Das Projekt "Teilprojekt: Projektierung und Realsierung einer Versuchsanlage zur Untersuchung der Transferhydrierung mit realer Biomasse im Bereich bis zu mehreren Litern Durchsatz pro Stunde sowie Optimierung des Reaktorsystems anhand der gewonnenen Daten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Advanced Machinery & Technology Chemnitz GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Projektes soll eine Demonstrationsanlage technisch konzipiert und realisiert werden, mit welcher die Transferhydrierung von Biomasse zunächst anhand eines Referenzkatalysatorsystems untersucht wird. In einer Reihe von Versuchen soll das System weiter optimiert und angepasst werden. In einem weiteren Schritt soll untersucht werden, inwieweit das zu entwickelnde Reaktorsystem als Pilotanlage für autarke dezentrale Strukturen kommerzialisiert werden kann. Zur Erfüllung des beschriebenen Vorhabensziels wird folgende Vorgehensweise geplant:: In Zusammenarbeit mit der Universität Leipzig sowie dem DBFZ wird zunächst das Referenzkatalysatorsystem definiert. Basierend auf dieser Entscheidung werden die Operationsparameter, sowie die verwendeten Materialien festgelegt. In Zusammenarbeit mit der TU Dresden wird das technische Konzept verfeinert, weiterentwickelt und schrittweise erprobt. Anschließend realisiert die Amtech GmbH das System und installiert es am DBFZ. Mit Hilfe des Referenzsystems wird die Funktionsfähigkeit der Demonstrationsanlage nachgewiesen. Anschließend soll mit diesem System neuartige Katalysatorsysteme anhand der Hydrierung der Biomasse untersucht werden. Dazu sind prozessabhängige Optimierungen am System notwendig, z.Bsp. die Reaktorgeometrie. Parallel erfolgt eine erste Verifikation inwieweit das entwickelte System kommerzialisiert werden kann. Dabei ist ein wichtiger Parameter die Weiterentwicklung zur entsprechenden Pilotanlage.
Das Projekt "Teilprojekt: Innovative Katalysatoren für die hydrothermale Umwandlung von Biomasse zu flüssigen Energieträgern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Technische Chemie durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung eines katalytischen Prozesses zur Umsetzung verschiedenartiger realer Biomassen zu einem Gemisch von gesättigten bzw. aromatischen Kohlenwasserstoffen. Dabei soll der Prozess nicht mit extern zugeführtem Wasserstoff arbeiten, sondern es sollen die Abbauprodukte der Biomasse zum Teil in einer Flüssigphasenreformierung zu Wasserstoff umgesetzt werden, der dann unmittelbar zur Hydrierung des anderen Teils der Abbauprodukte genutzt wird. Ein wichtiger Bestandteil des Projektes ist die Katalysatorherstellung und -untersuchung, insbesondere für die direkte Kopplung von Reformierung und (Transfer)Hydrierung. Um die notwendigen Katalysatoren zu erhalten, sind folgende Arbeitsschritte essentiell. 1.) Die Untersuchung kommerziell erhältlicher Katalysatoren, v. a. Edelmetalle z.B. Pt/Ru auf verschiedenen porösen Trägern 2.) Die Entwicklung und Synthese problemangepasster Katalysatoren. 3.) Die umfassende physikalisch-chemische Charakterisierung der Katalysatoren (chem. Analyse, N2-Sorption, Chemisorption (CO/ H2), TPR/ TPO, XRD, XPS). 4.) Die Katalysatorauswahl und -präparation für kinetische Untersuchungen und Reaktormodellierung (AP 3). 5.) Die Optimierung der Katalysatoreigenschaften hinsichtlich der Besonderheiten realer Biomasse und die Evaluierung der Ursachen möglicher Desaktivierung. 6.) Die Erarbeitung von Optionen zum Up-scaling der Synthesen sowie Tests zur Stabilität, Regenerierung und Rückgewinnung.
Das Projekt "Teilprojekt: Reaktionstechnische Untersuchungen und Modellierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Verfahrenstechnik und Umwelttechnik, Professur für Chemische Verfahrens- und Anlagentechnik durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Weges zur Herstellung eines Gemisches von gesättigten bzw. aromatischen Kohlenwasserstoffen aus verschiedenartigen Biomassen, das als Treibstoff oder Grundstoff für die chemische Industrie genutzt werden kann. Es wird angestrebt, diese Veredlung nicht, dem Stand der Technik entsprechend, durch eine Hydrierung mit extern zugeführtem Wasserstoff durchzuführen, vielmehr sollen die Abbauprodukte der Biomasse durch eine Kopplung von Reformierung und Hydrierung bzw. durch Transferhydrierung in einem technisch einfachen Prozess ohne zusätzliche Wasserstoffzufuhr umgesetzt werden. Damit soll ein neuartiger Umwandlungsweg insbesondere für Biomassen wechselnder Eigenschaften geschaffen werden. Der Arbeitsplan orientiert sich an den einzelnen Teilschritten des geplanten Prozesses. Diese werden zunächst anhand von Modellsubstanzen untersucht um anschließend den Gesamtprozess mit realer Biomasse zu betrachten. Die einzelnen Teilaspekte des Projektes werden entsprechend der Fachgebiete der einzelnen Projektpartner aufgeteilt. Die Professur für Chemische Verfahrens- und Anlagentechnik an der TU Dresden befasst sich dabei besonders mit den reaktionstechnischen Untersuchungen und der Prozessmodellierung. Die Ergebnisse dieser Modellierung bilden einen der Grundsteine für den Aufbau einer Laboranlage. Diese dokumentiert die enge Zusammenarbeit aller Projektpartner.
Das Projekt "Teilprojekt: Biomasseabbau und GesamTeilprojekt rozess" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Weges zur Herstellung eines Gemisches von gesättigten bzw. aromatischen Kohlenwasserstoffen aus verschiedenartigen Biomassen, das als Treibstoff oder Grundstoff für die chemische Industrie genutzt werden kann. Dabei sollen aus Ausgangsstoffe eine breite Palette von Biomassen, insbesondere auch Reststoffe, einsetzbar sein, um Konkurrenzsituationen mit der Nahrungsmittelversorgung, aber auch mit anderen Anwendungen zu minimieren. Zur Erreichung dieses Ziels sollen hydrothermale Reaktionswege genutzt werden, um die biomassetypischen Makromoleküle zu zerlegen. Die gebildeten Zwischenprodukte werden in einem folgenden, integrierten Schritt katalytisch in der wässrigen Phase veredelt. Das daraus gewonnene Produkt soll für einen Kraftstoffeinsatz ohne chemische Weiterverarbeitungsschritte geeignet sein und muss daher drei wesentliche Voraussetzungen erfüllen: einen geeigneten Siedetemperaturbereich, einen geringen Sauerstoffgehalt in Anlehnung an die Kraftstoffnorm und eine gute Alterungsbeständigkeit, die dann gegeben ist, wenn das Produkt nicht mehr zur Repolymerisation neigt. Um zu dem beschriebenen Ziel zu gelangen, sollen folgende Arbeitsschritte durchgeführt werden: 1.die Untersuchung spezifischer, durch die Eigenschaften der Biomasse determinierter Reaktionswege, 2.die Weiterentwicklung eines Katalysatorsystems, 3. die Entwicklung eines geeigneten Prozesses sowie 4.dessen Untersuchung im Labormaßstab.