[2] Dabei ist die Erfindung insbesondere für die Anwen- dung in einer kompakten Anlagenkonfiguration vorgesehen.

Die flüssigen Energieträger als Finalprodukte sind als Energiespeicher und für mobile oder stationäre Arbeits- aggregate bestimmt. Derartige Anlagen nutzen unter dem Hintergrund begrenzter Ressourcen, z. B. bei Erdöl, und dem in der jüngeren Zeit gestiegenen Umweltbewusstsein als Zusatzenergie Windkraft, Wasserkraft oder Solarstrom, welche erheblich an Interesse gewonnen haben.

Stand der Technik [3] Nach dem Stand der Technik ist eine große Zahl von Verfahren zur Herstellung flüssiger Energieträger bekannt.

Beispielsweise arbeitet der deutsche"ForschungsVerbund Sonnenenergie", eine Kooperation außeruniversitärer For- schungsinstitute, mit dem Ziel der Erforschung einer nach- haltigen Energieversorgung an neuen Technologien zur Nut- zung erneuerbarer Energiequellen.

[4] J. Pasel u. a. beschreiben in"Methanol-Herstellung und Einsatz als Energieträger für Brennstoffzellen", http : //www. fv-sonnenenergie. de/publikationen/th9900/ th9900_46-53. pdf" Methoden der Methanolgewinnung. Methanol als alternativer Kraftstoff für den Verkehrsbereich bietet den Vorteil eines erheblichen Substitutionspotenzials für die heute benötigten Kraftstoffe, weil erneuerbare Ressour- cen längerfristig eine tragende Rolle spielen werden. Dabei werden geschlossene Stoffkreisläufe als Grundvoraussetzung für nachhaltige Energiesysteme angegeben. U. a. können fossile Rohstoffe oder Reststoffe unter Einschaltung von Energie aus Windkraft, Wasserkraft oder Solarstrom vergast werden, wobei der erforderliche Sauerstoff für die Verga- sung und Wasserstoff für die Methanol-Synthese in einer parallelen Elektrolyse erzeugt werden.

Darstellung der Erfindung [5] Der Erfindung liegt damit als Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung flüssiger Energieträger aus einem festen Kohlenstoffträger der eingangs erwähnten Art an- zugeben, welches den Wirkungsgrad derartiger Verfahren wesentlich erhöht. Weiterhin soll eine Anlage zur Her- stellung flüssiger Energieträger aus einem festen Kohlen- stoffträger angegeben werden, die einen kompakten Aufbau aufweist und zur Herstellung von Brennstoff für den Einsatz in Arbeitsmaschinen zum Betrieb mobiler oder stationärer Arbeitsaggregate genutzt werden kann.

[6] Als feste Kohlenstoffträger sollen insbesondere sol- che mit vermindertem Heizwert einsetzbar sein, d. h. fossile oder rezente Brennstoffe wie Biomasse oder Braunkohle, die durch einen deutlichen natürlichen Sauerstoffgehalt und damit einem gewissen Oxydationszustand und dadurch

bedingtem Heizwertverlust gegenüber sauerstoffarmen Brenn- stoffen gekennzeichnet sind. So beträgt z. B. im Holz das molare Kohlenstoff-Sauerstoff-Verhältnis 1 : 1. Der dadurch bedingte niedrige Energieinhalt soll durch Zuführung exter- ner Energie nichtfossilen Ursprungs und deren Speicherung als chemische Energie in den herzustellenden Energieträgern kompensiert werden, wobei die Minimierung des Bedarfs an externer Energie einen wesentlichen Aspekt der Aufgabe darstellt. Ein weiterer Aspekt der Aufgabe besteht darin, dass das Verfahren ohne wesentliche verfahrensbedingte Kohlendioxidemission arbeiten soll.

[7] Die Erfindung löst die Aufgabe für das Verfahren durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und für die Anlage durch die Merkmale im Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unter- ansprüchen gekennzeichnet und werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfin- dung, einschließlich der Zeichnung, näher dargestellt.

