[go: up one dir, main page]

EP0523815A1 - Verfahren zum Herstellen von Synthese- oder Brenngasen aus festen oder pastösen Rest- und Abfallstoffen oder minderwertigen Brennstoffen in einem Vergasungsreaktor - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von Synthese- oder Brenngasen aus festen oder pastösen Rest- und Abfallstoffen oder minderwertigen Brennstoffen in einem Vergasungsreaktor Download PDF

Info

Publication number
EP0523815A1
EP0523815A1 EP92202501A EP92202501A EP0523815A1 EP 0523815 A1 EP0523815 A1 EP 0523815A1 EP 92202501 A EP92202501 A EP 92202501A EP 92202501 A EP92202501 A EP 92202501A EP 0523815 A1 EP0523815 A1 EP 0523815A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gasification reactor
gas
gasification
pyrolysis treatment
solid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP92202501A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl-Heinz Redepenning
H. Peter Wenning
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Veba Oel Technologie und Automatisierung GmbH
John Brown Deutsche Engineering GmbH
Original Assignee
Veba Oel Technologie und Automatisierung GmbH
John Brown Deutsche Engineering GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6436185&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0523815(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Veba Oel Technologie und Automatisierung GmbH, John Brown Deutsche Engineering GmbH filed Critical Veba Oel Technologie und Automatisierung GmbH
Publication of EP0523815A1 publication Critical patent/EP0523815A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/58—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels combined with pre-distillation of the fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/58—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels combined with pre-distillation of the fuel
    • C10J3/60—Processes
    • C10J3/64—Processes with decomposition of the distillation products
    • C10J3/66—Processes with decomposition of the distillation products by introducing them into the gasification zone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1603—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
    • C10J2300/1606—Combustion processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/164—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
    • C10J2300/1643—Conversion of synthesis gas to energy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1807—Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1.
  • Inferior fuels such as wet brown coal or hard coal with a high tar content, old iron, etc.
  • the product gas can be free or almost free of impurities which reduce the calorific value and restrict further use and pollute the environment.
  • a shaft-shaped gasification reactor has been developed, the special feature of which is that the bulk material bed in the primary gas chamber is constructed in two layers.
  • a first layer of the bulk bed consists of a relatively high quality coke.
  • the second layer of the bulk bed is stored as a relatively thin layer on the first bulk layer and is formed by the inferior fuel.
  • the free bulk surface of the second bulk material layer faces the primary gas burner in the primary gas chamber.
  • a fuel, oxygen or air and possibly water vapor are applied to the primary gas burner and provide the sensible heat required for the endothermic gasification process.
  • the primary gas burner z. B. used oils and a pasty residue from a paper mill.
  • the primary gas generated by the combustion in the burner occurs at a temperature of 1500 to 1800 ° C.
  • the cargo to be gasified low-quality fuel, e.g. a mixture of used tires and deinking sludge
  • the raw gas has z. B. 1,864 ° C and then flows through the second bed of coke and leaves it as a finished product gas at the top of the shaft gasifier.
  • the primary gasification is set either via the ratio of oxygen to carbon carrier in the burner, or via the total amount of primary gasification substances or - if pure oxygen is introduced via the burner instead of air - via the ratio of oxygen to water vapor (EP 0 194 252 B1).
  • the object of the invention is to ensure as uniform a product gas quality as possible in the gasification of inferior and / or difficult to handle feedstocks and / or residues and waste materials containing organic constituents, in particular in the gasification of the shredder light fraction during motor vehicle recycling.
  • Gasification reactors operating according to the preferred entrained flow principle are sufficiently known and therefore do not require any special description at this point; reference is made, for example, to DE-C2 27 21 047 and EP-B1-0 011 151. While the use of a gasification reactor working according to the entrained flow principle (also known as the fly dust principle) is preferred according to the invention, alternatively there is also a gasification reactor working according to the fluidized bed principle, as described u. a. is addressed in EP-B1-0 011 151, for use according to the invention.
  • entrained flow principle also known as the fly dust principle
  • the solids obtained after the pyrolysis treatment stage can preferably be used can be used directly in the shaft gasifier without a special adjustment of the grain size range and without great handling problems when charging the solid fraction; A relatively uniform product gas quality is also ensured with this driving style.
  • the above-mentioned shaft carburetors (EP-B1-0 194 252) are basically suitable for such an application.
  • Such a shaft gasifier has a shaft-shaped container for receiving the solid cargo to be obtained behind the pyrolysis treatment stage, forming a traveling layer with a passage for the cargo at the lower end of the container.
  • a primary gas chamber Connected to the passage is a primary gas chamber arranged under the container and fired by a primary gas burner, in which a bed surface facing the primary gas burner of a bed of bulk material formed by the solid cargo below the passage is formed, the product gas and the slag from the gasification process be deducted in a suitable manner.
  • a shaft gasifier it is advantageous to supply the fraction which is gaseous behind the pyrolysis treatment stage and which is gaseous under operating conditions of the pyrolysis treatment to the primary gas burner in order to supply the endothermic gasification process with heat of gasification.
  • the gas fraction and, if appropriate, further fuels are preferably fed in by forming an entrained flow in the primary gas chamber.
  • the gas fraction obtained after the pyrolysis treatment stage is preferably first subjected to a condensation step.
  • the gas fraction obtained after the condensation stage is then further used in the synthetic and / or fuel gas production process according to the invention.
  • this gas fraction is the gasification reactor or the pyrolysis treatment stage for introducing heat for the endothermic pyrolysis or gasification step or added to the product gas obtained behind the gasification reactor as part of the combustion or synthesis gas.
  • the liquid fraction obtained behind the condensation stage can possibly be used in another process, but is preferably fed to the gasification reactor for gasification and / or for the introduction of heat for the endothermic gasification process.
  • the solid fraction obtained after the pyrolysis treatment stage and the liquid fraction obtained after the condensation stage are mixed and fed to the gasification reactor together, depending on the consistency of the mixture, preferably a pump or a screw machine being used. Suitable funding bodies and procedures for this are known from DE-C2-27 21 047 and EP-B1-0 011 151 as examples.
  • feedstocks to be processed according to the invention are either essentially solid or pasty, with pasty not only solid / liquid mixtures but also more or less thickened Liquids are to be understood, in principle liquid feedstocks, ie residues and waste materials and / or inferior fuels containing organic constituents, can also be used or also used for the production process of synthetic and / or fuel gases according to the invention. As a rule, however, liquid feedstocks of the aforementioned type can also be converted into synthesis and / or fuel gases in other processes.
  • gasifier can also be used in accordance with the invention in addition to those which, as is preferred, work on the entrained flow principle or are designed as shaft gasifiers.
  • gasifiers An example of this are the fluidized bed gasifiers already mentioned.
  • the gasification is generally carried out under a pressure of preferably 10 to 100 bar. Basically, higher gasification pressures are possible.
  • the gasification can also be carried out at atmospheric pressure or in a slightly negative pressure (if suction fans are used).
  • the invention is therefore based on the basic idea of producing synthetic and / or fuel gases from residual and waste materials and / or inferior fuels (feedstock) containing organic constituents with oxygen or oxygen-containing gases and possibly water vapor, first by subjecting the feedstock to a thermal pretreatment Supply of heat and essentially avoiding the burning of constituents of the feed (pyrolysis treatment) into a gaseous and a solid fraction under operating conditions to separate the solid fraction by producing the synthesis and / or fuel gas in the To gasify the gasification reactor and to process the gas fraction at least partially in the manufacturing process for introducing process heat and / or for producing additional amounts of synthesis gas and / or fuel gas.
  • pyrolysis plants are generally known for this; Because of their knowledge of their structure and their process conditions, these need not be explained in detail here.
  • Typical examples of pyrolysis plants which can be used according to the invention and other inferior fuels are e.g. B. the pyrolysis of waste wood in the fluidized bed reactor or the pyrolysis of chemical production residues in the rotary tube reactor.
  • FIG. 1 applies in principle to every type of gasification reactor, but is explained below primarily in connection with the preferred use of an entrained-flow gasification reactor. Alternative procedures are shown in dashed lines. Process steps that are preferably used are additionally outlined with a dashed line.
  • a residual or waste material and / or inferior fuel containing organic components hereinafter referred to as feed
  • a pyrolysis treatment stage 101 such as e.g. an indirectly heated rotary kiln (drum wall temperature up to 900 ° C).
  • the feed material is pretreated, largely without oxygen, with the addition of heat and essentially avoiding the burning of constituents of the feed material at temperatures between approximately 300 and 650 ° C.
  • extraneous gas, product gas obtained behind the gasification reactor 102 and / or behind a condensation stage 103 downstream of the pyrolysis stage, preferably occurring in a pyrolysis gas purification stage 104 can be used.
  • the intermediate product obtained from the feed material in the pyrolysis treatment stage 101 is separated as steam (Gas fraction) and coke (solid fraction) removed.
  • the solid fraction is adjusted, if necessary after setting the grain size range in a grinding, sieving and / or screening stage 105, to the level which is compatible with the respective gasification reactor type (gasification reactor 102) and fed to the gasification reactor 102, for example pneumatically.
  • Recyclables contained in the solid fraction e.g. B. metals can in a separation stage 106, z. B. a screening device, be removed before the solid fraction is fed to the gasification reactor 102.
  • the gas fraction obtained behind the pyrolysis treatment stage 101 is either fed as steam to the gasification reactor for gasification and / or introduction of heat of reaction or first passed through a condensation stage 103.
  • the residual gas deposited therein, which occurs under the condensation conditions, is fed to the pyrolysis treatment stage for introducing process heat either, preferably after passing through a pyrolysis gas purification stage 104.
  • the pyralysis gas can be fed to the gasification reactor 102 or the product gas stream occurring behind it to introduce gasification heat. In these cases, a pyrolysis gas cleaning stage may not be necessary.
  • the oil (liquid fraction) obtained after the condensation stage 103 is recycled in other processes or, as is preferred, introduced into the gasification reactor 102. Especially when this oil is to be gasified together with the solid fraction from the pyrolysis treatment stage 101, the two fractions can first be combined and fed to the gasification reactor 102 by means of a pump or screw machine 107.
  • Inorganic components occur behind the gasification reactor, which no longer have to be deposited, but instead can be used as recyclables.
  • the product gas obtained behind the gasification reactor 102 will generally be cleaned in a gas cleaning stage 108.
  • the constituents removed from the product gas can be fed to the gasification reactor 102 at least as a partial stream, so that they are divided there into product gas or inorganic constituents.
  • enriched harmful gas components such as sulfur, salts and heavy metals, can be used.
  • the product gas accumulating behind the gas purification stage 108 can, as is preferred, be fired in a power plant 109, which may be already present, or, if appropriate partially, in the pyrolysis treatment stage 101 or used as synthesis gas or other fuel gas.
  • the shaft carburetor 100 shown in detail in FIG. 2 is known from DE 29 20 922 C3.
  • the pressure vessel 1 has a vertical upper section and a laterally angled section.
  • the solid charge is fed through a lock 4, which after each cycle with an inert gas, for. B. steam is flushed through a line 5.
  • the lumpy, solid charge passes into a basket 3, which is accommodated in the pressure vessel 1, from cooling water pipes and forms a bed 11 in the latter with a pouring cone having an upper free surface 12.
  • the lines of the basket 3 are supplied via a lower ring distributor 31, to which down pipes 30, which lie in the space between the basket 3 and the pressure vessel 1, lead from an upper ring distributor 29, to which a cooling water supply line 7 is connected.
  • the basket 3 has in the lower third an inward projection 20 which forms the upper boundary of an underlying primary gas chamber 21. Because of the narrowing (passage) present in the basket 3, an inclined embankment-like free bed surface 13 is inevitably formed at the lower end of the bed 11, which bounds the primary gas chamber 21 on this side.
  • the bed 11 stands on a slag pan 22 also formed by coolant lines on the lower part of the basket 3.
  • the inside of the basket 3 including the slag tray 20 is provided with a refractory ramming compound 32.
  • the embankment forming the lower free fill surface 13 of the fill 11 is at a distance from one of the overflow weir 16 formed from the corner of the slag tray 22 facing away from the fill 11.
  • the liquid slag with a free surface can collect between the lower free bed surface 13 and the overflow weir 16 in a slag bath 14 taken up by the slag pan 22.
  • the outer part of the primary gas chamber 21 is delimited by the refractory mass 32 of the basket 3.
  • a primary gas burner 2 Directly opposite the overflow weir 16 in the wall of the pressure vessel 1 is a primary gas burner 2, to which the gas fraction from the thermal pretreatment of the inferior fuel, oxygen or oxygen-containing gas and possibly steam are fed.
  • the primary gas jet 15 formed by the primary gas burner 2 is inclined downwards in the direction of the lower free bed surface 13 and the free surface of the slag bath 14 directed. In this way, intensive gasification is achieved at the lower free bed surface 13 and also the constituents containing carbon floating on the slag bath 14 and a blockage of the overflow weir 16 is prevented, because the primary gas jet 15 is directed against the slag flow flowing to the overflow weir 16.
  • the feed material referred to as "waste” is first fed to a plant for thermal pretreatment designated "pyrolysis".
  • pyrolysis This takes place with the addition of heat and essentially avoiding the burning of constituents of the starting material (low-quality fuel), the process being carried out in a manner known per se in such a way that a gas and a solid fraction are formed, which are separated from one another and in FIG. 2 on the one hand as “pyrolysis gas” (gas fraction) and on the other hand as “pyrolysis coke and valuable materials” (solid fraction).
  • pyrolysis gas gas fraction
  • solid fraction pyrolysis coke and valuable materials
  • any liquid fraction that occurs can be a component of the “solid fraction” and / or “gas fraction”.
  • the following process conditions are set: Temperatures approx. 300 - 650 ° C and a degassing pressure of approx. 0.9 X 105 to1.2 X 105 Pascal.
  • the "solid fraction” can be separated into its components “pyrolysis coke” and “recyclable materials” in a separating apparatus, such as an air classifier, a sieve or other.
  • a separating apparatus such as an air classifier, a sieve or other.
  • the "pyrolysis coke” is then fed to the shaft gasifier 100 via the lock 4.
  • the "pyrolysis gas” (gas fraction) obtained in the thermal pretreatment is fed to the primary gas burner 2.
  • the product gas is obtained after flowing through the bed 11 at the gas outlet 6 and from there after further cleaning of gas and solid impurities (H2S, HCL, dust) with CHP designated cogeneration plant as a gaseous fuel for machines such.
  • CHP gas and solid impurities
  • the pyrolysis drum can be heated either directly by burning pyrolysis gas or indirectly by removing flue gas from the CHP.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

