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On-Site/Eigenerzeugungsanlagen

Mit Onsite-Lösungen von Westfalen ist die Erzeugung von Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Druckluft auf dem eigenen Betriebsgelände möglich. Gegenüber anderen Versorgungsformen bietet die Vor-Ort-Erzeugung von Gasen viele Vorteile:

  • Kostensenkung um bis zu 50 Prozent
  • sofort verfügbare Gase – ohne Lieferverzögerungen
  • hohe Unabhängigkeit bezüglich hoher Planungs- und Versorgungssicherheit

Stickstoff onsite erzeugen

Die Vor-Ort-Produktion von Stickstoff aus Umgebungsluft erfolgt abhängig von der Bedarfsmenge und gewünschten Reinheit des Gases mit einer Membran-, PSA- oder LIN-Assist-Anlage der Westfalen AG:

Membran-Technologie

Stickstoff mit Hohlfaser-Modulen erzeugen

Membran-Anlagen ermöglichen die Onsite-Erzeugung von Stickstoff aus Umgebungsluft. Die Luft wird im Kompressor verdichtet, im Trockner gereinigt und anschließend der Membran-Anlage zugeführt. Hier findet in Hohlfaser-Modulen unter Druck die Gastrennung statt. Unerwünschte Gase werden durch die Wände der Hohlfasern nach außen abgeleitet. Abschließend entströmt Stickstoff dem Modul und wird gepuffert, sodass ein gleichmäßiger Produktstrom garantiert ist.

Eckdaten Membran-Anlage

Bedarfsmengen

2 – 2000 Nm3/h

Lieferdruck (ohne Nachverdichtung)

3 – 12 bar

Reinheit

95 – 99,5 Vol.-%

Platzbedarf

10 – 100 m2

PSA-Technologie

Stickstoff mit Druck-Wechsel-Adsorption erzeugen

PSA-Anlagen (Pressure Swing Adsorption, zu Deutsch: Druck-Wechsel-Adsorption) ermöglichen die Onsite-Erzeugung von Stickstoff aus Umgebungsluft. Zunächst wird die Luft mit einem Druckluftkompressor auf bis zu acht bar verdichtet, danach im Trockner gereinigt und dann den Adsorptionsbehältern zugeführt. Darin wird der Sauerstoff mit Molekularsieben zurückgehalten, der Stickstoff entweicht über den Behälterkopf und wird mit Hilfe eines Stickstoffpuffers gleichmäßig abgegeben.

Eckdaten PSA-Anlage

Bedarfsmengen

2 – 2000 Nm3/h

Lieferdruck (ohne Nachverdichtung)

6,5 bar

Reinheit

95 – 99,999 Vol.-%

Platzbedarf10 – 100 m2

LIN-Assist-Technologie

Stickstoff mit tiefkalter Luftzerlegung erzeugen

LIN-Assist-Anlagen (LIN = Liquefied Nitrogen, zu Deutsch: Flüssigstickstoff) ermöglichen die Onsite-Erzeugung von Stickstoff aus Umgebungsluft. Zunächst wird die Luft verdichtet, dann mittels Druck-Wechsel-Adsorption gereinigt und anschließend der Rektifikationskolonne zugeführt. Darin erfolgt die tiefkalte Luftzerlegung, wobei sich oben der Stickstoff und unten sauerstoffhaltiges Restgas sammelt. Hierbei werden zwei Prozent der Stickstoff-Produktion zur Kühlung der Rektifikationskolonne eingesetzt. Steuerungen regeln den stabilen Prozessablauf, die Gasreinheit und den Durchfluss.

