SNG-Mischer (LPG + Luft) und Biomethan-Anreicherungssysteme (BioCH4 + LPG)

SNG-Mischer und Biomethan-Anreicherungssysteme: Formel für eine nachhaltige Energiezukunft

Die Bedeutung von Gasverarbeitungsansätzen nimmt im globalen Energiesektor, der sich zunehmend hin zu sauberen und nachhaltigen Energiequellen bewegt, immer mehr zu. Vor diesem Hintergrund spielen Gasblendsysteme im Allgemeinen und SNG-Mischer zusammen mit Biomethananreicherungssystemen im Besonderen eine wichtige Rolle als bedeutende Komponenten zur Verbesserung der Gasqualität, zur Sicherstellung der Kompatibilität mit moderner Infrastruktur und zur Erleichterung der breiteren Nutzung erneuerbarer Energien. Darüber hinaus werden wir diese Technologien, ihre Rolle und ihren Einfluss auf aktuelle Energiesysteme überprüfen.

Gas Blender Systeme

Gasblender wurden entwickelt, um verschiedene Gase in genauen Verhältnissen zu mischen, um eine gleichmäßige Gasmischung zu erzeugen, die bestimmten Qualitätsanforderungen entspricht. Industrielle Gas-Mischsysteme werden in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter die chemische Produktion, die Stromerzeugung und Anwendungen im Bereich erneuerbarer Energien.

Eines der wichtigsten Ziele von Gas-Mischanlagen ist es, eine Gaszusammensetzung zu erzeugen, die mit den aktuellen Pipeline-Einrichtungen und Kraftstofflieferungssystemen kompatibel ist. Zum Beispiel, in Gebieten, in denen Erdgas durch Wasserstoff oder Biogas ergänzt oder ersetzt wird, gewährleistet ein Gas-Mischsystem, dass die entstehende Mischung den Verbrennungswert und die Eigenschaften innerhalb vernünftiger Grenzen beibehält.

Aktuelle Mischtechnologien verwenden modernste Sensoren und Steuerungseinheiten, um Parameter wie Druck, Gasgeschwindigkeit, Zusammensetzung und Temperatur in Echtzeit zu überwachen. Dies ermöglicht eine Selbstjustierung der Mischungsverhältnisse und gewährleistet eine relevante Gasqualität, auch wenn die Eigenschaften des Rohgases unbeständig sind. In vielen Fällen kann ein Gasmischer mit dem SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) System integriert werden, um eine Ferndiagnose und Überwachung zu ermöglichen, wodurch die Betriebseffizienz und Sicherheit optimiert werden.

SNG-Mischer (LPG + Luft)

SNG (Synthetic Natural Gas) ist ein Ersatz für herkömmliches Erdgas, das in der Regel aus Biomasse, Kohle oder nachhaltig erzeugtem Strom durch Methanisierungsprozesse gewonnen wird. Ein Erdgas-Luft-Mischer, das heißt ein SNG-Mischer, ist ein komplexes Gasmischsystem, das entwickelt wurde, um verschiedene Gasströme, einschließlich Kohlendioxid und Wasserstoff, zusammen mit anderen Kohlenwasserstoffen zu mischen, um eine Gasmischung mit Spezifikationen ähnlich wie bei Erdgas zu erzeugen.

Die Verwendung von SNG-Mischern nimmt an Bedeutung zu, da sie in der Lage sind, das gasumlaufende System zu dekarbonisieren. Zum Beispiel kann Wasserstoff, der aus Elektrolyse unter Verwendung von nachhaltig erzeugtem Strom erzeugt wird, mit biogenem CO₂ in Methanisierungsreaktoren gemischt werden, um erneuerbares Methan herzustellen. Dieser Prozess, bekannt als P2G (Power-to-Gas), ist ein erfolgreicher Ansatz zur Speicherung von nachhaltig erzeugtem Strom und zur Integration in die Gasanlage.

SNG-Mischer müssen sehr genau sein, da bereits geringfügige Abweichungen in den Gasmerkmalen die Leistung und Emissionen der zugehörigen Ausrüstung beeinflussen können. Modernste SNG-Mischer verfügen über sequenzielle elektronische Kraftstoffeinspritzsysteme und rückgekoppelte Regelung zur Unterstützung strenger Toleranzen. Darüber hinaus müssen sie aus Materialien hergestellt sein, die für Wasserstoff geeignet sind, da dies bei einigen Metallen zu Versprödung führen kann.