[8] Der Kern der Erfindung besteht in der Weiterentwick- lung eines Verfahrens zur Herstellung eines flüssigen Energieträgers aus einem Synthesegas, in einer Kompakt- anlage durch Vergasung eines festen Kohlenstoffträgers. Die Kompaktanlage besteht mindestens aus einer Trocknungsein- richtung zum Trocknen des Kohlenstoffträgers, einem Verga- sungsapparat zum Vergasen des Kohlenstoffträgers und zur Erzeugung des Synthesegases, einer Syntheseeinrichtung zur Synthese des flüssigen Energieträgers aus dem Synthesegas und einer Einrichtung zur Wasserelektrolyse zur Erzeugung von Sauerstoff als Vergasungsmittel für den Vergasungs- prozess im Vergasungsapparat und Wasserstoff für den Syn- theseprozess in der Syntheseeinrichtung.

[9] Verfahrensgemäß wird mindestens ein Teil des Abdamp- fes aus der Trocknungseinrichtung und mindestens ein Teil des bei der Synthese anfallenden Restgases dem Vergasungs- prozess im Vergasungsapparat zugeführt. Der Abdampf erhöht entsprechend dem thermodynamischen Wasser-Gas-Gleichgewicht die Bildung von Wasserstoff und das Restgas, welches Wasserstoff-und Kohlenmonoxidanteile enthält, erhöht wesentlich den Wirkungsgrad des Verfahrens.

[10] In einer Ausgestaltung werden die kohlenstoffhaltigen Rückstände aus dem Vergasungsapparat und ein Teil des in der Einrichtung zur Wasserelektrolyse erzeugten Sauerstoffs dem Verbrennungsprozess in einem Verbrennungsapparat, der dem Vergasungsapparat nachgeordnet ist, zugeführt. Das kohlendioxyd-und sauerstoffhaltige Abgas aus dem Ver- brennungsapparat wird dann in vorteilhafter Weise als Vergasungsmittel dem Vergasungsprozess im Vergasungsapparat zugeführt.

[11] Der Trocknungsprozess des Kohlenstoffträgers in der Trocknungseinrichtung zur Erzeugung eines Abdampfes, der frei von nicht kondensierenden Anteilen ist, wird ent- sprechend einer Ausführung im geschlossenen System und ohne Schleppluft durchgeführt.

[12] Der Abdampf aus der Trocknungseinrichtung, der nicht dem Vergasungsprozess im Vergasungsapparat zugeführt wird, kann in einem Kondensator kondensiert und extern als Wärme- spender genutzt werden.

[13] In weiteren Ausgestaltungen kann das Synthesegas vor der Zuführung in die Syntheseeinrichtung einer Reinigung und/oder Kühlung unterzogen und die Reststoffe aus der Gasreinigung und/oder das Restgas aus der Syntheseeinrich-

tung, die nicht dem Vergasungsprozess im Vergasungsapparat zugeführt werden, können dem Verbrennungsprozess im Ver- brennungsapparat zugeführt werden.

[14] Die beim Vergasungsprozess und/oder der Synthese des flüssigen Energieträgers und/oder gegebenenfalls dem Ver- brennungsprozess und/oder der Gasreinigung und-kühlung anfallende Abwärme wird in vorteilhafter Weise der Trock- nungseinrichtung zugeführt.

[15] Die erfindungsgemäße Kombination der einzelnen Stoff- ströme ist insgesamt durch eine Zuführung von Energie externer Herkunft gekennzeichnet, die das dem natürlichen Oxydationszustand des eingesetzten Kohlenstoffträgers entsprechende Energiedefizit kompensiert und als gespei- cherte Energie im Endprodukt enthalten ist. Über die Rüc- kführung der Restgase in den Produktstrom wird eine nahezu vollständige Nutzung des im eingesetzten Kohlenstoffträger enthaltenen Kohlenstoffs gewährleistet und es fällt eine deponiefähige Asche an.

[16] Die Erzeugung der zusätzlichen Energie ist nicht Gegenstand der Erfindung. Im Sinne der Aufgabenstellung zur Schaffung eines Verfahrens zur vollständigen Ausnutzung des Kohlenstoffträgers und der weitgehenden Vermeidung einer Kohlendioxidemission sollte diese Energie jedoch nicht aus der Verbrennung fossiler oder rezenter Brennstoffe stammen.

