Neuer Trockenpulver-Gasifizierer „oben und unten geeignet“”

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Neuer Trockenpulver-Gasifizierer – „für oben und unten geeignet“ Autor/Quelle: China Chemical Industry News Datum: 24.06.2016 Klickzahlen: 176 Verringerung von Asche und Abwässern Am 19. Juni erfuhr die Redaktion von der Beijing Xingrongtai Chemical Technology Co., Ltd., dass die von diesem Unternehmen entwickelte neue Technologie zur Gasifizierung von minderwertigem Kohlepulver erfolgreich in dem Projekt zur Modernisierung der Gasifizieranlagen bei der Tongliao Jinmei Chemical Co., Ltd. eingesetzt wurde. Dabei handelt es sich um Anlagen zur Herstellung von Ethylenoxid aus Kohle in einer Kapazität von 150.000 Tonnen pro Jahr sowie zur Herstellung von Oxalsäure in einer Kapazität von 100.000 Tonnen pro Jahr. Die Anlage zur Gasifizierung von Braunkohlepulver mit einer Leistung von 62.500 Nm³/Stunde wurde 219 Stunden lang getestet. Dabei wurden alle Betriebsbedingungen überprüft – die Technologie ist nun weitgehend ausgereift. Der Betrieb der Anlage verläuft stetig und stabil; sie erfüllt im Grunde die gestellten Anforderungen. Damit ist die Entwicklung eines neuen Typs von Trockenpulver-Gasifizierern durch unser Land erfolgreich abgeschlossen. 　　　Laut Tai Xuelin, Generalmanager von Beijing Xingrongtai Chemical, nutzt diese Technologie einen speziellen Gasifizierofen mit zyklischem Fluidisierbett anstelle der bisherigen Trocknungs- und Mahlanlagen bei der Gasifizierung von Trockenkohlepulver mittels Gasstrombett. Gleichzeitig verfügt dieser Ofen über eine Funktion zur ersten Stufe der Gasifizierung: Die durch den Ofen erzeugte Kohlegas-Pulvermischung wird bei einer Temperatur von etwa 2000 °C erneut gasifiziert. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, das Material zu trocknen oder zu mahlen, sowie die Zugabe von Flussmitteln – die Gasifizierung des Trockenkohlepulvers kann somit bei höheren Temperaturen erfolgen. 　　　 Tai Xuelin sagte, dass Tongliao Jinmei Chemical Co., Ltd. Braunkohle als Rohstoff verwendet und über 3 Anlagen zur Gasifizierung von Pulver aus Schwemmlagerstätten verfügt. Vor der Umgestaltung verbrauchten die 3 Anlagen pro Stunde etwa 100 Tonnen Braunkohle, erzeugten etwa 100.000 Nm3 Gas sowie etwa 30 Tonnen Asche. Der größte Teil des entstehenden Asches gelangt zusammen mit dem hydraulischen Aschenentfernungssystem und dem Waschwasser in die Setzbecken, wo er zu feuchtem Asche wird. Der Heizwert dieses Kohlenstaubs liegt über 2000 Kilokalorien, der Restkohlenstoffanteil beträgt 20 % bis 30 %. Die Schwierigkeiten bei der Behandlung des feuchten Staubs sowie des Staubwassers stellen ein großes Problem für das Unternehmen dar. “Die traditionelle Gaserzeugung in zyklischen Fluidisierbettanlagen gehört zu Verfahren bei niedriger Temperatur und Normaldruck; sie ermöglicht es nicht, die organischen Stoffe im Kohle vollständig zu zersetzen, was erhebliche Umweltschäden verursacht. ”Sagte Tai Xuelin. 　 Tai Xuelin sagte den Reportern, dass dieses Projekt nicht nur den Gehalt an organischen Schadstoffen wie Asche, Kohlenstoffresten sowie Ammoniak in den Abwässern verringert und somit die Umweltbelastung erheblich senkt, sondern auch die Umwandlungsrate des Kohlenstoffs in Kohle sowie den Anteil der nutzbaren Gase im Rohgas deutlich erhöht. Dadurch wird der Sauerstoff- und Kohleverbrauch reduziert, was dazu beiträgt, dass Unternehmen ihre Kosten senken und Energie sparen können. Das Gerät wurde von der Firma Beijing Xingrongtai mit einer Patentlizenz sowie mit Konzepten zur technischen Modernisierung des Primärvergasungsöfens ausgestattet. Zudem wurden die technischen Pläne für einen selbstheizenden Gaskohlepulver-Counterflow-Gasifier bereitgestellt. Die Firma China Tianchen Engineering Co., Ltd. übernahm die Ausarbeitung der dazugehörigen Anlagengestaltung. Vom 24. Mai bis zum 2. Juni 2016 wurde das Gerät in einem 219-stündigen kontinuierlichen Testbetrieb auf seine Stabilität überprüft. Erste Probeproduktionen