Bioslurrys durch Pyrolyse

Im Forschungszentrum Karlsruhe entwickeln wir ein neues Verfahren zur Kraftstoff- und Chemikalienherstellung aus Biomasse. Schlüsselkomponente ist ein grosser Flugstrom-Druckvergaser mit flüssigem Schlackenabzug, der aus pumpbaren Biomasse-Slurries ein teerfreies und CH4-armes Roh-Synthesegas erzeugt. Die Vorbereitung von Biomasse wie Holz oder Stroh für eine Flugstrom-Druckvergasung erfolgt durch Schnellpyrolyse unter Luftabschluss bei 500°C. Dabei werden große Mengen Schwelteer und Schwelwasser erzeugt, in denen die kleinere Menge an Schwelkokspulver zu einem pumpbaren Slurry oder einer steifen Paste mit hoher Dichte eingeschlämmt wird. Slurries oder Pasten lassen sich einfacher handhaben, lagern und transportieren als die ursprüngliche Biomasse. Sie haben eine rund 10-mal höhere Energiedichte als die ursprüngliche Biomasse und können zur Vergasung und Synthese aus vielen dezentralen Anlagen z.B. per Bahn kostengünstig zu einer wirtschaftlicher betreibbaren zentralen Grossanlage transportiert werden. Dort werden die vorgeheizten Slurries werden in einen Hochdruckvergaser gepumpt und dabei pneumatisch in Spezialdüsen mit heißem Sauerstoff zerstäubt. Nach seiner Reinigung können aus dem gebildeten Synthesegase mit bekannten Verfahren (Fischer Tropsch Synthese, Methanolverfahren) Kraftstoffe oder Chemikalien hergestellt werden.

Die Technologie zur Herstellung von hochwertigen Synthese-Kraftstoffen wird in CTL- und GTL-Anlagen (coal bzw. gas to liquids) insbesondere von SASOL und SHELL bereits seit vielen Jahren mit hohen Produktionskapazitäten technisch erfolgreich praktiziert. Für BTL (biomass to liquid)-Anlagen müssen vor allem die Eingangsstufen der Verfahren noch an die verschiedenen Bio-Rohstoffe angepasst werden. In den Anlagen-Endstufen nach der Herstellung eines Rein-Synthesegases sind die Syntheseschritte und die Aufarbeitung der Syntheseprodukte praktisch gleich.

In Labor- und Technikumsanlagen werden alle Teilschritte der gesamten Prozesskette untersucht z.B. durch Variation von Einsatzstoffen, Betriebsparametern oder der Verfahrensführung. Diese Arbeiten werden durch unser Brennstofflabor mit breitem Methodenspektrum und gut ausgestatteten mechanischen und elektrischen Werkstätten unterstützt und durch systemanalytische Untersuchungen z.B. zur Wirtschaftlichkeit und zur Bereitstellung von Biomasse ergänzt.