EP3807219A1 - Vorrichtung und verfahren zur entschwefelung von erdgas - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur entschwefelung von erdgas

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EP3807219A1
EP3807219A1 EP19730723.4A EP19730723A EP3807219A1 EP 3807219 A1 EP3807219 A1 EP 3807219A1 EP 19730723 A EP19730723 A EP 19730723A EP 3807219 A1 EP3807219 A1 EP 3807219A1
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EP
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gas
gypsum
combustion
steam
acid gas
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Application number
EP19730723.4A
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Inventor
Rolf Hueller
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Knauf Gips KG
Original Assignee
Knauf Gips KG
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Publication date
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    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
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    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for the desulfurization of natural gas.
  • natural gas After being extracted as natural gas, natural gas must first be processed before it can be transported over long distances using pipelines, for example, and finally used to generate energy for the consumer.
  • Natural gas as raw gas after its production contains hydrogen sulfide and is therefore also referred to as sour gas or "sour gas".
  • a central step in the treatment of natural gas is desulfurization by removing the hydrogen sulfide from the "sour gas”, for example by means of amine washing. While the natural gas stream, which has been cleaned of sulfur, is fed to a further treatment, the exhaust gas stream containing hydrogen sulfide, which is referred to as "acid gas”, is fed to a sulfur recovery, for example after the Claus
  • Sulfur recovery provides elemental sulfur as a raw material.
  • the present invention is based on the object of specifying a device and a method which reduces the amount of sulfur which arises during the desulfurization of natural gas and which, in addition or as an alternative to elemental sulfur, produces further products.
  • the invention provides a device for the desulfurization of natural gas, comprising
  • a gas line system for supplying “acid gas” from the desulfurization plant to the plant for the production of elemental sulfur and to the device for generating electricity and gypsum and for supplying “tail gas” from the plant for the production of elemental sulfur to the device to generate electricity and plaster,
  • the gas line system having a gas distributor device which, in a first position, supplies "acid gas” exclusively to the plant for the production of elemental sulfur, in a second position "acid gas” exclusively supplies the device for generating electricity and gypsum, and in a distribution position supplies a first part of the "acid gas” to the plant for the extraction of elemental sulfur and a second part of the "acid gas” to the device for generating electricity and gypsum.
  • the device for generating electricity and plaster comprises: cl) a power generation device comprising a combustion device for the combustion of “tail gas” or “acid gas” or a mixture of “tail gas” and “acid gas”, the energy released during the combustion being used at least in part to generate electricity , and
  • the desulfurization plant desulphurises the natural gas, for example, by amine scrubbing.
  • the plant for the extraction of elemental sulfur from "acid gas" in the desulfurization plant worked, for example, with a Claus process.
  • the gas distributor device can be designed in such a way that it adjusts the amount of the "acid gas” that is supplied as the first part of the “acid gas” to the plant for the extraction of elemental sulfur and the amount of the "acid gas” ", which is supplied as the second part of the” acid gas "to the device for generating electricity and gypsum.
  • the ratio between the first part and the second part of the “acid gas” can be adjusted in the distributor position by means of the gas distributor device.
  • the advantages of the invention are, in particular, that the sulfur oxide content in the cleaned exhaust gas after the flue gas desulfurization is further reduced by the upstream combination of a process for obtaining elemental sulfur and a process for generating electricity by means of gas combustion, and is therefore lower than in the tail Is gas.
  • the two sub-processes of sulfur production and combustion for power generation can be operated by setting the mixing ratio between tail gas and second part of acid gas, each under optimized conditions, in particular with a preferred proportion of hydrogen sulfide.
  • Another advantage is that the Gases containing hydrogen no longer escape unused, but that they are used for energy by using them to generate electricity.
  • Another important advantage is that the amount of elemental sulfur produced is reduced, since sulfur is now also stored in the form of gypsum. Compared to elemental sulfur, there is a high need for gypsum for a wide variety of gypsum products.
  • the combustion temperature in the combustion device is preferably at least 1,000 ° C. This has the advantage that, at such high combustion temperatures, harmful accompanying substances such as carbon monoxide, benzene and other sulfur compounds burn completely to carbon dioxide, sulfur oxide and water and thus no longer occur or at least only occur significantly in the combustion exhaust gas.
  • the combustion device of the power generation device comprises a steam generator or is a steam generator which is part of the thermodynamic cycle of a steam power process, which in turn comprises a steam turbine connected downstream of the steam generator and a condenser connected downstream of the steam turbine.
  • a generator driven by the steam turbine is provided to generate electricity.
  • the energy released during the combustion in the combustion device is at least partially used to generate electricity in that the energy released is first used at least partially in the steam generator for steam generation and the steam generated is then at least partially fed to the steam turbine, which generates the generator to generate electricity drives.
  • the steam is at least partially branched off and supplied for thermal use, for example for heating or heating purposes.
  • the power generation device can also comprise a gas turbine and / or a gas engine. In this case, a generator driven by the gas turbine and / or the gas engine is provided to generate electricity.
  • a further development of the invention provides:
  • a measuring device for determining the composition and / or the calorific value of the gas before combustion in the combustion device (“tail gas” or “acid gas” or mixture of “tail gas” and “acid gas”),
  • an evaluation device for comparing the determined composition with a predetermined composition or a predetermined composition range and / or for comparing the determined heating value with a predetermined heating value or a predetermined heating range
  • control device determining an additional proportion of natural gas required for correction in the event of a deviation from the specified composition or range of composition and / or from the specified calorific value or the specified calorific value range determined by the evaluation device and mixed with the gas before combustion via the feed device.
  • the specified composition or the specified composition range can have the following proportions in mole percent provide:
  • Hydrogen sulfide 3% to 70%, in particular 40% to 60%, preferably about 50%, and / or
  • Carbon dioxide 10% to 90%, especially 40% to 60%, preferably about 50%.
  • the specified calorific value or the specified calorific value range can be from 9 to 30 MJ / m 3 (in standard conditions), in particular from 15 to 25 MJ / m 3 (in standard conditions), preferably at about 20 MJ / m 3 ( in standard conditions).
  • a multi-stage flue gas desulfurization system preferably a multi-stage flue gas desulfurization system comprising a fixed bed reactor for sulfur trioxide separation and lime scrubbing ( Wet scrubbing) for sulfur dioxide separation.
  • sulfur trioxide can be separated off in a fixed bed reactor in one process stage, preferably in a first process stage.
  • sulfur dioxide can be separated in the wet wash.
  • Limestone can be used in the fixed bed reactor, for example with a grain size of 4/6 mm.
  • Limestone powder can be used for wet washing, for example with the following grain size: 90% below 0.063 mm.
  • a major advantage of this multi-stage flue gas desulfurization system is the separation of sulfur trioxide.
  • the sulfur trioxide would pass through a pure wet wash almost unchanged, i.e. without the fixed bed reactor in one of the process stages, the sulfur trioxide would reach the chimney and form aerosol mist at the chimney outlet.
  • the proportion of sulfur trioxide is relatively high, and accordingly a multi-stage flue gas desulfurization system with a fixed bed reactor for separating sulfur trioxide is of particular importance here.
  • the device for generating electricity and gypsum comprises a gypsum plant which uses the gypsum formed during the flue gas desulfurization for the production of gypsum products, for example in the production of gypsum plasterboards and / or ready-mixed gypsum.
  • the aforementioned gypsum plant can be set up in such a way that it covers all or part of its electrical energy requirements from the power generation device.
  • the gypsum plant can also be set up in such a way that it takes all or part of its heat from the combustion gases that are produced during the combustion of the gases in the combustion device and / or from the power generation processes, in particular the thermodynamic cycle of the steam power process. If it is intended to take all or part of the heat requirement from the steam power process, this can be done by supplying steam directly to the gypsum plant via a branch for heating or heating purposes.
  • the steam can be used to heat the drying and / or calcining devices of the gypsum plant.
  • a major advantage of this is that it can prevent the gypsum plant from releasing carbon dioxide into the environment.
  • the method according to the invention for the desulfurization of natural gas uses the device according to the invention and comprises the following steps: a) provision of natural gas in the form of "hydrogen gas" containing hydrogen sulfide;
  • tail gas or “acid gas” or a mixture of “tail gas” and “acid gas” is fed to the combustion device of the power generation device and burned there, the energy released during the combustion being at least partially used to generate electricity is used
  • the combustion in step dl) is preferably carried out at a combustion temperature of at least 1,000 ° C.
  • the combustion device of the power generation device comprises a steam generator or is a steam generator which is part of the thermodynamic cycle of a steam power process, which in turn comprises a steam turbine connected downstream of the steam generator and a condenser connected downstream of the steam turbine.
  • the method can provide that the energy released during combustion is at least partially used to generate electricity, that the energy released is first used at least partially in the steam generator for steam generation and the steam generated is then at least partially fed to the steam turbine, which drives a generator to generate electricity.
  • the steam is at least partially branched off and used for thermal purposes, for example for heating or heating purposes.
  • the method can also provide that the power is generated by a generator driven by the gas turbine and / or the gas engine.
  • a further development of the method provides that the composition and / or the calorific value of the gas (“tail gas” or “acid gas” or mixture of “tail gas” and “acid gas”) supplied to the power generation device according to step dl) before the combustion is determined, for example measured, in the combustion device.
  • the determined composition is compared with a predetermined composition or a predetermined composition range and / or the determined calorific value with a predetermined calorific value or a predetermined calorific range. If there is a deviation from the specified composition or composition range and / or from the specified calorific value or the specified calorific value range, an additional proportion of natural gas required for correction is determined and added to the gas before combustion.