Für ein Verfahren zum Herstellen von Synthese- und/oder Brenngasen aus organische Bestandteile enthaltenden Rest- und Abfallstoffen und/oder minderwertigen Brennstoffen (Einsatzstoffen) mit sauerstoffhaltigen Gasen unter Verwendung eines Flugstrom- oder Schachtvergasers soll erreicht werden, daß trotz der schwierigen Handhabbarkeit des Einsatzstoffes, bei dem es sich insbesondere auch um Shredder-Leichtgut aus der Kraftfahrzeugverwertung handeln kann, eine möglichst gleichmäßige Produktgasqualität gewährleistet wird. Hierzu wird dem Vergasungsreaktor eine Pyrolysebehandlungsstufe vorgeschaltet, wobei das hinter der Pyrolysebehandlungsstufe anfallende Festgut in dem Vergasungsreaktor zu Produktgas vergast wird und die hinter der Pyrolysebehandlungsstufe anfallende Gasfraktion in dem Herstellungsprozeß zur Einbringung von Prozeßwärme und/oder zur weiteren Produktgasherstellung eingesetzt wird. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Da das Deponieren fester oder pastöser Rest- und Abfallstoffe sowie minderwertiger Brennstoffe nicht weiter vertretbar ist, gewinnt die Verwertung dieser Stoffe zunehmend an Bedeutung. Zu diesen Stoffen zählen z. B. Shredder-Leichtgut von Kraftfahrzeugen, Kunststoffe, Öl-, Lack- und Lösungsmittelschlämme, teilentwässerte Klärschlämme, nasse Braun- oder Steinkohle mit hohem Teergehalt, Altreifen und viele andere mehr. Diesen Stoffen ist gemeinsam, daß sie organische Bestandteile enthalten.
  • Minderwertige Brennstoffe, wie beispielsweise nasse Braunkohle oder Steinkohle mit hohem Teergehalt, Altreiien etc. können heute bereits - auch ohne unerwünschte Emissionen im abgezogenen Produktgas - vergast werden; insbesondere kann das Produktgas frei oder annähernd frei von den Heizwert mindernden und die weitere Verwendung einschränkenden sowie die Umwelt belastenden Verunreinigungen sein. Für diesen Zweck ist u. a. ein schachtförmiger Vergasungsreaktor entwickelt worden, bei dem die Besonderheit darin besteht, daß das Schüttgutbett in der Primärgaskammer zweischichtig aufgebaut ist. Eine erste Schicht des Schüttgutbettes besteht aus einem relativ hochwertigen Koks. Die zweite Schicht des Schüttgutbettes lagert als relativ dünne Schicht auf der ersten Schüttgutschicht und wird von dem minderwertigen Brennstoff gebildet. Dabei ist die zweite Schüttgutschicht mit ihrer freien Schüttungsfläche dem Primärgasbrenner in der Primärgaskammer zugewandt. Der Primärgasbrenner wird mit einem Brennstoff, Sauerstoff oder Luft und ggf. Wasserdampf beaufschlagt und liefert die für den endothermen Vergasungsprozess erforderliche fühlbare Wärme. Als Brennstoff werden dem Primärgasbrenner z. B. Altöle sowie ein pastöser Rückstand aus einer Papierfabrik zugeführt. Das durch die Verbrennung im Brenner entstehende Primärgas fällt mit einer Temperatur von 1500 bis 1800° C an. Bei Kontakt mit dem zu vergasenden Chargiergut (minderwertiger Brennstoff, z. B. einer Mischung aus Altreifen und Deinkingschlamm) reagiert das Primärgas mit diesem Chargiergut zu Rohgas. Das Rohgas weist beim Eintritt in das zweite Schüttgutbett z. B. 1.864° C auf und durchströmt anschließend das zweite Schüttgutbett aus Koks und verläßt dieses als fertiges Produktgas am oberen Ende des Schachtvergasers. Von der Dicke des (zweiten) Schüttgutbettes, d. h. des zu vergasenden Chargiergutes (minderwertigen Brennstoffes) und von der Einstellung der Primärvergasung hängt es ab, ob das hinter dem zweiten Schüttgutbett liegende Chargiergut, z. B. der höherwertige Koks, ebenfalls vergast oder lediglich bzw. in erster Linie als Filter für das hindurchtretende Rohgas dient. Die Einstellung der Primärvergasung erfolgt entweder über das Verhältnis Sauerstoff zu Kohlenstoffträger im Brenner, oder über die Gesamtmenge an Primärvergasungsstoffen oder - falls statt Luft reiner Sauerstoff über den Brenner eingeführt wird - über das Verhältnis Sauerstoff zu Wasserdampf (EP 0 194 252 B1).
  • Versuche mit dem vorgenannten Schachtvergaser haben nun gezeigt, daß bei der Hochtemperaturvergasung einer Reihe von Einsatzstoffen, wie z. B. der Shredderleichtfraktion aus der Kraftfahrzeug-Verwertung erhebliche Probleme auftreten; insbesondere ist es in manchen Fällen und insbesondere bei der Shredderleichtfraktion aus der Kfz-Verwertung schwierig, dieses Chargiergut so gleichmäßig in die Vergasungszone, d. h. speziell in den Primärgasraum einzubringen, daß das Produktgas eine ausreichend gleichmäßige Qualität hat. Zur Lösung dieses Problems sind bisher nicht veröffentlichte Bemühungen unternommen worden, den minderwertigen Brennstoff zu brikettieren, um ihn dann in einer stückigen Form durch konventionelle Schleusensysteme dem Schachtvergaser aufzugeben. Die Brikettierung als solche erwies sich aber als sehr aufwendig und derzeit noch nicht ausgereift genug.
  • Auch ein anderer bisher nicht veröffentlichter Lösungsansatz hat nicht zum Erfolg geführt. Gemäß diesem Lösungsansatz wird der Einsatzstoff gemahlen, wie es z. B. für den Einsatz von Brennstoffen in einem Flugstromvergasungsreaktor bekannt ist. Diese Mahlung erweist sich insoweit als problematisch, als verschleißintensive Stoffe, wie Glas, Steine, Eisen und andere in dem minderwertigen Brennstoff enthalten sein können. Außerdem ist diese Vorgehensweise sehr kostenintensiv.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei der Vergasung minderwertiger und/oder schwierig zu handhabender Einsatzstoffe und/oder organische Bestandteile enthaltender Rest- und Abfallstoffe, insbesondere bei der Vergasung der Shredderleichtfraktion bei der Kraftfahrzeugverwertung, eine möglichst gleichmäßige Produktgasqualität zu gewährleisten.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.
  • Durch die Erfindung wird eine Reihe bedeutsamer Vorteile erreicht. Hierzu zählen u. a.:
    • Bei dem thermischen Vorbehandlungsschritt (Pyrolysebehandlungsschritt) des Einsatzstoffes fallen die Gasfraktion und die Festfraktion, insbesondere dann, wenn es sich bei dem Einsatzstoff um eine Shredderleichtfraktion handelt, in einem Mengenverhältnis an brenn- bzw. vergasbaren Material an wie es zum Betrieb eines Schachtvergasers oder Flugstromvergasungsreaktors erforderlich ist (etwa 60 % Gasfraktion und etwa 40 % Festfraktion); ein Zufeuern anderer Brennstoffe in einem Primärgasbrenner ist daher so gut wie nicht erforderlich;
