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Focus Area · Ammonia

Optimierung: Ammoniak-Cracking-Prozess

Ammoniak-Cracking, Wärmerückgewinnung und Restgasintegration – eine Bewertung, wie die CCC® Technologie einen Ammoniak-zu-Wasserstoff-Prozess verbessert.

17,8 Gew.-%Wasserstoffgehalt
3.1 MWthReaktionswärme bei 100 t/d
100 t/dmodellierter NH₃-Fall
Die Aufgabe

Der Wasserstofftransport ist nur die halbe Gleichung.

Ammoniak ist bereits ein etablierter Wasserstoffträger. Die Herausforderung beginnt am Zielort: Die Rückumwandlung von NH₃ in sauberen H₂ erfordert hohe Temperaturen, Reaktionswärme und eine nachgeschaltete Gasreinigung.

Warum Ammoniak?

Hohe Wasserstoffdichte. Bestehende Infrastruktur.

Flüssiges Ammoniak speichert Wasserstoff bei moderaten Druck- und Temperaturbedingungen und kann auf eine etablierte globale Infrastruktur für Transport, Lagerung und Handhabung zurückgreifen.

~120 kg-H₂/m³Wasserstoffgehalt in flüssigem NH₃
−33 °C / ~9 barTypische Lagerbedingungen
Globale Lieferketteports, ships, tanks, codes and crews already exist
Der Engpass

Cracking ist endotherm – und konventionelle Systeme verlieren wertvolle Energie.

Im industriellen Maßstab benötigt der Cracker eine kontinuierliche Wärmezufuhr. Konventionell befeuerte Systeme können einen Teil des erzeugten Wasserstoffs selbst als Brennstoff verbrauchen, während gleichzeitig weitere Energie über Abgas, Oberflächenverluste und heiße Prozessströme verloren geht.

+46 kJ/mol NH₃endothermische Reaktion
600–700 °Ctypischer Temperaturbereich für Ni-Katalysatoren
1.53 MWthidentifiziertes Wärmerückgewinnungspotenzial im 100-t/d-Fall
CCC® innerhalb der Focus AreaIntegration

Bereits vorhandene Prozessströme nutzen.

Die Ammoniak-Focus-Area ist ein Anwendungsfeld. CCC® setzt dort an, wo beim Cracking rückgewinnbare Wärmeverluste entstehen und geeignete Rest- oder Abgasströme eine zusätzliche H₂-Produktion unterstützen können.

FeedNH₃ Speicher
KonditionierungVerdampfer + Vorwärmung
ReaktionEndothermischer Cracker
RückgewinnungWärmetauscher
ReinigungPSA + NH₃-Abtrennung
ProduktSauberer Wasserstoff
Integrationsstufe 1

Wärme zurückgewinnen und Eigenverbrauch reduzieren.

Der erste Integrationsschritt konzentriert sich auf Wärme, die den Cracking-Prozess bereits verlässt. Ziel ist es, nutzbare Wärme in den Prozess zurückzuführen und den Bedarf zu reduzieren, wertvolles Produkt als Brennstoff einzusetzen.

  • Verluste über Abgas, Anlagenoberflächen und heiße Prozessströme quantifizieren
  • Nutzbare Wärme in Richtung Cracker zurückführen
  • Eigenverbrauch des erzeugten Produkts reduzieren, sofern die Anlagenkonfiguration dies ermöglicht
Integrationsstufe 2

Einen geeigneten Rest-/Abgasstrom als zusätzlichen H₂-Pfad nutzen.

Im zweiten Schritt wird bewertet, ob ein standortspezifischer Gasstrom in zusätzlichen H₂ umgewandelt werden kann und wie sich dieser Pfad in die Wärmebilanz des Crackers integrieren lässt.

  • Verfügbarkeit und Zusammensetzung von Rest-/Abgasströmen charakterisieren
  • Zusätzliche H₂-Produktion bewerten
  • Gasumwandlung mit einer vertieften Wärmeintegration kombinieren
Konzeptionelle Integrationsdarstellung · Exakte Schnittstellen, Rückgewinnungsraten und Gasverfügbarkeit müssen standortspezifisch validiert werden.
100 t/d-Fallstudie

Ein technischer Fall. Drei miteinander verbundene Fragestellungen.

+50–57%Nettoexport von sauberem H₂ gegenüber dem konventionellen Fall
−40–60%abgeführte Wärme / Verluste in den modellierten Stufen
9.4 → 4.9kWh Primärwärme pro kg Netto-H₂

Das Modell vergleicht einen konventionellen Ammoniak-Cracking-Prozess mit zwei CCC® Integrationsstufen: Wie viel nutzbarer H₂ verlässt die Anlage, wie viel Wärme wird abgeführt und wie wirken sich diese Veränderungen auf die indikativen Kosten pro Kilogramm H₂ aus?

Konventionell575 kg/h
CCC® Stufe 1862 kg/h
CCC® Stufe 2905 kg/h
Wirtschaftlichkeit

Mehr Netto-H₂ verändert die Kostenbasis.

Im Referenzmodell verteilt sich dieselbe eingekaufte Ammoniakmenge auf eine höhere Netto-Wasserstoffproduktion. Dadurch sinkt der Anteil von Rohstoff- und Fixkosten pro Kilogramm Produkt.

4.11€/kg H₂ · konventionell
→
2.57€/kg H₂ · Stufe 2
Technische Studie · Sauberer Wasserstoff · CCC®

Ammoniak als Wasserstoffträger

Cracking, Wärmerückgewinnung und Restgas-zu-H₂ mit CCC® Technologie. Prozesssimulation und technoökonomische Fallstudie: 100 t/d Ammoniak zu sauberem H₂.

Szenariobasierte Fallstudie. Rückgewinnungsraten, Restgasumwandlung und die daraus resultierenden Leistungswerte basieren auf Modellannahmen. Belastbare Simulationen, Anlagendaten, Pilot-/Referenzanlagenvalidierung sowie standortspezifisches Engineering sind erforderlich, bevor Projektentscheidungen getroffen werden.
Ammoniak-Anlagenbewertung

Sprechen Sie mit uns über Ihren Ammoniak-Cracking-Prozess.

Für den ersten Schritt genügt eine kurze technische Anfrage. Anhand der folgenden Informationen können wir den Anlagenkontext einschätzen und feststellen, welche Prozessdaten im nächsten Schritt detaillierter betrachtet werden sollten.

E-Mail-Bestätigung erforderlich

Nach dem Absenden erhalten Sie eine E-Mail mit einem Bestätigungslink. Erst nach der Bestätigung Ihrer E-Mail-Adresse wird Ihre Assessment-Anfrage an ZCT übermittelt.

Sollte die E-Mail nicht innerhalb von 30 Minuten eintreffen, prüfen Sie bitte Ihren Spam-Ordner oder kontaktieren Sie uns direkt unter pm@zero-carbon.at.
Detaillierte Prozessdaten werden nach der ersten technischen Kontaktaufnahme ausgetauscht.