bioliq-Pilotanlage: Hochdruck-Flugstromvergasung erfolgreich in Betrieb

Komplexe Prozessstufe II realisiert - Maßgeschneiderte Kraftstoffe aus Restbiomasse

05.03.2013 - Deutschland

Auf dem Weg zur Herstellung umweltfreundlicher Kraftstoffe aus Restbiomasse hat das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zusammen mit dem Technologiepartner Air Liquide Global E&C Solutions einen weiteren wesentlichen Schritt verwirklicht: Die zweite Prozessstufe der bioliq®-Pilotanlage ist fertig – der aufwändige Hochdruck-Flugstromvergaser bioliq® II wurde an den Betrieb übergeben. Das am KIT entwickelte Verfahren, das in vier Stufen abläuft, erlaubt es, hochwertige und motorenverträgliche Designerkraftstoffe für Diesel- und Ottomotoren herzustellen.

Markus Breig

Die bioliq®-Anlage am KIT: In einem mehrstufigen Prozess entstehen aus Stroh und anderen biogenen Reststoffen hochwertige synthetische Kraftstoffe.

Der Flugstromvergaser der Stufe II setzt das in der ersten Prozessstufe erzeugte flüssige Zwischenprodukt bioliqSyncrude® zu einem teerfreien Synthesegas um. Da er im Versuchsbetrieb wahlweise bei zwei Druckstufen (40 bar und 80 bar) betrieben werden kann, bedeutet dies maximale Flexibilität für die nachgeschalteten Prozesstufen. Mit der Fertigstellung von bioliq® II ist ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zum Betrieb der gesamten Prozesskette von der Biomasse zum Kraftstoff erreicht.

Der Flugstromvergaser wurde mit einem speziellen Anlagendesign ausgestattet. Dies hat den Vorteil, dass sich unterschiedliche Biomassen, selbst mit einem hohen Ascheanteil, verwerten lassen. Die verwendeten Werkstoffe halten korrosiven Einflüssen aus Bestandteilen der Biomasse stand und erlauben einen Betrieb bei hohen Drücken. Dies gewährleistet einen industrienahen Betrieb des Flugstromvergasers - er wird somit zu einer wichtigen Forschungsplattform am KIT.

„Da das bioliq®-Verfahren auf Stroh und weitere biogene Reststoffe zurückgreift, die nicht in Konkurrenz zur Nahrungs- oder Futtermittelproduktion stehen, sind wir somit in der Lage, einen wichtigen Teil zur Entwicklung alternativer Energielösungen beizutragen“, so Francois Venet, Vice President Air Liquide Global E&C Solutions. „Wir sind stolz, mit unserem Kooperationspartner KIT diese herausfordernde und strategisch wichtige neue Technologie zur Umsetzung von Biomasse in Synthesegas erfolgreich fertig gestellt zu haben, und freuen uns, unser Portfolio im Bereich der „Erneuerbaren Rohstoffe“ weiter stärken zu können.“

Der mehrstufige Prozess berücksichtigt sowohl die Tatsache, dass das Stroh und andere biogene Reststoffe räumlich weit verteilt anfallen, als auch die Notwendigkeit einer wirtschaftlichen großtechnischen Produktion.

Der bioliq®-Prozess

Der gesamte bioliq®-Prozess (Biomass to Liquid Karlsruhe) besteht aus vier Stufen. In Stufe I wird die trockene Restbiomasse, die räumlich weit verteilt anfällt und einen niedrigen Energiegehalt hat, dezentral durch Schnellpyrolyse in eine rohölartige Substanz von hoher Energiedichte umgewandelt. Der sogenannte bioliqSyncrude® lässt sich wirtschaftlich über lange Strecken transportieren und zentral weiterverarbeiten. In der zweiten Prozessstufe setzt der Hochdruck-Flugstromvergaser den bioliqSyncrude® bei Temperaturen über 1 200 Grad Celsius und Drücken bis zu 80 bar zu einem teerfreien Synthesegas um. Dieses Synthesegas besteht zum Großteil aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff. In dieser Stufe II stellen die hohen Temperaturen, der hohe Druck und die reaktiven Produkte große Anforderungen an den Prozess, die Instrumentierung, die Steuerung und die Sicherheitstechnik der Anlage. Bei der anschließenden Heißgasreinigung – Stufe III – geht es darum, Störstoffe wie Partikel, Chlor- und Stickstoff-Verbindungen aus dem Synthesegas abzutrennen. In der vierten und letzten Prozessstufe werden die Gasmoleküle gezielt zu maßgeschneiderten Kraftstoffen zusammengesetzt.

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