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Keywords:

  • Dynamik;
  • Festbettreaktor;
  • Methanisierung;
  • Power-to-Gas;
  • Simulation
  • Dynamics;
  • Fixed-bed reactor;
  • Methanation;
  • Power to gas;
  • Simulation

Abstract

Eine Möglichkeit für die bedarfsgerechte Nutzung von Biomasse ist deren thermochemische Vergasung. Das erzeugte Gas kann entsprechend den Marktgegebenheiten direkt zur Stromerzeugung genutzt oder Methanisierungsreaktoren zugeführt und anschließend im Erdgasnetz gespeichert werden. Eine Voraussetzung dafür sind lastflexible Methanisierungsreaktoren. Daher wird hier der lastflexible Betrieb der Methanisierung anhand eines dynamischen Simulationsmodells untersucht und bewertet. Die Untersuchung zeigt, dass es bei Laststeigerungen ohne geeignete Gegenmaßnahmen zu einer Überhitzung der Katalysatoren kommen kann.

Combined production of power and synthetic natural gas from solid biomass is one option for a demand-oriented use of bioenergy. Respective plants consist of two main process steps: biomass gasification and subsequent gas usage (methanation or power production). However, a flexible plant operation is related to challenges regarding the methanation. Therefore, the operational flexibility of fixed-bed methanation is investigated with the help of a dynamic simulation model. The analysis of gas feed ramps shows a catalyst temperature rise with increased gas throughputs in comparison to the nominal load.