Steinkohlengas AG

Aus Wikipedia zur Industriegeschichte Dorsten

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Aus Kostengründen trat 1967 die Gaserzeugung aus Leichtbenzin an die Stelle des alten Verfahrens mit Gasflammkohle als Rohstoff. Zusätzlich wurde durch Gasspaltung Erdgas auf die Ferngasqualität gebracht.  
Aus Kostengründen trat 1967 die Gaserzeugung aus Leichtbenzin an die Stelle des alten Verfahrens mit Gasflammkohle als Rohstoff. Zusätzlich wurde durch Gasspaltung Erdgas auf die Ferngasqualität gebracht.  
Im Jahr 1980 stellte die Ruhrgas AG die Gasproduktion in Dorsten ein. Insgesamt sind zwischen 1955 und 1966 etwa 4 Mio. Tonnen Rohkohle der Schachtanlage Fürst Leopold-Baldur veredelt worden.
Im Jahr 1980 stellte die Ruhrgas AG die Gasproduktion in Dorsten ein. Insgesamt sind zwischen 1955 und 1966 etwa 4 Mio. Tonnen Rohkohle der Schachtanlage Fürst Leopold-Baldur veredelt worden.
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Ab 1974/75 bauten die Ruhrkohle AG, die STEAG AG und die Ruhrgas AG eine staatlich  geförderte Großversuchsanlage für die Kohledruckvergasung auf. Das zeitlich bis 1984 begrenzte Großprojekt "Ruhr 100", dessen Errichtung 180 Millionen DM kostete, sollte neue Techniken der Gasherstellung aus Steinkohle erproben. Das erste Gas aus dieser Anlage wurde im September 1975 ins Gasnetz eingespeist.
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Ab 1974/75 bauten die Ruhrkohle AG, die STEAG AG und die Ruhrgas AG eine staatlich  geförderte Großversuchsanlage für die Kohledruckvergasung auf. Das zeitlich bis 1984 begrenzte Großprojekt "Ruhr 100", dessen Errichtung 180 Millionen DM kostete, sollte neue Techniken der Gasherstellung aus Steinkohle erproben. Das erste Gas aus dieser Anlage wurde im September 1975 ins Gasnetz eingespeist. Schließlich nahm die Ruhrgas AG Ende 1988 auf dem Standort, der in der Energiewirtschaft Geschichte gemacht hat, ein Zentrallager in Betrieb.
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Schließlich nahm die Ruhrgas AG Ende 1988 auf dem Standort, der in der Energiewirtschaft Geschichte gemacht hat, ein Zentrallager in Betrieb.
 
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In diesem Beitrag werden der Prozess der Kohledruckvergasung und der Aufbau der Gesamt-Anlage einschließlich aller Haupt- und Nebenanlagen beschrieben. Pläne über den Aufbau der Anlage, Verfahrensskizzen und historische Fotos sollen die Zusammenhänge aufhellen. Anschließend wird nach einem kurzen Exkurs über die Entstehung und den chemischen Aufbau der Kohle die Chemie der Kohlevergasung behandelt. In kurzen Abschnitten werden die damals handelnden Verantwortlichen vorgestellt sowie einige Episoden aus dem Arbeitsalltag geschildert.
 
