Effekte der Kompression

In der ersten Kompressionsstufe wird das Synthesegas auf 50–100 °C erhitzt. Der Zwischenkühler senkt die Temperatur auf nahezu Umgebungstemperatur, um einen effizienten Betrieb der zweiten Stufe zu gewährleisten. Durch die Kühlung kondensieren Wasserdampf und eventuell verbleibende schwere Verbindungen. Werden diese Flüssigkeiten nicht entfernt, beschädigen sie die nachgeschalteten Kompressionsstufen.

Auslegung des Separators

Vertikaler Behälter zwischen dem Auslass der ersten Stufe und dem Ladeluftkühler bzw. der Nachkühlung vor dem Einlass der zweiten Stufe. Gaseinlass, Flüssigkeitssammelzone, Tropfenabscheider, Gasauslass zur nächsten Stufe und Abfluss zur Aufbereitung. Der einfache Aufbau ist auf eine zuverlässige Flüssigkeitsabscheidung ausgelegt.

Betriebsdruck

Der Druck zwischen den Stufen liegt bei zweistufigen Systemen typischerweise zwischen 100 und 400 psig und variiert je nach Verdichtungsverhältnis. Die Konstruktion ist so ausgelegt, dass der Druck zwischen den Stufen mit einer Sicherheitsmarge berücksichtigt wird. Er liegt unter dem Ansaugdruck des Gaswäschers, ist jedoch höher als bei den meisten Produktionsabscheidern.

Kondensatmenge

Wasser aus der Syngas-Sättigung kondensiert während der Abkühlung. Die Menge hängt vom Verdichtungsverhältnis, der Kühlleistung und der Feuchtigkeit am Einlass ab. Auch Teerverbindungen können kondensieren. Bei der Dimensionierung der Behälter werden die maximalen Flüssigkeitsdurchsätze unter Berücksichtigung von Pufferkapazitäten berücksichtigt.

Materialauswahl

Edelstahl ist beständig gegen Korrosion durch Syngas-Bestandteile und saures Kondensat. Die Konstruktion ist für Temperaturwechsel während der Inbetriebnahme und bei Lastwechseln ausgelegt. Die Ablassanschlüsse sind auf die Viskosität des Kondensats, einschließlich eines möglichen Teergehalts, ausgelegt.

Pegelsteuerung

Füllstandsschalter aktivieren Ablassventile, die Kondensat aus geschlossenen Aufbereitungssystemen ableiten. Ein Hochwasserstandsalarm schützt vor einem Rückfluss in die zweite Stufe. Die einfache Steuerung eignet sich für den automatisierten Kompresserbetrieb ohne ständige Überwachung.

Anwendungen

Syngas-Kompressionsanlagen für die Kohlevergasung, Biomassevergasungsanlagen, Syngas-Handhabung in Dampf-Methan-Reformern, Vergasungsanlagen zur Energiegewinnung aus Abfall sowie alle mehrstufigen Syngas-Kompressionsanlagen. Schützt die Anlagen und maximiert gleichzeitig den Kompressionswirkungsgrad.

Auswirkungen auf die Leistung

Trockenes Gas zwischen den Stufen lässt sich effizienter komprimieren. Entfernt Flüssigkeiten, die den volumetrischen Wirkungsgrad verringern und mechanische Probleme verursachen würden. Verhindert Wasserschläge durch Flüssigkeitsansammlungen. Gewährleistet eine vorhersehbare Kompressionsleistung.

Integration

Die Abstimmung erfolgt unter Berücksichtigung des Betriebs des Ladeluftkühlers und der Ansaugbedingungen der zweiten Stufe. Das Kondensat wird zur Aufbereitung mit anderem Prozessabwasser vermischt. Bei der Auslegung des Systems werden die Gesamtleistung der Verdichterstufe sowie die Anforderungen an den Flüssigkeitsumlauf berücksichtigt.

Baunormen

Auslegung gemäß ASME Abschnitt VIII für den Druck zwischen den Stufen. Für Synthesegas-Kondensat geeignete Werkstoffe. Das Ablasssystem ist für korrosive Flüssigkeiten ausgelegt. Ein Überdruckschutz verhindert Überdruck. Vollständige Dokumentation mit Berechnungen zum Abscheider.

ERGIL-Abscheider der ersten Stufe schützen mehrstufige Synthesegaskompressoren und verbessern gleichzeitig den Verdichtungseffizienzgrad durch die Entfernung von Flüssigkeit zwischen den Stufen.