    • die Festfraktion aus der thermischen Vorbehandlung hat Eigenschaften wie etwa ein Hüttenkoks; deshalb kann bei der Vergasung auf den Einsatz von z. B. Hüttenkoks ganz verzichtet werden, so daß die Sekundärfraktion im Vergasungsreaktor (festes Chargiergut) nur noch aus der Festfraktion des thermisch behandelten minderwertigen Einsatzstoffes besteht; im Falle der Verwendung eines Schachtvergasers benötigt dieser also nicht mehr zwei unterschiedliche Chargiergüter und kann mithin einfacher aufgebaut sein, wie etwa in der DE 29 20 922 C3 oder in der EP 0 143 106 B1 beschrieben;
    • bei der erfindungsgemäßen Vergasung der Einsatzstoffe fallen Umweltgifte wie Dioxine und Stickoxide nicht an, da die Dioxine bei der unter unterstöchiometrischen Bedingungen durchgeführten Vergasung nicht existieren können und, falls sie im Brennstoff des Primärgasbrenners vorhanden sind, bei den relativ hohen Verbrennungstemperaturen zerstört werden; Stickoxide aus der Primärgasverbrennung werden unter den Vergasungsbedingungen reduziert; außerdem weisen etwa anfallende Metalloxide einen im Vergleich zu anderen Verwertungsverfahren geringeren Oxidationsgrad auf und sind somit weniger toxisch;
    • in dem Einsatzstoff enthaltene Ballaststoffe, wie z. B. Metalle können nach dem thermischen Vorbehandlungsschritt aus der Festfraktion durch einen üblichen Trennschritt abgeschieden werden, bevor die Festfraktion dem Vergasungsreaktor als Chargiergut aufgegeben wird;
    • der Eintrag des festen Chargiergutes in den Vergasungsreaktor wird wesentlich vereinfacht und vergleichmäßigt.
  • Nach dem erfindungsgemäß bevorzugten Flugstromprinzip arbeitende Vergasungsreaktoren (Flugstromvergaser) sind hinreichend bekannt und bedürfen daher an dieser Stelle keiner besonderen Beschreibung; beispielhaft sei auf die DE-C2 27 21 047 und EP-B1-0 011 151 Bezug genommen. Während die Verwendung eines nach dem Flugstrom-Prinzip (auch als Flugstaub-Prinzip bekannt) arbeitender Vergasungsreaktor erfindungsgemäß bevorzugt wird, kommt alterntiv auch ein nach dem Wirbelbett-Prinzip arbeitender Vergasungsreaktor, wie er u. a. in der EP-B1-0 011 151 angesprochen wird, für die erfindungsgemäße Verwendung in Betracht. Während bei den sogenannten Wirbelbettvergasern ein relativ breites und grobkörniges Körnungsband für den in dem Vergaser zu vergasenden Feststoff (typische Werte sind 0.1 mm bis 100 mm) eingesetzt wird, werden für die Verwendung in sogenannten Flugstromvergasern Körnungsbandbreiten von etwa 0,001 mm bis 5 mm eingesetzt. Die hinter der erfindungsgemäßen Pyrolysebehandlungsstufe anfallende Festfraktion wird nach der Pyrolysebehandlung und vor der Flugstromvergasung hinsichtlich ihrer Körnungsbandbreite durch Mahlen, Sieben und/oder Sichten eingestellt, wobei die Körnungsbandbreite verringert wird (Anspruch 2).
  • Demgegenüber können bei der ebenfalls erfindungsgemäß bevorzugten Verwendung eines Schachtvergasers die hinter der Pyrolysebehandlungsstufe anfallenden Feststoffe vorzugsweise ohne eine besondere Einstellung der Körnungsbandbreite und ohne große Handling-Probleme beim Chargieren der Festfraktion in dem Schachtvergaser unmittelbar eingesetzt werden; eine relativ gleichmäßige Produktgasqualität ist auch bei dieser Fahrweise sichergestellt. Für einen solchen Anwendungsfall sind die eingangs erwähnten Schachtvergaser (EP-B1-0 194 252) grundsätzlich geeignet. Ein solcher Schachtvergaser weist einen schachtförmigen Behälter zur Aufnahme des festen, hinter der Pyrolysebehandlungsstufe anfallenden Chargiergutes unter Ausbildung einer Wanderschicht mit einem Durchtritt für das Chargiergut am unteren Behälterende auf. Mit dem Durchtritt steht eine unter dem Behälter angeordnete, von einem Primärgasbrenner befeuerte Primärgaskammer in Verbindung, in der oberhalb einer Stützfläche eine dem Primärgasbrenner zugewandte Schüttungsfläche eines von dem festen Chargiergut unterhalb des Durchtrittes gebildeten Schüttgutbettes ausgebildet ist, wobei das Produktgas und die Schlacke aus dem Vergasungsprozeß in geeigneter Weise abgezogen werden. Insbesondere dann, wenn ein derartiger Schachtvergaser erfindungsgemäß verwendet wird, ist es von Vorteil, die hinter der Pyrolysebehandlungsstufe anfallende, unter Betriebsbedingungen der Pyrolysebehanglung gasförmige Fraktion dem Primärgasbrenner insgesamt zuzuführen, um auf diese Weise dem endothermen Vergasungsprozeß Vergasungswärme zuzuführen. In diesem Falle werden die Gasfraktion und ggf. weitere Brennstoffe bevorzugt unter Ausbildung eines Flugstromes in der Primärgaskammer zugeführt.
  • Bevorzugt wird aber die hinter der Pyrolysebehandlungsstufe anfallende Gasfraktion zunächst einem Kondensationsschritt unterworfen. Die hinter der Kondensationsstufe anfallende Gasfraktion wird dann in dem erfindungsgemäßen Herstellungsprozeß von Synthese- und/oder Brenngasen weiterverwertet. Hierzu wird diese Gasfraktion dem Vergasungsreaktor oder der Pyrolysebehandlungsstufe zur Einbringung von Wärme für den endothermen Pyrolyse- bzw. Vergasungsschritt zugeführt oder dem hinter dem Vergasungsreaktor anfallenden Produktgas als Teil des Brenn- bzw. Synthesegases beigemischt.
  • Die hinter der Kondensationsstufe anfallende Flüssigfraktion kann ggf. in einem anderen Prozeß verwertet werden, wird aber vorzugsweise dem Vergasungsreaktor zur Vergasung und/oder zur Einbringung von Wärme für den endothermen Vergasungsprozeß zugeführt. Hierbei werden nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung (Anspruch 3) die hinter der Pyrolysebehandlungsstufe anfallende Festfraktion und die hinter der Kondensationsstufe anfallende Flüssigfraktion gemischt und dem Vergasungsreaktor gemeinsam zugeführt, wobei je nach Konsistenz des Gemisches vorzugsweise eine Pumpe oder eine Schneckenmaschine verwendet werden. Hierfür geeignete Förderorgane und Verfahrensweisen sind aus der DE-C2-27 21 047 und EP-B1-0 011 151 beispielhaft bekannt.
  • Eine besonders vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Gase ergibt sich aus Anspruch 4.
  • Es ist auch möglich, dem Einsatzstoff anorganische Rest- oder Abfallstoffe beizumischen, um darin enthaltene kontaminierende Substanzen in der Pyrolysebehandlungsstufe oder in der Vergasungsstufe aus dem Rest- oder Abfallstoff zu entfernen (Anspruch 5).
  • Weitere im Rahmen der Erfindung liegende Verfahrensvarianten ergeben sich im Zusammenhang mit dem noch zu erläuternden Blockschaltbild (Fig. 1).Während erfindungsgemäß zu verarbeitende Einsatzstoffe entweder im wesentlichen fest oder pastös sind, wobei unter pastös nicht nur Fest/ Flüssig-Mischungen, sondern auch mehr oder minder eingedickte Flüssigkeiten zu verstehen sind, können grundsätzlich auch flüssige Einsatzstoffe, d. h. organische Bestandteile enthaltende Rest- und Abfallstoffe und/oder minderwertige Brennstoffe für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren von Synthese- und/oder Brenngasen verwendet bzw. mitverwendet werden. In der Regel können flüssige Einsatzstoffe der zuvor genannten Art aber auch in anderen Prozessen zu Synthese- und/oder Brenngasen umgewandelt werden.
