TR201815054T4 - Bir gaz şebekesine verilebilen bir gaz karışımı hazırlamak için yöntem ve buna uygun sistem. - Google Patents

Abstract

Buluş, bir gaz şebekesine verilebilen çok yüksek metana sahip bir gaz karışımının oluşturulması için bir yöntemle ilgilidir. Bu yöntemde gaz karışımı gaz şebekesinin tabi olduğu besleme koşullarına göre uygunlaştırılır, burada uygunlaştırmadan önce gaz karışımının oluşturulması için en az iki gaz akımı birlikte verilir, ilk gaz akımı katalitik metanlaştırma ile üretilen metan miktarı yanında ilk gaz akımı ile ilgili ilk bölümünde sahip olduğu en az bir kalan bileşene sahiptir ve ikinci gaz akımı çok yüksek metan içerir, burada birlikte verildikten sonra gaz karışımına bağlı kalan bileşenin ikinci bölümü ilk bölüme göre daha azdır ve/veya birlikte verildikten sonra gaz karışımının metan oranı ilk gaz akımına göre daha yüksektir. Buluş aynı zamanda karbondioksit yanında katalitik metanlaştırma ile üretilen metan içeriğine sahip olan ilk gaz akımından karbondioksit oranının en azından kısmen bir ilk gaz yıkama ile ayrıldığı ve farklı bir kaynağa, özellikle bir biyogaz sistemine dayanan ikinci bir gaz sisteminden gelen yüksek metan oranına sahip karbondioksitin en azından bir bölümünün ikinci bir gaz yıkamada ayrıldığı, bu sırada her iki gaz yıkama için ilgili yıkama sıvısı yenilemesinin birlikte aynı yerde gerçekleştiği bir yöntemle ve yöntemin uygulanması için yapılan bir sistemle ilgilidir.

Description

TARIFNAME BIR GAZ SEBEKESINE VERILEBILEN BIR GAz KARISIMI HAZIRLAMAK IÇIN YÖNTEM VE BUNA UYGUN SISTEM Bulus yogun metan içerikli iki gaz akimi hazirlamak için bir yöntem ve bir sistemle ilgilidir.

Ilk olarak gaz karisiminin gaz sebekesinin tabi oldugu besleme kosullarina göre uygunlastirildigi, gaz sebekesine verilebilen çok yüksek metan oranina sahip bir gaz karisiminin hazirlanmasi için bir yöntem ve mevcut bulusa uygun yöntemle kombinasyon içinde kullanilabilen, yönteme uygun bir sistem açiklanmistir.

Bu türdeki yöntem ve sistemler iyi bilinmektedir ve genelde G260/262 normlari) uygun sekilde bir gaz sebekesine verilmesi gereken alanlarda kullanilir. Örnek olarak önce örnegin %60 metan ve %40 karbondioksit içeren (diger temel parçalar burada dikkate alinmamistir) islenmemis biyogazin üretildigi, ardindan islenmemis biyogazin bir gaz isleme sürecinde içerdigi karbondioksitin büyük bölümünün ayrilmasi ile biyometana çevrildigi bir biyogaz sistemi söylenebilir.

Biyometanin gaz kalitesi ölçülür ve biyometanin degistirme gazi veya ek gaz olarak gaz sebekesine verilmesi için, gaz sebekesine verme için gereken kosullar (kuruluk, yanma degeri ayari, basinç adaptasyonu, odorizasyon) uygun sekilde uygulanir.

Yöntem teknigi açisindan uygunlastirmadan önce gaz karisiminin olusturulmasi için en az iki gaz akiminin birlikte verilmesi öngörülmüstür, ilk gaz akimi katalitik metanlastirma ile olusturulan metan miktari yaninda ilk gaz akimi ile ilgili ilk oraninda sahip oldugu en az bir kalan bilesen içerir ve ikinci gaz akimi çok yüksek metan içerigine sahiptir, burada gaz karisiminda birlikte verildikten sonraki kalan bilesenlerin ikinci orani ilk orana göre daha düsüktür ve/veya birlikte verildikten sonra gaz karisiminin metan içerigi ilk gaz akiminda olana göre daha yüksektir.

Farkli kaynaklardan gelen iki gaz akiminin birlikte verilmesi ile ortaya çikan gaz karisiminin uygunlastirilmasi ile besleme amaci için bir gaz akiminin bilesiminin istenmeyen özellikleri bu özelliklerle ilgili olarak› baska özelliklere sahip diger gaz akimi ile birlikte verilmesi ile uygun duruma getirilebilir.

Böyle bir özellik her bir gaz akimindaki ve birlikte verilen gaz karisimindaki metan orani olabilir, ayrica farkli kalan bilesenlerin orani, özellikle hidrojen orani da olabilir.

Metanlastirma reaksiyonu kimyasal esit kütle ile belirlenen alan disinda bir gaz karisimi üretilebilir.

Her iki gaz akimindan biri bir reaksiyona giren gazin (edukt) katalitik metanlastirmasindan ortaya çikar ve metanlastirma reaktöründen çiktiktan sonra metan yaninda ana bilesen olarak genelde karbondioksit ve hidrojen içerir.