  • the specified composition or the specified composition range can provide the following proportions in mole percent:
  • Hydrogen sulfide 3% to 70%, in particular 40% to 70%, preferably about 50%, and / or
  • Carbon dioxide 10% to 90%, especially 40% to 60%, preferably about 50%.
  • the specified calorific value or the specified calorific value range can be from 9 to 30 MJ / m 3 (in standard conditions), in particular from 15 to 25 MJ / m 3 (in standard conditions), preferably at about 20 MJ / m 3 ( in standard conditions).
  • the combustion exhaust gases have a very high sulfur oxide content (in particular sulfur dioxide and sulfur trioxide content) in comparison to conventional combustion exhaust gases, it may be expedient to provide a multi-stage flue gas desulfurization, preferably a multi-stage flue gas desulfurization comprising a fixed bed reactor for sulfur trioxide separation and a lime scrubbing (wet scrubbing) for sulfur dioxide separation.
  • a multi-stage flue gas desulfurization comprising a fixed bed reactor for sulfur trioxide separation and a lime scrubbing (wet scrubbing) for sulfur dioxide separation.
  • a further development of the method provides that the gypsum formed during the flue gas desulfurization is fed to a gypsum plant for the production of gypsum products, in particular gypsum plasterboards and / or ready-mixed gypsum.
  • the aforementioned gypsum plant can meet all or part of its electrical energy requirements from the power generation in step dl).
  • the gypsum plant can also meet all or part of its heat requirements from the combustion gases generated during the combustion in step dl) and / or the power generation processes, in particular the thermodynamic process. Named cycle of the steam power process.
  • this can be done by branching off steam and supplying it to the gypsum plant for heating or heating purposes.
  • the steam can be used to heat the drying and / or calcining devices of the gypsum plant.
  • a major advantage of this is that carbon dioxide emissions from the gypsum plant to the environment can be avoided in this way.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of the device for generating
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the device for generating electricity and plaster
  • FIG. 4 shows a third embodiment of the device for generating electricity and plaster.
  • the device 100 comprises a desulfurization system 102, which dered natural gas (raw gas) in the form of "Sour Gas” 101 containing hydrogen sulfide. For example, amine scrubbing takes place in the desulfurization plant 102.
  • desulfurization of the "Sour Gas” 101 in the desulfurization plant 102 desulfurized natural gas 103 on the one hand and a hydrogen sulfide containing on the other hand “Acid gas” 104 is formed.
  • the desulfurized natural gas 103 can, if appropriate after further treatment steps, be supplied to consumers.
  • the device 100 further comprises a plant 106 for the extraction of elemental sulfur 107, for example a Claus plant for executing a Claus process.
  • a plant 106 for the extraction of elemental sulfur 107, for example a Claus plant for executing a Claus process.
  • this system 106 can be supplied with “acid gas” 104 from the desulfurization system 102.
  • a tail gas containing hydrogen sulfide is 108 formed.
  • a device 1 for generating electricity 24 and gypsum 21 is provided as a further component of the device 100.
  • "Tail gas” 108 or “acid gas” 104 or a mixture of “acid gas” 104 and “tail gas” 108 can be fed to this device 1 via the gas line system 105.
  • the device 1 comprises a power generation device 4 comprising a combustion device 6 for the combustion of the supplied gas, the energy released during the combustion being used at least in part for power generation.
  • the device 1 further comprises a flue gas desulfurization system 19 for desulfurization of the sulfur-oxide-containing combustion exhaust gas 18 formed during the combustion, with the formation of gypsum 21.
  • the gas line system 105 already mentioned is used both to supply “acid gas” 104 from the desulfurization system 102 to the system 106 for extracting elemental sulfur 107 and to the device 1 for generating electricity 24 and gypsum 21 and also for supplying it of "tail gas” 108 from the system 106 for the extraction of elemental sulfur 107 to the device 1 for generating electricity 24 and gypsum 21.
  • the gas line system 105 has a gas distributor device 109 which, in a first position, "acid gas” excluding the system 106 for the production of elemental sulfur 107, in a second position “acid gas” exclusively supplies the device 1 for generating electricity 24 and gypsum 21, and in a distributor position a first part of the “acid gas” 104 in the plant 106 for the production of elemental sulfur 107 and a second part of the "acid gas” 104 of the device 1 for generating electricity 24 and gypsum 21.
  • the ratio between the first part and the second part of the "acid gas” 104 can be determined in the distribution by means of the Gas distribution device 109 can be set.
  • FIGS. 2 to 4 show three different exemplary embodiments of the device 1 for generating electricity and gypsum and thus also illustrate the method for producing electricity and gypsum.
  • each gas can be supplied to the device 1, and thus to the process for generating electricity and gypsum, by itself or a mixture of “tail gas” 108 and “acid gas” 104.
  • the gas is fed to a power generation device 4 and burned there, preferably with the addition of air 5, the energy released during the combustion being used at least partially to generate electricity.
  • the gas is passed through a gas mixing device 17 before being fed to the power generating device 4, the gas mixing device 17 providing the gas, the composition of which corresponds to a predetermined composition or within a predetermined composition range and / or its
  • the calorific value corresponds to a predetermined calorific value or lies within a predetermined calorific value range. Examples of this predefined composition or composition bandwidth and this predefined calorific value or the calorific value range have already been given above in the general description.
  • Such a gas mixing device 17 is not absolutely necessary to implement the invention.
  • the gas mixing device 17 comprises a measuring device 12, with which the composition and / or the calorific value of the incoming hydrogen sulfide-containing gases 3 (“tail gas” 108 or “acid gas” 104 or a mixture of “tail gas” 108 and “acid” Gas "104) is determined.
  • the gas mixing device 17 further comprises an evaluation device 13, which compares the determined composition with the specified composition or the specified composition range or the determined calorific value with a specified calorific value or a specified calorific value range.
  • the gas mixing device 17 comprises a control device 14 and a feed device 15 for natural gas.
  • the control device 14 determines an additional proportion of natural gas required for correction, and acts in this way with the supply device 15 together that the determined proportion of natural gas required for the correction is mixed into the gas 3 as an admixing gas 16 before the combustion via the feed device 15.
  • the control device adjusts the mixing ratio between “tail gas” 108 and second part 109 of the “acid gas” for correction, for example via the gas distributor device 109.
  • the power generation device 4 in the exemplary embodiment according to FIG. 2 comprises a thermodynamic circuit 11 of a steam power process.
  • the power generating device 4 comprises as a combustion system 6 a steam generator to which the gas 3 is supplied.
  • the hydrogen sulfide-containing gases 3 are burned with the addition of air 5, preferably at a combustion temperature of at least 1,000 ° C.
  • the energy released is at least partially used in the steam generator to generate steam.
  • the power generation device 4 further comprises a steam turbine 7, which is connected downstream of the steam generator.
  • the steam turbine 7 is supplied with the steam 10 generated by the steam generator.
  • the steam turbine 7 is in turn coupled to a generator 8 which is driven by the steam turbine 7 to generate electricity 24.
  • the electricity 24 generated can be fed into a public power grid 25 and / or made available to electrical consumers.
  • the power generation device 4 comprises a capacitor 9 which is connected downstream of the steam turbine 7, i.e. after flowing through the steam turbine 7, the steam 10 is fed to the condenser 9.
  • This is preferably an air-cooled condenser 9.
  • thermodynamic circuit 11 of the steam power process is thus closed.
  • thermodynamic circuit 11 it is also possible to interrupt the thermodynamic circuit 11 and to use the thermal energy still contained in the steam after flowing through the steam turbine 7 in a different manner, for example for heating purposes in the frame, according to the principle of classic cogeneration of local or district heating facilities.
  • the thermodynamic circuit 11 of the steam power process must supply device 4 to compensate in front of the steam generator water, ie there is no longer a cycle process in the actual sense.
  • combustion gases 18 are produced. These are fed to a flue gas desulfurization system 19, cleaned there and then released as cleaned exhaust gas 20, for example directly to the environment
  • further exhaust gas purification steps can also be connected downstream or upstream.
  • a flue gas desulfurization system 19 suitable for this must be provided, for example a multi-stage flue gas desulfurization system, preferably a multi-stage flue gas desulfurization system comprising a fixed bed reactor for sulfur trioxide separation and a lime scrubber for sulfur dioxide separation.
  • the water required for flue gas desulfurization can be taken from the sea by means of sea water pumps at a location of the device near the sea. After the flue gas desulfurization system 19, the cleaned exhaust gas 20 can be released into the environment.
  • gypsum 21 is produced, which is fed to a gypsum plant 22 for the production of gypsum products 23.
  • gypsum plants 22 for the production of gypsum products 23.
  • 22 gypsum plasterboards or ready-made gypsum mixtures are produced in this gypsum plant using the gypsum 21.
  • the gypsum plant 22 is designed and set up in such a way that it covers all or part of its electrical energy requirements from the electricity generated by the power generation device 4, ie it provides the gypsum plant 22 represents one of the aforementioned electrical consumers, to which the power generation device 4 makes available the power 24 generated from the combustion of the exhaust gas containing hydrogen sulfide. Furthermore, the gypsum plant 22 completely or partially covers its heat requirement by branching steam 26 from the thermodynamic circuit 11 of the steam power process of the power generation device 4 described above and extracting heat energy from the branched steam 26 for heating and / or heating purposes. For example, the branched steam 26 can be used in this way for calcining the gypsum 21 and / or for drying gypsum plasterboards in the gypsum plant 22.