[17] Soweit es für die Erfindung relevant ist, werden nachfolgend noch kurz die einzelnen Verfahrensschritte näher erläutert.

[18] Die Trocknung und Aufbereitung des Kohlenstoffträgers dient der Erhöhung des Heizwertes, da dieser im Urzustand in der Regel mit einem hohen Wassergehalt und damit niedri- gem Heizwert zur Verfügung steht, und es können prinzipiell alle bekannten Trocknungsverfahren eingesetzt werden. Der Grad der Trocknung wird in Abhängigkeit von der Elementar- zusammensetzung des Kohlenstoffträgers und damit seines Energiegehaltes so gewählt, dass die nachfolgende Vergasung autotherm aufrecht erhalten werden kann. Je nach Art des eingesetzten festen Kohlenstoffträgers kann zumindest ein Teil der für die Trocknung erforderlichen Wärmeenergie auch aus dem Vergasungsprozess auch ausgekoppelt werden.

[19] In der Ausführung der Erfindung mit nachgeordnetem Verbrennungsapparat wird der aus dem Vergasungsapparat ausgetragene kohlenstoffhaltige feste Vergasungsrückstand unter Zuführung von Sauerstoff zu einem aus Kohlendioxid und überschüssigem Sauerstoff bestehenden Gas umgesetzt.

Während im Vergasungsprozess eine reduzierende Atmosphäre vorherrscht, ist der Verbrennungsprozess von einer oxydie- renden Atmosphäre gekennzeichnet.

[20] Mit der Wasserelektrolyse zur Herstellung von Wasser- stoff und Sauerstoff fließt Elektroenergie externer Her- kunft in das Verfahren ein. Die zuzuführende externe Ener- gie kompensiert das Energiedefizit des sauerstoffhaltigen Kohlenstoffträgers und wird letztendlich in einen Energie- gehalt des flüssigen Energieträgers umgewandelt und somit in eine speicherbare Form überführt. Das bedeutet, dass mit diesem Verfahren prinzipiell auch Kohlenstoffträger mit höherem Heizwert, z. B. Steinkohle, in flüssige Energieträ- ger unter Speicherung der externen Energie in den herzu- stellenden flüssigen Produkten verarbeitet werden können.

[21] Bei der Gasreinigung und-kühlung wird das erzeugte Rohgas abgekühlt und auf die für die Synthese erforderliche Reinheit gebracht. Der Kühlung des erzeugten Rohgases wird insofern besondere Aufmerksamkeit gewidmet, da die Zu- sammensetzung auf Grund des Boudouard-Gleichgewichts tempe- raturabhängig ist, d. h. bei langsamer Abkühlung wandelt sich das im Gas enthaltene Kohlenmonoxid unter Abscheidung von Kohlenstoff zunehmend in Kohlendioxid um.

[22] In vorteilhafter Weise wird deshalb in der erfin- dungsgemäßen Anlage eine Kühlung in einem Wirbelschicht- apparat bevorzugt. In diesem Wirbelschichtapparat befindet sich ein inertes Wirbelmaterial, das durch das zu kühlende Gas fluidisiert wird. Auf Grund des quasiflüssigen Zu- standes einer Wirbelschicht besitzt diese eine nahezu einheitliche Temperatur. Wenn das heiße Gas aus der Verga- sung der deutlich kühleren Wirbelschicht zugeführt wird, erfolgt eine schockartige Abkühlung, wodurch die uner- wünschte Kohlenmonoxidumsetzung vermieden wird.

