiedlichen Eigenschaften, optimal in einer Anlage vergast werden können.Advantageously, it is possible with the provision of at least two low-temperature carburetors to form them in such a way that they can be equipped with different feedstock. The respective low-temperature carburetors can be designed optimized with respect to the respective different feed materials, for example with regard to the prevailing temperature and / or pressure conditions. Thus, it can be ensured that, for example, different forms of biomass, for example wood chips with different properties, can be optimally gasified in a plant.

Es erweist sich als vorteilhaft, dass jeder Niedertemperaturvergaser über wenigstens zwei unabhängige Verbindungswege bzw. Leitungen (Rohrleitungen) mit jedem der Hochtemperaturvergaser verbunden ist. Hierdurch ist eine weitgehende Redundanz einer Vergaseranlage bereitgestellt, sodass beispielsweise einzelne Leitungen ohne Abschalten von Nieder- oder Hochtemperaturvergasern gereinigt, oder aber auch einzelne Niedertemperaturvergaser und/oder Hochtemperaturvergaser zu Wartungszwecken abgeschaltet werden können, ohne den Betrieb der Anlage insgesamt zu beeinträchtigen.It proves to be advantageous for each low-temperature gasifier to be connected to each of the high-temperature gasifiers via at least two independent connection paths or conduits (pipelines). As a result, a substantial redundancy of a carburetor system is provided so that, for example, individual lines cleaned without switching off low or high temperature carburetors, or even single low-temperature carburetor and / or high-temperature carburetor can be shut down for maintenance without affecting the operation of the plant as a whole.

Erfindungsgemäß sind somit eine optimale Kapazitätsanpassung als auch die Möglichkeit eines Dauerbetriebes von Niedertemperaturvergasern und Hochtemperaturvergasern zur Verfügung gestellt.Thus, according to the invention, optimal capacity adjustment as well as the possibility of continuous operation of low temperature carburetors and high temperature carburettors are provided.

Die Erfindung wird anhand der beigelegten Figuren weiter erläutert, welche bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Anlage darstellen.The invention will be further explained with reference to the enclosed figures, which represent preferred embodiments of a system according to the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage in schematischer Darstellung, 1 shows a first preferred embodiment of a system according to the invention in a schematic representation,

2 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage in schematischer Darstellung, 2 shows a second preferred embodiment of a system according to the invention in a schematic representation,

3 zeigt eine dritte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage in schematischer Darstellung, 3 shows a third preferred embodiment of a system according to the invention in a schematic representation,

4 zeigt eine vierte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage in schematischer Darstellung, 4 shows a fourth preferred embodiment of a system according to the invention in a schematic representation,

5 zeigt eine fünfte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage in schematischer Darstellung, und 5 shows a fifth preferred embodiment of a system according to the invention in a schematic representation, and

6 zeigt eine sechste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage in schematischer Darstellung. 6 shows a sixth preferred embodiment of a system according to the invention in a schematic representation.

In 1 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vergasungsanlage insgesamt mit 100 bezeichnet. Die Anlage weist ein Niedertemperaturvergasersystem mit mehreren Niedertemperaturvergasern 101 und einen Hochtemperaturvergaser 102 auf. Beispielhaft sind hier drei Niedertemperaturvergaser dargestellt, wobei jedoch auch das Vorsehen von zwei Niedertemperaturvergasern 101, bzw. einer größeren Anzahl von Niedertemperaturvergasern als von dieser Ausführungsform umfasst anzusehen ist.In 1 is a first preferred embodiment of a gasification plant according to the invention with a total 100 designated. The system features a low-temperature carburetor system with several low-temperature carburetors 101 and a high temperature carburetor 102 on. By way of example, three low-temperature carburettors are shown here, but also the provision of two low-temperature carburetors 101 , or a larger number of Niedertemperaturverggasern than to be considered by this embodiment.