  • the branched steam 26 can be released or used in some other way. In this case, water must be supplied to the thermodynamic circuit 11 of the steam power process of the power generating device 4 to compensate. Or the branched-off steam 26 is returned to the thermodynamic circuit 11 of the steam power process of the power generation device 4 after the thermal use, so that this circuit is still essentially closed with regard to the steam.
  • the continuation of the branched steam 26 after the thermal use and the possibly necessary supply of water into the thermodynamic circuit 11 are not shown in FIG. 2.
  • the second exemplary embodiment according to FIG. 3 and the third exemplary embodiment according to FIG. 4 correspond to the first exemplary embodiment with regard to the gas supply and the gas mixing device 17, so that reference is made to the preceding statements relating to FIG. 2.
  • the second and third embodiments differ in the power generation device 4 used from the first embodiment.
  • the power generation device 4 comprises a gas turbine 27 in the second exemplary embodiment and in the third Embodiment a gas engine 28, each with an upstream compressor 31 for the supplied gas 3.
  • This gas turbine 27 or this gas engine 28 is supplied with the gases 3, which in turn are possibly corrected with regard to their composition, and is fed into the gas turbine 27 or the gas turbine Gas engine 28 burned, with the supply of air 5, preferably at a combustion temperature of at least 1,000 ° C.
  • the gas turbine 27 and the gas engine 28 are coupled to a generator 8 which is driven by the gas turbine 27 and the gas engine 28 to generate electricity 24.
  • the electricity 24 generated can in turn be fed into a public power grid 25 and / or made available to electrical consumers, as in the first exemplary embodiment according to FIG.
  • combustion gases 18 are produced. These are passed through a heat exchanger 29 for further energetic utilization before being passed on to a flue gas desulfurization system 19.
  • thermal energy is extracted from the combustion gases 18 and fed to a gypsum plant 22 via a suitable fluid circuit 30, so that this gypsum plant 22 can cover all or part of its heat requirements.
  • the heat extracted from the combustion gases 18 can be used in this way for calcining the gypsum 21 and / or for drying gypsum plasterboards in the gypsum plant 22.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) zur Entschwefelung von Erdgas, umfassend eine Entschwefelungsanlage (102) für „Sour Gas" (101), die neben dem entschwefelten Erdgas (103) ein schwefelwasserstoffhaltiges „Acid Gas" (104) bildet, eine Anlage (106) zur Gewinnung von elementarem Schwefel (107) und eines schwefelwasserstoffhaltigen „Tail Gas" (108) als Abgas aus „Acid Gas" (104) der Entschwefelungsanlage (102), eine Vorrichtung (1) zur Erzeugung von Strom und Gips aus „Tail Gas" (108) oder aus „Acid Gas" (104) oder aus einem Gemisch aus „Acid Gas" (104) und „Tail Gas" (108), und ein Gasleitungssystem (105) zur Zuführung von „Acid Gas" (104) von der Entschwefelungsanlage (102) zur Anlage (106) zur Gewinnung von elementarem Schwefel (107) und zur Vorrichtung (1) zur Erzeugung von Strom (24) und Gips (21) sowie zur Zuführung von „Tail Gas" (108) von der Anlage (106) zur Gewinnung von elementarem Schwefel (107) zur Vorrichtung (1) zur Erzeugung von Strom (24) und Gips (21), wobei das Gasleitungssystem (105) eine Gasverteilereinrichtung (109) aufweist, die in einer ersten Stellung „Acid Gas" ausschließlich der Anlage (106) zur Gewinnung von elementarem Schwefel (107) zuführt, in einer zweiten Stellung „Acid Gas" ausschließlich der Vorrichtung (1) zur Erzeugung von Strom (24) und Gips (21) zuführt, und in einer Verteilerstellung einen ersten Teil des „Acid Gas" (104) der Anlage (106) zur Gewinnung von elementarem Schwefel (107) und einen zweiten Teil des „Acid Gas" (104) der Vorrichtung (1) zur Erzeugung von Strom (24) und Gips (21) zuführt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Entschwefelung von Erdgas mit einer derartigen Vorrichtung.

Description

VORRICHTUNG UND VERFAH REN ZUR ENTSCHWEFELUNG VON ERDGAS Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entschwefe- lung von Erdgas. Erdgas muss nach seiner Förderung als Rohgas zunächst aufbereitet wer- den, bevor es beispielsweise mittels Pipelines über weite Strecken trans- portiert und schließlich zur Energiegewinnung beim Verbraucher einge- setzt werden kann. Erdgas als Rohgas nach seiner Förderung enthält Schwefelwasserstoff und wird daher auch als Sauergas oder„Sour Gas" bezeichnet. Ein zentraler Schritt der Erdgasaufbereitung ist die Entschwe- felung durch Entfernung des Schwefelwasserstoffs aus dem„Sour Gas", beispielsweise mittels Aminwäsche. Während der von Schwefel gereinigte Erdgasstrom einer weiteren Aufbereitung zugeführt wird, wird der schwe- felwasserstoffhaltige Abgasstrom, der als„Acid Gas" bezeichnet wird, ei- ner Schwefelrückgewinnung zugeführt, beispielsweise nach dem Claus
Prozess. Die Schwefelrückgewinnung stellt elementaren Schwefel als Roh- stoff zur Verfügung.
Inzwischen werden jedoch weltweit große Mengen an auf diese oder ver- gleichbare Weise gewonnenem Schwefel angeboten, so dass es sich als schwierig erweist, den durch die Entschwefelung zur Verfügung gestellten elementaren Schwefel einer Verwendung zuzuführen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, die bzw. das die anfallende Schwefelmenge bei der Entschwefelung von Erdgas reduziert und zusätzlich oder alterna- tiv zu elementarem Schwefel weitere Produkte herstellt.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des An- spruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung sieht eine Vorrichtung zur Entschwefelung von Erdgas vor, umfassend
a) eine Entschwefelungsanlage für„Sour Gas", die neben dem ent- schwefelten Erdgas ein schwefelwasserstoffhaltiges„Acid Gas" bil det,
b) eine Anlage zur Gewinnung von elementarem Schwefel und eines schwefelwasserstoffhaltigen„Tail Gas" als Abgas aus„Acid Gas" der Entschwefelungsanlage,
c) eine Vorrichtung zur Erzeugung von Strom und Gips aus„Tail Gas" oder aus„Acid Gas" oder aus einem Gemisch aus„Acid Gas" und „Tail Gas",
d) ein Gasleitungssystem zur Zuführung von„Acid Gas" von der Ent- schwefelungsanlage zur Anlage zur Gewinnung von elementarem Schwefel und zur Vorrichtung zur Erzeugung von Strom und Gips sowie zur Zuführung von„Tail Gas" von der Anlage zur Gewinnung von elementarem Schwefel zur Vorrichtung zur Erzeugung von Strom und Gips,
dl) wobei das Gasleitungssystem eine Gasverteilereinrichtung aufweist, die in einer ersten Stellung„Acid Gas" ausschließlich der Anlage zur Gewinnung von elementarem Schwefel zuführt, in einer zweiten Stel- lung„Acid Gas" ausschließlich der Vorrichtung zur Erzeugung von Strom und Gips zuführt, und in einer Verteilerstellung einen ersten Teil des„Acid Gas" der Anlage zur Gewinnung von elementarem Schwefel und einen zweiten Teil des„Acid Gas" der Vorrichtung zur Erzeugung von Strom und Gips zuführt.
Die Erfindung sieht vor, dass die Vorrichtung zur Erzeugung von Strom und Gips umfasst: cl) eine Stromerzeugungseinrichtung umfassend eine Verbrennungsein- richtung zur Verbrennung von„Tail Gas" oder„Acid Gas" oder einer Mischung aus„Tail Gas" und„Acid Gas", wobei die bei der Verbren- nung freiwerdende Energie zumindest teilweise zur Stromerzeugung eingesetzt wird, und
c2) eine Rauchgasentschwefelungsanlage zur Entschwefelung der bei der Verbrennung entstehende schwefeloxidhaltige Verbrennungsab- gase unter Bildung von Gips,
Die Entschwefelungsanlage entschwefelt das Erdgas beispielsweise mit- tels einer Aminwäsche. Die Anlage zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus„Acid Gas" der Entschwefelungsanlage arbeitete beispiels- weise mit einem Claus Prozess.
Die Gasverteilereinrichtung kann so ausgebildet sein, dass sie in der Ver- teilerstellung eine Einstellung der Menge des„Acid Gas", die als erster Teil des„Acid Gas" der Anlage zur Gewinnung von elementarem Schwefel zugeführt wird, und der Menge des„Acid Gas", die als zweiter Teil des „Acid Gas" der Vorrichtung zur Erzeugung von Strom und Gips zuführt wird, ermöglicht. Mit anderen Worten : Das Verhältnis zwischen erstem Teil und zweitem Teil des„Acid Gas" kann in der Verteilerstellung mittels der Gasverteilereinrichtung eingestellt werden.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass der Schwefel- oxidgehalt im gereinigten Abgas nach der Rauchgasentschwefelung durch die vorgeschaltete Kombination aus einem Prozess zur Gewinnung ele- mentaren Schwefels und einem Prozess zur Stromerzeugung mittels Gas- verbrennung weiter reduziert wird und damit niedriger als im Tail Gas ist. Ferner lassen sich die beiden Teilverfahren Schwefelgewinnung und Ver- brennung zur Stromerzeugung durch die Einstellung des Mischverhältnis- ses zwischen Tail Gas und zweitem Teil von Acid Gas jeweils unter opti- mierten Bedingungen, insbesondere bei einem bevorzugten Schwefelwas- serstoffanteil, betreiben. Ein weiterer Vorteil ist, dass die schwefelwas- serstoffhaltigen Gase nicht mehr ungenutzt entweichen, sondern dass sie energetisch verwertet werden, indem sie zur Stromerzeugung eingesetzt werden.
