WO2015039729A1 - Anlage und verfahren zur zumindest teilweisen vergasung von festem organischen einsatzmaterial - Google Patents

Anlage und verfahren zur zumindest teilweisen vergasung von festem organischen einsatzmaterial Download PDF

Info

Publication number
WO2015039729A1
WO2015039729A1 PCT/EP2014/002370 EP2014002370W WO2015039729A1 WO 2015039729 A1 WO2015039729 A1 WO 2015039729A1 EP 2014002370 W EP2014002370 W EP 2014002370W WO 2015039729 A1 WO2015039729 A1 WO 2015039729A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
temperature
low
carburetor
carburetors
gasification
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2014/002370
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sven Halang
Gerald GAUBE
Jens Buschmann
Tomas Suchy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Publication of WO2015039729A1 publication Critical patent/WO2015039729A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/58—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels combined with pre-distillation of the fuel
    • C10J3/60—Processes
    • C10J3/64—Processes with decomposition of the distillation products
    • C10J3/66—Processes with decomposition of the distillation products by introducing them into the gasification zone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/721—Multistage gasification, e.g. plural parallel or serial gasification stages
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1846—Partial oxidation, i.e. injection of air or oxygen only

Definitions

  • the invention relates to a system and a method for at least partial
  • synthetic biofuel can be obtained in its
  • GTL gas-to-liquids
  • CTL coal-to-liquid
  • Processes and plants for the at least partial gasification of solid, organic feedstock are also known, for example, from EP 0 745 114 B1, DE 41 39 512 A1 and DE 42 09 549 A1.
  • 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.
  • the feedstock for example
  • Biomass by partial gasification with a gasification agent at temperatures between about 300 ° C and 600 ° C to coke (so-called in the case of biomass
  • Smoldering Registration referred to as "smoldering". Smoldering is known to be characterized by a stoichiometric oxygen supply and thus an incomplete
  • High-temperature gasifier and transferred there with an oxygen-containing gas for example with more or less pure oxygen, but also with air and / or oxygen-containing exhaust gases, e.g. from gas turbines or internal combustion engines, partially oxidized.
  • an oxygen-containing gas for example with more or less pure oxygen, but also with air and / or oxygen-containing exhaust gases, e.g. from gas turbines or internal combustion engines, partially oxidized.
  • This oxidation released heat causes a temperature increase to 1200 ° C to 2000 ° C, for example 1400 ° C.
  • 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.
  • 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 may be previously treated separately (e.g., by grinding and sifting) and then introduced into the quench unit.
  • the latter is cooled to about 900 ° C. This causes partial conversion of the carbon dioxide to carbon monoxide.
  • Low temperature carburetors and high temperature carburetors are different or not optimally matched.
  • the capacity of a Low temperature carburetor 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.
  • 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
  • gasification plants with at least two independently operable low-temperature carburetors and / or
  • At least two independently operable high-temperature carburetors allows in a simple manner to make optimum use of the capacity of the plant.
  • High-temperature carburetor or a single high-temperature carburetor interpret, and thus save investment costs.
  • Low temperature carburettor 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 be taken into account the fact that low-temperature carburetor usually
  • Low temperature carburetors may differ in their respective ones
  • each low-temperature gasifier is connected to each of the high-temperature gasifiers via at least two independent connection paths or conduits (pipelines).
  • pipelines independent connection paths or conduits
  • FIG. 1 shows a first preferred embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows a second preferred embodiment of a system according to the invention in a schematic representation
  • FIG. 3 shows a third preferred embodiment of a system according to the invention in a schematic representation
  • Figure 4 shows a fourth preferred embodiment of a system according to the invention in a schematic representation
  • Figure 5 shows a fifth preferred embodiment of a system according to the invention in a schematic representation
  • FIG. 6 shows a sixth preferred embodiment of a
  • FIG. 1 a first preferred embodiment of a gasification plant according to the invention is designated by 100 as a whole.
  • the system has a
  • Low temperature carburetor system with multiple low temperature carburetors 101 and a high temperature carburetor 102 on.
  • here are three
  • low-temperature gasifier 101 may be the same or for each
  • Low temperature carburetor system can be adapted to the capacity of the high-temperature gasifier.
  • the high-temperature gasifier 102 may be formed in two parts. In this case, it comprises an oxidation unit and a quench unit (not shown). In the
  • FIG. 2 A second preferred embodiment of a system according to the invention is shown in FIG. 2 and designated overall by 200.
  • the plant 200 in turn has several low-temperature gasifier 201 as part of a
  • Low temperature carburetor system and several high temperature carburetor 202 as part of a high temperature carburetor system are low temperature carburetor system and several high temperature carburetor 202 as part of a high temperature carburetor system.
  • Low temperature carburetors 201 provided with a pool of
  • High temperature carburetors 202 can interact, each one
  • FIG. 3 A third preferred embodiment of the system according to the invention is shown in FIG. 3 and designated as a whole by 300, the respective low-temperature carburetor 301 and the respective high-temperature carburetor 302.
  • This embodiment differs from the embodiment according to FIG. 2 in that the line system interconnecting the individual carburetors (Piping) is designed redundant.
  • Each low-temperature gasifier has two output lines 305a, 305b which, directly or indirectly via lines 310a, 310b, 312a, 312b in
  • Input lines 306a, 306b of the respective high temperature carburetor 302 open. Such a configuration of the lines allows, for example, a cleaning of the line system while maintaining the operation of the system.
  • the lines 310a, 310b can be shut off and cleaned (by using corresponding blocking valves), while the transport of carbonization gas from the low-temperature carburetors 301 can take place via the lines 305a, 306a or the lines 310a, 310b.
  • FIG. 4 Another preferred embodiment of a system according to the invention is designated in FIG. 4 with a total of 400. This plant has a number of
  • This embodiment differs from the embodiment of Figure 1 in that instead of a common line 110, in which the output lines 105 of the low-temperature carburetor open, two such lines 410, 412 are provided, in each of which an output line 405a and 405b of
  • the lines 410, 412 in turn represent the input lines for the high temperature carburetor 402.
  • a redundant line system is provided.
  • the system can be operated, for example, in a cleaning-related blocking of the lines 410 via the lines 412 on.
  • Another preferred embodiment of the system according to the invention is designated 500 in FIG. According to this embodiment, a number of
  • Low temperature carburetors 501 and high temperature carburetors 502 connected via an annular conduit structure.
  • High-temperature carburetor 502 communicate here with a ring line 510, which, as shown, may be formed as a single ring, or as a redundant double or multiple ring. By targeted operation not shown
  • FIG. 600 Another embodiment of the system according to the invention is designated 600 in FIG.
  • a plurality of low-temperature carburetors 601 are directly connected to a high-temperature gasifier 602 via respective lines 605.
  • a common line in which all output lines of
  • High-temperature carburetor or the high-temperature carburetor system are designed, which investment costs can be saved.
  • High temperature carburettors allow a redundant connection of