[23] In dem Wirbelschichtapparat ist ein Wärmeübertrager in Form eines Rohr-, Platten-oder anderen Registers inte- griert, in dessen Inneren sich siedendes Wasser mit einem in gewissen Grenzen frei wählbaren Druck befindet, so dass die aus dem heißen Gas abgeführte Wärme in die entsprechen- de Menge Wasserdampf umgewandelt wird. Auf Grund des hohen Wärmeübergangskoeffizienten in der Wirbelschicht gegenüber einem konventionellen Gaskühler kann die erforderliche Wärmeübertragerfläche um 70 bis 80 % reduziert werden. Der Wirbelschichtapparat fungiert also gleichzeitig als Dampf- erzeuger, in dem zumindest ein Teil des für die Trocknung des Kohlenstoffträgers erforderlichen Heizdampfes erzeugt wird.

[24] Der Wirbelschichtapparat arbeitet zusätzlich auch als Gasreinigungsstufe. Durch die Abkühlung scheiden sich die im Rohgas enthaltenen Teer-und gegebenenfalls Staub- anteile auf dem inerten Wirbelmaterial ab. Eine Regene- rierung des beladenen Wirbelmaterials erfolgt entweder durch kontinuierliche oder periodische Entnahme eines Teilstromes, Abbrennen des Belages und Rückführung in den Wirbelschichtkühler. Vorteilhafterweise erfolgt diese Regenerierung des inerten Wirbelmaterials im Zusammenhang mit der Verbrennung des kohlenstoffhaltigen Rückstandes aus der Vergasung, wodurch eine Abgasemission vermieden und der Kohlenstoffanteil genutzt wird. Anschließend kann eine weitere Kühlung konventioneller Art und eine Gasfeinreini- gung entsprechend den Anforderungen des Verfahrensschrittes Synthese erfolgen.

[25] Bei der Synthese wird das bei der Vergasung erzeugte und nachfolgend konditionierte Rohgas in einen flüssigen Energieträger umgewandelt. Dabei kann es sich je nach Bedarf um eine an sich bekannte Kohlenwasserstoffsynthese, z. B. nach Fischer-Tropsch, eine Methanolsynthese oder eine andere Synthese, z. B. eine Isobutylölsynthese, handeln. Da das für diese Synthesen erforderliche Verhältnis von Koh- lenmonoxid und Wasserstoff im Rohgas aus der Vergasung bei Verzicht auf eine Kohlenmonoxidkonvertierung nicht einge- halten wird, sondern ein Überschuss an Kohlenmonoxid be- steht, wird durch die Zugabe des Wasserstoffs aus der Wasserelektrolyse der Wasserstoffbedarf gedeckt und auf das für die Synthese erforderliche Kohlenmonoxid-Wasserstoff- Verhältnis eingestellt.

[26] Die genannten an sich bekannten Synthesen verlaufen auf Grund der herrschenden thermodynamischen Gesetzmäßig- keit nicht vollständig in Richtung des gewählten

Zielproduktes. Es verbleibt ein Restgas, dass neben gerin- gen nicht umgesetzten Wasserstoff-und Kohlenmonoxidantei- len auch noch einen thermodynamisch bedingten Kohlendioxid- anteil aus der Vergasung und Inertgasanteile aus dem Koh- lenstoffträger enthält.

[27] Die erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung eines flüssigen Energieträgers aus einem Synthesegas besteht aus mindestens einer Trocknungseinrichtung zum Trocknen des Kohlenstoffträgers, einem Vergasungsapparat zum Vergasen des Kohlenstoffträgers, einer Syntheseeinrichtung zur Synthese des flüssigen Energieträgers aus dem Synthesegas und einer Einrichtung zur Wasserelektrolyse zur Erzeugung von Sauerstoff als Vergasungsmittel für den Vergasungs- prozess im Vergasungsapparat und Wasserstoff für den Syn- theseprozess in der Syntheseeinrichtung sowie einem Ver- brennungsapparat, der mit dem Ausgang für kohlenstoff- haltige Vergasungsrückstände aus dem Vergasungsapparat und dem Sauerstoffausgang der Einrichtung zur Wasserelektrolyse verbunden ist.

[28] Der Ausgang des Abdampfes aus der Trocknungseinrich- tung und/oder der Ausgang für Syntheserestgas aus der Syntheseeinrichtung ist/sind in einer Weiterbildung mit dem Vergasungsapparat verbunden. Damit kann Abdampf und Syn- theserestgas in den Vergasungsprozess eingeschleust werden.