Ein weiterer wichtiger Vorteil ist, dass sich die Menge an anfallendem elementaren Schwefel reduziert, da Schwefel nunmehr auch in Form von Gips eingelagert wird. Im Vergleich zu elementarem Schwefel besteht ein hoher Bedarf an Gips für verschiedenste Gipsprodukte.
Vorzugsweise liegt die Verbrennungstemperatur in der Verbrennungsein- richtung bei mindestens 1.000 °C. Dies hat den Vorteil, dass bei derart hohen Verbrennungstemperaturen auch schädliche Begleitstoffe wie Koh- lenmonoxid, Benzol und sonstige Schwefelverbindungen vollständig zu Kohlendioxid, Schwefeloxid und Wasser verbrennen und damit im Ver- brennungsabgas nicht mehr oder zumindest nur deutlich reduziert vor- kommen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Verbrennungseinrich- tung der Stromerzeugungseinrichtung einen Dampferzeuger umfasst oder ein Dampferzeuger ist, der Teil des thermodynamischen Kreislaufes eines Dampfkraftprozesses ist, der wiederum eine dem Dampferzeuger nachge- schaltete Dampfturbine und einen der Dampfturbine nachgeschalteten Kondensator umfasst. Zur Stromerzeugung ist ein von der Dampfturbine angetriebener Generator vorgesehen. Die bei der Verbrennung in der Verbrennungseinrichtung freiwerdende Energie wird in diesem Fall dadurch zumindest teilweise zur Stromerzeugung eingesetzt, dass die freiwerdende Energie zunächst zumindest teilweise im Dampferzeuger zur Dampferzeugung eingesetzt wird und der erzeugte Dampf dann zumindest teilweise der Dampfturbine zugeführt wird, die zur Stromerzeugung den Generator antreibt. Es kann auch vorgesehen sein, den Dampf zumindest teilweise abzuzweigen und einer thermischen Nutzung zuzuführen, bei spielsweise zu Heiz- bzw. Erwärmungszwecken. Alternativ oder additiv kann die Stromerzeugungseinrichtung auch eine Gasturbine und/oder einen Gasmotor umfassen. Zur Stromerzeugung ist in diesem Fall ein von der Gasturbine und/oder dem Gasmotor angetrie- bener Generator vorgesehen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor:
- eine Messeinrichtung zur Ermittlung der Zusammensetzung und/oder des Heizwertes des Gases vor der Verbrennung in der Verbrennungs- einrichtung („Tail Gas" oder„Acid Gas" oder Mischung aus„Tail Gas" und„Acid Gas"),
- eine Auswertungseinrichtung zum Vergleich der ermittelten Zusam- mensetzung mit einer vorgegebenen Zusammensetzung oder einer vorgegebenen Zusammensetzungsbandbreite und/oder zum Vergleich des ermittelten Heizwertes mit einem vorgegebenen Heizwert oder ei- ner vorgegebenen Heizwertbandbreite, und
- eine Steuereinrichtung und eine Zuführeinrichtung für Erdgas, wobei die Steuereinrichtung bei einem von der Auswertungseinrichtung er- mittelten Abweichen von der vorgegebenen Zusammensetzung oder Zusammensetzungsbandbreite und/oder von dem vorgegebenen Heiz- wert oder der vorgegebenen Heizwertbandbreite einen zur Korrektur erforderlichen zusätzlicher Anteil an Erdgas ermittelt und dem Gas vor der Verbrennung über die Zuführeinrichtung zumischt.
Dadurch lässt sich sicherstellen, dass eine für die vorgesehene Verbren- nung möglichst optimale Zusammensetzung der zu verbrennenden Gase vorliegt. Alternativ oder additiv kann auch vorgesehen sein, das Misch- verhältnis zwischen„Tail Gas" und zweitem Teil des„Acid Gas" anzupas- sen, insbesondere um den Schwefelwasserstoffanteil im der Verbren- nungseinrichtung zugeführten Gas anzupassen, beispielsweise mittels der Gasverteilereinrichtung.
Beispielsweise kann die vorgegebene Zusammensetzung oder die vorge- gebenen Zusammensetzungsbandbreite folgende Anteile in Molprozent vorsehen :
Schwefelwasserstoff: 3% bis 70%, insbesondere 40% bis 60%, vorzugs- weise etwa 50%, und/oder
Kohlendioxid : 10% bis 90%, insbesondere 40% bis 60%, vorzugsweise etwa 50%.
Alternativ oder additiv kann der vorgegebene Heizwert oder die vorgege- bene Heizwertbandbreite bei 9 bis 30 MJ/m3 (in Normbedingungen), ins besondere bei 15 bis 25 MJ/m3 (in Normbedingungen), vorzugsweise bei etwa 20 MJ/m3 (in Normbedingungen) liegen.
Da die Verbrennungsabgase einen im Vergleich zu üblichen Verbren- nungsabgasen sehr hohen Schwefeloxidanteil (insbesondere Schwefeldio- xid- und Schwefeltrioxidanteil) haben, kann es zweckmäßig sein, eine mehrstufige Rauchgasentschwefelungsanlage vorzusehen, vorzugsweise eine mehrstufige Rauchgasentschwefelungsanlage umfassend einen Fest- bettreaktor zur Schwefeltrioxidabscheidung und eine Kalkwäsche (Nass- wäsche) zur Schwefeldioxidabscheidung.
Beispielsweise kann bei einer mehrstufigen Rauchgasentschwefelungsan- lage in einer Verfahrensstufe, vorzugsweise in einer ersten Verfahrens- stufe, Schwefeltrioxid in einem Festbettreaktor abgeschieden werden. In einer anderen Verfahrensstufe kann Schwefeldioxid in der Nasswäsche abgeschieden werden. Im Festbettreaktor kann Kalkstein verwendet wer- den, beispielsweise der Körnung 4/6 mm. Zur Nasswäsche kann Kalk steinmehl eingesetzt werden, beispielsweise mit folgender Körnung : 90% unter 0,063 mm.
Ein wesentlicher Vorteil dieser mehrstufigen Rauchgasentschwefelungsan- lage ist das Abscheiden von Schwefeltrioxid. Das Schwefeltrioxid würde eine reine Nasswäsche nahezu unverändert passieren, das heißt ohne den Festbettreaktor in einer der Verfahrensstufen würde das Schwefeltrioxid den Kamin erreichen und am Kaminaustritt Aerosolnebel bilden. Gerade bei der gemäß der Erfindung vorgesehenen Verbrennung schwefelwasser- stoffhaltiger Abgase aus der Entschwefelung von„Sour Gas" ist der Anteil von Schwefeltrioxid relativ hoch, und dementsprechend kommt hier einer mehrstufigen Rauchgasentschwefelungsanlage mit Festbettreaktor zum Abscheiden von Schwefeltrioxid besondere Bedeutung zu.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich Schwefeloxide zu über 99,9% aus dem„Acid Gas" abscheiden bzw. der Restanteil an Schwefel- oxiden liegt bei unter 100 mg/m3 (in Normbedingungen).
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Vorrichtung zur Er- zeugung von Strom und Gips ein Gipswerk umfasst, das den bei der Rauchgasentschwefelung entstehenden Gips zur Herstellung von Gipspro- dukten einsetzt, beispielsweise bei der Herstellung von Gipskartonplatten und/oder Fertiggipsmischungen.
