Sauerstoffanreicherung: Optimierung Ihrer Produktionsprozesse

Erhöhen Sie Ihre Effizienz und reduzieren Sie Emissionen.

Die Sauerstoffanreicherung ist ein Verfahren, bei dem reiner Sauerstoff in Produktionsprozesse eingebracht wird und den benötigten Oxidationsanteil in der Luft erhöht. Dies bietet entscheidende Vorteile, insbesondere in der chemischen und petrochemischen Industrie, wo strenge Umweltauflagen und steigender Wettbewerbsdruck die Produktivität erhöhen und gleichzeitig die Abgasemissionen senken müssen. Nutzen Sie unser umfangreiches Know-How und lassen Sie sich von uns persönlich beraten.

Erfahren Sie im Folgenden mehr über die Vorteile und Anwendungsbereiche für effizientere Produtionsprozesse.

Vorteile der Sauerstoffanreicherung

Die Sauerstoffanreicherung bietet zahlreiche Vorteile, die Ihre Produktionsprozesse effizienter und umweltfreundlicher gestalten:

• Höhere Kapazität und Produktivität: Durch die Zugabe von reinem Sauerstoff können Produktionsprozesse optimiert und die Kapazität erhöht werden
• Reduzierte Abgasemissionen: Die Verwendung von Sauerstoff anstelle von Luft reduziert die Menge an inertem Gas, das durch den Prozess geschleust werden muss, was zu geringeren Abgasemissionen führt
• Effektivere Verbrennung: Sauerstoff verbessert die Verbrennungseffizienz, insbesondere bei ammoniakhaltigen Einsatzstoffen
• Geringerer Aufwand für Abgasreinigung: Durch den reduzierten Stickstoff-Durchsatz wird der Aufwand für die Abgasreinigung verringert
• Umweltfreundlicher: Insgesamt wird der Prozess durch die Sauerstoffanreicherung umweltfreundlicher und nachhaltiger

Wo findet die Sauerstoffanreicherung Anwendung?

Die Sauerstoffanreicherung bietet zahlreiche Vorteile, die Ihre Produktionsprozesse effizienter und umweltfreundlicher gestalten. Durch die Verwendung von reinem Sauerstoff anstelle von Luft können Sie die Kapazität und Produktivität Ihrer Anlagen erhöhen, die Abgasemissionen reduzieren und die Verbrennungseffizienz verbessern. Dies führt zu einer insgesamt nachhaltigeren und umweltfreundlicheren Produktion.

Sauerstoffanreicherung in Claus-Anlagen

Claus-Anlagen in Raffinerien verarbeiten hochkonzentrierte Schwefelwasserstoff (H₂S)-Fraktionen und setzen diese in elementaren Schwefel um. Sie können ebenfalls Verunreinigungen entfernen, insbesondere durch die Umwandlung von Ammoniak in Stickstoff und Wasser. Strengere Umweltgesetze führen zu Produkten mit entsprechend geringerem Schwefelgehalt. Als Resultat nimmt der H2S-Durchsatz in den Claus-Anlagen zu; diese Anlagen können somit zu einem Engpaß werden.

Bei der Beseitigung dieses Engpasses wird durch die Sauerstoffanreicherung der Verbrennungsluft mit einem von Linde Gas neu entwickelten Brenner die Kapazität beträchtlich erhöht. Dieser Brennertyp garantiert eine hervorragende Vermischung des Schwefelwasserstoffs mit der mit Sauerstoff angereicherten Luft in einem großen Beladungsbereich.

Daraus ergeben sich folgende Vorteile für die Sauerstoffanreicherung in Claus-Anlagen:

• Höhere Kapazität der Claus-Anlage
• Höhere Produktivität ohne Änderung des Druckabfalls
• Effektivere Verbrennung von ammoniakhaltigen Einsatzstoffen
• Geringerer Aufwand für Abgasreinigung (reduzierter Stickstoff-Durchsatz)

Sauerstoffanreicherung in FCC-Anlagen

Das katalytische Fließbett-Kracken (FCC-Verfahren) ist der grundlegende Prozeß der Benzinherstellung. Mit diesem Verfahren wird in erster Linie Vakuumgasöl aus der Rohdestillationsanlage in Benzin-Blending-Komponenten und Heizöle umgewandelt. Das FCC spaltet schwere und komplexere Kohlenwasserstoffe in leichtere. Als Ausgangspunkt wird Vakuumgasöl eingesetzt, häufig gemischt mit Raffinerierückständen.

Durch die Sauerstoffanreicherung während der Regeneration kann der Betreiber der Raffinerie

• die FCC-Kapazität steigern
• flexibler bei der Auswahl der Einsatzstoffe sein
• schwerere Einsatzstoffe verwenden
• die Benzinausbeute erhöhen
• die Nebenprodukte reduzieren

Abwasserverbrennung

Manche Abwasserströme können anhand biologischer Klärtechniken nicht gereinigt werden, da sie Stoffe beinhalten, die biologisch kaum oder sehr langsam abgebaut werden können bzw. toxisch für die Bakterien sind.

Solche Abwasserströme werden in speziellen Abwasserverbrennungsanlagen behandelt. In der Brennkammer erfolgt die Verfeuerung üblicherweise über erdgasbetriebene Deckenbrenner, worin das zu behandelnde Abwasser eingedüst und verdampft wird. Steigerungen in der Produktion von Chemikalien führen auch zum vermehrten Anfall von problembehafteten Abwässern, wodurch der Druck zum Ausbau der Kapazitäten zunimmt (größere Brennkammer, Kessel und Rauchgasreinigung). Abhilfe kann hier eine Leistungssteigerung der bestehenden Anlagen durch Zugabe von Sauerstoff bieten.