  • Auch hinsichtlich des verwendeten Vergasungsreaktortyps können neben solchen, die, wie bevorzugt, nach dem Flugstromprinzip arbeiten oder als Schachtvergaser ausgebildet sind, auch andere Vergasertypen erfindungsgemäß eingesetzt werden. Ein Beispiel hierfür sind die bereits erwähnten Wirbelbettvergaser.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird die Vergasung in der Regel unter Druck von vorzugsweise 10 bis 100 bar durchgeführt. Höhere Vergasungsdrücke sind - grundsätzlich - möglich. Ebenso kann die Vergasung bei Atmosphärendruck oder im leichten Unterdruck (im Falle der Verwendung von Saugzuggebläsen) durchgeführt werden.
  • Die Erfindung basiert mithin auf dem Grundgedanken, zum Herstellen von Synthese- und/oder Brenngasen aus organische Bestandteile enthaltenden Rest- und Abfallstoffen und/oder minderwertigen Brennstoffen (Einsatzstoff) mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen und ggf. Wasserdampf den Einsatzstoff zunächst durch eine thermische Vorbehandlung unter Zufuhr von Wärme und im wesentlichen unter Vermeidung eines Verbrennens von Bestandteilen des Einsatzstoffes (Pyrolysebehandlung) in eine unter Betriebsbedingungen gasförmige und eine feste Fraktion zu trennen, die Festfraktion unter Herstellung des Synthese- und/oder Brenngases in dem Vergasungsreaktor zu vergasen und die Gasfraktiion zumindest teilweise in dem Herstellungsprozeß zur Einbringung von Prozeßwärme und/oder zum Herstellen zusätzlicher Mengen an Synthese- und/oder Brenngas zu verarbeiten.
  • Hinsichtlich der dem Vergasungsreaktor zuzuführenden Gas- bzw. Flüssigfraktion aus der thermischen Vorbehandlung des Einsatzstoffes versteht es sich, daß diese auch feste Bestandteile in Form feinkörnigen, insbesondere staubförmigen Materials aufweisen können.
  • Die thermische Vorbehandlung unter Zufuhr von Wärme und im wesentlichen unter Vermeidung eines Verbrennens von Bestandteilen des Brennstoffes unter Trennung in eine Gas- und eine Festfraktion kann auf die verschiedenste Weise erfolgen. Hierfür sind sogenannte Pyrolyseanlagen allgemein bekannt; wegen des Bekanntseins ihres Aufbaus und ihrer Verfahrensbedingungen brauchen diese hier im einzelnen nicht näher erläutert zu werden. Typische Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare Pyrolyseanlagen und weitere minderwertige Brennstoffe sind z. B. die Pyrolyse von Abfallholz im Wirbelschichtreaktor oder die Pyrolyse von chemischen Produktionsrückständen im Drehrohrreaktor.
  • Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel beschriebenen, erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile bzw. Verfahrensschritte unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption bzw. ihren Verfahrensbedingungen keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1 ein Blockschaltbild sowie
    • Fig. 2 eine vereinfachte Verfahrensskizze für den Anwendungsfall eines Schachtvergasers.
  • Das in Fig. 1 wiedergegebene Blockschaltbild gilt grundsätzlich für jeden Vergasungsreaktortyp, wird nachfolgend aber in erster Linie im Zusammenhang mit der bevorzugten Verwendung eines Flugstromvergasungsreaktors erläutert. Alternative Verfahrensführungen sind dabei gestrichelt dargestellt. Lediglich vorzugsweise zum Einsatz kommende Verfahrensstufen sind zusätzlich mit einer gestrichelten Linie umrandet.
  • Gemäß Fig. 1 wird ein organische Bestandteile enthaltender Rest- oder Abfallstoff und/oder minderwertiger Brennstoff, nachfolgend als Einsatzstoff bezeichnet, einer Pyrolysebehandlungsstufe 101, wie z.B. einem indirekt beheizten Drehrohrofen (Trommelwandtemperatur bis zu 900°C), aufgegeben. In dieser wird, weitestgehend sauerstofffrei, der Einsatzstoff unter Zufuhr von Wärme und im wesentlichen unter Vermeiden eines Verbrennens von Bestandteilen des Einsatzstoffes bei Temperaturen zwischen ca. 300 und 650 °C thermisch vorbehandelt. Für die Wärmezufuhr kann Fremdgas, hinter dem Vergasungsreaktor 102 anfallendes Produktgas und/oder hinter einer der Pyrolysestufe nachgeschalteten Kondensationsstufe 103 anfallendes, vorzugsweise in einer Pyrolysegasreinigungsstufe 104 anfallendes Pyrolysegas eingesetzt werden.
  • Das in der Pyrolysebehandlungsstufe 101 aus dem Einsatzstoff anfallende Zwischenprodukt wird getrennt als Dampf (Gasfraktion) und Koks (Festfraktion) abgeführt. Die Festfraktion wird, ggf. nach Einstellen der Körnungsbandbreite in einer Mahl-, Sieb- und/oder Sichtstufe 105 auf das für den jeweiligen Vergasungsreaktortyp (Vergasungsreaktor 102) verträgliche Maß eingestellt und dem Vergasungsreaktor 102, z.B. pneumatisch, zugeführt. In der Festfraktion enthaltene Wertstoffe, z. B. Metalle, können in einer Trennstufe 106, z. B. einer Siebvorrichtung, entfernt werden, bevor die Festfraktion dem Vergasungsreaktor 102 zugeführt wird.
  • Die hinter der Pyrolysebehandlungsstufe 101 anfallende Gasfraktion wird als Dampf entweder dem Vergasungsreaktor zur Vergasung und/oder Einbringung von Raktionswärme zugeführt oder zunächst durch eine Kondensationsstufe 103 geleitet. Das darin abgeschiedene, unter den Kondensationsbedingungen anfallende Restgas wird entweder, vorzugsweise nach Durchlaufen einer Pyrolysegasreinigungsstufe 104 der Pyrolysebehandlungsstufe zur Einbringung von Prozeßwärme zugeführt. Alternativ oder ergänzend kann das Pyralysegas zur Einbringung von Vergasungswärme dem Vergasungsreaktor 102 oder dem dahinter anfallenden Produktgasstrom zugeführt werden. In diesen Fällen kann eine Pyrolysegasreinigungsstufe ggf. entfallen.
  • Das hinter der Kondensationsstufe 103 anfallende Öl (Flüssigfraktion) wird in anderen Prozessen verwertet oder, wie bevorzugt, in den Vergasungsreaktor 102 eingetragen. Vor allem dann, wenn dieses Öl mit der Festfraktion aus der Pyrolysebehandlungsstufe 101 gemeinsam vergast werden soll, können die beiden Fraktionen zunächst vereinigt und mittels einer Pumpe oder Schneckenmaschine 107 dem Vergasungsreaktor 102 aufgegeben werden.