Das vorgenannte Gipswerk kann derart eingerichtet sein, dass es seinen Bedarf an elektrischer Energie ganz oder teilweise aus der Stromerzeu- gungseinrichtung deckt. Auch kann das Gipswerk derart eingerichtet sein, dass es seinen Wärmebedarf ganz oder teilweise den bei der Verbrennung der Gase in der Verbrennungseinrichtung entstehenden Verbrennungsga- sen und/oder den Stromerzeugungs-Prozessen, insbesondere dem ther- modynamischen Kreislauf des Dampfkraftprozesses, entnimmt. Ist vorge- sehen, den Wärmebedarf ganz oder teilweise dem Dampfkraftprozess zu entnehmen, so kann dies dadurch erfolgen, dass Dampf über eine Ab- zweigung direkt dem Gipswerk zu Heiz- bzw. Erwärmungszwecken zuge- führt wird. Beispielsweise kann der Dampf zur Erwärmung der Trock- nungs- und/oder Kalziniereinrichtungen des Gipswerks eingesetzt werden. Ein wesentlicher Vorteil hierbei ist, dass sich auf diese Weise eine Koh- lendioxidabgabe des Gipswerks an die Umwelt vermeiden lässt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Entschwefelung von Erdgas setzt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein und umfasst folgende Schritte: a) Bereitstellung von Erdgas in Form von schwefelwasserstoffhaltigem „Sour Gas";
b) Entschwefelung des„Sour Gas" mittels der Entschwefelungsanlage, wobei neben dem entschwefelten Erdgas ein schwefelwasserstoffhal- tiges„Acid Gas" gebildet wird;
c) Einstellung der Gasverteilereinrichtung des Gasleitungssystems in die erste Stellung oder in die zweite Stellung oder in die Verteiler- Stellung, wobei in der ersten Stellung„Acid Gas" ausschließlich der Anlage zur Gewinnung von elementarem Schwefel zugeführt wird, in der zweiten Stellung„Acid Gas" ausschließlich der Vorrichtung zur Erzeugung von Strom und Gips zugeführt wird, und in der Verteiler- Stellung ein erster Teil des„Acid Gas" der Anlage zur Gewinnung von elementarem Schwefel und ein zweiter Teil des„Acid Gas" der Vor- richtung zur Erzeugung von Strom und Gips zugeführt wird;
d) Erzeugung von Strom und Gips aus„Tail Gas" oder aus„Acid Gas" oder aus einem Gemisch aus„Acid Gas" und„Tail Gas" mittels der Vorrichtung zur Erzeugung von Strom und Gips,
dl) wobei„Tail Gas" oder„Acid Gas" oder einer Mischung aus„Tail Gas" und„Acid Gas" der Verbrennungseinrichtung der Stromerzeugungs- einrichtung zugeführt und dort verbrannt wird, wobei die bei der Verbrennung freiwerdende Energie zumindest teilweise zur Stromer- zeugung eingesetzt wird,
d2) wobei bei der Verbrennung entstehende schwefeloxidhaltige Ver- brennungsabgase einer Rauchgasentschwefelung mittels der Rauch- gasentschwefelungsanlage zugeführt werden, und
d3) wobei bei der Rauchgasentschwefelung Gips gebildet wird.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den vorstehend beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Vorzugsweise erfolgt die Verbrennung gemäß Schritt dl) bei einer Ver- brennungstemperatur von mindestens 1.000 °C. Eine Weiterbildung des Verfahrens geht aus von einer Vorrichtung, bei der die Verbrennungseinrichtung der Stromerzeugungseinrichtung einen Dampferzeuger umfasst oder ein Dampferzeuger ist, der Teil des thermo- dynamischen Kreislaufes eines Dampfkraftprozesses ist, der wiederum eine dem Dampferzeuger nachgeschaltete Dampfturbine und einen der Dampfturbine nachgeschalteten Kondensator umfasst. In diesem Fall kann das Verfahren vorsehen, dass die bei der Verbrennung freiwerdende Energie dadurch zumindest teilweise zur Stromerzeugung eingesetzt wird, dass die freiwerdende Energie zunächst zumindest teilweise im Dampfer- zeuger zur Dampferzeugung eingesetzt wird und der erzeugte Dampf dann zumindest teilweise der Dampfturbine zugeführt wird, die zur Stromerzeugung einen Generator antreibt. Es kann auch vorgesehen wer- den, den Dampf zumindest teilweise abzuzweigen und einer thermischen Nutzung zuzuführen, beispielsweise zu Heiz- bzw. Erwärmungszwecken.
Falls die die Stromerzeugungseinrichtung der Vorrichtung eine Gasturbine und/oder einen Gasmotor umfasst, kann das Verfahren auch vorsehen, dass die Stromerzeugung durch einen von der Gasturbine und/oder dem Gasmotor angetriebenen Generator erfolgt.
Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die Zusammensetzung und/oder der Heizwert des der Stromerzeugungseinrichtung gemäß Schritt dl) zugeführten Gases („Tail Gas" oder„Acid Gas" oder Mischung aus„Tail Gas" und„Acid Gas") vor der Verbrennung in der Verbrennungs- einrichtung ermittelt, beispielsweise gemessen, wird. Die ermittelte Zu- sammensetzung wird mit einer vorgegebenen Zusammensetzung oder ei- ner vorgegebenen Zusammensetzungsbandbreite und/oder der ermittelte Heizwert mit einem vorgegebenen Heizwert oder einer vorgegebenen Heizwertbandbreite verglichen. Bei einem Abweichen von der vorgegebe- nen Zusammensetzung oder Zusammensetzungsbandbreite und/oder von dem vorgegebenen Heizwert oder der vorgegebenen Heizwertbandbreite wird ein zur Korrektur erforderlicher zusätzlicher Anteil an Erdgas ermit- telt und dem Gas vor der Verbrennung zugemischt. Beispielsweise kann die vorgegebene Zusammensetzung oder die vorge- gebenen Zusammensetzungsbandbreite folgende Anteile in Molprozent vorsehen :
Schwefelwasserstoff: 3% bis 70%, insbesondere 40% bis 70%, vorzugs- weise etwa 50%, und/oder
Kohlendioxid : 10% bis 90%, insbesondere 40% bis 60%, vorzugsweise etwa 50%.
Alternativ oder additiv kann der vorgegebene Heizwert oder die vorgege- bene Heizwertbandbreite bei 9 bis 30 MJ/m3 (in Normbedingungen), ins besondere bei 15 bis 25 MJ/m3 (in Normbedingungen), vorzugsweise bei etwa 20 MJ/m3 (in Normbedingungen) liegen.
Da die Verbrennungsabgase einen im Vergleich zu üblichen Verbren- nungsabgasen sehr hohen Schwefeloxidanteil (insbesondere Schwefel- dioxid- und Schwefeltrioxidanteil) haben, kann es zweckmäßig sein, eine mehrstufige Rauchgasentschwefelung vorzusehen, vorzugsweise eine mehrstufige Rauchgasentschwefelung umfassend einen Festbettreaktor zur Schwefeltrioxidabscheidung und eine Kalkwäsche (Nasswäsche) zur Schwefeldioxidabscheidung. Die bei der Vorrichtung beschriebenen Bei- spiele und Anmerkungen zur Rauchgasentschwefelungsanlage gelten ana- log für das Verfahren.
Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass der bei der Rauchgas- entschwefelung entstehende Gips einem Gipswerk zugeführt wird zur Her- stellung von Gipsprodukten, insbesondere Gipskartonplatten und/oder Fertiggipsmischungen.
Das vorgenannte Gipswerk kann seinen Bedarf an elektrischer Energie ganz oder teilweise aus der Stromerzeugung gemäß Schritt dl) decken. Auch kann das Gipswerk seinen Wärmebedarf ganz oder teilweise den bei der Verbrennung gemäß Schritt dl) entstehenden Verbrennungsgasen und/oder den Stromerzeugungs-Prozessen, insbesondere dem thermody- namischen Kreislauf des Dampfkraftprozesses, entnehmen.
Ist vorgesehen, den Wärmebedarf ganz oder teilweise dem Dampfkraft- prozess zu entnehmen, so kann dies dadurch erfolgen, dass Dampf abge- zweigt und dem Gipswerk zu Heiz- bzw. Erwärmungszwecken zugeführt wird. Beispielsweise kann der Dampf zur Erwärmung der Trocknungs- und/oder Kalziniereinrichtungen des Gipswerks eingesetzt werden. Ein wesentlicher Vorteil hierbei ist, dass sich auf diese Weise eine Kohlendi- oxidabgabe des Gipswerks an die Umwelt vermeiden lässt.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Be- zugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
FIG 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Entschwefelung von Erdgas,
FIG 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Erzeugung von
Strom und Gips,
FIG 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Erzeugung von Strom und Gips, und FIG 4 ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Erzeugung von Strom und Gips.
Einander entsprechende Teile und Komponenten sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
FIG 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zur Entschwefelung von Erdgas. Durch die Figur wird auch das erfin- dungsgemäße Verfahren zur Entschwefelung von Erdgas verdeutlicht. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Entschwefelungsanlage 102, der geför- dertes Erdgas (Rohgas) in Form von schwefelwasserstoffhaltigem„Sour Gas" 101 zugeführt wird. Beispielsweise erfolgt in der Entschwefelungs- anlage 102 eine Aminwäsche. Bei der Entschwefelung des„Sour Gas" 101 in der Entschwefelungsanlage 102 wird einerseits entschwefeltes Erdgas 103 und andererseits ein schwefelwasserstoffhaltiges„Acid Gas" 104 ge- bildet. Das entschwefelte Erdgas 103 kann, gegebenenfalls nach weiteren Behandlungsschritten, an Verbraucher geliefert werden.
Weiter umfasst die Vorrichtung 100 eine Anlage 106 zur Gewinnung von elementarem Schwefel 107, beispielsweise einer Claus Anlage zur Ausfüh- rung eines Claus Prozesses. Über ein untenstehend näher beschriebenes Gasleitungssystem 105 kann dieser Anlage 106„Acid Gas" 104 aus der Entschwefelungsanlage 102 zugeführt werden. Bei der Gewinnung von elementarem Schwefel 107 in dieser Anlage 106 wird neben dem elemen- taren Schwefel 107 als Abgas ein schwefelwasserstoffhaltiges„Tail Gas" 108 gebildet.
Als weitere Komponente der Vorrichtung 100 ist eine Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Strom 24 und Gips 21 vorgesehen. Über das Gasleitungs- system 105 kann dieser Vorrichtung 1„Tail Gas" 108 oder„Acid Gas" 104 oder ein Gemisch aus„Acid Gas" 104 und„Tail Gas" 108 zugeführt wer- den. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Stromerzeugungseinrichtung 4 um- fassend eine Verbrennungseinrichtung 6 zur Verbrennung des zugeführten Gases, wobei die bei der Verbrennung freiwerdende Energie zumindest teilweise zur Stromerzeugung eingesetzt wird. Weiter umfasst die Vorrich- tung 1 eine Rauchgasentschwefelungsanlage 19 zur Entschwefelung der bei der Verbrennung entstehende schwefeloxidhaltige Verbrennungsabga- se 18 unter Bildung von Gips 21.