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

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.

Description

Beschreibung
Anlage und Verfahren zur zumindest teilweisen Vergasung von festem organischen
Einsatzmaterial
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.
Stand der Technik 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.
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.
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. 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.
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. 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.
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.
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.
Es besteht daher ein Bedarf nach Verbesserungen bei der Zuordnung von
Niedertemperaturvergasern und Hochtemperaturvergasern im Rahmen von
Vergasungsanlagen. 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.
Vorteile der Erfindung
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. 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.
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.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. 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. 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.
Erfindungsgemäß sind somit eine optimale Kapazitätsanpassung als auch die
Möglichkeit eines Dauerbetriebes von Niedertemperaturvergasern und
Hochtemperaturvergasern zur Verfügung gestellt.
Die Erfindung wird anhand der beigelegten Figuren weiter erläutert, welche bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Anlage darstellen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Anlage in schematischer Darstellung,
Figur 2 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage in schematischer Darstellung,
Figur 3 zeigt eine dritte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage in schematischer Darstellung,
Figur 4 zeigt eine vierte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage in schematischer Darstellung, Figur 5 zeigt eine fünfte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage in schematischer Darstellung, und
Figur 6 zeigt eine sechste bevorzugte Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Anlage in schematischer Darstellung.
In Figur 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 Niedertemperaturvergasem 101 , bzw. einer größeren Anzahl von
Niedertemperaturvergasern als von dieser Ausführungsform umfasst anzusehen ist.
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. Über jeweilige Leitungen 105 wird Schwelgas aus den Niedertemperaturvergasern 101 ausgeleitet. Sämtliche Leitungen 105 münden in einer gemeinsamen Leitung 1 10, 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.
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.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage ist in Figur 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.
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.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist in Figur 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 Figur 2 dadurch, dass das die einzelnen Vergaser miteinander verbindende Leitungssystem (Rohrleitungsführung) redundant ausgestaltet ist.
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. 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.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage ist in Figur 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 Figur 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. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist in Figur 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.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist in Figur 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 Figur 1 entfällt hier also eine gemeinsame Leitung, in welche sämtliche Ausgangsleitungen der
Niedertemperaturvergaser münden.
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.