Birlikte verilmeden önce ilk gaz akiminin bu hidrojen orani %6 veya altinda, tercihen %4 veya altinda, özellikle %3 veya altinda olabilir.

Birlikte verilmeden önce ilk gaz akiminin metan orani için %92 veya 'üstünde, tercihen %94 *veya *üstünde, özellikle %96 *veya üstünde bir oran faydali görülmektedir. Özellikle ilgili normlari karsilayan bu ilk gaz akimina karsin bulusa uygun birlikte verme ile talep edilen normlar üzerinde iyilestirilmis gaz kalitesine ulasilabilmektedir.

Bir diger kalan bilesenin, özellikle karbondioksitin ilk gaz akimi olusturulurken elde edilen orani birlikte verilmeden önce en azindan kismen ayrilabilir, böylece ilk gaz akiminda bundan sadece %4 veyar dahar azi, tercihenr %2 veyar dahar azi, özellikle %1 veya daha azi kalmaktadir.

Bu sekilde bir taraftan bir kalan bilesenin “inceltilmesi” ve diger taraftan diger kalan bilesenlerin “filtrelenmesi” prensipleri ile özellikle yüksek gaz kalitesine ulasilabilmektedir. Özellikle katalitik metanlastirma süreci bu sirada olusturulan reaksiyon sonucu olusan (produkt) gazin birlikte verilmesi açisindan yüksek karbondioksit orani zararina düsük hidrojen oranina ayarlanabilir.

Bu, örnegin reaksiyona giren (edukt) gazin nicel kimyasal oranlarinin CH4 tOplaminda metanlastirma sirasinda gerçeklesen reaksiyonlara l) Water gas shift reaction denilen CO + HZOCOZ + HZ,, 2) C0 metanlastirma denilen CO + 3 HZ - CH4 + HZO ve 3) COZ Metanlastirma denilen COZ + 4 HZ CH4 + 2 HZO, reaksiyona giren (edukt) gazin artan karbondioksiti içermesiyle modifize edilmesi ile gerçeklesebilir.

Metanlastirilan reaksiyon sonucu olusan (produkt) gazin orani buna karsin yukaridaki denklem ile açiklanan reaksiyonlarin esit kütle kosulu ile sinirlandirilir.

Ikinci gaz akimi için bilesimi açisindan birlikte gönderilmeden önce %94 veya üzerinde, tercihen %96 veya üzerinde, özellikle %98 veya üzerinde bir metan orani ve kalan bilesendeki hidrojenin %1 veya altinda, tercihen %O,5 veya altinda, özellikle %O,2 veya altinda olmasi tercih edilir.

Suni olusturulan dogalgaz yer degistirmede yüksek metan orani elde edilmesi için kural olarak ikinci gaz akimindan karbondioksit oraninin ayrilmasi gereklidir.

Bunun için uygun teknolojiler teknik olarak yüksek karbondioksit ayirma derecesi ile, örnegin C02'nin yikama sivisinda çözeldigi, bir yenilenme ünitesine pompalandigi, orada yenilenme sirasinda serbest birakildigi ve yeni bir COZ alimina verildigi yikama olarak mevcuttur.

Amin yikamaya dayali gaz isleme örnek olarak verilebilir.

Ilk gaz akiminin ikinci gaz akimina olan miktar orani birlikte verilme sirasinda l:5 veya üzerinde, tercihen l:4 veya üzerinde, özellikle l:3 veya üzerinde ve/veya 6:5 veya altinda, tercihen 1:1 veya altinda, özellikle 2:3 veya altinda olabilir.

Bu sekilde ikinci gaz akiminda uygun sekilde düsük hidrojen oraninda ve katalitik metanlastirmanin uygun kumandasinda birlikte verilen gaz karisiminda memnun edici oranda düsük hidrojen içerigine ulasilabilir.

Bu, amaca uygun olarak %2 veya altinda, tercihen %l,5 veya altinda, özellikle %1 veya altinda olmalidir, burada gaz karisiminin relatif metan orani %96 üzerinde, tercihen %97 üzerinde, özellikle %98 üzerinde olmalidir.

GB 1 391 034, arka arkaya devreye giren iki temizleme kademesinin ayni yikama sivisi ile çalistigi metan üretimi yöntemini açiklamaktadir. iki yikama maddesini akiminin birlikte verilmesi ile Yukarida açiklanan birinci ve ikinci gaz akiminin birlikte verilmesinden bagimsiz olarak bulus Istem l'e uygun bir yöntem ile ilgilidir.

Karbondioksit yaninda katalitik metanlastirma ile olusturulan metan miktarina sahip olan bir ilk gaz akimindan bir karbondioksit oraninin en az kismen bir ilk gaz yikama ile ayrildigi ve farkli bir kaynaga, özellikle bir biyogaz sistemine dayanan ikinci bir gaz akiminda yüksek metan içerigine sahip karbondioksitin en azindan bir bölümünün ikinci bir gaz yikamada ayrildigi bu yöntemde her iki gaz yikama için ilgili yikama sivisinin yenilenmesi ayni yerde birlikte gerçeklesir.

