Eigenerzeugungsanlagen

Vorteile von Onsite-Anlagen

Onsite-Anlagen sind Eigenerzeugungsanlagen, die direkt beim Anwender die nötigen Gase produzieren. Diese Systeme erhöhen die Versorgungssicherheit und bieten Einsparpotenziale. Produziert werden nur die tatsächlich benötigten Mengen, die Transport- und Bevorratungskosten werden minimiert und die Versorgungssicherheit erhöht. Im Einzelnen bieten sich für Onsite-Konzepte folgende Möglichkeiten: Stickstoff-Produktion, je nach benötigter Reinheit und Menge mit Membran-, Pressure-Swing-Adsorption- oder LIN-Assist-Anlagen, Sauerstoff- und Wasserstoffproduktion mit Vacuum-Swing-Adsorption-Anlagen beziehungsweise dem Steam-Reforming-Verfahren sowie Druckluft-Produktion mit Luftverdichtersystemen.

Ein besonders häufiger Anwendungsfall ist die Produktion von Stickstoff. Die Westfalen AG, Münster, ist seit fünf Jahren im Onsite-Geschäft tätig und betreibt mittlerweile acht Anlagen. Die in diesem Jahr bei der KM Europa Metal AG in Betrieb genommene LIN-Assist-Anlage erzeugt Stickstoff, der dann gemischt mit einem geringen Wasserstoff-Anteil in Wärmebehandlungsöfen von Halb- und Fertigprodukten aus Kupfer zum Einsatz kommt. Ein ölfreier, zweistufiger Schraubenkompressor saugt pro Stunde etwa 1500 Kubikmeter Umgebungsluft an und verdichtet sie auf etwa zwei bar oberhalb des späteren Stickstoffdrucks. In der nachgeschalteten Vorkühlung wird dann die Luft auf etwa zehn Grad Celsius abgekühlt, und das anfallende Kondensat aus der Luftfeuchtigkeit sofort abgeschieden. In der Molsieb-Station werden dann verschiedene Komponenten der Luft, wie zum Beispiel Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Wasser, adsorbiert und nach Sättigung des Adsorbers wieder an die Umgebung abgegeben. Eine vollständige Trocknung der Luft ist unbedingt erforderlich, da andernfalls die Anlage sofort einfrieren würde. Anschließend wird die so vorbereitete Luft im Wärmetauscher bis auf den Siedepunkt (bei sechs bar) im Gegenstrom mit den austretenden Gasen abgekühlt.

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Die Trennung des Stickstoffs von den anderen Bestandteilen der Luft erfolgt dann nach dem Rektifikationsverfahren in der Trennsäule ohne separate Kälteerzeugung: Die Gase werden voneinander getrennt und warm in das Netz des Anwenders eingespeist. Die Kälte, die erforderlich ist, um die Isolationsverluste der Anlage abzudecken und die Anlage beim Start abzukühlen, wird in Form von flüssigem Stickstoff aus dem Back-up-Tank eingespeist. Bei einem Ausfall der Eigenerzeugung kann zusätzlich der gesamte Bedarf des Kunden aus diesem Tank entnommen werden. Die Wärmetauscher nach der ersten und zweiten Stufe des Luftverdichters zur Abführung der Kompressionswärme werden mit einem geschlossenen Kühlwassersystem betrieben. Dadurch ist sichergestellt, dass keine Stillstände der Anlage durch verunreinigtes Kühlwasser auftreten können.st

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