zeigen, dass bei der Technologie zur Gaserzeugung aus gemischtem Pulver pro tausend Kubikmetern erzeugtem Gas etwa 570 kg Braunkohle als Rohstoff benötigt werden – umgerechnet auf Standardkohle. Der Sauerstoffverbrauch beträgt etwa 340 Nm3, der Stromverbrauch etwa 30 kWh. Der Verbrauch an Kühlwasser im Gaserzeugungsprozess liegt bei etwa 15 t ； Der Wasserverbrauch pro Mal beträgt etwa 0,75 t ； Als Nebenprodukt entsteht etwa 1000 kg Hochdruckdampf bei 5,4 MPa und 540 °C. Der Anteil an Asche und Kohlenstoffresten im Gas beträgt weniger als 1 %. Der Ammoniakgehalt im Gaskühlwasser liegt bei etwa 10 % des Werts in den Gasifizierern mit zyklischem Fluidisierbett. Der Anteil an Schwebstoffen im Gaskühlwasser beträgt etwa 0,3 % des Werts in den Gasifizierern mit zyklischem Fluidisierbett. Es kommt zu keiner Freisetzung von Phenolen oder petrochemischen Abfällen. “Aus technischer Sicht sowie aufgrund der Ergebnisse der Probefahrten lässt sich sagen, dass, sobald das Zerkleinern und Sieben des Rohkohlematerials in Betrieb genommen wird und die Korngröße der in den Ofen eingebrachten Kohle den vorgeschriebenen Anforderungen entspricht, der Kohleverbrauch sowie der Sauerstoffverbrauch pro tausend Kubikmetern an nutzbarem Gas um etwa 10 Prozent sinken können. Zudem kann der Anteil an nutzbarem Gas um etwa 10 Prozentpunkte erhöht werden. Weitere Einsparungen sind ebenfalls möglich. ”Sagte Tai Xuelin. 　 　　　 Link: Technische Eigenschaften der Gaskogengasifizierungsanlage mit gemischtem Pulver. Die Gaskogengasifizierungsanlage mit gemischtem Pulver besteht aus einer Gaskogengasifizierungsanlage mit internem Zirkulationsfluidbett sowie einer selbstheizenden Gaskogengasifizierungsanlage mit Gegenstromfluidbett für Kohlepulver – zusammen mit den dazugehörigen Anlagenkomponenten. Diese Gasifizierungsanlage nutzt die Technologie der Fluidisierbett-Gasifizierung von Kohlepulver. Dabei wird das Kohlepulver teilweise gasifiziert, wodurch hochtemperaturiges Gas sowie Kohlepulver entstehen. Anschließend gelangen diese Stoffe in einen selbstheizenden Gasifizierer mit Gegenstromstrom. Im Inneren dieses Geräts findet zunächst eine Verbrennungsreaktion zwischen dem hochtemperaturigen Gas und Sauerstoff statt – dabei entstehen Kohlendioxid und Wasserdampf. Gleichzeitig entsteht eine Zone mit Temperaturen über 2000 °C. Bei diesen hohen Temperaturen reagieren das Kohlepulver mit Kohlendioxid und Wasserdampf miteinander, wodurch Kohlenmonoxid und Wasserstoff entstehen. Auf diese Weise wird der Gasifizierungsprozess bei noch höheren Temperaturen abgewickelt. Da die Reaktion zwischen Kohlenstaub sowie Kohlendioxid und Wasserdampf eine endotherme Reaktion ist, sinkt die Temperatur des Gases, das die hohe Reaktionszone verlässt, allmählich. Die Temperatur des Gases, das den Gasifizierer verlässt, liegt bereits **unter dem Schmelzpunkt des Asches. Dadurch wird die wertvolle chemische Energie des Rohkohles so weit wie möglich in chemische Energie des Gases umgewandelt, was zu einer höheren Effizienz des kühlen Gases führt. Da die Vergasungstemperatur bei etwa 2000 °C liegt, ist es nicht notwendig, Flussmittel hinzuzufügen, um den Prozess der Schlackenvergasung reibungslos durchzuführen. Zudem wird eine höhere Kohlenstoffumwandlung erreicht, es entsteht weniger Asche, sowie geringerer Anteil an Kohlenstoff in der Asche und in der Schlacke. Da die Refrakturbrenner im Gasschichtvergaser nicht durch Schlacke abgewaschen werden, **verlängert sich** somit die Lebensdauer der Refrakturbrenner. Da es sich bei dem Primärvergasungsofen um einen Fluidisierbett-Ofen zur Vergasung von Kohlepulver handelt, wird das Material mithilfe eines Schneckenförderers zugeführt. Daher muss das Rohkohlematerial – mit Ausnahme von Braunkohle, deren Wassergehalt über 25 % liegt – lediglich zerkleinert werden. Dadurch wird das Risiko von Explosionen beim Trocknen und Mahlen der Kohlepulver vermieden. Zudem entstehen keine Umweltprobleme durch die Abgase und Stäube des Trocknungs- und Mahlsystems.