Buna göre sadece COZ geri kazaniminin kolaylastirilmasi saglanmaz, ayni zamanda tekrar kazanilan COZ'nin metan üretimine kolay biçimde geri verilmesi olanagi saglanir.

Tercihen bir Amin yikama kullanilabilir, fakat bulus bununla sinirlanmaz.

Bulusa göre katalitik metanlastirmasi ilk gaz akiminin kaynagini olusturan ayrilan karbondioksit reaksiyona giren (edukt) gazin olusturulmasina dahil edilir.

Bu sekilde sadece çok iyi degistirme kalitesine sahip olan verilebilir gaz karisimi ikinci gaz akimina göre daha yüksek miktarda hazirlanmaz, ayni zamanda bu yöntemde geri dönüsümlü madde olarak görülen karbondioksit sera gazinin daha az serbest birakilmasina sahip gaz karisimi da elde edilir.

Amaca uygun bir uygulama formunda katalitik metanlastirma yüksek basinç altinda gerçeklesir.

Bunun için ikinci gaz akimindan karbondioksit ayrilmasi sirasinda gerçeklesen, ayrilma için kullanilan yikama sivisindan karbondioksit geri kazanimi yüksek. basinç altinda örnegin 4 ila 7 bar alaninda gerçeklesebilir.

Bu baglamda karbondioksit ayirma için kullanilan teknik için tercihen Amin yikama düsünülür. Özellikle ilk gaz akimindan karbondioksit ayirma için kullanilan amin içerikli yikama sivisinin yenilenmesi, ikinci gaz akimi için yikama sivisi ile ayni yerde gerçeklesir, yani, her iki gaz akimi için ayni yenilenme sistemi, fakat ayri yikama sütunu öngörülebilir.

Ayrica bulus amaca uygun olarak, yikama sivisi yenilenmesi için ekzotermik katalitik metanlastirma reaksiyonundan kazanilan isinin kullanilmasini, özellikle bir devirdaime verilen isi transfer sivisinin, özellikle bir termal yagin kullanilmasini öngörmektedir.

Bu sekilde yikama sivisi yenilenmesi, özellikle amin yenilenmesi ek enerji akisi olmadan ya da çok düsük ek enerji akisi ile saglanabilir.

Bulusun bu konusu ayni sekilde gaz akimlarinin birlikte verilmesinden bagimsiz olarak açiklanmistir ve bagimsiz biçimde patenti alinabilir olarak görülmektedir.

Bir reaksiyona giren (edukt) gazin katalitik olarak bir ilk gaz akimina verilebilen bir reaksiyon sonucu olusan (produkt) gaza metanlastirildigi, ekzotermik metanlastirma sirasinda elde edilen isi enerjisinin, farkli bir kaynaktan, özellikle bir biyogaz sisteminden gelen yogun› metanli ikinci bir gaz akiminin karbondioksit oraninin ayrilmasini saglayan bir yikama sivisinin yenilenmesine dahil edildigi, özellikle yikama sivisi yenilenmesi sirasinda tekrar serbest kalan karbondioksitin katalitik metanlastirma için reaksiyona giren (edukt) gazin bir temel parçasini olusturdugu bir yöntem bulus ile birlikte kullanilabilir.

Bunun yaninda amaca uygun veya gerekliyse yikama sivisi yenilenmesi için COZ ayirma öncesinde, özellikle blok isi güç istasyonu araciligiyla ikinci gaz akimindan çikan gaz oraninin yanmasindan elde edilen isi da kullanilabilir. Özellikle tercih edilen bir uygulama formunda ikinci gaz akiminin temeli, islenmemis biyogazin kükürt gidermesi veya islenmemis biyogazin temizlenmesi dahil olmak üzere bir biyogaz sistemidir.

Bu kaynak özellikle karbondioksit ayirma sonrasi düsük hidrojen ve çok yüksek metan içerigi için uygundur.

Ayrica önceden mevcut olan bir biyogaz sistemi, yukaridaki yöntem özelliklerine uygun biçimde uygulanan katalitik metanlastirma araciligiyla sonradan devreye giren bir gaz isleme ile uygun biçimde donatilir, böylece verilebilir toplam gaz miktari artar ve zararli COZ'nin serbest birakilmasi azaltilabilir.

Bu baglamda amaca uygun olarak, biyogaz sistemine ve/veya bu ön devreli sistemlerden birine, örnegin biyogaz hijyenlestirme sistemine bir elektrolitik hidrojen üretiminden elde edilen atik isinin verilmesi öngörülmüstür, burada olusturulan hidrojen katalitik metanlastirma için reaksiyona giren (edukt) gazin bir bölümüdür.

Bu konu da yukarida açiklanan ortak yikama sivisi yenilenmesi ve yenilenme için isi hazirlama konulari gibi burada uyarlamadan önce her iki gaz akiminin birlikte verilmesinden Biyogaz sisteminde olusan islenmemis biyogazin bakteriyel ön kükürtten arindirilmasi için elektrolitik hidrojen üretiminde birlikte üretilen oksijen de kullanilabilir.