In die Niedertemperaturvergaser 101 können gleiche oder für jeden Niedertemperaturvergaser unterschiedliche Einsatzmaterialien, beispielsweise Biomasse wie Holz oder entsprechende Abfälle, eingespeist werden. Die Niedertemperaturvergaser 101 dienen zum Verschwelen dieses festen organischen Einsatzmaterials. Hierzu können die Niedertemperaturvergaser beispielsweise mit Abwärme des Hochtemperaturvergasers 102 auf eine geeignete Temperatur, beispielsweise 300°C–600°C aufgeheizt werden. In the low temperature carburetor 101 may be the same or for each low-temperature carburetor different feedstocks, such as biomass such as wood or corresponding waste, fed. The low temperature carburettor 101 serve to fumigate this solid organic feedstock. For this purpose, the low-temperature carburetor, for example, with waste heat of Hochtemperaturvergasers 102 be heated to a suitable temperature, for example 300 ° C-600 ° C.

Über jeweilige Leitungen 105 wird Schwelgas aus den Niedertemperaturvergasern 101 ausgeleitet. Sämtliche Leitungen 105 münden in einer gemeinsamen Leitung 110, über welche Schwelgas von sämtlichen in Betrieb befindlichen Niedertemperaturvergasern 101 in den Hochtemperaturvergaser 102 überführt wird. Jede Leitung 105 kann mit einer (nicht dargestellten) Absperreinrichtung (z. B. Absperrventil) ausgebildet sein. Hierdurch können einzelne Niedertemperaturvergaser abgekoppelt und z. B. gewartet werden, ohne den Betrieb der Anlage insgesamt zu unterbrechen. Auch kann durch Abschalten einzelner Niedertemperaturvergaser die Kapazität des Niedertemperaturvergasersystems an die Kapazität des Hochtemperaturvergasers angepasst werden.About respective lines 105 Schwelgas is from the low-temperature carburetors 101 discharged. All lines 105 lead in a common direction 110 , about which Schwelgas of all in operation low temperature carburetors 101 in the high temperature gasifier 102 is transferred. Every line 105 can be formed with a (not shown) shut-off device (eg shut-off valve). As a result, individual low-temperature carburetor can be decoupled and z. B., without interrupting the operation of the plant as a whole. Also, by switching off each low-temperature carburetor, the capacity of the low-temperature carburetor can be adapted to the capacity of the high-temperature carburetor.

Der Hochtemperaturvergaser 102 kann zweiteilig ausgebildet sein. Er umfasst hierbei eine Oxidationseinheit und eine Quencheinheit (nicht dargestellt). In der Oxidationseinheit wird das über die Leitung 110 erhaltene Schwelgas mit einem zugeführten sauerstoffhaltigen Gas teilweise oxidiert, wodurch sich Temperaturen von beispielsweise 1400°C–2000°C ergeben. Hierdurch wird ein Synthesegas erhalten, welches anschließend in an sich bekannter Weise weiter behandelt werden kann, z. B. zur Gewinnung von Biokraftstoff.The high temperature carburetor 102 can be designed in two parts. In this case, it comprises an oxidation unit and a quench unit (not shown). In the oxidation unit that is over the line 110 obtained carbonization with a supplied oxygen-containing gas partially oxidized, resulting in temperatures of, for example, 1400 ° C-2000 ° C. As a result, a synthesis gas is obtained, which can then be further treated in a conventional manner, for. B. for the production of biofuel.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage ist in 2 dargestellt und insgesamt mit 200 bezeichnet. Die Anlage 200 weist wiederum mehrere Niedertemperaturvergaser 201 als Teil eines Niedertemperaturvergasersystems und mehrere Hochtemperaturvergaser 202 als Teil eines Hochtemperaturvergasersystems auf.A second preferred embodiment of a system according to the invention is in 2 represented and in total with 200 designated. The attachment 200 again has several low temperature carburetors 201 as part of a low temperature carburettor system and several high temperature carburetors 202 as part of a high temperature carburetor system.