Eckdaten LIN-Assist-Anlage

Bedarfsmengen

200 – 10.000 Nm3/h

Lieferdruck (ohne Nachverdichtung)

3 – 18 bar

Reinheit

99,998 – 99,9999 Vol.-%

Platzbedarf

100 – 250 m2

Sauerstoff onsite erzeugen

Zur Vor-Ort-Erzeugung von Sauerstoff aus Umgebungsluft bietet die Westfalen AG je nach Bedarfsmenge und gewünschter Reinheit Anlagen mit VSA- oder Cryo-Technologie:

VSA-Technologie

Sauerstoff mit Vakuum-Wechsel-Adsorption erzeugen

VSA-Anlagen (Vacuum Swing Adsorption, zu Deutsch: Vakuum-Wechsel-Adsorption) ermöglichen die Onsite-Erzeugung von Sauerstoff aus Umgebungsluft. Zunächst wird die Luft auf ca. 0,7 bar verdichtet und dem Adsorptionsbehälter zugeführt. Dort filtert ein Molekularsieb den Luftstrom und hält den Stickstoff zurück. Dieser wird anschließend mit Hilfe einer Vakuumpumpe abgesaugt. Der verbliebene Sauerstoff entströmt an der Oberseite des Behälters und wird mittels Sauerstoffpuffer auf einen gleichmäßigen Produktstrom gebracht.

Eckdaten VSA-Anlage

Bedarfsmengen100 – 6.000 Nm3/h

Lieferdruck (ohne Nachverdichtung)

0,3 bar
Reinheit90 – 95 Vol.-%
Platzbedarf50 – 200 m2

Cryo-Technologie

Sauerstoff mit cryogenen Anlagen erzeugen

Cryogene Anlagen ermöglichen die Onsite-Erzeugung von Sauerstoff aus Umgebungsluft in Reinheiten oberhalb 95 Volumenprozent. Hierfür wird die Luft zunächst verdichtet, dann gereinigt und einer Hochdruck-Rektifikationskolonne zugeführt. Darin kommt es zur tiefkalten Luftzerlegung, wobei der Sauerstoff am Boden der Anlage auf bis zu 40 Prozent angereichert wird. In einer nachfolgenden Niederdruckkolonne wird der Sauerstoff erneut vom Stickstoff getrennt. Das Verfahren eignet sich daher auch zur Produktion hochreinen gasförmigen Stickstoffs.

Eckdaten Cryo-Anlage

Bedarfsmengen

1.000 – 10.000 Nm3/h

Lieferdruck (ohne Nachverdichtung)

1 bar

Reinheit

bis zu 99,5 Vol.-%

Platzbedarf100 – 300 m2


Wasserstoff onsite erzeugen

Steam-Reforming

Wasserstoff mit Dampfreformierung erzeugen

Steam-Reformer ermöglichen die Onsite-Erzeugung von Wasserstoff aus Erdgas. Zunächst wird das Erdgas verdichtet und mit Katalysatoren von Schwefel und Schwefelwasserstoff getrennt. Dann wird das gefilterte Gas mit Wasserdampf vermischt, erwärmt und in den Reformer geleitet. Darin entstehen die Synthesegase Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Wasserdampf und Methan. Das Kohlenmonoxid wird nun mit einem Katalysator in Kohlendioxid und Wasserstoff umgewandelt. Abschließend werden unerwünschte Gaskomponenten mittels Adsorption entfernt.

Eckdaten Steam-Reformer

Bedarfsmengen50 – 10.000 Nm3/h
Lieferdruck (ohne Nachverdichtung)

8 – 15 bar

Reinheitmindestens 99,9 Vol.-%
Platzbedarf30 – 400 m2

Alternative zum Steam-Reforming

Wasserstoff kann auch im Elektrolyseverfahren erzeugt werden. Die Elektrolyseure können dabei mit Strom aus regenerativen Energiequellen versorgt werden.

Druckluft erzeugen

Kompressoren-Technologie

Druckluft mit Schraubenkompressoren erzeugen

Schraubenkompressoren ermöglichen die Erzeugung von Druckluft aus Umgebungsluft. Zunächst wird die Luft gefiltert, komprimiert und abgekühlt. In der Hochdruckstufe erfolgt danach die Druckluftproduktion. Nach einer erneuten Abkühlung wird die Druckluft in Adsorptionstrocknern nachbehandelt, um Taupunkte zwischen -20 und -60 Grad Celsius zu erreichen. Für höhere Kapazitäten können mehrere Kompressoren parallel geschaltet werden.

Eckdaten Kompressor-Anlage

Bedarfsmengen

1.000 – 3.000 Nm3/h

Lieferdruck (ohne Nachverdichtung)

8 – 10 bar

Taupunkte

-20 – -60°C

Platzbedarf je Kompressor

10 m2