Bu diger ortak etki de burada her iki gaz akiminin birlikte verilmesinden bagimsiz olarak açiklanmistir ve bagimsiz olarak patenti alinabilir görülmektedir.

Yöntemin amaca uygun bir diger yapilandirmasinda birlikte verilen ilk ve ikinci gaz akiminin miktar oranlari ve/veya mutlak hacim akimlari belirlenir ve özellikle kaydedilir.

Bu sekilde her bir gaz akiminin ortak olusturulan ve verilen gaz karisimina katkisi belirlenir ve ayri hesaplama için dikkate alinir.

Bu, ayrica her iki gaz akiminin islenmesi tek elde bulundugunda fakat gaz akimlarinin farkli kaynaklari esit beslenen gaz miktarinda farkli degerlendirmeye neden oldugunda da Önemlidir.

Düzenek teknigi açisindan bulus Istem 10'a uygun bir sistem önermektedir.

Sisteni özellikle yukarida. açiklanan, diger yönteni konularinin uygulanmasi için yapilmistir ve Istem ll'de listelendigi gibi bunun için uygun düzeneklere ve/veya hatlara sahiptir.

Ayrica bulusa uygun yöntemin uygulanmasi amaciyla böyle bir sistemde kullanim için bir veya daha fazla kademeli, özellikle iki kademeli metanlastirma reaktörü hazirlanir veya bulusa uygun yöntemin 'uygulanmsir için. bir` metanlastirma. reaktörünün kullanimi açiklanmistir, özellikle metanlastirma sürecinde dönüstürülen hidrojenin üretilmesi için bir elektrolizör ile birlikte yapisal bir birim olarak.

Bulusun diger özellikleri ve avantajlari asagidaki, bulusun bir uygulama örneginin sekiller yardimiyla ayrintili açiklamasinda mevcuttur.

Tek sekil olan Sekil 1, bulusa uygun yöntemin somut bir uygulamada açiklanmasini saglayan, birçok bilesenden olusan bir sistemi sematik olarak göstermektedir.

Gösterilen sistem biyogaz üretimi için kullanilabilen bir atigi (R) ham madde olarak, bir akim sebekesinden (5) hazirlanan elektrik gücü (PEL) kullanimi altinda bir gaz sebekesine (2) verilebilen çok yüksek metan oranina ve çok düsük hidrojen oranina sahip bir gaz karisimina (AB) dönüstürmektedir, bu sirada (her durumda elektrik gücü (PEL) mevcutken) önemli miktarda karbondioksit serbest birakilmaz.

Gaz sebekesine (2) verilen gaz (gaz karisimi) (AB) bu uygulama örneginde saat basina 925 normal kübik metrelik (Nm3/h) bir hacim akiminda dogalgaz yedegi olarak degistirme gaz kalitesinde gaz sebekesine (2) verilir. hidrojen ve karbondioksit oranina sahiptir.

Ayrica bir besleme sistemine (l) verilen gaz (AB) gaz sebekesinin (2) tabi oldugu besleme kosullarina uygun duruma getirilir.

Bu, bilinen sekilde bir gaz kurutmasi, butan veya propan verilmesi ile talep edilen yanma degerine yanma degeri ayari ve gaz sebekesine (2) basinç adaptasyonu için gaz basinç artisi içerir.

Gerekirse uygunlastirmanin uygun biçimde uygulanmasi için besleme sisteminde (l) bilinen uygun ölçüm sistemleri ile gaz kalitesi bilesimi ve/veya diger parametreler ölçülür.

Uygunlastirilacak gaz burada besleme sistemine (l) birlikte verilen, farkli kaynaklara bagli iki gaz akimindan olusur.

Metanlastirma ve gaz üretimi / islenmesi arasinda ortak bir yikama sivisi yenilenmesi ve/veya isi baglantisinin bir diger uygulamasi için gösterilmeyen ayrilmis bir uygunlastirma ve gaz sebekesine verme gerçeklesebilir. Önce besleme sistemine (1) bu uygulama örneginde yakls. 330 6 3 Nm3/h gaz hacmi akimi ile verilen ilk gaz akimi (A) açiklanmistir.

Ilk gaz akiminin (A) kaynagi, bu uygulama örneginde 6,3 MW isletimli, baslica temel parçalari akim sebekesinden (5) hazirlanan elektrik gücünün (PEL) kullanimi altinda hidrojen üretimi için bir elektrolizör ve örnegin iki kademeli yapilan ve yüksek basinç altinda çalisan, içinde reaksiyona giren (edukt) gazin elektrolitik olusturulan hidrojenden ve iletilen karbondioksitten bilinen sekilde katalitik metanlastirildigi reaktör olan bir degistirme sistemidir (30).

