Methanisierung von Synthesegasen – Grundlagen und VerfahrensentwicklungenMethanation of Synthetic Gas – Fundamentals and Process Development

Abstract

Erdgas trägt heutzutage bedeutend zur weltweiten Energieversorgung bei. Um langfristig einerseits der Importabhängigkeit und damit starken Preisschwankungen begegnen zu können und andererseits die bestehende Erdgasinfrastruktur ausnutzen zu können, kann Erdgas teilweise durch synthetisches Erdgas (SNG) substituiert werden. SNG kann dabei sowohl auf der Basis von Kohle als auch – mit dem Ziel einen Beitrag zur Minderung klimarelevanter Gase leisten zu können – auf der Basis von Biomasse bereitgestellt werden. In Bezug auf die Bereitstellungskette vom Brennstoff zum SNG nimmt der Prozessschritt der Methanisierung aufgrund seines Einflusses auf die Prozesseffizienz und auf vor‐ sowie nachgelagerte Prozessschritte eine besondere Bedeutung ein. Wesentliche technische Grundlagen und Verfahrensentwicklungen der Methanisierung werden daher in diesem Beitrag vorgestellt.

Regarding the provision of energy, natural gas makes a significant contribution. To reduce the dependency on natural gas imports and therewith price fluctuations on the one hand and to use the existing natural gas infrastructure on the other hand, natural gas can be substituted to some extent by synthetic natural gas (SNG). SNG can be produced either from coal or – with special focus on the reduction of anthropogenic greenhouse gas emissions – from biomass. Considering the thermochemical conversion pathway from the fuel to SNG the process step methanation has high influence on the process efficiency as well as on up‐ and downstream process steps. Therefore, in this paper the basics of methanation and main process developments are described.

Synthetisches Erdgas kann aus Kohle oder Biomasse gewonnen werden. Bei der Methanisierung wird das Synthesegas katalytisch mit Methan angereichert. Dieser Prozessschritt hat großen Einfluss auf den Gesamtprozess. Die wichtigsten technischen Grundlagen zur Methanisierung werden aufgezeigt und bestehende Festbett‐ und Wirbelschichtverfahren vorgestellt.