Sauerstoffverbrauch bei der Gasherstellung unter Normaldruck in einem festen Bett

Bei der Gasherstellung in einem festen Bett unter Normaldruck wird Luft als Vergasungsmittel verwendet, während bei der Gasherstellung mit reinem Sauerstoff Sauerstoff als Vergasungsmittel dient. Bei der Herstellung von Rohgas werden etwa 220 Liter Sauerstoff pro Tausend Kubikmeter benötigt. Bei der Gasherstellung mit reinem Sauerstoff kann die Menge des erzeugten Gases pro Ofen bis zu 13.000 NM3/Stunde betragen. Der Anteil an CO und H2 liegt dabei über 80 %. Der Anteil an CO2 ist hingegen hoch – er beträgt mehr als 15 %.

Wir haben mehrere Monate lang betrieben: H2 48%, CO 28–30%, CO2 21%. Im Ofen bildeten sich häufig Krusten. Die maximale Sauerstoffzufuhr pro Kanal lag bei 1500 Nm3/h. Je nach Zusammensetzung des Gases – wird dann mehr Dampf benötigt? Wer bereits mit einem Festbett-Sauerstoffofen gearbeitet hat, hat bitte einen Rat – danke.

Zunächst zum Problem des Fragestellers: Bei 100.000 m³ Wasserstoffgas ist der Sauerstoffverbrauch, wie im zweiten Absatz beschrieben, tatsächlich am niedrigsten bei Festbettöfen unter Normaldruck – von allen Ofentypen her. Wenn man davon ausgeht, dass der effektive Gasanteil (CO+H2) 80 % beträgt, dann beträgt der Bedarf an reinem Sauerstoff etwa 17.600 Nm³/Stunde. Dafür ist eine Kälteabtrennanlage mit einer Kapazität von 20.000 Nm³ erforderlich. Wenn Luft verwendet wird, dann sind das 83.800 Nm³/h Luft. Ein wichtiger Grund dafür, dass die Festbettverfahren bei Normaldruck in unserem Land seit so langer Zeit und in solchem Umfang eingesetzt werden, ist der geringe Energieverbrauch. Der Sauerstoff als Vergasungsmittel ist schließlich kostenlos, und Dampf kann selbst erzeugt und genutzt werden. Mit anderen Worten: Das Vergasungsmittel ist im Grunde genommen kostenlos. Wenn man auf einen kontinuierlichen Festbettprozess mit reinem Sauerstoff umstellt und der Druck weiterhin bei Normaldruck bleibt, dann hat das kaum noch Zukunft. Der Energieverbrauch bei der Verarbeitung unter Normaldruck in kontinuierlichen Festbettanlagen ist sehr hoch. Der größte Teil dieses Energieverbrauchs entfällt auf die Energie, die zur Kompression des Gases benötigt wird. Wenn man stattdessen auf kontinuierliche Festbettanlagen mit reinem Sauerstoff setzt, erhöht sich zwar die Vergasungsleistung – es sind weniger Vergasungsöfen erforderlich, und die Gasbehälter können weggelassen werden. Doch der komplexe Ablauf des gesamten Systems bleibt unverändert. Auch die Menge an Energie, die zur Kompression des Gases benötigt wird, bleibt gleich. Noch schlimmer ist, dass auch der Sauerstoff als Vergasungsmittel nun Kosten verursacht. Die Kosten für Sauerstoff betragen 0,45 Yuan pro Kubikmeter. Die Tochtergesellschaften von Jinmei haben versucht, die intermittierenden Vergasungsöfen durch kontinuierliche Festbettanlagen mit reinem Sauerstoff zu ersetzen – doch alle Versuche scheiterten. Die neu installierten Sauerstofferzeugungsanlagen liegen weiterhin ungenutzt da. Der Ausweg für die feste Schicht liegt weiterhin im Erhöhen des Drucks. Kommen wir nun auf das Problem im 3. Stock zu sprechen. In einem Festbett bei Normaldruck sind die wirksamen Gaskomponenten noch nicht besonders ausgeprägt, aber der CO2-Gehalt ist etwas hoch. Der Anteil der wirksamen Gase ist nicht hoch, der CO2-Gehalt ist hingegen hoch. Zudem bilden sich im Ofen häufig Krusten. Als Erstes dachte ich an einen zu niedrigen Verhältnis von Dampf zu Sauerstoff – also an eine zu geringe Menge an Dampf. Ich weiß nicht, wie hoch das aktuelle Verhältnis ist. Wenn es unter 1 liegt, dann ist es wirklich zu niedrig. Sie können versuchen, das Verhältnis von Dampf zu Sauerstoff zu erhöhen. Wenn das Verhältnis von Sauerstoff zu Gas bei Ihnen ziemlich hoch ist, muss man auch auf die Höhe der Materialschicht sowie auf das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser achten. Natürlich gibt es noch weitere Gründe für das leichte Narbenbildung – nicht nur der niedrige Sauerstoff-Stickstoff-Verhältnis. Dazu gehören auch die Tatsache, dass das Rohkohlematerial kohäsiv ist, Probleme mit der Verteilung der Luft über die Roste sowie lokale Überhitzungen.

Danke an den Moderator! ~Auch bei uns ist die Rechnung nicht besonders klar. .