In diese Verbindung ist regelmäßig auch mindestens eine Einrichtung zur Regelung der Menge des Abdampfes und/oder des Restgases vorhanden.

[29] Weiterhin kann zwischen dem Vergasungsapparat und/oder der Syntheseeinrichtung und/oder dem Verbrennungs- apparat mindestens eine Einrichtung zur Gasreinigung und/oder-kühlung vorhanden sein. Die Einrichtung zur

Gasreinigung und/oder-kühlung kann als Wirbelschicht- apparat mit integrierter Wasserdampferzeugung ausgebildet und der Ausgang des Wasserdampfes mit einem Eingang für Heizdampf an der Trocknungseinrichtung verbunden sein.

[30] Mit einer Abwärme-Sammeleinrichtung kann die Abwärme am Vergasungsapparat und/oder der Syntheseeinrichtung und/oder dem Verbrennungsapparat gesammelt und der Trock- nungseinrichtung zugeführt werden.

[31] Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass der Elektroenergiebedarf, gemessen an dem Energie- inhalt des hergestellten flüssigen Energieträgers, z. B. im Fall der Methanolherstellung, von nahezu 100 % auf unter 50 %, bezogen auf den Energieinhalt des hergestellten Methanols, gesenkt werden kann.

[32] Dabei wurde gefunden, dass durch eine kombinierte Steuerung der Zuführung des Restgases aus der Synthese und des Abdampfes aus der Trocknung des Kohlenstoffträgers das Gesamtverfahren in einem weitgehend geschlossenen System realisiert werden kann. Der Bedarf an Sauerstoff für die Vergasung und der Bedarf an Wasserstoff für die Konditio- nierung des Rohgases zur Synthese kann so gesteuert werden, dass das Volumenverhältnis praktisch 1 : 2 beträgt und somit dem Bildungsverhältnis bei der Wasserelektrolyse ent- spricht. Damit fallen aus der Elektrolyse keine Überschuss- mengen an Sauerstoff an.

[33] In vorteilhafter Weise kann die Bereitstellung der Elektroenergie aus sich spontan ändernden natürlichen Ressourcen mit klassisch erzeugter Elektroenergie kombi- niert werden, wobei immer das Maximum von Energie aus Windkraft, Wasserkraft oder Solarstrom eingesetzt wird.

[34] Weitere Vorteile sind die Minimierung des CO2-Austoßes sowie die weitgehend schadstofffreien Reststoffe in Form neutraler Asche.

Ausführungsbeispiel [35] Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungs- beispiel näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt ein Schema einer Anlage zur Herstellung eines flüssigen Energieträgers aus einem festen Kohlenstoffträger, ein- schließlich der erfindungsgemäßen Stoffströme.

[36] Die Anlage umfasst als Trocknungseinrichtung zum Trocknen des Kohlenstoffträgers einen Dampfwirbelschicht- trockner 1, als Vergasungsapparat zum Vergasen des Kohlens- toffträgers und zur Erzeuguna des Synthesegases einen Wirbelschichtvergaser 2, zur Synthese des flüssigen Ener- gieträgers aus dem Synthesegas eine Syntheseeinrichtung 3 und einer Einrichtung zur Wasserelektrolyse 4. In der spezifischen Anlage ist weiterhin eine Wirbelschichtver- brennungsanlage 5 als Verbrennungsapparat sowie ein Wirbel- schichtkühler 6 als Einrichtung zur Gasreinigung und -kühlung vorhanden.

[37] Alle Baugruppen sind in einer Kompaktanlage kombi- niert und über entsprechende Stoffleitungen miteinander verbunden. Die einzelnen Stoffströme werden nachfolgend mit der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert.

[38] Beispielhaft werden als Kohlenstoffträger 4.115 kg/h mechanisch aufbereitete Rohbraunkohle E mit einem Heizwert gleich 9.605 kJ/kg und einem Wassergehalt von 55 Masse-% dem Dampfwirbelschichttrockner 1 zugeführt und dort zu 2.184 kg/h Trockenbraunkohle F mit einem Restwassergehalt von 15,2 Masse-% und einem Heizwert von 20.250 kJ/kg ge- trocknet.