Jeder Niedertemperaturvergaser 201 ist mit einer Leitung 205 zur Ausleitung von Schwelgas ausgebildet. Diese Leitungen münden jeweils direkt oder indirekt über Zwischenleitungen 210 bzw. 212 in Eingangsleitungen 206 der Hochtemperaturvergaser 202. Durch Vorsehen geeigneter Sperreinrichtungen sind die verschiedenen Leitungen 205, 206, 210, 212 miteinander verbindbar und/oder voneinander trennbar. Insgesamt ist hierdurch ein Pool von Niedertemperaturvergasern 201 bereitgestellt, welcher mit einem Pool von Hochtemperaturvergasern 202 zusammenwirken kann, wobei jeder Niedertemperaturvergaser 201 jeden Hochtemperaturvergaser 202 mit Schwelgas speisen kann. Hierdurch sind verschiedenste Lastverteilungs- und Redundanzkonzepte realisierbar.Every low temperature carburetor 201 is with a lead 205 designed for the discharge of carbonization. These lines open directly or indirectly via intermediate lines 210 respectively. 212 in input lines 206 the high temperature gasifier 202 , By providing suitable locking means are the different lines 205 . 206 . 210 . 212 connectable to each other and / or separable from each other. Overall, this is a pool of low temperature carburetors 201 provided with a pool of high temperature gasifiers 202 can interact, each low-temperature carburetor 201 every high-temperature gasifier 202 can dine with carbonization gas. As a result, a wide variety of load distribution and redundancy concepts can be realized.

Eine dritte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist in 3 dargestellt und insgesamt mit 300 bezeichnet, die jeweiligen Niedertemperaturvergaser mit 301 und die jeweiligen Hochtemperaturvergaser mit 302. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß 2 dadurch, dass das die einzelnen Vergaser miteinander verbindende Leitungssystem (Rohrleitungsführung) redundant ausgestaltet ist.A third preferred embodiment of the system according to the invention is in 3 represented and in total with 300 referred to, the respective low-temperature carburetor with 301 and the respective high temperature carburetor with 302 , This embodiment differs from the embodiment according to FIG 2 in that the individual carburetors interconnecting piping system (piping) is designed redundant.

Jeder Niedertemperaturvergaser weist zwei Ausgangsleitungen 305a, 305b auf, welche, direkt oder indirekt über Leitungen 310a, 310b, 312a, 312b in Eingangsleitungen 306a, 306b der jeweiligen Hochtemperaturvergaser 302 münden.Each low-temperature carburetor has two output lines 305a . 305b on, which, directly or indirectly via lines 310a . 310b . 312a . 312b in input lines 306a . 306b the respective high-temperature gasifier 302 lead.

