Bewertung der Vergasungseigenschaften verschiedener Pyrolyseöle unter Flugstrombedingungen

Die Hochdruck-Flugstromvergasung ist eine der Haupttechnologien zur Versorgung der chemischen Industrie mit reaktivem Kohlenstoff und Wasserstoff (Synthesegas). Um das Ziel der Klimaneutralität der europäischen chemischen Industrie zu erreichen, ist es notwendig, die bisher eingesetzten fossilen Rohstoffe durch erneuerbare Ausgangsstoffe, wie biogene oder anthropogene Reststoffe, zu ersetzen. Nach Vorbehandlung durch Pyrolyse können auch minderwertige oder verunreinigte abfallbasierte Brennstoffe in ein qualitativ hochwertiges Synthesegas umgesetzt werden, welches sich für die Synthese von Chemikalien als Grundlage zur Herstellung neuer Produkte eignet. Energieeffizienz und Brennstoffumsatz sind bei autothermen Vergasungsprozessen direkt mit der Prozesstemperatur gekoppelt, welche durch die Stöchiometrie, den Heizwert des Brennstoffes und das Vergasungsmedium bestimmt wird. Die im Rahmen des Vortrags vorgestellten Arbeiten untersuchen den Einfluss von Temperatur und Brennstoffspezifikation auf die Synthesegasqualität und den Brennstoffumsatz. Experimentelle Untersuchungen erfolgten am atmosphärischen Flugstromreaktor REGA am ITC mit Monoethylenglykol (MEG) als flüssigem Referenzbrennstoff für biogene Pyrolyseöle, einem Slurry aus MEG mit 30 m% Holzkoks und einem Holzpyrolyseöl bei adiabaten Temperaturen zwischen 1100 und 2000 °C, variiert durch Anpassung der Stöchiometrie. ... mehrDie Vergasungseigenschaften der verschiedenen Brennstoffe werden über die am Reaktorauslass gemessene Synthesegaszusammensetzung und daraus über eine Elementebilanz berechnete charakteristische Kennzahlen bewertet. Der Kohlenstoffumsatz der festen Brennstoffphase wurde mit der Aschetracermethode durch Absaugung von Kokspartikeln aus dem Reaktor bestimmt. Die Ergebnisse zeigen deutlich den Einfluss der heterogenen Vergasungsreaktionen, welche stärker von der Temperatur abhängen. Im Ausblick wird auf die Herausforderungen durch Veränderungen der Brennstoffspezifikation beim Einsatz anthropogener Pyrolyseöle eingegangen.