[39] Für die Trocknung ist ein Wärmebedarf von 1.831 kW erforderlich. Diese Wärme wird innerhalb der Anlage an anderen Baugruppen gewonnen und dem Trocknungsprozess zugeführt. Im Beispiel wird der im Wirbelschichtkühler 6 als Einrichtung zur Gasreinigung und-kühlung erzeugte Heizdampf S genutzt.

[40] Unter den beispielhaften Bedingungen entstehen bei der Trocknung 1.931 kg/h Dampf. Von dieser Gesamtmenge werden in einem ersten Teilstrom R erfindungsgemäß 1.046 kg/h dem Wirbelschichtvergaser 2 zugeführt. Ein zweiter Teilstrom G mit 885 kg/h wird einem Abdampfkonden- sator zugeführt, wobei die dort frei werdende Kondensa- tionswärme von 557 kW als Niedertemperaturwärme einer externen Nutzung zugeführt werden kann.

[41] Parallel zur Bereitstellung des aufbereiteten festen Kohlenstoffträgers sowie Abdampf aus der Trocknung für den Vergasungsprozess werden in der Einrichtung zur Wasserelek- trolyse 4 aus Wasser A und zugeführter fremder Elektro- energie B 799 kg/h Sauerstoff und 115 kg/h Wasserstoff erzeugt. Der Elektroenergiebedarf dafür beträgt 4,77 MW.

Entsprechend dem Anliegen des Verfahrens wird diese Energie vorzugsweise aus Wasser-, Wind-oder Sonnenenergieanlagen gewonnen.

[42] Etwa ein Drittel des elektrolytisch erzeugten Sauer- stoffs C wird über den Stoffstrom Cl dem Wirbelschicht- vergaser 2 zugeführt und zwei Drittel über den Stoffstrom C2 der Wirbelschichtverbrennungsanlage 5. Die Verwendung des Wasserstoffs über den Stoffstrom D wird später erläu- tert.

[43] Im Wirbelschichtvergaser 2 wird die Trockenbraunkohle F unter Zuführung des Sauerstoffs über den Stoffstrom Cl ein Rohgas H erzeugt, wobei erfindungsgemäß weiterhin die Stoffströme Dampf über den Teilstrom R und ein Gemisch K aus Kohlendioxid und Sauerstoff aus der Wirbelschichtver- brennungsanlage 5 sowie ein Syntheserestgas O, in dem restliche Anteile an Kohlenmonoxid und Wasserstoff aus der Syntheseeinrichtung 3 enthalten sind, einfließen. Die Vergasung wird bei einer mittleren Vergasungstemperatur von 630 °C durchgeführt. Das Syntheserestgas O wird in einer Menge von 2.369 kg/h zugeführt.

[44] Im Beispiel werden nach der Reinigung des Rohgases H <BR> <BR> letztendlich 5.658 kg/h Reingas M mit 27,5 Vol. -% Kohlen- monoxid und 35,0 Vol.-% Wasserstoff erzeugt. Der Rest besteht im Wesentlichen aus Kohlendioxid und geringen Mengen Wasserdampf und Methan.

[45] Der kohlenstoffhaltige Vergasungsrückstand I aus dem Wirbelschichtvergaser 2 und Sauerstoff über den Stoffstrom C2 werden der Wirbelschichtverbrennungsanlage 5 zugeführt und dort unter oxydierender Atmosphäre zu einem Gemisch K aus Kohlendioxid und Sauerstoff umgesetzt. Dieses Gasge- misch K wird, wie bereits erwähnt, dem Vergasungsprozess im Wirbelschichtvergaser 2 zugeführt. Die Stoffströme werden dabei so geregelt, dass eine Verbrennungstemperatur von etwa 900 °C aufrecht erhalten wird.

[46] Als Abfallprodukt des Verbrennungsprozesses verbleibt lediglich die Asche L, die frei von Calciumsulfid ist und infolgedessen bei Feuchtigkeitseinwirkung nicht zur Schwe- felwasserstoffentwicklung neigt. Die Asche L kann deshalb problemlos deponiert werden.