Eine derartige Konfiguration der Leitungen erlaubt beispielsweise eine Reinigung des Leitungssystems bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung des Betriebes der Anlage. Lediglich als Beispiel sei erwähnt, dass beispielsweise die Leitungen 310a, 310b (durch Verwendung entsprechender Sperrventile) abgesperrt und gereinigt werden können, während der Transport von Schwelgas aus den Niedertemperaturvergasern 301 über die Leitungen 305a, 306a bzw. die Leitungen 310a, 310b erfolgen kann.Such a configuration of the lines allows, for example, a cleaning of the line system while maintaining the operation of the system. Merely by way of example may be mentioned that, for example, the lines 310a . 310b (By using appropriate shut-off valves) can be shut off and cleaned while transporting carbonization from the low-temperature carburetors 301 over the wires 305a . 306a or the lines 310a . 310b can be done.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage ist in 4 mit insgesamt 400 bezeichnet. Diese Anlage weist eine Anzahl von Niedertemperaturvergasern 401 sowie einen Hochtemperaturvergaser 402 auf. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform der 1 dadurch, dass anstelle einer gemeinsamen Leitung 110, in welcher die Ausgangsleitungen 105 der Niedertemperaturvergaser münden, zwei derartige Leitungen 410, 412 vorgesehen sind, in welchen jeweils eine Ausgangsleitung 405a bzw. 405b der Niedertemperaturvergaser mündet. Die Leitungen 410, 412 stellen wiederum die Eingangsleitungen für den Hochtemperaturvergaser 402 dar. Mit dieser Ausgestaltung ist wiederum ein redundantes Leitungssystem zur Verfügung gestellt. Die Anlage kann beispielsweise bei einer reinigungsbedingten Sperrung der Leitungen 410 über die Leitungen 412 weiter betrieben werden.A further preferred embodiment of a system according to the invention is in 4 with a total of 400 designated. This plant has a number of low temperature carburetors 401 and a high-temperature gasifier 402 on. This embodiment differs from the embodiment of FIG 1 in that instead of a common line 110 in which the output lines 105 the low-temperature gasifier open, two such lines 410 . 412 are provided, in each of which an output line 405a respectively. 405b the low-temperature gasifier opens. The wires 410 . 412 turn turn the input lines for the high temperature carburetor 402 With this embodiment, in turn, a redundant line system is provided. The system can, for example, in a cleaning-related blocking of the lines 410 over the wires 412 continue to operate.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist in 5 mit 500 bezeichnet. Gemäß dieser Ausführungsform sind eine Anzahl von Niedertemperaturvergasern 501 und Hochtemperaturvergasern 502 über eine ringförmige Leitungsstruktur miteinander verbunden. Die jeweiligen Ausgangsleitungen 505 der Niedertemperaturvergaser 501 sowie die Zugangsleitungen 506 der Hochtemperaturvergaser 502 kommunizieren hier mit einer Ringleitung 510, welche, wie dargestellt, als Einzelring, oder auch als redundanter Doppel- oder Mehrfachring ausgebildet sein kann. Durch gezielte Betätigung nicht dargestellter Absperreinrichtungen bzw. Ventile sind hier in wirksamer Weise einzelne Niedertemperaturvergaser 501 mit jeweils gewünschten Hochtemperaturvergasern 502 miteinander verbindbar.A further preferred embodiment of the system according to the invention is in 5 With 500 designated. According to this embodiment, there are a number of low temperature carburetors 501 and high temperature carburetors 502 connected by an annular conduit structure. The respective output lines 505 the low temperature carburetor 501 as well as the access lines 506 of the High temperature gasifier 502 communicate here with a loop 510 which, as shown, may be formed as a single ring, or as a redundant double or multiple ring. By targeted operation not shown shut-off valves or valves here are effectively single low-temperature carburetor 501 with each desired high temperature carburetors 502 connectable with each other.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist in 6 mit 600 bezeichnet. Gemäß dieser Ausführungsform sind mehrere Niedertemperaturvergaser 601 über jeweilige Leitungen 605 unmittelbar mit einem Hochtemperaturvergaser 602 verbunden. Im Gegensatz zu der Ausführungsform der 1 entfällt hier also eine gemeinsame Leitung, in welche sämtliche Ausgangsleitungen der Niedertemperaturvergaser münden.Another embodiment of the system according to the invention is in 6 With 600 designated. According to this embodiment, a plurality of low temperature carburetors 601 via respective lines 605 directly with a high-temperature gasifier 602 connected. In contrast to the embodiment of the 1 In this case, a common line, into which all output lines of the low-temperature gasifier flow, is omitted.

Mit sämtlichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anlage, insbesondere den Zusammenschaltungen von mehreren Niedertemperaturvergasern mit einem Hochtemperaturvergaser, können die Anlagen auf die maximale Kapazität des Hochtemperaturvergasers bzw. des Hochtemperaturvergasersystems ausgelegt werden, womit Investitionskosten gespart werden können. Die Zusammenschaltung von mehreren Niedertemperaturvergasern mit einem oder mehreren Hochtemperaturvergasern erlaubt eine redundante Verschaltung von Niedertemperaturvergasern und Hochtemperaturvergasern. Insbesondere ist dadurch eine Lastverteilung zwischen einzelnen Vergasern realisierbar, wodurch die Wartungsanfälligkeit der einzelnen Vergaser vermindert werden kann. Gleichzeitig wird ihre Lebensdauer erhöht. Die redundante Ausführungsform des die einzelnen Vergaser miteinander verbindenden Leitungssystems erlaubt beispielsweise die Reinigung von Rohrleitungen auch während des laufenden Betriebes der Anlage.With all embodiments of the system according to the invention, in particular the interconnections of several low-temperature carburetors with a high-temperature carburetor, the systems can be designed for the maximum capacity of the high-temperature carburetor or high-temperature carburetor system, which investment costs can be saved. The interconnection of several low temperature carburetors with one or more high temperature carburetors allows a redundant interconnection of low temperature carburetors and high temperature carburetors. In particular, thereby a load distribution between individual carburetors can be realized, whereby the maintenance of the individual carburetor can be reduced. At the same time their life is increased. The redundant embodiment of the individual carburetor interconnecting piping system allows, for example, the cleaning of piping even during ongoing operation of the system.