  • Hinter dem Vergasungsreaktor fallen anorganische Bestandteile an, die nicht mehr deponiert werden müssen, sondern als Wertstoffe verwendbar sind. Das hinter dem Vergasungsreaktor 102 anfallende Produktgas wird in der Regel in einer Gasreinigungsstufe 108 gereinigt werden. Die aus dem Produktgas entfernten Bestandteile können zumindest als Teilstrom dem Vergasungsreaktor 102 aufgegeben werden, damit sie dort in Produktgas bzw. anorganische Bestandteile aufgeteilt werden. Im übrigen können angereicherte Schadgasbestandteile, wie Schwefel, Salze und Schwermetalle weiterverwertet werden.
  • Das hinter der, Gasreinigungsstufe 108 anfallende Produktgas kann, wie bevorzugt, in einem, ggf. bereits vorhandenen, Kraftwerk 109 oder, ggf. teilweise, in der Pyrolysebehandlungsstufe 101 verfeuert werden oder als Synthesegas oder sonstiges Brenngas verwendet werden.
  • Der in Fig. 2 detailliert wiedergegebene Schachtvergaser 100 ist aus der DE 29 20 922 C3 bekannt. Ein Druckbehälter 1, der eine Außenisolierung 33 aufweist, bildet den Schachtvergaser 100. Der Druckbehälter 1 hat einen vertikalen oberen Abschnitt und einen seitlich abgewinkelten unieren Abschnitt. In dem oberen Abschnitt des Druckbehälters 1 wird das feste Chargiergut über eine Schleuse 4 aufgegeben, welche nach jedem Takt mit einem inerten Gas, z. B. Dampf, durch eine Leitung 5 gespült wird. Das stückige feste Chargiergut gelangt in einen in dem Druckbehälter 1 aufgenommenen Korb 3 aus Kühlwasserleitungen und bildet in diesem eine Schüttung 11 mit einem eine obere freie Oberfläche 12 aufweisenden Schüttkegel. Die Leitungen des Korbes 3 werden über einen unteren Ringverteiler 31 versorgt, zu welchem Fallrohre 30, die in dem Zwischenraum zwischen dem Korb 3 und dem Druckbehälter 1 liegen, von einem oberen Ringverteiler 29 führen, an welchem eine Kühlwasserzuführleitung 7 angeschlossen ist.
  • Der Korb 3 hat im unteren Drittel einen einwärts weisenden Vorsprung 20, welcher die obere Begrenzung einer darunter liegenden Primärgaskammer 21 bildet. Aufgrund der so in dem Korb 3 vorliegenden Verengung (Durchtritt) entsteht zwangsläufig am unteren Ende der Schüttung 11 eine schräg liegende böschungsartige freie Schüttungsfläche 13, welche die Primärgaskammer 21 auf dieser Seite begrenzt.
  • Unten steht die Schüttung 11 auf einer am unteren Teil des Korbes 3 ebenfalls von Kühlmittelleitungen gebildeten Schlackenwanne 22 auf. Im unteren Bereich, also urterhalb des Vorsprungs 20, ist die Innenseite des Korbes 3 einschließlich der Schlackenwanne 20 mit einer feuerfesten Stampfmasse 32 versehen. Die die untere freie Shüttungsfläche 13 der Schüttung 11 bildente Böschung hat einen Abstand von einem der der Schüttung 11 abgewandten Ecke der Schlackenwanne 22 ausgebildeten Überlaufwehr 16.
  • Zwischen der unteren freien Schüttungsfläche 13 und dem Überlaufwehr 16 kann sich beim Betrieb des Schachtvergasers 100 die flüssige Schlacke mit einer freien Oberfläche in einem von der Schlackenwanne 22 augenommenen Schlackenbad 14 sammeln. Der äußere Teil der Primärgaskammer 21 wird von der Feuerfestmasse 32 des Korbes 3 begrenzt.
  • Dem Überlaufwehr 16 unmittelbar gegenüberliegend ist in der Wandung des Druckbehälters 1 ein Primärgasbrenner 2 angeordnet, dem die Gasfraktion aus der thermischen Vorbehandlung des minderwertigen Brennstoffes, Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltendes Gas und ggf. Dampf zugeführt werden. Der vom Primärgasbrenner 2 gebildete Primärgasstrahl 15 ist schräg nach unten in Richtung auf die untere freie Schüttungsfläche 13 und die freie Oberfläche des Schlackenbades 14 gerichtet. Auf diese Weise wird eine intensive Vergasung an der unteren freien Schüttungsfläche 13 und auch der auf dem Schlackenbad 14 aufschwimmenden Kohlenstoff enthaltenden Bestandteile erreicht und eine Verstopfung des Überlaufwehrs 16 verhindert, denn der Primärgasstrahl 15 ist dem zu dem Überlaufwehr 16 hinfließenden Schlackestrom entgegengerichtet.
  • Wegen der übrigen Einzelheiten wird auf die DE 29 20 922 C3 Bezug genommen. Die erfindungsgemäß als eine der möglichen Alternativen ebenfalls einsetzbare Anordnung (Schachtvergaser) für zwei Chargiergüter ist im einzelnen in der EP 0 194 252 B1 beschrieben. Auf diese beiden Druckschriften wird voll inhaltlich Bezug genommen, wobei zu bemerken ist, daß in der DE 29 20 922 C3 die Schüttung 11 aus einem relativ hochwertigen Brennstoff besteht, während der dort beschriebene Schachtvergaser im Falle der vorliegenden Erfindung für die Festfraktion des thermisch behandelten minderwertigen Brennstoffes verwendet wird.
  • Wie Figur 2 im übrigen zeigt, wird der als "Abfall" bezeichnete Einsatzstoff zunächst einer mit "Pyrolyse" bezeichneten Anlage für die thermische Vorbehandlung zugeführt. Diese erfolgt unter Zufuhr von Wärme und im wesentlichen unter Vermeidung des Verbrennens von Bestandteilen des Einsatzstoffes (minderwertigen Brennstoffes), wobei die Verfahrensführung in an sich bekannter Weise so erfolgt, daß eine Gas- und eine Feststoffraktion entstehen, die voneinander getrennt werden und in Figur 2 einerseits als "Pyrolysegas" (Gasfraktion) und andererseits als "Pyrolysekoks und Wertstoffe" (Festfraktion) bezeichnet sind. Hierbei versteht es sich, daß eine etwa anfallende Flüssigfraktion Bestandteil der "Festfraktion" und/oder "Gasfraktion" sein kann. Bei dieser thermischen Vorbehandlung werden z. B. folgende Verfahrensbedingungen eingestellt:
       Temperaturen ca. 300 - 650° C sowie ein Entgasungsdruck von ca. 0,9 X 10⁵ bis1,2 X 10⁵ Pascal.
  • In einem Trennapparat, wie einem Windsichter, einem Sieb oder sonstigem kann die "Festfraktion" in ihre Bestandteile "Pyrolysekoks" und "Wertstoffe" getrennt werden. Der "Pyrolysekoks" wird sodann über die Schleuse 4 dem Schachtvergaser 100 aufgegeben.
  • Das in der thermischen Vorbehandlung anfallende "Pyrolysegas" (Gasfraktion) wird dem Primärgasbrenner 2 aufgegeben.
  • Während die in dem Schachtvergaser 100 anfallende Schlacke bei der Austragsschleuse 26 ausgetragen wird, fällt das Produktgas nach Durchströmen der Schüttung 11 am Gasauslaß 6 an und wird von dort nach weiterer Reinigung von gas- und festen Verunreinigungen (H₂S, HCL, Staub) einem mit BHKW bezeichneten Blockheizkraftwerk als gasförmiger Brennstoff für Arbeitsmaschinen z. B. Gasmotore oder Gasturbinen benutzt, wobei bei der in dem Blockheizkraftwerk stattfindenden Verbrennung des Produktgases ein Rauchgas anfällt, das üblicher Weise über einen Kamin in die Atmosphäre abgegeben wird. Die Beheizung der Pyrolysetrommel kann sowohl direkt durch Verfeuerung von Pyrolysegas oder indirekt durch Entnahme von Rauchgas aus dem BHKW durchgeführt werden.
    Figure imgb0001

