Lieferung und Installation von 4 Versuchsanlagen

Kurze Beschreibung

Benötigt werden insgesamt vier Versuchsanlagen für kontinuierlich betriebene Experimente im Bereich der Dehydrierung von flüssigen organischen Wasserstoffträgern (LOHC) zur Produktion von Wasserstoff in der Leistungsklasse bis 5 kW. Die Versuchsanlagen sollen im neuen Gebäude des Helmholtz-Instituts Erlangen-Nürnberg betrieben werden. Zur Reduzierung der am Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg vorzuhaltenden Ersatzteile sollen möglichst viele Komponenten der Anlagen ähnlich und austauschbar sein.
Allen Anlagen ist gemein, dass sie mindestens aus den folgenden Komponenten bestehen:
• Flüssigkeitstank für den beladenen Wasserstoffträger • Flüssigkeitsförderung für den Wasserstoffträger • Vorwärmung des beladenen Wasserstoffträgers • Chemischer Reaktor gefüllt mit Katalysator • Beheizung für den chemischen Reaktor • Flüssigkeits- und Gastrennung um das produzierte Wasserstoffgas vom entladenen Wasserstoffträger zu trennen • Vakuumpumpe für das Wasserstoffgas (Regelbar von 0,1 – 1,0 bar(a)

Hauptstandort oder Erfüllungsort

Forschungszentrum Jülich GmbH Helmholtz Institute Erlangen-Nürnberg for Renewable Energy (IEK-11) Teamleader Chemical Hydrogen Storage Egerlandstr. 3 D-91058 Erlangen Germany

Beschreibung der Beschaffung

Benötigt werden insgesamt vier Versuchsanlagen für kontinuierlich betriebene Experimente im Bereich der Dehydrierung von flüssigen organischen Wasserstoffträgern (LOHC) zur Produktion von Wasserstoff in der Leistungsklasse bis 5 kW. Die Versuchsanlagen sollen im neuen Gebäude des Helmholtz-Instituts Erlangen-Nürnberg betrieben werden. Zur Reduzierung der am Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg vorzuhaltenden Ersatzteile sollen möglichst viele Komponenten der Anlagen ähnlich und austauschbar sein.
Allen Anlagen ist gemein, dass sie mindestens aus den folgenden Komponenten bestehen:
• Flüssigkeitstank für den beladenen Wasserstoffträger • Flüssigkeitsförderung für den Wasserstoffträger • Vorwärmung des beladenen Wasserstoffträgers • Chemischer Reaktor gefüllt mit Katalysator • Beheizung für den chemischen Reaktor • Flüssigkeits- und Gastrennung um das produzierte Wasserstoffgas vom entladenen Wasserstoffträger zu trennen • Vakuumpumpe für das Wasserstoffgas (Regelbar von 0,1 – 1,0 bar(a)) • Flüssigkeitstank für den entladenen Wasserstoffträger • Steuerung für die Anlage Als flüssiger organischer Wasserstoffträger soll in sämtlichen Anlagen Perhydro-Dibenzyltoluol verwendet werden. Perhydro-Dibenzyltoluol wurde in Erlangen von der Universität Erlangen-Nürnberg entwickelt und derzeit durch die Firma Hydrogenious Technologies GmbH vertrieben.
Der Teilnahmeantrag muss sowohl das Engineering der einzelnen Komponenten, der Gesamtanlage (P&ID Fließbild) als auch den Aufbau der Anlagen und deren Steuerung umfassen. An das HI ERN muss eine vollständig funktionsfähige Versuchsanlage inkl. vollständiger Dokumentation zu allen Bauteilen, Werkstoffen, etc. geliefert werden. Diese Dokumentation umfasst insbesondere, aber nicht ausschließlich, alle Bedienungsanleitungen, Zeugnisse zu den verwendeten Werkstoffen und Bauteilen, Bestätigungen über Baumusterprüfungen sowie die durchgeführte Gefahrenanalyse (HazOp). Ferner ist eine Gefährdungsbeurteilung nach ArbSchG und BetrSichV durchzuführen, die als Basis für die Gefährdungsbeurteilung des Auftraggebers dienen kann. Sämtliche Anlagenteile sollen nach den aktuell geltenden Regelwerken gebaut werden. Dies schließt insbesondere ein:
• Richtlinie über Druckgeräte 2014/68/EU • Auslegung der Druckgeräte nach DIN EN-Normen oder alternativ AD 2000 • Elektroinstallationen nach den jeweils aktuellen VDE-Richtlinien • Maschinenrichtlinie 2006/42/EG • ATEX-Produktrichtlinie 2014/34/EU und die ATEX-Betriebsrichtlinie 1999/92/EG Für die Versuchsanlage als Ganzes muss Konformität nach CE erklärt werden.
Die Komponenten der Anlagen sind so zu wählen, dass sie einem Betriebsdruck von 0,01 bar(a) bis 6 bar(a) bei einer Betriebstemperatur von 5 bis 350 C standhalten. Die Auslegungstemperatur muss mind. 50 C oberhalb der zulässigen Betriebstemperatur liegen. Der Auslegungsdruck muss mind. 3 bar oberhalb des zulässigen Betriebsdrucks liegen.
Die Anlagen müssen an allen Stellen an denen Temperaturen abweichend von Raumtemperatur zu erwarten sind mit einer angemessenen thermischen Isolierung versehen werden. Die Isolierung ist so auszuführen, dass sie sich zerstörungsfrei entfernen und erneut anbringen lässt.
Die Anlagen werden mit folgenden Chemikalien Betrieben: Perhydro-Dibenzyltoluol sowie deren teil- und vollständig dehydrierten (entladenen) Spezies; Sekundäre Alkohole und Ketone ab C3 bis maximal Heptanol; Heteroaromatische Komponenten (be- und entladen wie z.B. (Perhydro)-N-Ethylcarbazol); Wasserstoff; Helium; Argon. Daraus ergibt sich die Anforderung, die Medienberührten Anlagenkomponenten aus den Edelstählen 1.4571 bzw. 1.4404 auszuführen. Fernen ist Dichtungsmaterial aus PTFE (Teflon®), PFA, FFKM (Kalrez®) und Graphit zu verwenden.
Der Wasserstoff sollte mit einer Reinheit von 3.0 die Anlage drucklos bei einer Temperatur von max. 20 C verlassen. Angeboten werden soll hier auch die Dimensionierung und Auswahl der verschiedenen Reinigungsstufen.
Die Anlage ist mit einer Steuerung und Automatisierung