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Claims (4)

Anlage zur zumindest teilweisen Vergasung von festem organischen Einsatzmaterial, mit einem Niedertemperaturvergasersystem zur Gewinnung von teerhaltigem Schwelgas durch Schwelen des Einsatzmaterials, und einem Hochtemperaturvergasersystem zur Umsetzung von Schwelgas durch partielle Oxidation und anschließende teilweise Reduktion zu einem Synthesegas, dadurch gekennzeichnet, dass das Niedertemperaturvergasersystem wenigstens zwei unabhängig voneinander betreibbare Niedertemperaturvergaser (101, 201, 301, 401, 501, 601), und/oder das Hochtemperaturvergasersystem einen oder wenigstens zwei unabhängig voneinander betreibbare Hochtemperaturvergaser (101, 201, 301, 401, 501, 601) aufweist.Plant for the at least partial gasification of solid organic feedstock, with a Niedertemperaturvergasersystem for the recovery of tar-containing carbonization by smoldering of the feedstock, and a Hochtemperaturvergasersystem for the implementation of carbonization by partial oxidation and subsequent partial reduction to a synthesis gas, characterized in that the Niedertemperaturvergasersystem at least two independently mutually operable low-temperature carburettor ( 101 . 201 . 301 . 401 . 501 . 601 ), and / or the high temperature carburetor system one or at least two independently operable high temperature carburetor ( 101 . 201 . 301 . 401 . 501 . 601 ) having. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Niedertemperaturvergaser (101, 201, 301, 401, 501, 601) des Niedertemperaturvergasersystems derart ausgebildet sind, dass sie mit unterschiedlichem Einsatzmaterial bestückt werden können.Plant according to Claim 1, characterized in that individual low-temperature carburetors ( 101 . 201 . 301 . 401 . 501 . 601 ) of the low-temperature carburetor system are designed such that they can be equipped with different feedstock. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Niedertemperaturvergaser über wenigstens zwei voneinander unabhängige Verbindungswege bzw. Leitungen mit jedem der Hochtemperaturvergaser (102, 202, 302, 402, 502, 602) verbunden ist.Installation according to one of the preceding claims, characterized in that each low-temperature gasifier via at least two independent connection paths or lines with each of the high-temperature gasifier ( 102 . 202 . 302 . 402 . 502 . 602 ) connected is. Verfahren zur zumindest teilweisen Vergasung von festem organischen Einsatzmaterial, bei dem aus dem Einsatzmaterial in einem Niedertemperaturvergasersystem durch Schwelen ein teerhaltiges Schwelgas gewonnen wird, und das Schwelgas anschließend in einem Hochtemperaturvergasersystem durch partielle Oxidation und anschließende teilweise Reduktion zu einem Synthesegas umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Niedertemperaturvergasersystem wenigstens zwei Niedertemperaturvergaser (101, 201, 301, 401, 501, 601), und das Hochtemperaturvergasersystem einen oder wenigstens zwei Hochtemperaturvergaser (102, 202, 302, 402, 502, 602) aufweist, wobei die wenigstens zwei Niedertemperaturvergaser und/oder die wenigstens zwei Hochtemperaturvergaser bei Bedarf separat betrieben werden.Process for the at least partial gasification of solid organic feedstock, in which a tar-containing carbonization gas is recovered from the feedstock by smoldering in a low-temperature gasifier system, and the carbonization gas is subsequently converted into a synthesis gas by partial oxidation and subsequent partial reduction in a high-temperature gasifier system, characterized in that the low-temperature carburetor system has at least two low-temperature carburetors ( 101 . 201 . 301 . 401 . 501 . 601 ), and the high-temperature gasifier system one or at least two high-temperature gasifier ( 102 . 202 . 302 . 402 . 502 . 602 ), wherein the at least two low temperature carburetors and / or the at least two high temperature carburetors are operated separately as needed.
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