Fachhochschule Lippe und Höxter. Einspeisung von Biogas in Gasnetze. 11. Januar Biogas-Aufbereitung mittels der drucklosen Aminwäsche

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1 Fachhochschule Lippe und Höxter Einspeisung von Biogas in Gasnetze 11. Januar 2008 Biogas-Aufbereitung mittels der drucklosen Aminwäsche Verfahren in der Praxis MT-Energie GmbH & Co. KG Dipl.-Ing. Karsten Wünsche

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4 Serienfertigung Grossanlage Prototypen Pilotanlage Laboranlage Autoklaven

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10 Aufbereitung drucklose Aminwäsche

11 Anlagenaufbau Fermenter Erdgasnetz GPL2 GPL1 Nachgärer Rohbiogas CO2 Wärme Biomethan Rohbiogas

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14 Aufbereitung drucklose Aminwäsche

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16 ; biologische Entschwefelung

17 ; biologische Entschwefelung

18 Fermenter mit Entschwefelungsnetz

19 Fermenter mit Entschwefelungsnetz im Einsatz

20 ; biologische Entschwefelung biologischer Entschwefelung mit technischem Sauerstoff [%] Luft-Entschwefelung Sauerstoff-Entschwefelung Keine Entschwefelung Luft-Entschwefelung ppm CH4_ CO2_

21 Wirtschaftlichkeit der Aufbereitung nach dem BCM Verfahren an Hand einer Aufbereitung von 500 Nm³ Rohbiogas pro Stunde Methankonzentration durch Aufbereitungsverfahren würde bedeuten für H-Gasgebiete ab 11,0 Hs,n sich der Methananteil reduziert auf 98% (LPG Zusatz - Erhöhter Brennwert) 96% bei 0,60 je ltr. LPG 94%

22 Verbrennungskalorimeter Union CWD 2005 Gasarten: Erdgas Roh - Biogas Biomethan - Erdgas Genauigkeit: Brennwert Dichte Wobbeindex : -/+ 1 % v. MW : -/+ 0,5 % v. MW : -/+ 1 % v. MW

23 Mit biologischer Entschwefelung (ca. 1Vol% Luft im Rohbiogas)

24 Mit biologischer Entschwefelung (ca. 0,2Vol% Sauerstoff im Rohbiogas)

25 ; L-Gas Qualität Methan Luftzumischung O 2 -Konzentration Wobbe - Index ,0 15, ,5 14, %-Grenze 14,0 CH 4 -Konzentration im Gemisch Luftzumischung [Vol.-%] 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Sauerstoff-Konzentration [Vol.-%] 13,5 L-Grenze 12,5 12,0 11,5 11,0 Wobbe - Index [kwh/m³] ,6 8,8 9,0 9,2 9,4 9,6 9,8 10,0 10,2 10,4 10,6 10,8 11,0 H S,n [kwh/m³] 0,0 10,5 Quelle: GWI Essen

26 ; H-Gas Qualität Quelle: GWI Essen

27 ; Methanverluste Von Mai bis Dezember 2007 konnten die Methanverluste stabil auf unter 0,05 % reduziert werden. Problematik Methanschlupf ist gelöst! ppm entsprechen etwa 0,2 % Methanverlust ppm Methan :00:00 02:24:00 04:48:00 07:12:00 09:36:00 12:00:00 14:24:00 16:48:00 19:12:00 21:36:00 00:00:00 Uhrzeit Innogas-Fachtagung 29./ Waschlösung 1 Waschlösung 2 Waschlösung 3

28 Wirtschaftlichkeit der Aufbereitung nach dem BCM Verfahren an Hand einer Aufbereitung von 500 Nm³ Rohbiogas pro Stunde Methanbilanz Methanbilanz Methanschlupf (Verlust) durch Aufbereitungsverfahren 0,1% Verlust an Brennwert in kwh durch Aufbereitungsverfahren Erhöhter Aufwand an Biogas aus dem Methanschlupf (5,5 Ct. Je kwh) 1.166

29 ; H-Gas Qualität Wirtschaftlichkeit der Aufbereitung nach dem BCM Verfahren an Hand einer Aufbereitung von 500 Nm³ Rohiogas pro Stunde Methanschlupf (Verlust) durch Aufbereitungsverfahren würde bedeuten Der Methanverlust erhöht auf 1% (Entgangener Brennwert Methan bei 2% ,5 Ct. je kwh) 3% % %

30 ; Waschmittelbedarf Kohlendioxid in g/l nach Absorption nach Desorption Hub DEA-Konzentration in % Innogas-Fachtagung 29./ in Dessau

31 ; Kolonnendimensionierung 1,00000 Biogasreinigung zu Biomethan Umsatzkurve mit dem BCM - Verfahren 0, , ,70000 CO2-Umsatz [-] 0, , , , , , , ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 Kolonnenschütthöhe in [m] Aminwäsche Innogas-Fachtagung 29./ in Dessau

32 ; 2. Regenerationsstufe Mit dem BACKFLASH -Verfahren kann der Energieaufwand für die Desorption deutlich gesenkt werden. Biogasvolumen Nm³/h BCM-Biomethananlage Vergleich 1 Regenerationsstufe mit BACKFLASH-Regeneration Regenerationsenergie 11 kw 1RS RS RS/1 RS 00:00:00 02:24:00 04:48:00 07:12:00 09:36:00 12:00:00 14:24:00 16:48:00 19:12:00 21:36:00 00:00:00 Uhrzeit Leistungssteigerung in % Innogas-Fachtagung 29./ in Dessau

33 ; 2. Regenerationsstufe Die erforderliche thermische Leistung für die Regeneration kann mindestens auf 70 % reduziert werden. An weiteren Senkungen arbeiten wir. min.thermische Regenerationsleistung kw/nm³ Biogas 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Biomethanerzeugung mit BCM-Verfahren BCM-SORB-A MEA Biogaszusammenstzung CO2-Gehalt in Vol.% Innogas-Fachtagung 29./ in Dessau

34 Verfahrensvorsprung arbeitet drucklos (daher geringer Verschleiß) Reinigung erfolgt über eine Gaswäsche (kontinuierliches Verfahren) Reinheit des Gases ist entscheidend höher, als bei herkömmlichen Systemen Methanschlupf ist minimiert: hohe ökologische und ökonomische Effizienz sehr stabiler Reinigungsprozess bei konstanter Biomethan-Qualität kostengünstiger Anlagenbetrieb

35 Weitere Verfahrensschritte Prüfung von Materialien und Dichtwerkstoffen in Abhängigkeit der Betriebsstunden Installation einer zweiten Regenerationsstufe im Januar 2007 Prozesschemische Optimierung Optimierung der Komponenten Erprobung und Weiterentwicklung Messtechnik Serienfertigung

36 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!