Objektive Kriterien für die Auswahl der begrenzten Anzahl von Bewerbern

Informationen zum Auftragnehmer Service: Qualifikation der Mitarbeiter, Technische Beratung, Schnelligkeit in Bezug auf Kundenanfragen, Möglichkeit der Fernüberwachung der Anlage, Verfügbarkeit eines Technikums für Vorversuche und Modellpräsentation 0 1 10 Referenzen: Anzahl der verkauften Anlagen im Bereich LOHC Hydrierung und Dehydrierung, Fokussierung der Firma auf Kunden aus der Industrie oder aus der Wissenschaft, nachgewiesene Erfahrung im Bereich chemischer Reaktionstechnik 0 1 10 Summe Punkte 0 10 100 Informationen zur Maschine Inhalte technische Kriterien Zertifikate und Prüfungen (A1*, A2*, A3*, A4*, A5*, A6*, A7*, A8*) 0 1 10 Dokumentation (B1, B2) 0 1 10 Materialien (C1, C2) 0 1 10 Druck (D1, D2, D3, D4) 0 1 10 Temperatur (E1, E2, E3, E4) 0 1 10 Prozessziele (F1, F2, F3, F4) 0 1 10 Wartung (G1, G2) 0 1 10 Mess- und Regeltechnik (H1, H2, H3, H4) 0 1 10 Baugröße und Stromversorgung (I1) 0 1 10 Form des Teilnahmeantrags Inhaltliche und technische Nachvollziehbarkeit 0 1 10 Summe 0 90 900 Endsumme 0 100 1000 Rang 3 2 1 Informationen zum Auftragnehmer und Informationen des Teilnahmeantrags Es werden 0-10 Punkte pro Kriterium vergeben.
0= nicht erfüllt bzw. ungenügend,
2= Anforderungen werden in Ansätzen aufgegriffen,
5= Anforderungen werden aufgegriffen, aber nicht weiter detailliert,
8= Anforderungen werden erfüllt, jedoch mit Abstrichen in der Detaillierung,
10= zur vollsten Zufriedenheit abgedeckt.
* Mindest-Anforderungen, die zwingend erfüllt werden müssen und als Ausschlusskriterium gewertet werden:
A1* Richtlinie über Druckgeräte 2014/68/EU A2* Auslegung der Druckgeräte nach DIN EN-Normen oder alternativ AD 2000 A3* Elektroinstallationen nach den jeweils aktuellen VDE-Richtlinien A4* Maschinenrichtlinie 2006/42/EG A5* ATEX-Produktrichtlinie 2014/34/EU und die ATEX-Betriebsrichtlinie 1999/92/EG A6* CE Konformität A7* Gefahrenanalyse HazOp A8* Gefährdungsbeurteilung nach ArbSchG und BetrSichV B1 Genauigkeit B2 Verständlichkeit C1 Behälter und Rohre: 1.4404 oder 1.4571 C2 Dichtungen: PTFE (Teflon®), PFA, FFKM (Kalrez®) und Graphit D1 0,1 - 6 bar(a) Betriebsdruck + 3 bar Auslegungsdruck D2 Druckmessstellen + Aufzeichnung D3 Regelung Vakuum durch geeignete Pumpe und/oder Ventile D4 Regelung Überdruck durch geeignete Pumpe und/oder Ventile E1 5 - 350 C Betriebstemperatur + 50 C Auslegungstemperatur E2 Regelung der Temperatur E3 5 Temperaturmessstellen im Reaktor bei 10, 30, 50, 70 und 90 % (Regelstelle bei 50 %) E4 Option: Kryostat für Wasserstoffkühlung F1 5 kW Wasserstoffproduktion F2 3.0 Reinheit des Wasserstoffstroms F3 Druckloser Wasserstoff am Ausgang F4 20 C Wasserstofftemperatur am Ausgang G1 Zugänglichkeit Reaktionsraum für Katalysatorwechsel G2 Standardisierung von Bauteilen H1 P&ID Fließbild von hoher Übersichtlichkeit H2 Benutzerschnittstelle (HMI): Intuitiv & Umfangreich H3 Ablage der Messwerte in einem Datenbanksystem (z.B. InfluxDB) H4 Unbeaufsichtigter Betrieb und Fernsteuermöglichkeiten I1 Maximalmaße ohne Steuerung: 2 500 mm x 1200 mm x 1 800 mm (LxBxH)