Entwicklung eines integrierten Gesamtverfahrens zur Herstellung von BTL Treibstoffen aus Biomasse durch Flüssigphasen-Pyrolyse

Das vorliegende Projekt beschäftigt sich mit einem Verfahren, bei dem aus Biomasse durch Pyrolyse in der Flüssigphase ein Produktöl erzeugt wird, das als flüssiger Energieträger direkt eingesetzt oder nach weiterführender Veredelung als Treibstoff verwendet werden kann. • Biogene Rohstoffe aus land-/ forstwirtschaftlichen Nebenprodukten und Abfallstoffen: Biomasse, Holzreste, Stroh, etc. • Umwandlung durch Flüssigphasen-Pyrolyse in einem integrierten Gesamtverfahren • Produkt: Flüssiger Energieträger Das Verfahren wurde von einem österreichischen Kleinunternehmen entwickelt, der erste Schritt, die Flüssigphasen-Flashpyrolyse bereits geprüft, und das Gesamtkonzept ist zum Patent angemeldet. Teilschritte des Verfahrens wurden zuvor in einer Laboranlage realisiert und in einem mehrmonatigen Betrieb einer Prüfung unterzogen. Im Rahmen einer Feasibility-Studie wurden Teile des Gesamtverfahrens in einem Vorprojekt (FFG Projekt 812435 E-TKE) bereits überprüft und dessen Funktion prinzipiell bestätigt. Technische Beschreibung: Im Verfahren wurde das biogene Einsatzmaterial in einer ersten Stufe in Trägeröl dispergiert und anschließend im Flüssigphasenreaktor bei einer Reaktionstemperatur von ca. 350°C und Umgebungsdruck bis zum gewünschten Inkohlungsgrad des Einsatzstoffes pyrolysiert. Durch Kondensation des Produktdampfes bildeten sich drei Phasen: Produktöl, wässrige Phase und Schwerölphase. Wasserphase und Schwerölphase sollen gemeinsam mit dem Pyrolyseschwachgas in einer thermischen Nachverbrennung energetisch verwertet werden. Im Reaktor verblieb eine in Öl suspendierte Kohle, welche mit einem Schlauchfilter entölt wurde. Zu Beginn des gegenständlichen Projektes sollen die bereits bestehenden Teile einer Anlage zur Biomasseverölung durch Flüssigphasen-Flashpyrolyse im Technikumsmaßstab ergänzt und neu konfiguriert werden. Im Betrieb der Technikumsanlage werden sämtliche Produkte der Verölung aus unterschiedlicher Biomasse im geeigneten Maßstab für weiterführende Untersuchungen hergestellt werden. Dabei gilt es, das diskontinuierliche Verfahren der Technikumsanlage in ein kontinuierliches zu überführen und zur anschließenden Demonstration des Gesamtverfahrens eine Pilotanlage im Detail auszulegen. Daraus ergeben sich folgende grundlegende Entwicklungsaufgaben, welche im Laufe des Projektes der industriellen Forschung geklärt werden müssen/sollen: • Thermische und mechanische Führung des Flüssigphasen-Pyrolysereaktors • Hydrierung des Träger- und Produktöles • Kontinuierliche Kohleabtrennung und Entölung • Steam Reforming der Kohle zur biogenen Wasserstoffherstellung • Auswahl geeigneter Produktraffinationsschritte • Ver- und Entsorgungskonzept • Stoffliche / energetische Kreislaufschließung • Analyse der Verwertungsmöglichkeiten und Marktpotentiale sämtlicher Produkte Im Prozess wird als Rohstoff Biomasse eingesetzt. Das Produkt der Flüssigphasen-Flashpyrolyse kann zu BTL-Kraftstoff vorgegebener Spezifikation veredelt werden. Ausblick: Das Verfahren weist daher ein hohes Potential auf, ein wichtiger Bestandteil zukünftiger Energieversorgungssysteme zu werden. Im Anschluss soll als Demonstrationsprojekt eine Pilotanlage für das Gesamtverfahren realisiert werden, das die regional verfügbare Biomasse im nahen Einzugsbereich eines Standortes verwertet.