[47] Das Rohgas H wird im Wirbelschichtkühler 6 gereinigt und gekühlt. Im Wirbelschichtkühler 6 ist ein inertes Wirbelmaterial vorhanden, das durch das Rohgas in einem Wirbelzustand gehalten wird. In die Wirbelschicht taucht ein Rohrwärmeübertrager mit einer Wärmeübertragerfläche von ca. 200 m2, in dessen Rohren sich im Betriebszustand sie- dendes Wasser von 191 °C und 12,6 bar befindet. Dem Rohgas H wird die nutzbare Wärme entzogen und ein Wasserdampfstrom mit den gleichen Parametern erzeugt, der wie erwähnt als Heizdampf S dem Dampfwirbelschichttrockner 1 zugeführt wird. Die Wirbelschichtkühlung wirkt gleichzeitig als Gasreinigung, da bei der Abkühlung des Gases von 630 °C auf 230 °C die kondensierenden Teerbestandteile und im rohen Gas enthaltener Staub auf dem inerten Wirbelmaterial nie- dergeschlagen werden. Das Wirbelmaterial mit den Rückstän- den aus der Gasreinigung N kann zur Regenerierung der Wirbelschichtverbrennungsanlage 5 zugeführt werden.

[48] Soweit das gekühlte Synthesegas M noch nicht den Erfordernissen der nachfolgenden Methanolsynthese ent- spricht, insbesondere Einhaltung der Grenzwerte für die Katalysatorbelastung, können geeignete Maßnahmen entspre- chend dem Stand der Technik getroffen werden.

[49] In der Syntheseeinrichtung 3 wird dann das Synthese- gas M unter Einhaltung des für die Synthese von Methanol erforderlichen Volumenverhältnisses Wasserstoff : Kohlen- monoxid im Reingas von rund 2,05 durch Zuführung des

Wasserstoffs über den Stoffstrom D aus der Einrichtung Wasserelektrolyse 4 gewährleistet. Im Syntheseprozess entstehen im Wesentlichen Methanol und einige Nebenprodukte wie Dimethylether und höhere Alkohole, die im Zielprodukt Rohmethanol Q verbleiben können.

[50] Im Syntheseprozess fällt noch ein Syntheserestgas O an, in dem restliche Anteile an Kohlenmonoxid und Wasser- stoff und auch das im Synthesegas vorhandene Kohlendioxid sowie Bestandteile von Inertgas enthalten sind. Das Syn- theserestgas O wird, wie bereits erläutert, in einer Menge von 2.369 kg/h dem Wirbelschichtvergaser 2 zugeführt. Ein Teilstrom des Restgases in einer Menge von 1.276 kg/h wird als Ausschleusgas P aus dem System entfernt, um eine Anrei- cherung der inerten Gasbestandteile zu vermeiden.

[51] Insgesamt wird im Ergebnis des Syntheseprozesses aus 4.115 kg/h mechanisch aufbereitete Rohbraunkohle E ein Rohmethanol Q in der Menge von 1.931 kg/h mit einer che- misch gebundenen Leistung von 10.647 kW erzeugt. Bezogen auf die für die Elektrolyse aufzuwendende Leistung sind das 223 %.

Liste der verwendeten Bezugszeichen 1 Dampfwirbelschichttrockner 2 Wirbelschichtvergaser 3 Syntheseeinrichtung 4 Einrichtung zur Wasserelektrolyse 5 Wirbelschichtverbrennungsanlage 6 Wirbelschichtkühler Kennzeichnung der Stoffströme A Wasser B Elektroenergie C Sauerstoff Cl Sauerstoff erster Stoffstrom C2 Sauerstoff zweiter Stoffstrom D Wasserstoff E Rohbraunkohle F Trockenbraunkohle G Abdampf Teilstrom H Rohgas I Vergasungsrückstand K Gasgemisch L Asche M Reingas N Rückstände der Gasreinigung O Syntheserestgas P Ausschleusgas Q Rohmethanol R Abdampf Teilstrom S Heizdampf