Kurzbeschreibung
Die FT-Laboranlage ist eine Anlage zur Synthese von Biokraftstoffen der 2. Generation sowie Einsatzstoffen für die chemische Industrie aus biomasse-basierendem Synthesegas durch den Einsatz eines Katalysators und Prozessbedingungen (Temperatur, Druck) im Bereich der Niedertemperatur Fischer-Tropsch Synthese. Die Anlage stellt eine Maßstabsvergrößerung der FT Laboranlage dar und weist eine Produktionskapazität von einem Barrel (159 Liter) pro Tag auf. Die Gasbestandteile Wasserstoff (H2) und Kohlenmonoxid (CO) bilden auf der Oberfläche des Katalysators (hauptsächlich Kobalt basierende Katalysatoren) CH2-Monomere, die über weitere Reaktionsschritte ein breites Spektrum an Kohlenwasserstoffpolymeren bilden, von C1 (Methan) bis hin zu mehr als C60.
Die Anlage besteht aus den Bereichen Gasreinigung/Gaskonditionierung, Fischer-Tropsch Synthesereaktor (Slurry Bubble Column Reaktor – SBCR) sowie der Produktabscheidung/Fraktionierung. Im Gasreinigungsteil erfolgt die Abscheidung von Verunreinigungen (aromatische Kohlenwasserstoffe) sowie möglicher Katalysatorgifte (Schwefel, NH3). Zum Einsatz kommen flüssige Waschmedien (Absorptionsmittel wie Rapsmethylester) sowie Festbettreaktoren mit Adsorptionsmitteln wie Aktivkohle oder (Metall)-Katalysatoren (auf Zink und Kupferbasis). Auf die Reinigung des Gases erfolgt die Konditionierung auf den gewünschten Reaktionsdruck (Verdichtung durch Hubkolbenkompressor) sowie die gewünschte Reaktionstemperatur (Vorheizung). Im SBCR erfolgt dann unter zu Hilfe des Katalysators die Umsetzung des Synthesegases zu Kohlenwasserstoffketten. Im Reaktor ist der eingesetzte Katalysator in Wachs suspendiert und wir durch das von unten einströmende Synthesegas in Umtrieb gehalten. Durch die guten Strömungsverhältnisse im Reaktor sind sowohl ein guter Umsatz der Gaskomponenten Wasserstoff und Kohlenmonoxid zu Kohlenwasserstoffketten als auch eine ausreichende Abführung der Reaktionswärme (stark exotherme Reaktion) gewährleistet. Nach dem Synthesereaktor erfolgt die Abtrennung der Produkte aus dem Synthesegas über eine fraktionierte Abscheidung.
Die Versuchsanlage ist mit einer Vielzahl an Messpunkten ausgestattet, um sowohl die Gaszusammensetzung, Gasverunreinigungen, die Produktzusammensetzung als auch mögliche Prozessgifte qualitativ als auch quantitativ zu erfassen.
Ansprechperson
Thomas Karel
Research Services
Herstellung von Biotreibstoffen der 2. Generation sowie Einsatzstoffen für die chemische Industrie, testen von verschiedenen Adsorptions- und Absorptionsmaterialien, Test von Fischer-Tropsch Katalysatoren
Methoden & Expertise zur Forschungsinfrastruktur
Herstellung von Biotreibstoffen der 2. Generation sowie Einsatzstoffen für die chemische Industrie, testen von verschiedenen Adsorptions- und Absorptionsmaterialien, Test von Fischer-Tropsch Katalysatoren, Monitoring durch hauseigenes Prüflabor für Gasmessungen und Kohlenwasserstoff/Schwefel- Analytik