Energieeffizientes Verfahren zur Erdgastrocknung

Hannover Messe 2019 Energieeffizientes Verfahren zur Erdgastrocknung

20.03.2019 | Redakteur: Sebastian Hofmann

Das Fraunhofer IKTS hat ein neues Verfahren zur Trocknung von Erdgas entwickelt. Es ist im Vergleich zu herkömmlichen Modellen deutlich ressourcenschonender.

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Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

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Im Labormaßstab konnte mit dem neuen Verfahren des Fraunhofer IKTS eine Erdgastrocknung von <0,5 % Wasser nachgewiesen werden.
(Bild: Fraunhofer IKTS )

Konventionell wird für die Trocknung von Erdgas vor der Einspeisung ins Gasnetz der Stoff Triethylenglycol (TEG) verwendet. Ist dieser wassergesättigt, muss er bei 190 bis 205 °C thermisch behandelt werden. Durch diese hohen Temperaturen kommt es jedoch zur Zersetzung des TEG. Daher muss es regelmäßig ausgetauscht werden und verursacht für Anwenderinnen und Anwender hohe Kosten. Darüber hinaus verbraucht der Prozess viel Energie und die dabei entstehenden Gase müssen verbrannt werden.

Um diese Nachteile zu vermeiden, bietet das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS ein Verfahren auf Basis von nanoporösen, keramischen Membranen an. Diese erlauben es, das Wasser aus dem nassen Triethylenglycol durch einen einfachen Filtrationsprozess zu entfernen. Zur Herstellung der Membranen werden Zeolithe als dünne Schicht auf die Innenwandungen poröser, keramischer Rohre abgeschieden. Als Zeolithe bezeichnet man kristalline Minerale und Verbindungen aus der Gruppe der Silicate, die in vielfältigen Formen in der Natur vorkommen.

Erste Erfolge in der Praxis

Die Poren dieser Minerale weisen einen Durchmesser auf, der das Wasser passieren lässt, die größeren Triethylenglycol-Teilchen hingegen zurückhält. So konnte im Labormaßstab eine TEG-Trocknung im Bereich von <0,5 % Wasser nachgewiesen werden. Zudem gelang es den Forschern am Fraunhofer-Institut, die Membraneigenschaften über mehrere Monate stabil zu halten.

Die Erprobung erfolgte auf einer Pilotanlage mit 225 Membranen (30 m²), die direkt an einen Erdgasspeicher in Staßfurt in Sachen-Anhalt installiert wurde. Dort konnten in einer Ausspeiseperiode 4 t Wasser von TEG abgetrennt und 8 Mio. m³ Erdgas getrocknet werden. Aufgrund der geringen Arbeitstemperatur von 120 °C ließen sich im Vergleich zur klassischen Destillation eine Betriebskostenersparnis von 30 % und eine Reduktion der CO₂-Emissionen von 9,2 t erreichen.

Das Fraunhofer IKTS auf der Hannover Messe: Halle 27, Stand E45