Technical Features

CHOREN Coal Gasification® Verfahren

Die CCG® -Technologie basiert auf einem langjährig erprobten Verfahren der Kohlevergasung zur Erzeugung eines hochreinen, energiereichen Synthesegases.

Dieses ist Ausgangsstoff für die Herstellung klassischer Synthesegasprodukte wie Methanol und Ammoniak, dient zur Herstellung von Kraftstoffen bzw. einer Vielzahl von Chemiegrundstoffen oder kann zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden.

Durch die Anwendung des innovativen Brennerkonzeptes für die trockene Staubkohlevergasung sowie dem anschließenden Wasserquench ergeben sich folgende Vorteile für das Verfahren:

  • hohe Qualität des Synthesegases: keine Aromaten, Teere, Phenole und Kondensate
  • hohe Rohstoffvariabilität: Steinkohle, Braunkohle, Petrolkoks, Zumischungen von Abfallstoffen und/oder Biomasse
  • Einsatz minderwertiger Kohlequalitäten mit hohen Aschegehalten möglich
  • niedrige Investitionskosten infolge kompakten Designs und optimierter Wasserquenchung
  • niedrige Betriebskosten
  • hohe Flexibilität durch schnelles An- und Abfahren
  • hohe Anlagenverfügbarkeit durch einfaches und robustes Design

Nutzung des Synthesegases

Das energiereiche und hochreine Synthesegas aus Biomasse, Kohle oder anderen kohlenstoffhaltigen Stoffen kann für die Herstellung klassischer Synthesegasprodukte, zur Stromerzeugung und zur Produktion von Kraftstoffen genutzt werden.

Das CCG® Verfahren umfasst drei Prozessstufen

Zur Herstellung klassischer Synthesegasprodukte wird zunächst mit einem Vergasungsverfahren aus Biomasse, Kohle oder anderen kohlenstoffhaltigen Stoffen ein Synthesegas gewonnen.

1. Stufe

Der Brennstaub wird pneumatisch in ein unter Druck stehendes Dosier- und Einspeisesystem gebracht, darin fluidisiert und als Brennstaub-Trägergas-Dispersion zum Vergasungsreaktor gefördert.

Vorteile dieser pneumatischen Dichtstromförderung sind hohe Konstanz und gute Regelbarkeit des Staubstromes und eine auch bei abrasiven Stäuben nahezu verschleißfreie Förderung. Gegenüber einer Einspeisung als Brennstaub-Wasser-Suspension wird ein höherer Vergasungswirkungsgrad bei niedrigerem Sauerstoffverbrauch erreicht, da kein Wasser aus der Suspension zusätzlich verdampft werden muss.

2. Stufe

Die Vergasung des Brennstaubes erfolgt durch Teiloxidation im Flugstrom unter Zuführung von Sauerstoff und Wasserdampf bei erhöhtem Druck. Der Kohlenstoff verbindet sich mit dem Sauerstoff zu Kohlenmonoxid.
Der CCG® - Vergaser verfügt über ein hinsichtlich des Ausbrandes optimiertes Staubbrennersystem. Gleichzeitig wurden die Invest- und Betriebskosten gegenüber denen bekannter Lösungen signifikant verringert.

Die im oxidierenden Flammenbereich herrschenden Temperaturen (> 2000 °C) oberhalb des Schmelzpunktes der Brennstoffasche garantieren einen schnellen und nahezu vollständigen Brennstoffumsatz. Alle Kohlenwasserstoffe werden vollständig zersetzt.

Der Vergasungsraum ist von einem Kühlschirm ummantelt. Die Schlacke erstarrt innenseitig auf dem Kühlschirm und bildet einen Schutzfilm gegen thermische Überlastung des Reaktors aus.
Als wärmetechnisch günstige Lösung tritt das Rohgas mit der schmelzflüssigen Schlacke gemeinsam aus dem Reaktionsraum aus, wodurch die Störgefahr im Schlackeabfluss erheblich minimiert wird.

3. Stufe

Die Trennung des Rohgases von der flüssigen Schlacke erfolgt während der anschließenden Quenchung. Die granulierte Schlacke kann als Baustoff verwendet werden. Das Rohgas wird nach einer mechanischen Reinigung (Venturi, Waschkolonne) zur weiteren Nutzung an die Anlagengrenze geleitet.

Verfahrensparameter

Durch Hochtemperaturvergasung im Flugstrom unter Druck entsteht ein sehr reines und energiereiches Synthesegas mit vorteilhaften Eigenschaften.

Einsatzstoffe für das CCG® Verfahren

Aschehaltige feste oder flüssige Brennstoffe, Gase als Zusatzbrennstoff

Anforderungen an den Einsatzstoff

  • Mindestgehalt an Asche
  • geeignete Aschezusammensetzung (Schmelzverhalten, Viskosität)

zusätzlich bei Festbrennstoffen

  • Mahlbarkeit
  • Trocknung bis zur Entfernung der Oberflächenfeuchte (Steinkohle < 2%, Braunkohle < 8..12%)

Kohle

Nahezu alle Kohlearten können genutzt werden, von Braunkohle bis zu Anthrazitkohle. Auch der Einsatz von aschereichen Kohlen ist möglich. Das Verfahren eignet sich ebenfalls für Salzkohle, die bisher kaum stofflich genutzt wird.

Petrolkoks

Dieser ist im Gemisch mit Kohle oder allein nach Zumischung einer Mindestaschemenge problemlos einsetzbar.

Torrefizierte Biomasse

Durch thermische Behandlung der Biomasse unter Luftabschluss bei 250 bis 300 °C (pyrolytische Zersetzung) werden deren Brennstoffeigenschaften deutlich verbessert. Die torrefizierte Biomasse weist eine poröse, kohleähnliche Struktur auf und kann wie Kohle gemahlen und dem Hauptbrennstoff zugemischt werden.

Weitere Einsatzstoffe können sein:

Schweröl, Bitumen, organische Lösemittel, Erdgas, organische Abfallstoffe

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