Degistirme sisteminin (30) metanlastirma reaktörü çikisinda üretilen reaksiyon sonucu olusan (produkt) gaz ilk gaz akiminin (A) bir kesitinde (Al) yüksek basinç altinda, bu uygulama örneginde yakl. 5 bar altinda ve 350 Nm3/h gaz hacmi akiminda ihmal edilebilir kalan temel parçalarina kadar` bir yikama sütununun (3) asagidaki bilesimine verilir: Bu bilesimde bir reaksiyon sonucu olusan (produkt) gaza ulasilmasi için örnegin reaksiyona giren (edukt) gaz bilesiminin karbondioksit fazlasi biçiminde metanlastirma reaksiyon denklemi için belirtilen bir nicel kimyasal oranindan sapmasi ile katalitik metanlastirma reaksiyon sonucu olusan (produkt) gazda düsük hidrojen oraninda ayarlanir.

Bu yikama sütununda (3) ilk gaz akiminda (A) ilk kesitte (A1) elde edilen karbondioksitin büyük bölümü ayrilir.

Bu uygulama örneginde bunun için ayirma teknolojisi olarak bir Amin yikama kullanilmistir ve yikama sütunu (3) isletimi ayni sekilde yüksek basinç altinda, burada yakl. 5 bar altinda uygulanir.

Ilk gaz akiminin (A) kesitinde (Al) baskin olan basincin kullanilmasi nedeniyle yikama sütunu (3) örnegin atmosfer kosullarinda olandan daha küçük yapilabilir.

Yikama sütunu (3) Çikisina sinir olan bir diger kesitte (A2) ilk gaz akimi (A) bu uygulama örneginde yakl. 330 6 3 Nm3/h gaz hacmi akimina ve %97 metan, %2 hidrojen› ve %1 oraninda karbondioksit bilesimine sahiptir.

Simdi besleme sistemine (1) yakl. 600 Nm3/h hacini akiminda verilen ve orada ilk gaz akimi (A) ile birlikte verilen ikinci gaz akimi (B) açiklanmistir.

Ikinci gaz akimi (B) kaynagi bu uygulama örneginde, burada biyogaz için degerlendirilebilen atigi (R) hammadde olarak isleyecek durumda olan bir biyogaz sistemidir (lO).

Atik (R) biyogaz sistemine (lO) verilmeden önce bir hijyenlestirmeye (6) tabi tutulur, burada mevcut olan mikroplar yakl. 90° isitma ile öldürülür.

Biyogaz sistemi (10), çikisinda önceden biyogaz sisteminde (10) kükürtü alinmis ve orada temizlenmis islenmemis biyogazin lOOO Nm3/h gaz hacmi akimi olusacak sekilde çalisir.

Iletilen hammadde (R) türüne göre islenmemis biyogazin metan orani ve karbondioksit orani, yani çok az miktarda içerdigi kalan bilesenlere ve kirin içerdigi ana bilesenlere kadar degisebilir.

Ikinci gaz akiminin (B) ilk kesitinde (Bl), ikinci gaz akiminda (B) bulunan karbondioksitin büyük bölümünün örn. atmosfer kosullari altinda ayrildigi bir` gaz isleme sistemi (20) devreye alindigindan bu 'versiyon devami için kosullara baglidir.

Bu uygulama› örneginde bir Amin yikama. ile uygulanan, yikama sütununda (23) amin içerikli yikama sivisinin gazda bulunan karbondioksiti aldigi ve ardindan Amin yenilenmesinde (24) isitma altinda tekrar serbest biraktigi isleme, gaz isleme sisteminin (20) temel parçasidir.

Amin yikama teknikte bilinmektedir ve burada ayrica açiklanmamistir.

Yukarida açiklandigi gibi diger yikama yöntemleri de dikkate alinabilir.

Gaz isleme sistemi (20) bu uygulama örneginde yüksek ayirma derecesinde yapilmistir, böylece ikinci gaz akimi (B) gaz islemede takip eden kesitte (B2) 600 Nm3/h gaz hacmi akiminda yakl. %99 metan oranina sahiptir ve önlenemeyen, ihmal edilebilir miktarda içerdigi kalan temel parçalar yaninda yakl. %1 oraninda karbondioksite sahiptir.

Ilk gaz akiminin (A) ve ikinci gaz akiminin (B) birlikte verilmesinden sonra elde edilen ve besleme sisteminde (1) uygun hale getirilecek olan gaz karisiminin bilesimi, her bir gaz akiminin bilesimi yaninda gaz hacmi akimina da baglidir.

Bu uygulama örneginde ilk gaz akiminin (A) ikinci gaz akimina (B) olan gaz hacmi akimi orani yaklasik olarak 1:2'dir, böylece son karisimin (AB) hidrojen orani ilk gaz akiminin (A) kesitindeki (A2) hidrojen oranina göre azalmistir ve sadece %1 veya daha azdir.

Bu uygulama örneginde son karisimin (AB) metan orani da ilk kesitteki (A2) ilk gaz akiminda (A) olanla karsilastirildiginda %98 üzerine çikmaktadir.