Claims (5)

  1. Verfahren zum Herstellen von Synthese- und/oder Brenngasen aus festen oder pastösen, organische Bestandteile enthaltenden Rest- und Abfallstoffen und/oder minderwertigen Brennstoffen (Einsatzstoffen) mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen und ggf. Wasserdampf unter Verwendung eines nach dem Flugstromprinzip arbeitenden oder als Schachtvergaser ausgestalteten Vergasungsreaktors bei Temperaturen von etwa 800 °C bis etwa 1.700 °C und ggf. höher,
       dadurch gekennzeichnet, daß
    a) zunächst durch eine thermische Vorbehandlung unter Zufuhr von Wärme und im wesentlichen unter Vermeidung eines Verbrennens von Bestandteilen des Einsatzstoffes (Pyrolysebehandlung), insbesondere in einem beheizten Drehrohr, in eine unter Betriebsbedingungen gasförmige, insbesondere dampfförmige, und eine feste Fraktion getrennt wird,
    b) die Festfraktion als festes zu vergasendes Chargiergut, ggf. nach Abtrennung von Wertstoffen, dem Vergasungsreaktor aufgegeben wird und
    c) die Gasfraktion ebenfalls dem Vergasungsreaktor aufgegeben oder nach einem Kondensationsschritt in der Weise in dem Herstellungsprozeß verwertet wird, daß die hinter der Kondensationsstufe anfallende Gasfraktion unmittelbar als Teil des Synthese- und/oder Brenngases mit dem hinter dem Vergasungsreaktor anfallenden Produktgasstrom vereinigt wird oder dem Vergasungsreaktor oder der Pyrolysebehandlungsstufe zur Einbringung von Wärme für den endothermen Prozeß zugeführt wird und die hinter der Kondensationsstufe anfallende Flüssigfraktion in einem anderen Prozeß verwertet oder den Vergasungsreaktor zur Vergasung und/ oder zur Einbringung von Wärme für den endothermen Vergasungsprozeß zugeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hinter der Pyrolysebehandlungssstufe anfallende Körnungsbandbreite der Festfraktion vor dem Vergasen in einem Flugstromvergasungsreaktor durch Mahlen, Sieben und/oder Sichten verringert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hinter der Pyrolysebehandlungsstufe anfallende Festfraktion und die hinter der Kondensationsstufe anfallende Flüssigfraktion gemischt und, vorzugsweise mittels einer Pumpe oder Schneckenmaschine, dem Vergasungsreaktor gemeinsam zugeführt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hinter dem Vergasungsreaktor und ggf. das hinter der Kondensationsstufe anfallende Produktgas, ggf. nach Entfernung etwa vorhandener Schadstoffe (Schadgasbestandteile) als gasförmiger Brennstoffe für den Betrieb eines, ggf. bereits vorhandenen, Kraftwerkes, insbesondere eines Blockheizkraftwerkes, verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Einsatzstoff anorganische Rest- oder Abfallstoffe beigemischt werden.
EP92202501A 1991-07-15 1992-07-15 Verfahren zum Herstellen von Synthese- oder Brenngasen aus festen oder pastösen Rest- und Abfallstoffen oder minderwertigen Brennstoffen in einem Vergasungsreaktor Pending EP0523815A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4123406A DE4123406C2 (de) 1991-07-15 1991-07-15 Verfahren zum Vergasen von minderwertigen festen Brennstoffen in einem schachtförmigen Vergasungsreaktor
DE4123406 1991-07-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0523815A1 true EP0523815A1 (de) 1993-01-20