Das bereits angesprochene Gasleitungssystem 105 dient sowohl der Zu- führung von„Acid Gas" 104 von der Entschwefelungsanlage 102 zur Anla- ge 106 zur Gewinnung von elementarem Schwefel 107 und zur Vorrich- tung 1 zur Erzeugung von Strom 24 und Gips 21 als auch der Zuführung von„Tail Gas" 108 von der Anlage 106 zur Gewinnung von elementarem Schwefel 107 zur Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Strom 24 und Gips 21. Das Gasleitungssystem 105 weist eine Gasverteilereinrichtung 109 auf, die in einer ersten Stellung„Acid Gas" ausschließlich der Anlage 106 zur Gewinnung von elementarem Schwefel 107 zuführt, in einer zweiten Stel- lung„Acid Gas" ausschließlich der Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Strom 24 und Gips 21 zuführt, und in einer Verteilerstellung einen ersten Teil des„Acid Gas" 104 der Anlage 106 zur Gewinnung von elementarem Schwefel 107 und einen zweiten Teil des„Acid Gas" 104 der Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Strom 24 und Gips 21 zuführt. Das Verhältnis zwi schen erstem Teil und zweitem Teil des„Acid Gas" 104 kann in der Ver- teilerstellung mittels der Gasverteilereinrichtung 109 eingestellt werden.
FIG 2 bis FIG 4 zeigen drei verschiedene Ausführungsbeispiele der Vor- richtung 1 zur Erzeugung von Strom und Gips und verdeutlichen damit auch das Verfahren zur Erzeugung von Strom und Gips.
Bei allen drei Ausführungsbeispielen ist auf der linken Seite jeweils noch- mals die Zuführung von„Tail Gas" 108 und/oder„Acid Gas" 104 gezeigt. Wie bereits erläutert kann jedes Gas für sich oder auch eine Mischung aus„Tail Gas" 108 und„Acid Gas" 104 der Vorrichtung 1 und damit dem Verfahren zur Erzeugung von Strom und Gips zugeführt werden.
Konkret wird das Gas jeweils einer Stromerzeugungseinrichtung 4 zugeführt und dort, vorzugsweise unter Zuführung von Luft 5, verbrannt, wobei die bei der Verbrennung freiwerdende Energie zumindest teilweise zur Stromerzeu- gung eingesetzt wird.
In allen Ausführungsbeispielen ist gezeigt, dass das Gas vor der Zuführung zur Stromerzeugungseinrichtung 4 durch eine Gasmischeinrichtung 17 ge- führt wird, deren Aufgabe die Bereitstellung eines Gases 3 ist, dessen Zu- sammensetzung einer vorgegebenen Zusammensetzung entspricht bzw. in- nerhalb einer vorgegebenen Zusammensetzungsbandbreite und/oder dessen Heizwert einem vorgegebenen Heizwert entspricht bzw. in einer vorgegebe- nen Heizwertbandbreite liegt. Beispiele für diese vorgegebene Zusammen- setzung bzw. Zusammensetzungsbandbreite und diesen vorgegebenen Heiz- wert bzw. die Heizwertbandbreite wurden vorstehend in der allgemeinen Beschreibung bereits angegeben. Eine derartige Gasmischeinrichtung 17 ist zur Verwirklichung der Erfindung nicht zwingend erforderlich.
Die Gasmischeinrichtung 17 umfasst eine Messeinrichtung 12, mit der die Zusammensetzung und/oder der Heizwert der ankommenden schwefelwas- serstoffhaltigen Gase 3 („Tail Gas" 108 oder„Acid Gas" 104 oder einer Mi- schung aus„Tail Gas" 108 und„Acid Gas" 104) ermittelt wird. Weiter um- fasst die Gasmischeinrichtung 17 eine Auswertungseinrichtung 13, die die ermittelte Zusammensetzung mit der vorgegebenen Zusammensetzung bzw. der vorgegebenen Zusammensetzungsbandbreite bzw. den ermittelten Heiz- wert mit einem vorgegebenen Heizwert bzw. einer vorgegebenen Heizwert- bandbreite vergleicht.
Ferner umfasst die Gasmischeinrichtung 17 eine Steuereinrichtung 14 und eine Zuführeinrichtung 15 für Erdgas. Die Steuereinrichtung 14 ermittelt bei einem von der Auswertungseinrichtung 13 ermittelten Abweichen von der vorgegebenen Zusammensetzung bzw. Zusammensetzungsbandbreite und/oder von dem vorgegebenen Heizwert bzw. der vorgegebenen Heiz- wertbandbreite einen zur Korrektur erforderlichen zusätzlichen Anteil an Erdgas, und sie wirkt derart mit der Zuführeinrichtung 15 zusammen, dass der ermittelte zur Korrektur erforderliche Anteil an Erdgas dem Gas 3 als Zumischgas 16 vor der Verbrennung über die Zuführeinrichtung 15 zuge- mischt wird. Alternativ oder additiv kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung zur Korrektur das Mischverhältnis zwischen„Tail Gas" 108 und zweitem Teil 109 des„Acid Gas" anpasst, beispielsweise über die Gas- verteilereinrichtung 109.
Anschließend werden die gegebenenfalls hinsichtlich ihrer Zusammensetzung korrigierten schwefelwasserstoffhaltigen Gase 3 der Stromerzeugungsein- richtung 4 zugeführt. Die Stromerzeugungseinrichtung 4 im Ausführungsbei- spiel nach FIG 2 umfasst einen thermodynamischen Kreislauf 11 eines Dampfkraftprozesses. Hierzu umfasst die Stromerzeugungseinrichtung 4 als Verbrennungsanlage 6 einen Dampferzeuger, dem das Gas 3 zugeführt wird. In dem Dampferzeuger werden die schwefelwasserstoffhaltigen Gase 3 ver- brannt, unter Zuführung von Luft 5, vorzugsweise bei einer Verbrennungs- temperatur von mindestens 1.000 °C. Die freiwerdende Energie wird im Dampferzeuger zumindest teilweise zur Dampferzeugung eingesetzt.
Die Stromerzeugungseinrichtung 4 umfasst ferner eine Dampfturbine 7, die dem Dampferzeuger nachgeschaltet ist. Der Dampfturbine 7 wird der von dem Dampferzeuger erzeugte Dampf 10 zugeführt. Die Dampfturbine 7 wie- derum ist mit einem Generator 8 gekoppelt, der von der Dampfturbine 7 zur Erzeugung von Strom 24 angetrieben wird. Der erzeugte Strom 24 kann in ein öffentliches Stromnetz 25 eingespeist und/oder elektrischen Verbrau- chern zur Verfügung gestellt werden.
Weiter umfasst die Stromerzeugungseinrichtung 4 einen Kondensator 9, der der Dampfturbine 7 nachgeschaltet ist, d.h. nach Durchströmen der Dampf- turbine 7 wird der Dampf 10 dem Kondensator 9 zugeführt. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um einen luftgekühlten Kondensator 9.
Nach dem Kondensieren im Kondensator 9 wird die kondensierte Flüssigkeit und/oder noch vorhandener Dampf wieder der Verbrennungseinrichtung 6, hier dem Dampferzeuger, zugeführt, der thermodynamische Kreislauf 11 des Dampfkraftprozesses ist damit geschlossen.
Alternativ ist es auch möglich, den thermodynamischen Kreislauf 11 zu un- terbrechen und nach dem Prinzip der klassischen Kraft-Wärme-Kopplung die im Dampf nach Durchströmen der Dampfturbine 7 noch enthaltene thermi- sche Energie anderweitig zu nutzen, beispielsweise für Heizzwecke im Rah- men von Nah- oder Fernwärmeeinrichtungen. In diesem Fall muss dem thermodynamischen Kreislauf 11 des Dampfkraftprozesses der Stromerzeu- gungseinrichtung 4 zum Ausgleich vor dem Dampferzeuger Wasser zuge- führt werden, d.h. es liegt kein Kreislaufprozess im eigentlichen Sinn mehr vor. Diese Alternative ist in den Figuren nicht dargestellt. Bei der Verbrennung der schwefelwasserstoffhaltigen Gase 3 in der Ver- brennungseinrichtung 6, hier dem Dampferzeuger, entstehen Verbrennungs- gase 18. Diese werden einer Rauchgasentschwefelungsanlage 19 zugeführt, dort gereinigt und anschließend als gereinigtes Abgas 20 abgegeben, bei- spielsweise direkt an die Umwelt, es können aber auch weitere Abgasreini- gungsschritte nach- oder vorgeschaltet sein.
Die Verbrennungsgase 18 weisen aufgrund des Schwefelwasserstoffgehalts der Ausgangsgase im Vergleich zu Verbrennungsabgasen bekannter Anlagen einen sehr hohen Schwefeldioxid- und Schwefeltrioxidanteil auf. Dement- sprechend muss eine hierfür geeignete Rauchgasentschwefelungsanlage 19 vorgesehen sein, beispielsweise eine mehrstufige Rauchgasentschwefe- lungsanlage, vorzugsweise eine mehrstufige Rauchgasentschwefelungsanla- ge umfassend einen Festbettreaktor zur Schwefeltrioxidabscheidung und eine Kalkwäsche zur Schwefeldioxidabscheidung. Das für die Rauchgasent- Schwefelung erforderliche Wasser kann bei einem in Meernähe gelegenen Standort der Vorrichtung mittels Meerwasserpumpen dem Meer entnommen werden. Nach der Rauchgasentschwefelungsanlage 19 kann das gereinigte Abgas 20 an die Umwelt abgegeben werden. Bei der Rauchgasentschwefelung mit der Rauchgasentschwefelungsanlage 19 entsteht Gips 21, der einem Gipswerk 22 zur Herstellung von Gipsproduk- ten 23 zugeführt wird. Beispielsweise werden in diesem Gipswerk 22 Gips- kartonplatten oder Fertiggipsmischungen unter Verwendung des Gipses 21 hergestellt.