Verilen gaz (AB) için ayarlanan hidrojen oranina ve akimlarin (A ve B) gaz bilesimlerine göre kesitteki (A2) ilk gaz akiminin (A) ve kesitteki (B2) ikinci gaz akiminin (B) gaz hacmi akimlari ilk gaz akiminda elde edilen hidrojene bagli olarak uygun. biçimde ayarlanir biyogaz sistemi (10) ile baglantili olarak uygun biçimde ebatlandirilir. islenmemis biyogazin bir bölümü. ikinci gaz akiminin (B) ilk kesit (B1) alaninda çatallanabilir, burada çatallanan islenmemis biyogaz (D) bir hat kesiti (Dl) üzerinden, örnegin bir blok isi güç istasyonuna (8), dogrudan yanma reaksiyonu ve isi üretimi için verilebilir.

Bunun yaninda blok isi güç istasyonu (8) tarafindan üretilen isi dogrudan Amin yenilenmesi (24) için kullanilabilir (hatlar G2, 612), bu sirada blok isi güç istasyonu (8) tarafindan üretilen elektrik enerjisi yerinde kullanilir veya gerekirse akim Sebekesine verilir.

Istege bagli olarak çatallanan islenmemis biyogaz (D) ek olarak veya alternatif olarak, hijyenlestirme (6) için gereken isi miktarinin verilmesi için (hatlar F2 ve Fl2) bir isi kazaninda (7) yakilabilir.

Her bir gaz akimindan (A ve B) gelen gaz miktari, gaz sebekesine (2) verilen gaz karisiminin farkli kaynaklara düzenlenebilmesi için uygun ölçüm bilgilerinden dogrudan belirlenir veya dolayli olarak belirlenir.

Bu, öncelikli bilgilerin bagimsiz besleme istasyonlarindan alindigi ayri besleme alternatifinde gerekli degildir.

Prensip olarak her iki gaz akimi (A ve B), gaz akiminda bulunan bilesenlerin diger degisim etkisi olmadan gerçeklesebilir.

Uygulama örnegi istege göre tek tek veya kombinasyon içinde uygulanabilen, asagida açiklanan baglantilari öngörmektedir: Önce bu uygulama örneginde katalitik metanlastirma için gerekli karbondioksitin tamamen veya kismen hazirlanmasi amaciyla ikinci gaz akiminin (B) gaz isleme sisteminin (20) Amin yenilenmesi (24) tarafindan amin içerikli yikama sivisinin yenilenmesi sirasinda serbest birakilan karbondioksitin ilk gaz akiminin (A) degistirme sistemine (30) gönderilmesi için bir gaz hatti (C) öngörülmüstur.

Burada karbondioksitin ön yogunlasma ile hazirlanmasi için Amin yenilenmesi yüksek basinç altinda, örnegin 4 ila '7 bar altinda uygulanabilir.

Bu uygulama örneginde Amin yenilenmesine sinir olan hat kesitinde (Cl) yakl. 400 Nm3/h karbondioksit akimi 4 ila 7 bar altinda hazirlanir, sistem boyutlandirmasinda bu uygulama C02- artan) orani katalitik metanlastirma için reaksiyona giren (edukt) gaz olarak degistirme sistemine (30) iletilir.

Uygun bir ayar için karbondioksit hattina (C) artan karbondioksit oranini (C3) disariya veren bir valf düzenegi (VC) yerlestirilir.

Bu uygulama örneginde, ikinci gaz akiminin (B) gaz isleme sisteminde (20) hazirlanan Amin yenilemenin (24) ilk gaz akiminda (A) yikama sütununda (3) uygulanan Amin yikamanin gerekli yenilenmesi için de kullanilmasi için diger bulus konularinin uygulanmasi öngörülmüstür.

Bu, yikama sütunu (3) ile .Amin yenileme (24) arasinda Amin yikama sivisinin degistirilmesi için bir sirkülasyon hatti (WA ) ile saglanmaktadir.

Bu sirkülasyon hatti (WB) gibi sadece sematik olarak gösterilmistir.

Degistirme sisteminin (30) elektrolizöründe katalitik metanlastirma için reaksiyona giren (edukt) gaz temel parçasi olarak kullanilan hidrojen yaninda prensip olarak disariya salinabilen veya nakledilebilen ya da doldurulabilen, bu uygulama örneginde 625 Nm3/h miktarinda oksijen de olusur.

Böyle bir olasi ek kullanim öncesi bu uygulama örneginde bir valf düzenegi (VE) araciligiyla üretilen oksijen akiminin (El) bir bölümü (EZ) nakledilir ve yakl. 3 Nm3/h miktarda biyogaz sisteminde (10) uygulanan, orada üretilen gazin kükürtten Ayrica bu sekilde biyogaz sisteminde (lO) azot iletilmesinin önlenmesi ile bir aerobik bozulma süreci uygulanabilir. Üretilen oksijenin bu uygulama örneginde ykl. 622 Nm3/h olan kalan miktari (E3) yukarida açiklandigi gibi uygun sekilde tekrar kullanilabilir.