Family

ID=6436185

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP92202501A Pending EP0523815A1 (de) 1991-07-15 1992-07-15 Verfahren zum Herstellen von Synthese- oder Brenngasen aus festen oder pastösen Rest- und Abfallstoffen oder minderwertigen Brennstoffen in einem Vergasungsreaktor
EP92916028A Expired - Lifetime EP0600923B1 (de) 1991-07-15 1992-07-15 Verfahren zum herstellen von synthese- oder brenngasen aus festen oder pastösen rest- und abfallstoffen oder minderwertigen brennstoffen in einem vergasungsreaktor

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP92916028A Expired - Lifetime EP0600923B1 (de) 1991-07-15 1992-07-15 Verfahren zum herstellen von synthese- oder brenngasen aus festen oder pastösen rest- und abfallstoffen oder minderwertigen brennstoffen in einem vergasungsreaktor

Country Status (7)

Country Link
EP (2) EP0523815A1 (de)
JP (1) JP3203580B2 (de)
AU (1) AU2344492A (de)
CA (1) CA2113636A1 (de)
DE (2) DE4123406C2 (de)
FI (1) FI106314B (de)
WO (1) WO1993002162A1 (de)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994021751A1 (de) * 1993-03-17 1994-09-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und einrichtung zum entsorgen von abfall
WO1994029410A1 (en) * 1993-06-04 1994-12-22 Biokat Corporation Gasification of low calorific value solid fuels to produce electric energy
WO1995021903A1 (de) * 1994-02-15 1995-08-17 Crg Kohlenstoffrecycling Ges.Mbh Verfahren zur erzeugung von brenngas
DE19608093C2 (de) * 1996-03-02 2000-08-10 Krc Umwelttechnik Gmbh Verfahren zur Verwertung von Rest- und Abfallstoffen sowie heizwertarmen Brennstoffen in einem Zementofen
DE10010358A1 (de) * 2000-03-07 2001-09-27 Bsbg Bremer Sonderabfall Berat Verfahren und Vorrichtung zum Vergasen von brennbarem Material
WO2003033624A1 (de) * 2001-10-16 2003-04-24 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Verfahren zur pyrolyse und vergasung von biomasse
EP1510567A1 (de) * 2003-08-27 2005-03-02 Institut Francais Du Petrole Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gereinigtem Syngas aus organischreichem Rohstoff unter hohem Durchsatz
EP1520900A1 (de) * 2003-10-01 2005-04-06 Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Verfahren zur Vergasung von Pyrolysekondensaten
DE19513832B4 (de) * 1995-04-12 2005-08-11 Future Energy Gmbh Verfahren zur Verwertung von Rest- und Abfallstoffen durch Kombination einer Wirbelschichtthermolyse mit einer Flugstromvergasung
GR20080100221A (el) * 2008-04-02 2009-11-19 Μεθοδος αναβαθμισης αεριων προερχομενων απο θερμικη αποδομηση οργανικης μαζας
EP2236587A1 (de) * 2009-04-02 2010-10-06 General Electric Company Modifizierter Bioschlamm und Verfahren zu dessen Herstellung und Vergasung
ITPR20090048A1 (it) * 2009-06-18 2010-12-19 Renzo Vaiani Procedimento e impianto per la produzione di gas di sintesi da biomasse e/o rifiuti in genere
WO2012063137A3 (en) * 2010-11-08 2012-09-13 Key Group Holding S.R.O. Processing equipment for organic waste

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE134698T1 (de) * 1991-11-29 1996-03-15 Noell En Und Entsorgungstechni Verfahren zur thermischen verwertung von abfallstoffen
DE19853713C2 (de) * 1998-11-20 2003-03-13 Bbp Power Plants Gmbh Verfahren zur stofflichen und energetischen Verwertung von Rest- und Abfallstoffen
DE19853717C2 (de) * 1998-11-20 2000-12-21 Krc Umwelttechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtungen zur Vergasung kompaktierter organischer Materialien
DE19925316A1 (de) * 1999-05-27 2000-11-30 Technip Benelux B V Verfahren und Anlage zur autothermen Vergasung von festen Brennstoffen
DE19936971C1 (de) * 1999-08-05 2001-03-01 Krupp Uhde Gmbh Mehrstufiges Beschickungsverfahren für stückiges Einsatzgut und Stoffgemische in Druckräume
DE19936972C1 (de) * 1999-08-05 2001-02-15 Krupp Uhde Gmbh Mehrstufiges Beschickungsverfahren für stückiges Einsatzgut und Stoffgemische in Druckräume
DE10258485A1 (de) * 2002-12-10 2004-07-08 Innovativer Anlagenbau E&H Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Wärmeenergie und/oder motortauglichem Gas durch Vergasung von Feststoffen
SE532711C2 (sv) * 2008-06-11 2010-03-23 Cortus Ab Förfarande och anläggning för framställning av syntesgas
PL2507346T4 (pl) * 2011-02-14 2016-04-29 Zbb Gmbh Urządzenie i sposób do chemiczno-termicznej karbonizacji i gazyfikacji mokrej biomasy

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1981000112A1 (fr) * 1979-07-05 1981-01-22 Kiener Karl Procede et installation pour la gazeification de combustibles en morceaux
GB2109400A (en) * 1981-10-02 1983-06-02 Foster Wheeler Power Prod Thermal conversion systems
EP0120397A2 (de) * 1983-03-23 1984-10-03 C. Deilmann AG Einrichtung zur Gewinnung von Energie aus pyrolisierbaren, kohlenstoffhaltigen Abfallstoffen wechselnder Zusammensetzung
US4497637A (en) * 1982-11-22 1985-02-05 Georgia Tech Research Institute Thermochemical conversion of biomass to syngas via an entrained pyrolysis/gasification process
WO1990002162A1 (de) * 1988-08-23 1990-03-08 Roessle Gottfried Allothermes verfahren zur erzeugung eines brenngases aus müll oder aus müll zusammen mit kohle und vorrichtung zur durchführung des verfahrens