Das Gipswerk 22 ist derart ausgebildet und eingerichtet, dass es seinen Be- darf an elektrischer Energie ganz oder teilweise aus dem von der Stromer- zeugungseinrichtung 4 erzeugten Strom deckt, d. h. das Gipswerk 22 stellt einen der vorgenannten elektrischen Verbraucher dar, denen die Stromer- zeugungseinrichtung 4 den aus der Verbrennung der schwefelwasserstoff- haltigen Abluft erzeugten Strom 24 zur Verfügung stellt. Weiter deckt das Gipswerk 22 seinen Wärmebedarf ganz oder teilweise dadurch, dass es Dampf 26 aus dem vorstehend beschriebenen thermody- namischen Kreislauf 11 des Dampfkraftprozesses der Stromerzeugungsein- richtung 4 abzweigt und diesem abgezweigten Dampf 26 Wärmeenergie zu Erwärmungs- und/oder Heizzwecken entzieht. Beispielsweise kann der abge- zweigte Dampf 26 auf diese Weise zum Kalzinieren des Gipses 21 und/oder zum Trocknen von Gipskartonplatten im Gipswerk 22 eingesetzt werden.
Nach dieser thermischen Nutzung kann der abgezweigte Dampf 26 freige- setzt oder anderweitig genutzt werden. In diesem Fall muss dem thermody- namischen Kreislauf 11 des Dampfkraftprozesses der Stromerzeugungsein- richtung 4 zum Ausgleich Wasser zugeführt werden. Oder der abgezweigte Dampf 26 wird nach der thermischen Nutzung wieder in den thermodynami- schen Kreislauf 11 des Dampfkraftprozesses der Stromerzeugungseinrich- tung 4 zurückgeführt, so dass dieser Kreislauf im Wesentlichen hinsichtlich des Dampfes weiterhin geschlossen ist. Die Weiterführung des abgezweigten Dampfes 26 nach der thermischen Nutzung und die gegebenenfalls erforder- liche Zuführung von Wasser in den thermodynamischen Kreislauf 11 sind in FIG 2 nicht dargestellt. Das zweite Ausführungsbeispiel nach FIG 3 und das dritte Ausführungsbei- spiel nach FIG 4 entsprechen hinsichtlich der Gaszuführung und der Gas- mischeinrichtung 17 dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass hierfür auf die vorausgehenden Ausführungen zu FIG 2 verwiesen wird. Die zweite und dritte Ausführungsform unterscheiden sich jedoch in der verwendeten Stromerzeugungseinrichtung 4 vom ersten Ausführungsbei- spiel. Anstelle eines Dampfkraftprozesses umfasst die Stromerzeugungsein- richtung 4 im zweiten Ausführungsbeispiel eine Gasturbine 27 und im dritten Ausführungsbeispiel ein Gasmotor 28, jeweils mit vorgeschaltetem Kompres- sor 31 für das zugeführte Gas 3. Dieser Gasturbine 27 bzw. diesem Gasmo- tor 28 werden die wiederum gegebenenfalls hinsichtlich ihrer Zusammenset- zung korrigierten schwefelwasserstoffhaltigen Gase 3 zugeführt und in der Gastrubine 27 bzw. dem Gasmotor 28 verbrannt, unter Zuführung von Luft 5, vorzugsweise bei einer Verbrennungstemperatur von mindestens 1.000 °C. Die Gasturbine 27 bzw. der Gasmotor 28 sind mit einem Generator 8 gekoppelt, der von der Gasturbine 27 bzw. dem Gasmotor 28 zur Erzeugung von Strom 24 angetrieben wird. Der erzeugte Strom 24 kann wiederum wie im ersten Ausführungsbeispiel nach FIG 1 in ein öffentliches Stromnetz 25 eingespeist und/oder elektrischen Verbrauchern zur Verfügung gestellt wer- den.
Bei der Verbrennung der schwefelwasserstoffhaltigen Gase 3 in der Gastur- bine 27 bzw. dem Gasmotor 28 entstehen Verbrennungsgase 18. Diese wer- den zur weiteren energetischen Verwertung vor der Weiterführung an eine Rauchgasentschwefelungsanlage 19 durch einen Wärmetauscher 29 geleitet. Im Wärmetauscher 29 wird den Verbrennungsgasen 18 thermische Energie entzogen und über einen geeigneten Fluidkreislauf 30 einem Gipswerk 22 zugeführt, so dass dieses Gipswerk 22 seinen Wärmebedarf ganz oder teil- weise hierdurch decken kann. Beispielsweise kann die den Verbrennungsga- sen 18 entzogene Wärme auf diese Weise zum Kalzinieren des Gipses 21 und/oder zum Trocknen von Gipskartonplatten im Gipswerk 22 eingesetzt werden.
Alle weiteren Merkmale der Weiterführung der Verbrennungsgase 18, der Rauchgasentschwefelungsanlage 19 und des Gipswerks 22 entsprechen der bereits anhand des ersten Ausführungsbeispiels nach FIG 2 besprochenen Lösung, so dass diesbezüglich auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird . Bezugszeichenliste
I Vorrichtung zur Erzeugung von Strom und Gips
3 Gas
4 Stromerzeugungseinrichtung
5 Luft
6 Verbrennungseinrichtung
7 Dampfturbine
8 Generator
9 Kondensator
10 Dampf
I I Thermodynamischer Kreislauf des Dampfkraftprozesses
12 Messeinrichtung
13 Auswertungseinrichtung
14 Steuereinrichtung
15 Zuführeinrichtung
16 Zumisch-Erdgas
17 Gasmischeinrichtung
18 Verbrennungsgase
19 Rauchgasentschwefelungsanlage
20 Gereinigtes Abgas
21 Gips
22 Gipswerk
23 Gipsprodukte
24 Strom
25 Öffentliches Stromnetz
26 Abgezweigter Dampf für Wärmebedarf des Gipswerks
27 Gasturbine
28 Gasmotor
29 Wärmetauscher
30 Fluidkreislauf
31 Kompressor
100 Vorrichtung zur Entschwefelung von Erdgas
101 Sour Gas Entschwefelungsanlage für Sour Gas
Entschwefeltes Erdgas
Acid Gas
Gasleitungssystem
Anlage zur Gewinnung von elementarem Schwefel 107 aus Acid Gas 104
Elementarer Schwefel
Tail Gas
Gasverteilereinrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (100) zur Entschwefelung von Erdgas, umfassend a) eine Entschwefelungsanlage (102) für„Sour Gas" (101), die neben dem entschwefelten Erdgas (103) ein schwefelwasserstoffhaltiges „Acid Gas" (104) bildet,
b) eine Anlage (106) zur Gewinnung von elementarem Schwefel (107) und eines schwefelwasserstoffhaltigen„Tail Gas" (108) als Abgas aus„Acid Gas" (104) der Entschwefelungsanlage (102),
c) eine Vorrichtung (1) zur Erzeugung von Strom (24) und Gips (21) aus„Tail Gas" (108) oder aus„Acid Gas" (104) oder aus einem Ge- misch aus„Acid Gas" (104) und„Tail Gas" (108), umfassend cl) eine Stromerzeugungseinrichtung (4) umfassend eine Verbrennungs- einrichtung (6) zur Verbrennung von„Tail Gas" (108) oder„Acid Gas" (104) oder einer Mischung aus„Tail Gas" (108) und„Acid Gas" (104), wobei die bei der Verbrennung freiwerdende Energie zumin- dest teilweise zur Stromerzeugung eingesetzt wird,
c2) eine Rauchgasentschwefelungsanlage (19) zur Entschwefelung der bei der Verbrennung entstehende schwefeloxidhaltige Verbren- nungsabgase (18) unter Bildung von Gips (21),
d) ein Gasleitungssystem (105) zur Zuführung von„Acid Gas" (104) von der Entschwefelungsanlage (102) zur Anlage (106) zur Gewinnung von elementarem Schwefel (107) und zur Vorrichtung (1) zur Erzeu- gung von Strom (24) und Gips (21) sowie zur Zuführung von„Tail Gas" (108) von der Anlage (106) zur Gewinnung von elementarem Schwefel (107) zur Vorrichtung (1) zur Erzeugung von Strom (24) und Gips (21),
dl) wobei das Gasleitungssystem (105) eine Gasverteilereinrichtung
(109) aufweist, die in einer ersten Stellung„Acid Gas" ausschließlich der Anlage (106) zur Gewinnung von elementarem Schwefel (107) zuführt, in einer zweiten Stellung„Acid Gas" ausschließlich der Vor- richtung (1) zur Erzeugung von Strom (24) und Gips (21) zuführt, und in einer Verteilerstellung einen ersten Teil des„Acid Gas" (104) der Anlage (106) zur Gewinnung von elementarem Schwefel (107) und einen zweiten Teil des„Acid Gas" (104) der Vorrichtung (1) zur Erzeugung von Strom (24) und Gips (21) zuführt.
