Eigenschaften von Synthesegas

Synthesegas aus der Vergasung oder dem Reformieren enthält Wasserdampf, Teerverbindungen und Kohlenwasserstoffkondensat. Durch die Kühlung vor der Verdichtung kondensieren diese Bestandteile. Ansaugabscheider entfernen die Flüssigkeiten, wodurch Schäden am Verdichter verhindert und die Gasreinheit für nachgeschaltete katalytische Prozesse gewährleistet wird.

Konfiguration des Separators

Vertikaler Behälter mit Syngas-Zulauf nach der Kühlung, Flüssigkeitsabscheideabschnitt, Koaleszenzstufe zur Entfernung von Aerosolen und Teernebel, Gasauslass zum Kompressor, Flüssigkeitsablauf zur Aufbereitung sowie einer Hochstand-Abschaltung zum Schutz des Kompressors. Die Konstruktion ist auf die für den Syngas-Betrieb typischen, anspruchsvollen Verunreinigungen ausgelegt.

Betriebsdruck

Passt sich dem Ansaugdruck des Kompressors an, der bei atmosphärischen Vergasern typischerweise 20–50 psig und bei Drucksystemen 300–600 psig beträgt. Die Konstruktion ist auf Druckschwankungen bei Lastwechseln ausgelegt. Die verwendeten Werkstoffe sind für die Zusammensetzung des Synthesegases geeignet, das H₂, CO, CO₂ und Spurenverunreinigungen enthält.

Flüssige Verunreinigungen

Durch die Abkühlung kondensiert Wasser. Bei unvollständiger Vergasung entstehen Teerverbindungen. Durch Reformierung entstehen schwere Kohlenwasserstoffe. Je nach Ausgangsmaterial entstehen Ammoniak und Schwefelverbindungen. Die Einbauten des Abscheiders sind widerstandsfähig gegen Verschmutzungen durch klebrige Teerablagerungen.

Materialauswahl

Die Edelstahlkonstruktion ist für korrosive Syngas-Bestandteile ausgelegt. Teerbeständige Beschichtungen verhindern Ablagerungen an den Innenteilen. Die Konstruktion ist für Temperaturwechsel ausgelegt. Die Materialien wurden so ausgewählt, dass sie gegenüber H₂S und NH₃ beständig sind, sofern diese in der Syngas-Zusammensetzung enthalten sind.

Teermanagement

Beheizte Behälterwände verhindern das Erstarren des Teers. Spülanschlüsse ermöglichen eine regelmäßige Reinigung. Das Abflusssystem ist für viskose Teerflüssigkeiten ausgelegt. Einige Ausführungen verfügen über eine Dampfsäuberungsfunktion. Durch regelmäßige Wartung werden Ablagerungen entfernt, wodurch die Abscheideleistung aufrechterhalten wird.

Anwendungen

Kompression von Synthesegas aus der Vergasung von Kohle oder Biomasse, Schutz der Auslassleitung von Dampf-Methan-Reformern, Synthesegas-Systeme für die partielle Oxidation, Abfallvergasungsanlagen sowie alle Synthesegas-Verfahren, die eine Kompression erfordern. Von entscheidender Bedeutung für Fischer-Tropsch-, Methanol- und Ammoniak-Syntheseanlagen.

Kompressorschutz

Hoch- und Höchststandschalter lösen einen Alarm aus und veranlassen die Abschaltung. Schnell reagierende Ventile unterbrechen den Durchfluss, bevor die Flüssigkeit den Kompressor erreicht. Redundante Messgeräte gewährleisten die Sicherheit. Diese Schutzmaßnahmen bewahren die mehrere Millionen Dollar teuren Kompressoranlagen vor katastrophalen Ausfällen.

Leistungsfaktoren

Die Temperatur beeinflusst die Viskosität des Teers und die Wasserkondensation. Die Gasgeschwindigkeit muss ein erneutes Mitreißen von Flüssigkeit verhindern. Eine angemessene Verweilzeit ermöglicht eine vollständige Trennung. Bei der Auslegung wird ein Gleichgewicht zwischen Effizienz, Behältergröße und Kosten angestrebt.

Entsorgung von Flüssigkeiten

Verunreinigtes Wasser und Teer werden der Abwasserbehandlung zugeführt. In einigen Anlagen wird Teer zur energetischen Verwertung zurückgewonnen. Das Abflusssystem ist auf maximale Durchflussmengen bei Betriebsstörungen ausgelegt. Eine ordnungsgemäße Entsorgung beugt Umweltproblemen vor.

Baunormen

Auslegung gemäß ASME Abschnitt VIII für den Betriebsdruck. Werkstoffe für den Einsatz mit korrosivem Synthesegas. Heizsysteme gemäß den geltenden Vorschriften. Vollständige Dokumentation mit Trennberechnungen und Verfahren zur Teerentsorgung.

ERGIL-Ansaugabscheider für Synthesegas-Kompressoren schützen die Kompressoranlagen und gewährleisten gleichzeitig die Gasqualität in Synthesegas-Anlagen.