== Verfahren ==
== Verfahren ==
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Der Vergaser ist als zylindrischer Vertikalreaktor mit äußerem Wassermantel ausgeführt. Die Kohle wird von oben durch eine Doppel-Schleuse in den Generator eingebracht. Diese wandert mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 0,4 Meter pro Stunde nach unten. Ein Verteiler sowie ein Drehrost verhindern das Verbacken der Kohle. Von unten wird Sauerstoff und Dampf eingeblasen. Durch die aufsteigenden heißen Gase findet im oberen Teil des Vergasers die [[Trocknung]] der eingesetzten Kohle sowie eine [[Desorption]] der [[Physisorption|physisorbierten]] Gase statt. Im Anschluss an die Trocknungszone befindet sich die Reaktionszone, in deren oberem Teil eine Entgasung der Kohle stattfindet. Das entstehende Gas ist daher reich an typischen Entgasungsprodukten und muss nach Verlassen des Reaktors kondensiert werden, um die leicht zu verflüssigenden Anteil abzutrennen und saure Bestandteile wie [[Kohlendioxid]], [[Schwefelwasserstoff]] und organische Schwefelverbindungen auszuwaschen. An die Entgasungszone schließt sich die Vergasung der Kohle an. Gemäß dem [[Boudouard-Gleichgewicht]] reagiert die heiße Kohle in dieser Zone mit aufsteigendem Kohlendioxid gemäß der Gleichung (1) zu Kohlenmonoxid:
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Die Gaserzeuger waren als zylindrische Vertikalreaktoren ausgeführt. Die stückige Gasflammkohle wurde von oben durch eine Doppel-Schleuse in die ca. 10 m hohen Behälter eingebracht. Ein Verteiler verhinderte das Verbacken der Kohle. Von unten (im Gegenstrom) wurde Sauerstoff und Dampf eingeblasen. Durch die aufsteigenden heißen Gase fand im oberen Teil des Vergasers die sogenannte Trocknung [http://de.wikipedia.org/wiki/Trocknung] und Vorentgasung der Kohle statt. Unterhalb der Trocknungszone befand sich die eigentliche Reaktions- bzw. Vergasungszone und darunter die Verbrennungszone. Am Behälterboden wurde die Asche ausgeschleust. Der Prozessdruck betrug 25 bar. Das erzeugte Synthesegas bestand überwiegend aus H2, CO und CO2 und Methan und hatte einen Heizwert von typischerweise  16.000 kJ/m³, das entspricht in etwa 50 % des Heizwerts der eingesetzten Kohle.
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<math>\int\limits_a^x f(\frac{\alpha}{2}\,)\,dx</math>
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<math>(1)\ C\ +\ CO_2\ \longrightarrow\ 2\ CO</math>
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:<math>\mathrm{(1)\ C\ +\ CO_2\ \longrightarrow\ 2\ CO}</math>
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In der darauf folgenden Zone findet die Verbrennung der Kohle sowie die Wassergas- und [[Wassergas-Shift-Reaktion]] statt gemäß den Gleichungen (2) bis (5):
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:<math>\mathrm{(2)\ C\ +\ O_2\ \longrightarrow\ CO_2}</math>
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:<math>\mathrm{(3)\ C\ +\ H_2O\ \longrightarrow\ CO\ +\ H_2}</math>
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:<math>\mathrm{(4)\ CO\ +\ H_2O\ \longrightarrow\ CO_2\ +\ H_2}</math>
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:<math>\mathrm{(5)\ 2\ C\ +\ O_2\ \longrightarrow\ 2\ CO}</math>
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In der untersten Zone des Generators wird die [[Asche]] je nach Verfahrensabwandlung entweder als Asche im herkoemmlichen Lurgi Verfahren oder als flüssige [[Schlacke (Verbrennungsrückstand)|Schlacke]] beim BGL (British Gas Lurgi) Verfahren ausgeschleust.
 
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[[Datei:Steinkohledruckvergasung.jpg|1004px|]]Druckvergasung von Gasflammkohle bei 22 bar, mit Temperaturverlauf und Gaszusammensetzung.
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[[Datei:Steinkohledruckvergasung.jpg|1004px]] Druckvergasung von Gasflammkohle bei 22 bar, mit Temperaturverlauf und Gaszusammensetzung.
Quelle: Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie.
Quelle: Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie.
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[[Datei:Foto Gaserzeuger.jpg|654px|]]Gaserzeugungsanlage
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[[Datei:Foto Gaserzeuger.jpg]] Gaserzeugungsanlage
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[[Datei:Schraegluftbild.jpg|800px|]]Blick auf die Entschwefelungsanlage. Im Vordergrund links: Teerabscheidungsbehälter.
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[[Datei:Schraegluftbild.jpg|800px|]] Blick auf die Entschwefelungsanlage. Im Vordergrund links: Teerabscheidungsbehälter.
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[[Datei:Teerdestillation.jpg|799px|]]Teerdestillation und Rohbenzingewinnung.
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[[Datei:Teerdestillation.jpg|799px|]] Teerdestillation und Rohbenzingewinnung.
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Version vom 19:57, 14. Jan. 2012

Steinkohlengas AG Dorsten
Gründer Ruhrgas AG
Unternehmensform Aktiengesellschaft
Gründung 1953
Spätere Firmennamen Ruhrgas AG
Auflösung 1967
Sitz Halterner Straße