Ilk gaz akimi (A) ile ikinci gaz akimi (B) ile birbirine baglanan bilesenler arasinda gaz/yikama sivisinin birlikte etki eden kullanimi ve degisiminin baglantisi yaninda bu uygulama örneginde degistirme sisteminde (30) ortaya çikan artik isinin gaz isleme sisteminde (20) Amin yenilenmesi (24) için kullanilmasini saglayan bir isi devir daimi (G) öngörülmüstür.

Böylece ekzoterm metanlastirmada degistirme sisteminin (30) metanlastirma reaktöründe elde edilen artik isi, burada 170°C sicaklik. seviyesinde hazirlanan sirküle olan bir termik. yag araciligiyla bu uygulama örneginde 300 ila 600 kW arasinda bir isi gücünde (hatlar Gl ve GlZ) Amin yenilenmesi (24) için kullanilir.

Böylece metanlastirma isleminde çatallanan gaz akimi (D) üzerinden kullanilmadan kalan daha fazla kullanilabilir COZ'ye ulasilir.

Ayrica degistirme sisteminin (30) daha düsük sicaklik seviyesinde, bu uygulama örneginde 70°'de biyogaz sistemi (10) için kullanilan faydali isiyi (F) burada 2000 kW'ye kadar güç kapsaminda hijyenlestirme (6) sirasinda isitma için de kullanmasi öngörülmüstür.

Bu, Sekilde güç kesiti (F1) ile gösterilmistir.

Yeterli isi akisinin› saglanmasi için isi devir daiminde (F) bir valf düzenegi (VF) ve hat (F3) üzerinden fazla isinin bir geri sogutmasi (9) baglanabilir.

Degistirme sirkülasyon hatti (W), daha yüksek bir sicaklik seviyesinde faydali isi hazirlama (G), daha düsük bir sicaklik seviyesinde faydali isi hazirlama (F) üzerinden ortak Amin yenilemesi (24) üzerinden yukarida açiklanan birlikte etki, ilk gaz akimi (A) ve ikinci gaz akimi (B) ortak besleme sistemi (1) üzerinden gaz sebekesine (2) verilmeyip, ayri besleme sistemleri üzerinden gaz sebekesine (2) ayri verildiginde de uygun sekilde kullanilabilir.

Ayrica degistirme sisteminin (30) sonradan kurulmasi ve yukarida açiklanan, önceden nevcut olan gaz besleme demetine (B) (biyogaz sistemi (10), gaz isleme sistemi (20), besleme sistemi) baglantisi ile önceden. mevcut olan sistem. sonradan takilabilir, böylece gaz sebekesine (2) verilen gaz üretilirken atmosfere zararli C02'nin serbest birakilmasi azaltilir veya tamamen önlenir.

Akim sebekesinden (5) alinan gerekli elektrik enerjisi (PEL) masrafinin azaltilmasi için degistirme sistemi (30) fasilali isletimde de çalistirilabilir, bu sirada akim sebekesinden (5) artan, rejeneratif kaynaklardan (rüzgar/günes) beslenen sebeke gücü fazla oldugundar ve alindiginda sistemi (30) tamr güçte çalisir, böylece toplam enerji açisindan elektrik gücünün (PEL) hazirlanmasi uygun görülmüyorsa sebeke kapatildiginda veya daha düsük güçle çalistigi sirada da sebeke stabilizedir.

Sekil açiklamasinda verilen ayrintilar ve özellikler bulusu sinirlayici degildir.

Daha ziyade tarifnamede ve istemlerde açiklanan özellikler tek tek veya kombinasyon halinde bulusun gerçeklestirilmesi için çesitli uygulama formlarinda uygulanabilir.

Claims (11)

ISTEMLER

1. Yönteni olup, Özelligi; bir reaksiyona› giren (edukt) gaz katalitik metanlastirmasinin ilk gaz akimi (A) kaynagini olusturdugu, karbondioksit yaninda katalitik metanlastirma ile üretilen metan miktarini da içeren bir ilk gaz akimindan (A) karbondioksit oraninin en azindan kismen bir ilk gaz yikama ile ayrilmasi ve farkli bir kaynaga bagli metan yogunluklu bir ikinci gaz akiminda (B) elde edilen karbondioksitin en az bir bölümünün ikinci bir gaz yikamada ayrilmasi, her iki gaz yikama için ilgili yikama sivisi yenilenmesinin birlikte ayni yerde (24) gerçeklesmesi ve ikinci gaz akimindan (B) ayrilan karbondioksitin reaksiyona. giren (edukt) gaz olusumuna. dahil edilmesidir.

2. Istem l'e göre yöntem olup, özelligi; her iki gaz yikamanin Amin yikama olarak amin içerikli yikama sivisi ile uygulanmasidir.

3. Istem 1 veya Z'ye göre yöntem olup, özelligi; yikama sivisi yenilenmesi için ekzotermik katalitik metanlastirma reaksiyonundan elde edilen isinin, özellikle bir devir daime verilen isi transfer sivisinin kullanilmasidir.

4. Istem 1 ila 3'ten birine göre yöntem olup, özelligi; yikama sivisi yenilenmesi için COZ'nin ayrilmasindan önce ikinci gaz akimindan çatallanan gaz bölümünün yanmasindan elde edilen isinin kullanilmasidir.

