Mikroverfahrenstechnik zur katalytischen Umwandlung von Synthesegasen in Flüssigtreibstoffe

Ziel des Projektes ist es, auf Basis der Mikroverfahrenstechnik ein Verfahren zur Gewinnung von FT-Rohtreibstoffen aus Holzgas („Syngas“) im Technikumsmaßstab zu entwickeln, und nachfolgend an einer bestehenden Holzvergasungsanlage zu testen. Produktgas aus Holzvergasungsanlagen wird bis dato hauptsächlich für die Stromerzeugung und Wärmegewinnung verwendet. Im Prototypstadium befindet sich die Erzeugung eines flüssigen Energieträgers über die Aufbereitung des Produktgases zu Synthesegas und den „klassischen“ Fischer-Tropsch-Prozess. Durch „kompakte“ Fischer-Tropsch-Anlagen auf Basis mikroverfahrenstechnischer (MVT) Elemente (z.B. hat eine 100 l/h Anlage hat etwa Schreibtischgröße) könnte Synthesegas dezentral bei Holzvergasungsanlagen zu synthetischen Rohtreibstoffen umgewandelt werden. Das Projekt geht dabei von den Gas-Spezifikationen einer in Österreich bestehenden Holzvergasungsanlage wie z.B. Güssing aus. Aufgrund der wesentlich höheren Energiedichte flüssiger Treibstoffe (ca. 9-mal höher als Holz) im Vergleich zum Holz bzw. Synthesegas liegt es nahe, FT-Treibstofffraktionen dezentral bei der Holzvergasungsanlage herzustellen und dort direkt zu verwerten, oder als flüssige Roh-Treibstofffraktion zu transportieren und zentral gesammelt weiterzuverarbeiten. Der Einsatz von Mikroverfahrenstechnik hat neben der kompakten Anlagengröße den Vorteil der optimalen Energie- und Stoffübertragung für chemische Reaktionen, was unter anderem für diverse Reaktionen eine bessere Ausbeute postulieren lässt. Sie bietet im Vergleich zu herkömmlichen verfahrenstechnischen Anlagen die Möglichkeit, sehr schnell und kostengünstig eine Vielzahl von Katalysatoren (geringer Massenbedarf) und Anlagenteile testen zu können, da die Anlagenkomponente leicht getauscht werden können. Kernaspekt im vorliegenden Projekt ist daher die Komponentenentwicklung einer Mikroverfahrestechnik-Fischer-Tropsch (MVT-FT) Syntheseanlage zur Herstellung von langkettigen, flüssigen Kohlenwasserstoffen („MicroFuels“), welche mit Synthesegas einer Holzvergasungsanlage dezentral betrieben werden kann. Die Auswahl der Komponenten und Katalysatoren für die MVT-FT-Umsetzung ist ebenso Gegenstand der Projektarbeiten wie die Evaluierung des Optimierungspotenzials durch den Einsatz von Mikroverfahrenstechnik und eine grob wirtschaftliche Bewertung des Vorhabens. In einem letzten Schritt soll die optimierte Anlage an einer laufenden Holzvergasungsanlage vor Ort in Österreich auf Ihre praktische Tauglichkeit getestet werden, um Schwierigkeiten bei der praktischen Nutzung bzw. Notwendigkeiten von diversen Reinigungsschritten des Synthesegases abklären zu können. Des Weiteren ist die Untersuchung der Auswirkungen des kontinuierlichen Betriebes der im Projekt entwickelten Technik bei einer österreichischen Syn-Gasanlage hierbei ein wichtiger Aspekt. Für den Fall der erfolgreichen Projektumsetzung ist es für den Praxiseinsatz der Technologie geplant, den regional, mikroverfahrenstechnisch gewonnenen FT-Rohtreibstoff, der eine etwa 9 mal höher Energiedichte als das dafür verwendete Holz hat, zur Weiterverarbeitung in bestehende Raffinerien zu transportieren.