Petrochemie : vergassing en gasfiltratie

Vergassing is een proces waarbij vaste koolstofhoudende materialen (steenkool, petroleumcokes, biomassa, stadsafval, houtspaanders, autobanden, enz.) worden omgezet in brandbare gassen. Bij dit industriële proces, dat bij hoge temperatuur en in een reducerende atmosfeer wordt uitgevoerd, zijn verschillende filtratiefasen betrokken.

Om verbranding te voorkomen wordt synthetisch aardgas gevormd door pyrolyse in een atmosfeer met een laag (zeer verlaagd) zuurstofgehalte. Afgezien van een minerale fractie en een kleine hoeveelheid niet-omgezette koolstof die het vaste residu vormen, wordt het afval omgezet in syngas, ook wel synthesegas genoemd. Wanneer de vergassingsreactie bij atmosferische druk plaatsvindt, bestaat dit gas gewoonlijk uit CO en H2 met een paar procent CH4. Afhankelijk van het proces kan het ook CO2 en N2 bevatten en een kleine hoeveelheid lange koolwaterstofketens, die voor sommige toepassingen moet verwijderd worden.

Het resulterende syngas is een energie-efficiëntere brandstof dan de grondstof. Het kan ook worden gebruikt voor de productie van methanol of synthetische brandstoffen. Downstreamprocessen kunnen ook worden gebruikt voor de synthese van andere verbindingen, zoals meststoffen.

Filteren van vast afval uit een vergassingsprocedure gebeurt in verschillende productiestadia. Het gaat om filtreerinrichtingen die afhankelijk zijn van de fase van het proces waarin ze worden gebruikt en van het gebruikte proces op zich (kolenvergassing geïntegreerd in een gecombineerde cyclus, wervelbedverbranding onder druk, terugwinning van biomassapellets of vast stedelijk afval, enz.)

De problematiek rond gasfiltratie is :

• filtratie van het gas VÓÓR de warmtewisselaar, bij temperaturen die meestal tussen 800 en 1000 °C liggen
• filtratie van het gas NA de warmtewisselaar, ditmaal bij temperaturen tussen 320 en 650 °C
• filtratie van het gas na een veel hogere afkoeling, met behulp van natte wassystemen bij temperaturen die meestal lager zijn dan 250 °C.

Het gebruik van specifieke filters maakt het mogelijk om volgende voordelen te bekomen :

• een betere kwaliteit en opbrengst van het eindproduct
• een vermindering van de uitvaltijd van het systeem en dus van de bedrijfskosten
• minder onnodige verliezen van procesvloeistoffen
• lagere onderhoudskosten
• minder schade door slijtage en corrosie.

(bekijk een reeks metaalfilters)

Om syngas bij hoge temperaturen en druk te filteren, worden metalen filters aanbevolen. De procedure is complex vanwege de corrosieve aard van het gas en de hoeveelheid en de aard van de gevormde koolstofhoudende residudeeltjes.

Metalen filters hebben vele voordelen :

• hoge permeabiliteit, waardoor hoge debieten kunnen worden gebruikt
• hoge en constante scheidingsefficiëntie in de tijd
• volledige weerstand tegen hoge temperaturen en thermische schommelingen
• de mogelijkheid om corrosiebestendige legeringen te gebruiken
• minder stilstand door eenvoudige reiniging
• lange levensduur

In-situ reiniging van het metaalfilter is essentieel om de filtratieprestaties te waarborgen. Dit kan worden bereikt door gebruik te maken van speciale sproeiers, die boven elk filterelement worden geplaatst op een afstand die wordt bepaald door de bedrijfsomstandigheden en de grootte van het element, en die een straal naar de binnenkant van het filterelement projecteren.

Metalen filters zijn verkrijgbaar in een reeks poriegroottes van enkele microns tot sub-micron structuren, vervaardigd van gesinterd samengesteld metaalgaas en gesinterd metaalpoeder. Filtermedia worden gegoten in cilindrische elementen en geplooide patronen. Ze kunnen op maat worden gemaakt.

Lees meer over metaalfilters: Petrochemie: vergassing en gasfiltratie

Wens je meer informatie na het lezen van dit artikel of ben je op zoek naar een luisterend oor voor uw probleem, advies op maat? Raadpleeg onze deskundigen via onze contactpagina om u te helpen de meest geschikte oplossing voor uw proces te vinden en te valideren.

Zin in meer?! Volg onze pagina want er volgen meer interessante artikels over filtratietechnieken, al +20jaar onze énige focus en specialiteit.

Dank voor uw aandacht en interesse! Blijf op de hoogte te blijven van de wetenschap rond filtertechnieken : LinkedIn/TechniFiltration