Biomethan-Anreicherungssysteme (BioCH4 + Flüssiggas)

Biomethan ist eine besonders feine und ultrareine Form von Biogas, die so aufbereitet wurde, dass sie den Standards von Erdgas entspricht. Das Ausgangsmaterial Biogas besteht in der Regel zu 50-70% aus Methan, der Rest enthält hauptsächlich Kohlendioxid sowie Spuren von Wasserdampf, Schwefelwasserstoff und Siloxanen. Dieses Biogas muss vor der Einspeisung in das Gasnetz angereichert werden.

Das Biomethan-Anreicherungssystem verwendet verschiedene Technologien, um Verunreinigungen zu beseitigen und die Methankonzentration auf über 95% zu optimieren. Zu den traditionellen Techniken gehören PSA (Druckschwungadsorption), Wasserschrubben, chemische Adsorption und Membrantrennung. Jede Technik hat ihre Vorteile hinsichtlich Effizienz, Kosten und Eignung für verschiedene Biogaszusammensetzungen und Durchflussraten.

Zum Beispiel ist die Membrantrennung eine häufig verwendete Technologie, die aufgrund ihrer Modularität und des geringen Stromverbrauchs berücksichtigt wird. Diese Methode verwendet halbdurchlässige Membranen, um CO₂ von CH₄ basierend auf der Diffusivität und der Molekülgröße zu trennen. Gleichzeitig nutzt die PSA-Methode die selektive Adsorption von CO₂ und anderen Schadstoffen auf Adsorptionsmaterialien unter hohem Druck, wodurch raffiniertes Methan während der Desorptionsphase freigesetzt wird.

Nachdem das Biomethan angereichert wurde, kann es mit Erdgas gemischt werden, indem die Gasblender-Technologie verwendet wird oder direkt in die Pipeline eingespeist wird. Darüber hinaus kann es verflüssigt werden, um Bio-LNG zu produzieren, oder komprimiert werden, um Bio-CNG herzustellen. Beide können als Ergänzung und alternative Optionen zu fossilen Brennstoffen im Schifffahrtssektor dienen.

Integration und Anwendungen

Die Integration der oben genannten Systeme und Technologien ist entscheidend für die Schaffung zuverlässiger und erneuerbarer Energieinfrastrukturen. In nachhaltigen Energiezentren werden solche Technologien zusammengeführt, um Gasströme zu erhalten und zu liefern, die den gesetzlichen Standards und Verbraucheranforderungen entsprechen.

Beispielsweise kann eine Biogasanlage mit einer Biomethan-Anreicherungsanlage nachhaltiges Methan in ein Gasverteilungsnetz liefern. Falls der Methangehalt geringfügig abweicht oder für den Verbrennungswert angepasst werden muss, führt ein Gasmischsystem präzise Korrekturen durch. Im Zusammenhang damit werden in Power-to-Gas-Anlagen Wasserstoff, der aus überschüssiger Wind- oder Solarenergie gewonnen wird, mithilfe von Mischern und Methanisierungsreaktoren in SNG umgewandelt, um das Gleichgewicht des Stromnetzes zu unterstützen und Energie in einer sicheren und transportablen Form zu speichern.

Zusammen mit den Umweltvorteilen bieten diese Technologien wirtschaftliche Vorteile. Sie bieten Energieerzeugern die Möglichkeit, aus Abfallstoffen Gewinn zu erzielen, Treibhausgasemissionen zu reduzieren und am nachhaltigen Gasmärkten teilzunehmen.

Ergebnis

SNG-Mischer und Biomethan-Anreicherungstechnologien sind entscheidende Elemente für den Übergang zu einem sauberen und widerstandsfähigen Energiesystem. Heutzutage, wenn Länder nach Wegen suchen, um den Anforderungen an die Klimasicherheit zu entsprechen und ihre Gasanlagen zu dekarbonisieren, bieten diese Technologien zuverlässige Lösungen. Ununterbrochene Investitionen und Innovationen in diesem Bereich werden der Dreh- und Angelpunkt sein, der hilft, langfristige Nachhaltigkeit im weltweiten Energiesektor zu erreichen.