Je nach Aufgabenstellung ergeben sich folgende Vorteile:

• Weniger Gasverbrauch
• Kapazitätserhöhung
• Reduzierung Abgasmenge

Gasphasenoxidation

Wirbelschichtprozesse spielen in der Basis- und Petrochemie eine wichtige Rolle und finden oft auch bei oxidativen Produktionsstufen Einsatz. Vorherrschendes Oxidationsmittel ist dabei Prozessluft. Deren O₂-Gehalt kann durch Einspeisen von gasförmigem O₂ angehoben werden. Diese Art der Prozessintensivierung durch O₂-Anreicherung ist meist mit geringem Aufwand realisierbar.

Durch Erhöhung des O₂-Gehaltes in der Prozessluft kann die Produktionskapazität erheblich gesteigert werden – typischerweise um 10 % bis hin zu 25 %. Neben erhöhter Flexibilität im Betrieb – z.B. können so vielfach Gebläsebeschränkungen ausgeräumt werden – ergibt sich auch die Möglichkeit mit Absenken der Gesamtprozessluftmenge auch die Abgasmenge zu verringern.

Dies kann folgende Vorteile mit sich bringen:

• Energieeinsparung bei der Abgasbehandlung (verminderte CO₂-Emission)
• Reduzierter Katalysator (bzw. Feststoff)-Austrag
• Verminderter Katalysator (bzw. Feststoff)-Abrieb

Gas-/Flüssig-Reaktionen

Gasförmiger Sauerstoff kommt bei vielen Gas-/Flüssig-Oxidationen zum Einsatz, beispielsweise bei der Produktion von Wasserstoffperoxiden, der oxidativen Decarboxylierung oder der Oxidation von Toluol-Derivaten. Grundsätzlich kommen zwei Sauerstoffanwendungen für Oxidationsprozesse in Betracht, die Sauerstoffanreicherung der Oxidationsluft und die vollständige Substitution von Luft durch Sauerstoff.

Linde bietet eine ganze Reihe von Service-Optionen, darunter Machbarkeits- und Rentabilitätsstudien, Probeläufe mit dem Rührkessel in unserer Testanlage, Prozessberechnungen zur Beurteilung der Effekte, Lieferung und Montage der Gasmischanlagen sowie Installation und Inbetriebnahme von Sauerstoff-Versorgungssystemen.

Die Vorzüge dieser Anwendungen sind unter anderem:

• Erhöhung von Durchsatz und Selektivität
• Gleiche Umsetzungsrate bei niedrigeren Temperaturen
• Einsparungen bei den Gesamtbetriebskosten

Biotechnologie - Sauerstoffanreicherung & Fermentation

Der Biotechnologie wird weltweit ein hohes Maß an Attraktivität und Wachstumspotential zugesprochen. Die Anreicherung mit Sauerstoff durch Erhöhung des Sauerstoffpartialdruckes, ist in der Biotechnologie eine durchaus bekannte Möglichkeit, Fermentationsprozesse effizienter zu gestalten.

Die verbesserte Sauerstoffversorgung biotechnologischer Prozesse wirkt sich sowhol positiv auf mikrobielle Fermentationsprozesse als auch Zellkulturprozesse aus.

Für wen ist die Sauerstoffanreicherung geeignet?

Die Sauerstoffanreicherung ist besonders geeignet für Unternehmen in der chemischen und petrochemischen Industrie, die ihre Produktionsprozesse optimieren und gleichzeitig die Umweltauflagen erfüllen möchten. Auch in der Biotechnologie und bei der Abwasserverbrennung bietet die Sauerstoffanreicherung erhebliche Vorteile.

Die Sauerstoffanreicherung ist ein effektives Verfahren zur Optimierung von Produktionsprozessen in der chemischen und petrochemischen Industrie. Durch die Verwendung von reinem Sauerstoff anstelle von Luft können die Kapazität und Produktivität erhöht, die Abgasemissionen reduziert und die Verbrennungseffizienz verbessert werden. Dies führt zu einer insgesamt nachhaltigeren und umweltfreundlicheren Produktion.

Häufig gestellte Fragen

Was ist Sauerstoffanreicherung?

Sauerstoffanreicherung ist ein Verfahren, bei dem reiner Sauerstoff in Produktionsprozesse eingebracht wird und den benötigten Oxidationsanteil in der Luft erhöht, um die Effizienz und Umweltfreundlichkeit zu erhöhen.

Welche Vorteile bietet die Sauerstoffanreicherung?

Die Sauerstoffanreicherung bietet Vorteile wie höhere Kapazität und Produktivität, reduzierte Abgasemissionen, effektivere Verbrennung und geringeren Aufwand für die Abgasreinigung.

In welchen Bereichen wird die Sauerstoffanreicherung angewendet?

Die Sauerstoffanreicherung wird in Claus-Anlagen, FCC-Anlagen, bei der Abwasserverbrennung, bei der Gasphasenoxidation, bei Gas-/Flüssig-Reaktionen und in der Biotechnologie angewendet.

Warum sollte ich Sauerstoffanreicherung verwenden?

Die Sauerstoffanreicherung optimiert Ihre Produktionsprozesse, erhöht die Effizienz und reduziert die Umweltbelastung.

Für wen ist die Sauerstoffanreicherung geeignet?

Die Sauerstoffanreicherung ist besonders geeignet für Unternehmen in der chemischen und petrochemischen Industrie sowie in der Biotechnologie und bei der Abwasserverbrennung.