Claims

Patentansprüche
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.
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.
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.
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.
PCT/EP2014/002370 2013-09-18 2014-09-02 Anlage und verfahren zur zumindest teilweisen vergasung von festem organischen einsatzmaterial Ceased WO2015039729A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013015539.8 2013-09-18
DE201310015539 DE102013015539A1 (de) 2013-09-18 2013-09-18 Anlage und Verfahren zur zumindest teilweisen Vergasung von festem organischen Einsatzmaterial

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015039729A1 true WO2015039729A1 (de) 2015-03-26

Family

ID=51492916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/002370 Ceased WO2015039729A1 (de) 2013-09-18 2014-09-02 Anlage und verfahren zur zumindest teilweisen vergasung von festem organischen einsatzmaterial

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013015539A1 (de)
WO (1) WO2015039729A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008014799A1 (de) * 2008-03-18 2009-09-24 Karl-Heinz Tetzlaff Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Synthesegas aus Biomasse
WO2009151368A1 (en) * 2008-06-12 2009-12-17 Cortus Ab Method and equipment for producing hydrogen gas utilizing biomass
US7811340B2 (en) * 2003-02-24 2010-10-12 Institute Francais Du Petrole Multi-stage facility and method for gasifying a feedstock including organic matter
WO2011141927A2 (en) * 2010-05-10 2011-11-17 Indian Oil Corporation Limited A two stage gasifier for generating syngas

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4139512A1 (de) 1991-11-29 1993-06-03 Noell Dbi Energie Entsorgung Verfahren zur thermischen verwertung von abfallstoffen
DE4209549A1 (de) 1992-03-24 1993-09-30 Vaw Ver Aluminium Werke Ag Verfahren zur thermischen Behandlung von Reststoffen, z.B. zur Trennung und Verwertung von Metallverbunden mit organischen Anteilen, mittels einer Kombination aus Pyrolyse und Vergasung
DE4404673C2 (de) 1994-02-15 1995-11-23 Entec Recycling Und Industriea Verfahren zur Erzeugung von Brenngas

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7811340B2 (en) * 2003-02-24 2010-10-12 Institute Francais Du Petrole Multi-stage facility and method for gasifying a feedstock including organic matter
DE102008014799A1 (de) * 2008-03-18 2009-09-24 Karl-Heinz Tetzlaff Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Synthesegas aus Biomasse
WO2009151368A1 (en) * 2008-06-12 2009-12-17 Cortus Ab Method and equipment for producing hydrogen gas utilizing biomass
WO2011141927A2 (en) * 2010-05-10 2011-11-17 Indian Oil Corporation Limited A two stage gasifier for generating syngas

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013015539A1 (de) 2015-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2504411B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur erzeugung eines synthesegases aus aufbereiteter biomasse durch flugstrom-vergasung
DE102004024672B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines teerfreien Schwachgases durch Vergasung von Biomasse
EP2342008B1 (de) Igcc-kraftwerk mit rauchgasrückführung und spülgas
DE102008014799A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Synthesegas aus Biomasse
DE102010033646A1 (de) Verfahren und Schachtvergaser zur Erzeugung von Brenngas aus einem festen Brennstoff
EP3309240A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum vergasen von biomasse
DE202010013745U1 (de) Schachtvergaser zur Erzeugung von Brenngas aus einem festen Brennstoff
DE102006017355A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erreichen von besseren Wärmeübergängen bei der Verwendung von Impulsbrennern
EP3088492B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum vergasen von biomasse
DE202006009174U1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von Brenngas aus einem festen Brennstoff
DE102013008519A1 (de) Verfahren und Anlage zur zumindest teilweisen Vergasung von festem, organischem Einsatzmaterial
EP2997111A1 (de) Verfahren und anlage zur zumindest teilweisen vergasung von festem, organischem einsatzmaterial
DE102013015539A1 (de) Anlage und Verfahren zur zumindest teilweisen Vergasung von festem organischen Einsatzmaterial
EP2112215A2 (de) Verfahren zur Herstellung eines festen Energieträgers aus Stroh und Pellet aus gepreßtem Pyrolysekoks
EP1167492A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Brenngases aus Biomasse
AT516987B1 (de) Verfahren zum Kühlen eines heißen Synthesegases
WO2015086135A1 (de) Verfahren und anlage zur zumindest teilweisen vergasung von festem, organischem einsatzmaterial
WO2015086134A1 (de) Verfahren und anlage zur zumindest teilweisen vergasung von festem, organischem einsatzmaterial
WO2015039731A1 (de) Verfahren und anlage zur zumindest teilweisen vergasung von festem, organischen einsatzmaterial
WO2015014459A1 (de) Verfahren und anlage zur anreicherung eines mittels vergasung erzeugten synthesegases mit wasserstoff
DE19718184C2 (de) Vorrichtung zur energetischen Nutzung von Brennstoffen, insbesondere Biobrennstoffen
DE102014016407A1 (de) Verfahren zur Produktion von Synthesegas
EP3085755A1 (de) Verfahren und anlage zur erzeugung von synthesegas und pyrolyseprodukten aus kohle unterschiedlicher körnung
EP2868739A1 (de) Kraftwerk
EP2883942A1 (de) Verfahren und Anlage zur Vergasung von festem, organischem Einsatzmaterial

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14761285

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14761285

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1