5. Önceki istemlerden birine göre yöntem olup, özelligi; ikinci gaz akimi kaynaginin bir biyogaz sistemi (lO) olmasidir.

6. Istem 5'e göre yöntem olup, özelligi; üretilen hidrojenin katalitik. metanlastirma için reaksiyona giren (edukt) gazin bir bölümü oldugu, biyogaz sistemine (lO) ve/veya bir baglantili sisteme, bir elektrolitik hidrojen üretiminde ortaya çikan isinin verilmesidir.

7. Istem 5 veya 6'ya göre yöntem olup, özelligi; biyogaz sisteminde üretilen islenmemis biyogazin bakteriyel ön kükürtten arindirma islemine bir elektrolitik hidrojen üretimi sirasinda birlikte üretilen oksijenin dahil edilmesi, üretilen hidrojenin katalitik metanlastirma için reaksiyona giren (edukt) gazin bir bölümü olmasidir.

8. Önceki istemlerden birine göre yöntem olup, özelligi; katalitik metanlastirmanin ikinci gaz akimindan ayrilan karbondioksitinin yogunlastirilmis formda iletilmesidir.

9. Istem 8'e göre yöntem olup, özelligi; yogunlastirilmis formun, ayirma sirasinda kullanilan yikama sivisinin yüksek basinç altinda, özellikle 4-7 bar altinda uygulanan yenilenmesi ile ortaya çikmasidir.

10. Metan yogunluklu iki gaz akiminin (A, B) olusturulmasi için sistem olup özelligi; bir ilk (A) gaz akiminin olusturulmasi için bir katalizatöre sahip metanlastirma reaktörü formunda bir ilk gaz olusturma sistemine, ikinci (B) bir gaz akiminin olusturulmasi için özellikle bir biyogaz sistemi formunda ikinci bir gaz olusturma sistemine (10), bir taraftan ilgili gaz akimindan karbondioksitin ayrilmasi için ayri bir gaz ayirma düzenegine (3; 23), diger taraftan kullanilan yikama sivisindan ayrilan karbondioksitin ayni yerde birlikte tekrar kazanilmasi için ortak bir yenileme düzenegine (24) sahip olan bir gaz isleme sistemine (3, 20) ve gaz olusturma sistemi çikisinin ilgili gaz ayirma düzenegi girisleri ile baglantisi (Al; B1) için, ilgili gaz ayirma düzenegi (3; 23) yikama sivisi çikislarinin ortak yenileme düzenegi (24) girisine baglantisi (WA, WB) için kesitli bir hat sistemine sahip olmasi, son kesitin (WA, WB) ortak yenileme düzeneginin (24) çikisinin ilgili gaz ayirma düzenegi (3; 23) yikama sivisi girislerine olan devam eden baglantisi ile birlikte yikama sivisinin sirkülasyonu için yapilmasi ve hat sisteminin yikama sivisi yenilemesinden (24) karbondioksit akisi için metanlastirma reaktörü girisine giden bir hatta (C) sahip olmasidir.

11. Istem lO'a göre sistem olup, Özelligi; sistemin: özellikle metanlastirma reaktörü ile birlikte yapisal bir birim (30) olarak bir elektrolizöre, gaz ayirma için, özellikle Amin yikama için ilk gaz hattina (A1, A2) yerlestirilen ilk düzenege, ikinci (23) ve istege göre ilk (3) gaz ayirma yikama sivisinin yenilenmesi için bir yenileme düzenegi (24) dahil olmak üzere gaz ayirma için ikinci gaz hattina (B2) bagli olan ikinci düzenege (20), isinin metanlastirma reaktöründen ve/veya elektrolizörden ikinci hatta bagli olan gaz isleme sistemine ve/veya ikinci gaz olusturma düzeneginin bunun yerlestirildigi kaynagina (10) iletilmesi için bir isi hat sistemine (F, G) ve/veya gaz akimlarinin birlikte verilmesinden sonra gaz karisiminin özelliklerinin ölçülmesi için ve/veya karisim oraninin ölçülmesi ve kaydedilmesi için ve/veya ilk ve ikinci gaz akiminin mutlak miktarinin ölçülmesi ve kaydedilmesi için bir ölçüm düzenegine sahip oldugu ve gaz hat sisteminin özellikle: ilk hatta bagli ilk gaz ayirmadan (3) ikinci hatta bagli ikinci gaz isletiminde (20) bulunan yikama sivisi yenilemesine (24) giden dördüncü hatta (WA) ve/Veya metanlastirma reaktörüne ek olarak çalisan bir elektrolizörden oksijen çikisi ve özellikle ikinci gaz olusturma düzeneginin biyogaz sistemi (10) olarak yapilan bir temel parçasina oksijen verilmesi için besinci bir hatta (E) sahip oldugu; özellikle Istem 1 ila 9'dan birine uygun bir yöntemin uygulanmasi için yapilmasi ve kumanda düzeneginin uygun biçimde kumanda edilebilmesidir.