Zeittafel

Jahr Ereignis
1913 Gründung der Zeche Fürst Leopold
1926 Gründung der „Aktiengesellschaft für Kohleverwertung“ in Essen
1928 Umbenennung der „Aktiengesellschaft“ in Ruhrgas AG
1949 Auf Initiative der Ruhrgas AG beginnen in Oberhausen-Holten auf dem Gelände der Ruhr-Chemie Versuche zur Vergasung von heimischer Steinkohle
2. Oktober 1953 Gründung der Steinkohlengas AG; Dorsten wird als Standort für die erste großtechnische Steinkohlendruckvergasungs-Anlage bestimmt
Ende 1953 Baubeginn der Steinkohlendruckvergasungs-Anlage in unmittelbarer Nachbarschaft der Zeche Fürst Leopold
September 1955 Beginn des Versuchsbetriebes
19. Dezember 1955 Einweihung der Steinkohlendruckvergasungs-Anlage
1957 Nach Optimierung der Verfahren wird die Spitzenlast mit täglich 1,75 Mio. m3 Ferngas erreicht
1962 / 63 Zubau einer Erdgasspaltanlage und Vergrößerung der Rohgaskonverter; neue Tageskapazität: 6 Mio. m3 Ferngas täglich
1955 bis 1966 Täglich werden über Förderbänder 900 t Rohkohle (Gasflammkohle) von Fürst Leopold in das Gaswerk geschickt (das entspricht 60 Güterwagen). Ebenfalls versorgte Fürst Leopold das Gaswerk mit Pressluft und Prozeßdampf.
Zwischen 1955 und 1966 wurden etwa 4 Mio. Tonnen Rohkohle der Schachtanlage Fürst Leopold-Baldur veredelt
1966 Die Ruhrgas AG stellt die Steinkohlendruckvergasung in Dorsten ein
1967 Auflösung der Steinkohlengas AG und Eingliederung in die Ruhrgas AG
1967 Aus Kostengründen trat die Gaserzeugung aus Leichtbenzin an die Stelle des alten Verfahrens mit Gasflammkohle als Rohstoff
1980 Die Ruhrgas AG stellt die Gasproduktion in Dorsten endgültig ein
1975 Die Ruhrkohle AG, die STEAG AG und die Ruhrgas AG bauten eine staatlich geförderte Großversuchsanlage für die Kohledruckverga-sung auf.
1979 Inbetriebnahme der 180 Mio. DM teuren Anlage „Ruhr 100“
1984 Einstellung des Versuchsbetriebs
1988 Abriss der RUHR 100-Anlage
1988 bis heute Einrichtung und Betrieb eines Zentrallagers der Ruhrgas AG
2010 Verkauf des Geländes an die Stadt Dorsten

Zusammenfassung

Die Ruhrgas AG hatte ab den 20er Jahren des 20.Jahhunderts als Aufgabe die zentrale Sammlung des auf den Kokereien anfallenden überschüssigen Gases und seine Verteilung als Industrie- und Stadtgas über die Gasnetze des Ruhrgebietes, aber auch über die damaligen Ferngasnetzen über das Ruhrgebiet hinaus. Eine Schlüsselstellung nahm dabei der Gasometer in Oberhausen ein.

Nach dem Zweiten Weltkrieg wuchs der Gasbedarf im Versorgungsgebiet derart schnell, dass die Nachfrage das Angebot bei weitem überstieg und die Liefermengen kontingentiert werden mussten. Betroffen waren gerade Zeiten des Spitzenbedarfs, also vor allem tagsüber während der Wintermonate. Da die Kokereien ihre Produktion nicht mehr steigern konnten, entstand bei der Ruhrgas AG Anfang der 1950er Jahre der Plan, selbst die Produktion von Gas aufzunehmen und sich damit vom reinen Energieverteilungs- zum Energieversorgungsunternehmen zu entwickeln.

Schon in den 1920er Jahren hatte es umfangreiche Versuche zur Vergasung von Stein- und auch Braunkohle gegeben. Recht bald waren, u. a. durch die Firma Lurgi, betriebssichere Verfahren entwickelt und auf großindustrieller Ebene eingesetzt worden. Nach Kriegszerstörungen und Alliierten-Auflagen begannen erst 1949 auf Initiative der Ruhrgas AG in Oberhausen-Holten auf dem Gelände der Ruhr-Chemie AG wieder Versuche zur Vergasung von heimischer Steinkohle.

