Chemie

Mit mehr als 200 solcher Anlagen haben wir weltweit unsere Kompetenz und unser Know-how als Marktführer nachhaltig eingebracht. Dabei wird in den Anlagen über Prozessgaskühler das Ausgangsprodukt Ammoniak katalytisch mit Luft oder Sauerstoff verbrannt. Das dabei entstehende Gas (NO-Gas) wird gekühlt (950° auf 500°–180°) und die Wärmeenergie zur Dampferzeugung genutzt.

Die von Oschatz entwickelten Prozessgaskühler bestehen aus den folgenden Komponenten:

• der Brennerhaube mit Zündeinrichtung und Einbauten zur optimalen Verteilung des einströmenden Ammoniakgases;
• der Netzeinspannrichtung zur Abstützung und Halterung des Katalysatornetzes;
• den spiralförmigen Heizflächen zur Kühlung der Gase auf die erforderliche Temperatur. Die Heizflächen bestehen aus Vorverdampfer, Überhitzer, Hauptverdampfer und – falls gewünscht – Economizer;
• dem zylindrischen Gasdruckbehälter, in dem die Heizfläche eingebaut ist. Hier schützt eine gasdicht geschweißte Rohrwand den Behälter vor den hohen Gastemperaturen.

Wir kennen alle Bauformen von den Prozessgaskühlern und von Netzeinspannvorrichtungen bis zu einer Gasmenge von 230.000 Nm³/h und einem prozessgasseitigen Druck bis zu 12 bar. Einer der weltweit größten Prozessgaskühler wurde für einen unserer Kunden in Deutschland gebaut und in Betrieb genommen – mit einem Behälterdurchmesser von 6 m!

Trotz höchster Sorgfalt bei Konstruktion und Fertigung können nach langjährigem Betrieb in Ausnahmefällen Leckagen in den Spiralheizflächen auftreten. Mit der von Oschatz entwickelten Leckage-Prüfeinrichtung lässt sich das defekte Rohr in einem Spiralrohrkessel einfach und zuverlässig lokalisieren.

Die speziell für diese Prozessanwendungen konzipierten Oschatz-Wasserrohrkessel sowie die zugehörigen Überhitzer- und Economizer- Wärmetauscher ermöglichen eine effiziente Kühlung der verschiedenen Wärmeströme auf exakt vorgegebene Temperaturen.

Dabei wird Elementarschwefel zu SO₂/SO₃ oxidiert und anschließend in einem katalytischen, exothermen Verfahren zu Schwefelsäure umgesetzt. Weltweit sind bisher mehr als 40 Abhitzekessel zur Zufriedenheit unserer Kunden im Einsatz.

In den speziell benötigen Kühlstrecken kühlen dabei mehrere Wärmetauscher – exakt abgestimmt auf die Prozessanforderungen am Kontaktofen – die Gase auf die geforderten Temperaturen ab.

Eine der größten Herausforderungen bei diesen Verfahren ist es, die Gas-Austrittstemperatur der Abhitzekessel unabhängig von der Last konstant zu halten. Oschatz gewährleistet dies mit Hilfe von inneren oder äußeren gas- oder dampfseitigen Bypässen, die mit entsprechenden Regeleinrichtungen versehen sind.

Innovationen „Made by Oschatz“

• Das Design berücksichtigt die Aufnahme vertikaler und horizontaler Wärmedehnungen unter weitestgehender Vermeidung von Kompensatoren
• Gasdicht geschweißte Kesselwände
• Einfache und wartungsfreundliche Heizflächen
• Heizflächen können segmentweise ausgetauscht werden (reduziert Stillstandzeiten)
• Planung für einen wartungsarmen Betrieb bei alle Anlagen

Typischer Anwendungsbereich

• Dampfmenge:                      5 – 257 t/h
• Dampfdruck:                        40 – 90 bar
• Dampftemperatur:             300 – 500 °C
• Druck Prozessgas:              1 – 1,4 bar
• Temperatur Prozessgas:    1000 – 1600 °C

Für die in chemischen Prozessen anfallenden flüssigen und gasförmigen Reststoffe bietet Oschatz auf Kundenbedürfnisse verfahrenstechnisch abgestimmte, schlüsselfertige Verbrennungsanlagen an.