Vorrichtung (100) nach Anspruch 1,
wobei die Verbrennungseinrichtung (6) der Stromerzeugungseinrich- tung (4) ein Dampferzeuger umfasst oder ein Dampferzeuger ist, der Teil des thermodynamischen Kreislaufes (11) eines Dampfkraftpro- zesses ist, der wiederum eine dem Dampferzeuger nachgeschaltete Dampfturbine (7) und einen der Dampfturbine (7) nachgeschalteten Kondensator (9) umfasst, und
wobei zur Stromerzeugung ein von der Dampfturbine (7) angetrie- bener Generator (8) vorgesehen ist.
Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Stromerzeugungseinrichtung (4) eine Gasturbine (27) und/oder einen Gasmotor (28) umfasst, und
wobei zur Stromerzeugung ein von der Gasturbine (27) und/oder dem Gasmotor (28) angetriebener Generator (8) vorgesehen ist.
Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei weiter vorgesehen sind :
eine Messeinrichtung (12) zur Ermittlung der Zusammensetzung und/oder des Heizwertes des Gases vor der Verbrennung in der Ver- brennungseinrichtung (6),
eine Auswertungseinrichtung (13) zum Vergleich der ermittelten Zu- sammensetzung mit einer vorgegebenen Zusammensetzung oder ei- ner vorgegebenen Zusammensetzungsbandbreite und/oder zum Ver- gleich des ermittelten Heizwertes mit einem vorgegebenen Heizwert oder einer vorgegebenen Heizwertbandbreite, und
eine Steuereinrichtung (14) und eine Zuführeinrichtung (15) für Erd- gas (16), wobei die Steuereinrichtung (14) bei einem von der Aus- wertungseinrichtung (13) ermittelten Abweichen von der vorgegebe- nen Zusammensetzung oder Zusammensetzungsbandbreite und/oder von dem vorgegebenen Heizwert oder der vorgegebenen Heizwert- handbreite einen zur Korrektur erforderlichen zusätzlicher Anteil an Erdgas ermittelt und dem Gas (3) vor der Verbrennung über die Zu- führeinrichtung (15) zumischt. 5. Vorrichtung (100) nach Anspruch 4,
wobei die vorgegebene Zusammensetzung oder die vorgegebenen Zusammensetzungsbandbreite folgende Anteile in Molprozent vor- sieht:
Schwefelwasserstoff: 3% bis 70%, insbesondere 40% bis 60%, vor- zugsweise etwa 50%, und/oder
Kohlendioxid : 10% bis 90%, insbesondere 40% bis 60%, vorzugs- weise etwa 50%,
und/oder wobei der vorgegebene Heizwert oder die vorgegebene Heizwertbandbreite bei 9 bis 30 MJ/m3 (in Normbedingungen), ins- besondere bei 15 bis 25 MJ/m3 (in Normbedingungen), vorzugsweise bei etwa 20 MJ/m3 (in Normbedingungen) liegt.
6. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Vor- richtung (1) zur Erzeugung von Strom (24) und Gips (21) ein Gips- werk (22) umfasst, das den bei der Rauchgasentschwefelung (19) entstehenden Gips (21) zur Herstellung von Gipsprodukten (23) ein- setzt, insbesondere bei der Herstellung von Gipskartonplatten und/oder Fertiggipsmischungen. 7. Vorrichtung (100) nach Anspruch 6,
wobei das Gipswerk (22) seinen Bedarf an elektrischer Energie ganz oder teilweisedurch Strom aus der Stromerzeugungseinrichtung (4) deckt, und/oder
wobei das Gipswerk (22) seinen Wärmebedarf ganz oder teilweise den bei der Verbrennung der Gase in der Verbrennungseinrichtung
(6) entstehenden Verbrennungsgasen (18) und/oder den Stromer- zeugungs-Prozessen, insbesondere dem thermodynamischen Kreis- lauf (11) des Dampfkraftprozesses, entnimmt.
8. Verfahren zur Entschwefelung von Erdgas mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend folgende Schritte: a) Bereitstellung von Erdgas in Form von schwefelwasserstoffhaltigem „Sour Gas" (101);
b) Entschwefelung des„Sour Gas" (101) mittels der Entschwefelungs- anlage (102), wobei neben dem entschwefelten Erdgas (103) ein schwefelwasserstoffhaltiges„Acid Gas" (104) gebildet wird;
c) Einstellung der Gasverteilereinrichtung (109) des Gasleitungssys- tems (105) in die erste Stellung oder in die zweite Stellung oder in die Verteilerstellung, wobei in der ersten Stellung„Acid Gas" aus- schließlich der Anlage (106) zur Gewinnung von elementarem
Schwefel (107) zugeführt wird, in der zweiten Stellung„Acid Gas" ausschließlich der Vorrichtung (1) zur Erzeugung von Strom (24) und Gips (21) zugeführt wird, und in der Verteilerstellung ein erster Teil des„Acid Gas" (104) der Anlage (106) zur Gewinnung von elementa- rem Schwefel (107) und ein zweiter Teil des„Acid Gas" (104) der Vorrichtung (1) zur Erzeugung von Strom (24) und Gips (21) zuge- führt wird;
d) Erzeugung von Strom (24) und Gips (21) aus„Tail Gas" (108) oder aus„Acid Gas" (104) oder aus einem Gemisch aus„Acid Gas" (104) und„Tail Gas" (108) mittels der Vorrichtung (1) zur Erzeugung von Strom (24) und Gips (21),
dl) wobei„Tail Gas" (108) oder„Acid Gas" (104) oder einer Mischung aus„Tail Gas" (108) und„Acid Gas" (104) der Verbrennungseinrich- tung (6) der Stromerzeugungseinrichtung (4) zugeführt und dort verbrannt wird, wobei die bei der Verbrennung freiwerdende Energie zumindest teilweise zur Stromerzeugung eingesetzt wird,
d2) wobei bei der Verbrennung entstehende schwefeloxidhaltige Ver- brennungsabgase (18) einer Rauchgasentschwefelung mittels der Rauchgasentschwefelungsanlage (19) zugeführt werden, und d3) wobei bei der Rauchgasentschwefelung Gips (21) gebildet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Verbrennung gemäß Schritt dl) bei einer Verbrennungstemperatur von mindestens 1.000 °C er- folgt. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
wobei die Verbrennungseinrichtung (6) der Stromerzeugungseinrich- tung (4) einen Dampferzeuger umfasst oder ein Dampferzeuger ist, der Teil des thermodynamischen Kreislaufes (11) eines Dampfkraft- prozesses ist, der wiederum eine dem Dampferzeuger nachgeschal- tete Dampfturbine (7) und einen der Dampfturbine (7) nachgeschal- teten Kondensator (9) umfasst, und
wobei die bei der Verbrennung freiwerdende Energie dadurch zu- mindest teilweise zur Stromerzeugung eingesetzt wird, dass die freiwerdende Energie zunächst zumindest teilweise im Dampferzeu- ger zur Dampferzeugung eingesetzt wird und der erzeugte Dampf dann zumindest teilweise der Dampfturbine (7) zugeführt wird, die zur Stromerzeugung einen Generator (8) antreibt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
wobei die Stromerzeugungseinrichtung (4) eine Gasturbine (27) und/oder einen Gasmotor (28) umfasst, und
wobei die Stromerzeugung durch einen von der Gasturbine (27) und/oder dem Gasmotor (28) angetriebenen Generator (8) erfolgt. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
wobei die Zusammensetzung und/oder der Heizwert des der Strom- erzeugungseinrichtung (4) gemäß Schritt d l) zugeführten Gases vor der Verbrennung in der Verbrennungseinrichtung (6) ermittelt wird, wobei die ermittelte Zusammensetzung mit einer vorgegebenen Zu- sammensetzung oder einer vorgegebenen Zusammensetzungsband- breite und/oder der ermittelte Heizwert mit einem vorgegebenen Heizwert oder einer vorgegebenen Heizwertbandbreite verglichen wird, und wobei bei einem Abweichen von der vorgegebenen Zusammenset- zung oder Zusammensetzungsbandbreite und/oder von dem vorge- gebenen Heizwert oder der vorgegebenen Heizwertbandbreite ein zur Korrektur erforderlicher zusätzlicher Anteil an Erdgas ermittelt und dem Gas vor der Verbrennung zugemischt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei
die vorgegebene Zusammensetzung oder die vorgegebenen Zusam- mensetzungsbandbreite folgende Anteile in Molprozent vorsieht: Schwefelwasserstoff: 3% bis 70%, insbesondere 40% bis 60%, vor- zugsweise etwa 50%, und/oder
Kohlendioxid : 10% bis 90%, insbesondere 40% bis 60%, vorzugs- weise etwa 50%,
und/oder wobei der vorgegebene Heizwert oder die vorgegebene Heizwertbandbreite bei 9 bis 30 MJ/m3 (in Normbedingungen), ins besondere bei 15 bis 25 MJ/m3 (in Normbedingungen), vorzugsweise bei etwa 20 MJ/m3 (in Normbedingungen) liegt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei der bei der Rauchgasentschwefelung (19) entstehende Gips (21) einem Gips- werk (22) zugeführt wird zur Herstellung von Gipsprodukten (23), insbesondere Gipskartonplatten und/oder Fertiggipsmischungen.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei
das Gipswerk (22) seinen Bedarf an elektrischer Energie ganz oder teilweise aus der Stromerzeugung gemäß Schritt d l) deckt, und/oder das Gipswerk (22) seinen Wärmebedarf ganz oder teilweise den bei der Verbrennung gemäß Schritt dl) entstehenden Verbrennungsga- sen (18) und/oder den Stromerzeugungs-Prozessen, insbesondere dem thermodynamischen Kreislauf (11) des Dampfkraftprozesses, entnimmt.
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