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT382388B (de) * 1985-03-08 1987-02-25 Voest Alpine Ag Vorrichtung zur vergasung von brennstoffen
ATE134698T1 (de) * 1991-11-29 1996-03-15 Noell En Und Entsorgungstechni Verfahren zur thermischen verwertung von abfallstoffen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1981000112A1 (fr) * 1979-07-05 1981-01-22 Kiener Karl Procede et installation pour la gazeification de combustibles en morceaux
GB2109400A (en) * 1981-10-02 1983-06-02 Foster Wheeler Power Prod Thermal conversion systems
US4497637A (en) * 1982-11-22 1985-02-05 Georgia Tech Research Institute Thermochemical conversion of biomass to syngas via an entrained pyrolysis/gasification process
EP0120397A2 (de) * 1983-03-23 1984-10-03 C. Deilmann AG Einrichtung zur Gewinnung von Energie aus pyrolisierbaren, kohlenstoffhaltigen Abfallstoffen wechselnder Zusammensetzung
WO1990002162A1 (de) * 1988-08-23 1990-03-08 Roessle Gottfried Allothermes verfahren zur erzeugung eines brenngases aus müll oder aus müll zusammen mit kohle und vorrichtung zur durchführung des verfahrens

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994021751A1 (de) * 1993-03-17 1994-09-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und einrichtung zum entsorgen von abfall
WO1994029410A1 (en) * 1993-06-04 1994-12-22 Biokat Corporation Gasification of low calorific value solid fuels to produce electric energy
US5626638A (en) * 1993-06-04 1997-05-06 Biokat Corporation Gasification of low calorific value solid fuels to produce electric energy
WO1995021903A1 (de) * 1994-02-15 1995-08-17 Crg Kohlenstoffrecycling Ges.Mbh Verfahren zur erzeugung von brenngas
DE19513832B4 (de) * 1995-04-12 2005-08-11 Future Energy Gmbh Verfahren zur Verwertung von Rest- und Abfallstoffen durch Kombination einer Wirbelschichtthermolyse mit einer Flugstromvergasung
DE19608093C2 (de) * 1996-03-02 2000-08-10 Krc Umwelttechnik Gmbh Verfahren zur Verwertung von Rest- und Abfallstoffen sowie heizwertarmen Brennstoffen in einem Zementofen
DE10010358A1 (de) * 2000-03-07 2001-09-27 Bsbg Bremer Sonderabfall Berat Verfahren und Vorrichtung zum Vergasen von brennbarem Material
WO2003033624A1 (de) * 2001-10-16 2003-04-24 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Verfahren zur pyrolyse und vergasung von biomasse
FR2859216A1 (fr) * 2003-08-27 2005-03-04 Inst Francais Du Petrole Procede et installation de production a haut rendement d'un gaz de synthese depollue a partir d'une charge riche en matiere organique
EP1510567A1 (de) * 2003-08-27 2005-03-02 Institut Francais Du Petrole Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gereinigtem Syngas aus organischreichem Rohstoff unter hohem Durchsatz
EP1520900A1 (de) * 2003-10-01 2005-04-06 Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Verfahren zur Vergasung von Pyrolysekondensaten
GR20080100221A (el) * 2008-04-02 2009-11-19 Μεθοδος αναβαθμισης αεριων προερχομενων απο θερμικη αποδομηση οργανικης μαζας
EP2236587A1 (de) * 2009-04-02 2010-10-06 General Electric Company Modifizierter Bioschlamm und Verfahren zu dessen Herstellung und Vergasung
ITPR20090048A1 (it) * 2009-06-18 2010-12-19 Renzo Vaiani Procedimento e impianto per la produzione di gas di sintesi da biomasse e/o rifiuti in genere
WO2012063137A3 (en) * 2010-11-08 2012-09-13 Key Group Holding S.R.O. Processing equipment for organic waste

Also Published As

Publication number Publication date
DE4123406C2 (de) 1995-02-02
JPH07502766A (ja) 1995-03-23
AU2344492A (en) 1993-02-23
JP3203580B2 (ja) 2001-08-27
DE4123406A1 (de) 1993-01-21
FI940184A7 (fi) 1994-03-11
EP0600923A1 (de) 1994-06-15
WO1993002162A1 (de) 1993-02-04
DE59207017D1 (de) 1996-10-02
FI940184A0 (fi) 1994-01-14
EP0600923B1 (de) 1996-08-28
FI106314B (fi) 2001-01-15
CA2113636A1 (en) 1993-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0523815A1 (de) Verfahren zum Herstellen von Synthese- oder Brenngasen aus festen oder pastösen Rest- und Abfallstoffen oder minderwertigen Brennstoffen in einem Vergasungsreaktor
EP0594231B1 (de) Verfahren zum Vergasen von brennbare Bestandteile enthaltenden Abfallstoffen
DE4446803C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur thermischen und stofflichen Verwertung von Rest- und Abfallstoffen
EP0545241B1 (de) Verfahren zur thermischen Verwertung von Abfallstoffen
DE4130416C1 (de)
EP0563777B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Synthesegas durch thermische Behandlung von metallische und organische Bestandteile enthaltenden Reststoffen
CH615215A5 (de)
DE3121206A1 (de) Verfahren zum beseitigen von festem abfall
DE102012100897A1 (de) Modulierbares Universalverfahren zur Herstellung von Syntheseprodukten
EP0031351A1 (de) Verfahren und anlage zum vergasen von stückigen brennstoffen
EP3580312B1 (de) Herstellung von synthesegas aus kohlenstoffreichen substanzen mittels eines kombiniertes gleichstrom-gegenstrom verfahrens
EP3309240A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum vergasen von biomasse
DE60204353T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum vergasen von kohlenstoffhaltigem material
EP1201731A1 (de) Verfahren zum Vergasen von kohlenstoffhaltigen Feststoffen in der Wirbelschicht sowie dafür geeigneter Vergaser
DE3614048A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur vergasung minderwertiger brennstoffe in einem feuerfluessigen metallschmelzbad
EP0520086B2 (de) Verfahren zur Nutzbarmachung von Entsorgungsgütern aller Art
EP0676465B1 (de) Verfahren zum Vergasen von Abfallstoffen in der zirkulierenden Wirbelschicht
EP0897967A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Vergasung von Abfallstoffen
EP0277935B1 (de) Verfahren zum Vergasen von Brennstoffen mit Sauerstoff in einem schachtförmigen Ofen
DE2834717C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kombinierten Müllverwertung und Abwasseraufbereitung
DE4226015C1 (de) Verfahren zur Entsorgung von festen und flüssigen Abfallstoffen im Vergasungsprozeß bei der Festbettdruckvergasung
DE4226015C9 (de) Verfahren zur Entsorgung von festen und flüssigen Abfallstoffen im Vergasungsprozeß bei der Festbettdruckvergasung
EP0672457A2 (de) Verfahren zur rückstandsfreien Abfallbehandlung
DE3406307A1 (de) Verfahren zur erzeugung von brennbaren gasen aus abfallstoffe
EP0303963A2 (de) Verfahren und Anlage zur Calcinierung von Kalkstein

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): PT

17P Request for examination filed

Effective date: 19930712

XX Miscellaneous (additional remarks)

Free format text: VERFAHREN ABGESCHLOSSEN INFOLGE VERBINDUNG MIT 92916028.1/0600923 (EUROPAEISCHE ANMELDENUMMER/VEROEFFENTLICHUNGSNUMMER) DURCH ENTSCHEIDUNG VOM 05.08.94.