Sie wissen nicht wohin mit Ihrer Energie? Wie wäre es mit speichern? Nutzen Sie sie – wann immer Sie wollen, wo immer Sie wollen.

Power-to-Gas

Methanisierung von Kohlendioxid in kompakten mikrostrukturierten Reaktoren

Überschüssige Energie aus der regenerativen Energieerzeugung soll in geeigneter Weise gespeichert werden, um mit der meist intermittierenden Verfügbarkeit dieser Energieformen, z. B. Wind und Sonnenlicht, umgehen zu können. Die chemische Speicherung der elektrischen Energie durch Umwandlung von Kohlendioxid in Erdgas mit grünem Wasserstoff ist ein vielversprechender Weg, da das Erdgasnetz bereits gut ausgebaut ist. Bei diesem Ansatz kann das Kohlendioxid entweder aus erneuerbaren Quellen oder aus nicht erneuerbaren Quellen wie Biogasanlagen oder Industrieanlagen stammen.

Die Methanisierung von Kohlendioxid, insbesondere in Gegenwart von Methan, bringt mehrere Hauptprobleme mit sich, die adäquat berücksichtigt werden müssen:

  • Die angewandte Reaktortechnologie muss den erforderlichen dynamischen Betriebsbedingungen des heterogen katalysierten Methanisierungsprozesses optimal angepasst sein.
  • Da die Methanisierung ein exothermer Gleichgewichtsprozess ist, ist ein ausgezeichnetes Wärmemanagement erforderlich.
  • Die verwendeten Katalysatoren müssen eine hohe Selektivität für den Methanisierungsprozess aufweisen, um die konkurrierende umgekehrte Wasser-Gas-Shift-Reaktion weitgehend zu vermeiden.
  • Erhebliche Mengen von Schwefelverbindungen, die in Kohlendioxid aus Biogasanlagen vorkommen, müssen entfernt werden.
  • Die verwendeten Katalysatoren müssen eine verbesserte Stabilität gegenüber kleinen Mengen Schwefel aufweisen, um ihre Aktivität zu erhalten.

 „IMM-Methanisierungs-Kompaktreaktortechnik und Katalysatortechnik - robust und maßgeschneidert für die Reaktion sowie den dynamischen Betrieb“


Gegenwärtig beruhen größere Methanisierungsanlagen meist auf der zweistufigen Festbett-Röhrenbündelreaktor-Technologie. Speziell für Kohlendioxid aus Biogasanlagen haben wir einen zweistufigen katalytischen Methanisierungsprozess entwickelt. In einem ersten Schritt wird Kohlendioxid teilweise mit Hilfe eines monolithischen Reaktors umgewandelt, der mit hochtemperaturbeständigen Katalysatoren beschichtet ist. Das verbleibende Kohlendioxid reagiert anschließend in einem ölgekühlten Wärmetauscherreaktor, der mit einer wesentlich niedrigeren Temperatur betrieben wird. Auf diese Weise konnte eine mehr als 97 prozentige Umwandlung des in der Prozesszuführung enthaltenen Kohlendioxids erreicht werden. Die optimale Ausnutzung der Massen- und Wärmeströme sowie die Wärmeintegration ermöglichen einen hochdynamischen Betrieb.

 

Angebot an unsere Kunden

Profitieren Sie von 20 Jahren Erfahrung in der Katalysatorentwicklung und Reaktorentwicklung für eine Vielzahl von Reaktionen (Brennstoffaufbereitung, Verbrennung, Brennstoffsynthese und viele andere). Langzeittests unserer Katalysatoren im Labormaßstab haben die hohe Selektivität und Stabilität sowie die starke Beständigkeit gegen Spuren von schwefelhaltigen Verbindungen nachgewiesen. Die Robustheit unserer Plattenwärmeaustauscher-Reaktortechnologie hat sich in praktischen Anwendungen unter den Bedingungen von Start-up, stationärem Betrieb und Lastwechseln für eine Vielzahl von Anwendungen bewährt. Die Reaktorherstellung kann durch kosteneffiziente Herstellungsverfahren erfolgen. Darüber hinaus eignet sich die angewandte Technologie für den Bau modularer Anlagen, die sich leicht mit anderen Kohlendioxidquellen koppeln lassen und somit deren Montage, Installation und späteren Betrieb erleichtern.