Die Anlagen gewährleisten die sichere und emissionsarme Entsorgung von Reststoffen und bewerkstelligen die sichere Energieversorgung mit Dampf und Energie.

Komplexe Verbrennungssysteme mit effizienter Abhitzenutzung, z. B. für Acrylsäure-, Butandiol- und THF-Anlagen, werden von Oschatz seit den 1990er Jahren schlüsselfertig ausgelegt, hergestellt, ausgeliefert und sind erfolgreich in Betrieb.

Wesentliche Kennzeichen unserer Anlagen sind:

• Hohe Durchlaufmengen, lange Laufzeiten und ständige Anlagenverfügbarkeit
• Abgasmenge bis zu 400.000 Nm³/h; flüssige Rückstände bis zu 20 t/h und eine Dampferzeugung bis zu 200 t/h
• Individuell geplante Brennersysteme für die gleichzeitige Beaufschlagung von vielfältigen flüssigen und gasförmigen Einsatzstoffen. Moderne Verbrennungstechnologie unter Berücksichtigung eines minimalen und effizienten Brennstoffeinsatzes NOx-armer Brennersysteme, Rauchgasrezirkulation und eine intelligente Verbrennungsführung sorgen bereits als Primärmaßnahmen für eine wesentliche Reduzierung der Emissionen
• Weitere NOx-Reduzierung erfolgt durch die Integration von Sekundärmaßnahmen, wie z. B. SNCR- oder SCR-Systemen und Einsatz von adiabaten und ausgemauerten Brennkammern bei Verbrennung von schwierigen und heizwertarmen Reststoffen
• Gekühlte Brennkammern durch Integration des Kesselsystems bei hochkalorischen Reststoffen
• Ein Abhitzesystem, bestehend aus Überhitzer, Verdampfer, Economizer, Heizflächenreinigungssystemen sowie Luft- und Gasvorwärmer
• Eine Prozesssteuerung für höchste Anlagensicherheit und Verfügbarkeit

Mit den von uns hergestellten, direkt gefeuerten Dampferzeugern erreichen wir maximale Energieeffizienz bei reduzierten Emissionen. Die Anlagen sind kundenspezifisch ausgelegt und nutzen Brennstoffe wie

• Erdgas,
• Leicht- und Schweröle,
• Wasserstoff
• CO-haltige Brennstoffe (z. B. Hochofengas, Konvertergas und Kokereigas)

zur Erzeugung von Dampf und elektrischer Energie.

Oschatz hat ein für diesen Prozess maßgeschneidertes Abhitzesystem entwickelt, das die spezifischen Besonderheiten der Abgase, wie z. B. Zusammensetzung, Staubgehalte, Last- und Heizwertschwankungen, berücksichtigt.

Um eine gleichmäßige und sichere Dampferzeugung zu gewährleisten, können bei Bedarf Hilfsbrennstoffe, z. B. Erdgas, zugefeuert werden.

Mit niedrigen Rauchgas-Austrittstemperaturen aus dem Kessel zur Sicherstellung eines hohen Wirkungsgrades sowie schnelles Reaktionsverhalten und moderates Ausgleichen von schnellen Lastschwankungen realisieren wir die größten Herausforderungen.

Softwaregestützte Strömungssimulation sowie unsere hohen Qualitätsanforderungen und die Sicherstellung in der Materialauswahl, der konstruktiven Ausführung und in der professionellen Fertigung erlauben unseren Kunden maximale Betreiberflexibilität und hohe Verfügbarkeit.