Im Oktober 1953 beschloß der Vorstand der Ruhrgas AG die Gründung der Steinkohlengas AG und bald darauf den Bau einer großtechnischen Steinkohlendruckvergasungsanlage in Dorsten in direkter Naschbarschaft zur Schachtanlage Fürst Leopold-Baldur. Beurteilungskriterium für den Einsatz der Dorstener Gasflammkohle im Lurgi-Druckvergasungsverfahren war neben der geringen bis schwachen Backfähigkeit der Dorstener Kohle (auch unter einem Betriebsdruck von 20 bar) das hohe Ascheschmelzverhalten von über 1100°C. Im September 1955 konnte der Versuchsbetrieb aufgenommen werden. Am 19. Dezember wurde die Anlage offiziell eingeweiht. Die volle Produktionskapazität von 600 Mio. m³ jährlich oder 1,7 Mio. m³ pro Tag wurde Mitte des nächsten Jahres erreicht. Durch weitere Erweiterungen und Optimierungen in den 1960er Jahren konnte die Produktionskapazität auf 6 Mio. m³ Ferngas gesteigert werden. Täglich verarbeitete das Werk dabei 900 Tonnen Gasflammkohle (etwa 60 Güterwagen) von Fürst Leopold in seinen sechs Hochdruck-Gaserzeugern.


Datei:Ruhrgasgelaende_2.jpg Werksplan


Aus Kostengründen trat 1967 die Gaserzeugung aus Leichtbenzin an die Stelle des alten Verfahrens mit Gasflammkohle als Rohstoff. Zusätzlich wurde durch Gasspaltung Erdgas auf die Ferngasqualität gebracht. Im Jahr 1980 stellte die Ruhrgas AG die Gasproduktion in Dorsten ein. Insgesamt sind zwischen 1955 und 1966 etwa 4 Mio. Tonnen Rohkohle der Schachtanlage Fürst Leopold-Baldur veredelt worden. Ab 1974/75 bauten die Ruhrkohle AG, die STEAG AG und die Ruhrgas AG eine staatlich geförderte Großversuchsanlage für die Kohledruckvergasung auf. Das zeitlich bis 1984 begrenzte Großprojekt "Ruhr 100", dessen Errichtung 180 Millionen DM kostete, sollte neue Techniken der Gasherstellung aus Steinkohle erproben. Das erste Gas aus dieser Anlage wurde im September 1975 ins Gasnetz eingespeist. Schließlich nahm die Ruhrgas AG Ende 1988 auf dem Standort, der in der Energiewirtschaft Geschichte gemacht hat, ein Zentrallager in Betrieb.


Verfahren

Die Gaserzeuger waren als zylindrische Vertikalreaktoren ausgeführt. Die stückige Gasflammkohle wurde von oben durch eine Doppel-Schleuse in die ca. 10 m hohen Behälter eingebracht. Ein Verteiler verhinderte das Verbacken der Kohle. Von unten (im Gegenstrom) wurde Sauerstoff und Dampf eingeblasen. Durch die aufsteigenden heißen Gase fand im oberen Teil des Vergasers die sogenannte Trocknung [1] und Vorentgasung der Kohle statt. Unterhalb der Trocknungszone befand sich die eigentliche Reaktions- bzw. Vergasungszone und darunter die Verbrennungszone. Am Behälterboden wurde die Asche ausgeschleust. Der Prozessdruck betrug 25 bar. Das erzeugte Synthesegas bestand überwiegend aus H2, CO und CO2 und Methan und hatte einen Heizwert von typischerweise 16.000 kJ/m³, das entspricht in etwa 50 % des Heizwerts der eingesetzten Kohle.


Datei:Steinkohledruckvergasung.jpg Druckvergasung von Gasflammkohle bei 22 bar, mit Temperaturverlauf und Gaszusammensetzung. Quelle: Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie.


Datei:Foto Gaserzeuger.jpg Gaserzeugungsanlage



Datei:Schraegluftbild.jpg Blick auf die Entschwefelungsanlage. Im Vordergrund links: Teerabscheidungsbehälter.



Teerdestillation und Rohbenzingewinnung.


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