Ventile für die Kohlevergasung

SchuF hat für den Prozess der Kohlevergasung Ventile mit weltweit führender Technologie entwickelt.

Kohlevergasung

Bereits in einer der weltweit ersten Kohlevergasungsanlagen, errichtet in Südafrika (Sasol) Mitte der 1970er Jahre, wurden SchuF Ventile eingesetzt. Heute findet man sie weltweit in den modernsten Anlagen, z.B. in den USA (GE und Valero) oder bei Shell, Siemens und Lurgi in Europa.

Für die Prozesse dieser Lizenzgeber wurden jeweils spezielle Ventile entwickelt. In Anbetracht hoher Preise für Rohöl ist die Kohlevergasung besonders für Länder mit großen Kohlevorräten eine wirtschaftliche Alternative.

Control valves in the workshop

 

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Kohlevergasungs Prozess

Mittels der Technologie der Kohlevergasung werden z.B. Kohle, Teerprodukte aus Raffinerien oder schwefelhaltiges Öl unter der Zugabe von Sauerstoff und Wasserdampf in einem Vergaser zu Syngas (hauptsächlich CO und H2) umgewandelt. Dieses Syngas kann dann z.B. zur weiteren Verarbeitung in der Chemischen Industrie oder für die Energiegewinnung in Kraftwerken genutzt werden.


So funktioniert die Kohlevergasung – am Beispiel des Shell-Prozesses

Beim Shell-Prozess wird die fein gemahlene Kohle mit Hilfe eines Transportgases in den Vergaser geblasen. Die Regelung des Kohle/Gas-Stromes ist hierbei eine sehr kritische und komplizierte Aufgabe für ein Regelventil. Eine besondere Schwierigkeit stellt dessen Größenauslegung dar, denn diese hat direkten Einfluss auf die Strömungsgeschwindigkeit. Die Größe (und damit die Geschwindigkeit) muss so gewählt werden, dass eine Ablagerung des feinen Kohlestaubs und die daraus folgende Verstopfung des Ventils vermieden werden.

Bei diesen Geschwindigkeiten ist jedoch der Kohlestaub extrem abrasiv, so dass die Ventilinnenteile aus massivem Wolframkarbid gefertigt werden müssen.

Ventile - Konstruktive Gestaltung 

Aufgrund des hohen Feststoffanteils ist ein mehrstufiges Regelventil nicht einsetzbar, ein herkömmliches einstufiges Regelventil würde jedoch innerhalb kurzer Zeit durch die Abrasion zerstört. Daher wurde eine spezielle Kombination aus Regelkegel und Sitz entwickelt, der Typ 74CS "ToughFlash". Zusätzlich erfordern die Auflagen bezüglich Luftreinhaltung, hier ist z.B. die TA Luft 2002 zu nennen, die Verwendung eines Faltenbalges. Dieser wird durch eine spezielle Gestaltung vor dem direkten Kohle/Gas-Strom geschützt.

74CH Gasification valve

Kohlestaub-Regelventil Typ 74CH - "ToughFlash", Foto:©SchuF


Das von SchuF entwickelte Regelventil vom Typ 74CS wird seit vielen Jahren in einer großen Anzahl von Anlagen, die nach dem Shell-Prinzip arbeiten erfolgreich eingesetzt.

Im weiteren Verlauf des Vergasungsprozesses werden für den Druckabbau Drosselventile benötigt, die in Ihrer Bauweise den bei der Kohleverflüssigung eingesetzten Ventilen ähnlich sind. SchuF liefert ebenfalls diese Ventile, alternativ ist auch der Einsatz von mehrstufigen Eckventilen möglich – lesen Sie bitte hierzu auch die Seite über die Anwendung „Hydrocracking“.

 

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Video gallery
A video showing the operation of a recently-manufactured SchuF powder-sampling Valve is now available-please click the link below, which will take you to the Vimeo video-sharing website. The video will begin automatically. more