elements36 - Evonik

10 ReSSoURCeneFFIZIenZ
333 Methan über den „Schlupf“ verloren gehen, weil ihre Selektivität
nicht groß genug ist. Eine ausreichend gute Trennung von
CO2 und Methan muss daher entweder mit energetisch aufwendigen
hohen Rückführströmen oder mit einer Serienschaltung
mehrerer Mem branen hintereinander erkauft werden – beides
erhöht die Investitions- und Betriebskosten. Oder das Verfahren
benötigt nachgeschaltet eine thermische Verwertung des methanhaltigen
Abgases, was in der Regel ebenfalls hohe Zusatzkosten
verursacht. Durch diese Schwächen waren bisherige
Membrantechnologien im Vergleich zu anderen Trennmethoden
weniger konkurrenzfähig.
Neues Evonik-Polyimid zeigt
optimale Trennleistung
In den vergangenen Jahren gelang es Membranspezialisten und
Polymerforschern von Evonik, besonders selektive Polyimidmembranen
zu entwickeln. Für die neuen Polyimidmembranen
setzen die Polymerchemiker auf eine speziell für die Herstellung
von Membranen optimierte Form des bewährten Polyimid P84®
von Evonik. Mit diesen Membranen wird in nur einem Schritt
Abbildung 6
Der mehrstufige Prozess
zur Aufbereitung
von Biogas von Evonik
Rohbiogas aus Fermenter:
ca. 53 % CH 4 , 47 % CO 2
Kompressor
10 bis 25 bar
Abbildung 7
Rückstrom
Erste Ergebnisse der mit
den Mem branen von
Evonik erzeugten Gas qualitäten:
Das Methan aus
dem Roh gas lässt sich auf
über 99 % aufreinigen
CH4­Produktgas CH4 im Rohgas
CO2 im Rohgas
CH4­Offgas elements36 Ausgabe 3|2011
Mehrstufenmembranverfahren
von Evonik
Gasgehalt [%]
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Produktstrom Biomethan:
(> 97 % Methan) 10 bis 25 bar
Schwachgasstrom,
vorwiegend aus CO 2 :
< 1 % Methan
bereits eine deutlich verbesserte Trennung von Kohlendioxid
und Methan möglich. Sie zeigen auch noch bei CO 2 -Partialdrücken
von bis zu 25 bar – wie sie bei der Biogasaufbereitung vorkommen
– eine stabile Selektivität und unterscheiden sich dadurch
von bisher am Markt verfügbaren Membranen.
Gemeinsam mit Creavis, der strategischen Forschungs- und
Entwicklungseinheit von Evonik, sowie dem Servicebereich Verfahrenstechnik
& Engineering wurde ein Verfahren entwickelt,
das die Trenneigenschaften der Polyimidmembranen optimal
nutzt. Die Module werden seit Kurzem mit zwei unterschiedlichen
Durchmessern und in zwei verschiedenen Längen gefertigt.
Derzeit erproben die Evonik-Experten die Produktionsmodule
im österreichischen Neukirchen an der Vöckla in einer
Testanlage. Das Rohgas stammt aus der Vergärungsanlage eines
Landwirts, der aus nachwachsenden Rohstoffen Biogas gewinnt.
Im vergangenen Herbst wurde in unmittelbarer Nähe zur Vergärungsanlage
ein Container installiert, der die gesamte Technik
zur Biogasreinigung und -anreicherung enthält. Der Prozess
wird von den Entwicklern von Evonik über eine Datenleitung
fernüberwacht und gesteuert.
Seit Anfang 2011 betreibt Evonik im österreichischen
Neukirchen an der Vöckla eine
Testanlage zur Aufbereitung von Biogas
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1.000 1.100 1.200
Zeit [h]