Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Kohlenforschung durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Ziel des skizzierten Projektes ist die stoffliche und energetische Integration der beiden Verfahrensschritte Synthesegaserzeugung und DME-Herstellung. Dazu wird ein neuer Heterogenkatalysator für die einstufige Synthese von DME in der Gasphase entwickelt. Die Leistungsziele für den Katalysator werden aus einer Verfahrenssimulation abgeleitet, welche die trockene Reformierung im ersten Schritt mit der neuen DME-Synthese im zweiten Schritt kombiniert. Das Konzept erlaubt den Verzicht einer Luftzerlegungsanlage, was einen erheblichen Investitionskostenvorteil und ein signifikantes CO2-Vermeidungspotential zur Folge hat. Parallel dazu wird die Eignung des Verfahrens für biobasiertes Synthesegas untersucht. 2. Arbeitsplanung: 1. Jahr: Aktivmasse im Labormaßstab identifiziert, Verfahrenskonzept (Integration Syngas-Stufe und DME-Synthese) mit Zielvorgaben für den Katalysator simuliert, Grundlagen zur Chemie des Prozesses. 2. Jahr: Katalysator als technischer Formkörper entwickelt, weitere Feinoptimierung der Zusammensetzung, Festlegen des detaillierten Reaktorkonzeptes, Planung und Installation von Testanlagen (ca. 1-Liter Kat-Volumen, Testen von Formkörpern), Grundlagen zur Chemie des Prozesses. 3. Jahr: Langzeitversuche in den neuen Testanlagen, Optimierung der Katalyator-Rezeptur, Optimierung von Reaktor- und Verfahrens-Auslegung, Austesten von Feedstock-Qualitäten, Aufnahme kinetischer Daten, Grundlagen zur Chemie des Prozesses, Gegenüberstellen der CO2-Bilanzen von fossil- und biobasierter Synthese.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Ziel des skizzierten Projektes ist die stoffliche und energetische Integration der beiden Verfahrensschritte Synthesegaserzeugung und DME-Herstellung. Dazu wird ein neuer Heterogenkatalysator für die einstufige Synthese von DME in der Gasphase entwickelt. Die Leistungsziele für den Katalysator werden aus einer Verfahrenssimulation abgeleitet, welche die trockene Reformierung im ersten Schritt mit der DME-Synthese im zweiten Schritt kombiniert. Das Konzept erlaubt den Verzicht einer Luftzerlegungsanlage, was einen erheblichen Investitionsvorteil und ein signifikantes CO2-Vermeidungspotenzial zur Folge hat. Parallel dazu wird die Eignung des Verfahrens für biobasiertes Synthesegas untersucht. Arbeitsplanung: 1. Jahr: Aktivmasse im Labormaßstab identifiziert, Verfahrenskonzept (Integration Syngasstufe und DME-Synthese) mit Zielvorgaben für den Katalysator simuliert, Grundlagen zur Chemie des Prozesses. 2. Jahr Katalysator als technischer Formkörper entwickelt, weitere Feinoptimierung der Zusammensetzung, Festlegen des detaillierten Reaktorkonzeptes, Planung und Installation von Testanlagen, Grundlagen zur Chemie des Prozesses. 3. Jahr: Langzeitversuche in den neuen Testanlagen, Optimierung der Katalysator Rezeptur, Optimierung von Reaktor- und Verfahrensauslegung, Austesten von Feedstockqualitäten, Aufnahme kinetischer Daten, Grundlagen zur Chemie des Prozesses, Gegenüberstellen der CO2-Bilanzen von fossil- und biobasierter Synthese.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, TUM School of Engineering and Design, Department of Energy and Process Engineering , Lehrstuhl für Anlagen- und Prozesstechnik durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Ziel des skizzierten Projektes ist die stoffliche und energetische Integration der beiden Verfahrensschritte Synthesegaserzeugung und DME-Herstellung. Dazu wird ein neuer Heterogenkatalysator für die einstufige Synthese von DME in der Gasphase entwickelt. Die Leistungsziele für den Katalysator werden aus einer Verfahrenssimulation abgeleitet, welche die trockene Reformierung im ersten Schritt mit der neuen DME-Synthese im zweiten Schritt kombiniert. Das Konzept erlaubt den Verzicht einer Luftzerlegungsanlage, was einen erheblichen Investitionskostenvorteil und ein signifikantes CO2-Vermeidungspotential zur Folge hat. Parallel dazu wird die Eignung des Verfahrens für biobasiertes Synthesegas untersucht. 2. Arbeitsplanung: 1. Jahr: Analyse der in Frage kommenden Grundverfahren zur Synthesegaserzeugung hinsichtlich Energieverbrauch und Investitionskosten mittels Teilprozessmodellen mit Prozesssimulator. Anschließende Optimierung des Gesamtmodells unter Einbezug des neuartigen Prozesses zur einstufigen Direktsynthese von DME aus Synthesegas. Erstellung von Anforderungsprofilen für den zu entwickelnden Katalysator. Detaillierte Untersuchung der in Frage kommenden Absorptionsverfahren. 2. Jahr: Thermodynamische Bewertung des Prozesses und Ermittlung des CO2-Einsparpotentials. Kinetikmessungen des neu entwickelten Katalysators. Integration der Ergebnisse in Konzeption und Auslegung der Testanlage. 3. Jahr: Abschließende Prozessoptimierung. Begleitung der Langzeitversuche und Messungen der Testanlage.