Katalytisches Cracken pyrolisierter biogener Einsatzstoffe

Abstract

Ziel der Arbeit ist es vorab pyrolisierte Einsatzstoffe die durch Pyrolyse fester Biomasse gewonnen wurden, auf deren Eignung zum katalytischen Cracken zu untersuchen. Hierfür wurde mit einer vollkontinuierlichen FCC-Anlage (Fluid Catalytic Cracking) im Technikumsmaßstab gearbeitet. Es handelt sich hierbei um eine Pilotanlage mit intern zirkulierender Wirbelschicht. Die angeführte Anlage arbeitete hierbei unter Bedingungen, die in etwa denen der FCC Anlage der Raffinerie Schwechat der OMV gleichen. Es wurden verschiedene Einsatzstoffe auf deren Tauglichkeit zur Produktion von kürzerkettigen Kohlenwasserstoffen untersucht. Arbeit teilt sich in vier Abschnitte die sich aus Pyrolyseproben der BioCRACK Anlage, der Firma BDI-Bioenergy, sowie den dazugehörigen Verölungsmedien zusammensetzen. Die Proben bestanden aus extern pyroliserten, biogenen Einsatzstoffen, die in einem Verölungsmedium umgesetzt wurden. Dadurch wurde die feste Biomasse teilweise in einen flüssigen Zustand überführt. Dieser Teilstrom wurde dann in der FCC Anlage prozessiert, da diese nur mit flüssigen Einsatzstoffen arbeiten kann. Schlussendlich konnte die Prozessierbarkeit eindeutig unter Beweis gestellt werden, da alle Proben zumindest mittelfristig umgesetzt und konstante Konversionraten um die 70 Prozent erreicht werden konnten.

The main goal of this thesis is to proof the processability of pyrolyzed feedstock, created from solid biomass, in a fluid catalytic cracking (FCC) pilot plant. The FCC pilot plant was constructed as internally circulating fluidized bed. The chosen reaction conditions were similiar to the OMV refinery in Schwechat. Also the catalyst was provided by the OMV. The different kinds of feedstock were examined regarding their applicability in such FCC plants. The series of experiments is separated to four different sections each with different types of pyrolyzed feedstock and the oil medium in which the pyrolysis took place. These feedstocks were created at the BioCRACK plant operated by BDI bioenergy. The pyrolyzed feedstock was created through pyrolysis of biomass in an oil medium to process the solid biomass into a partial liquid mixture of oil and organic compounds. The liquid part of the pyrolysis was then processed in the FCC pilot plant. The ability to process such pyrolyzed oils was shown at the end of this thesis because every reviewed sample could be treated in the FCC plant. Also, the results were comparable with ordinary feedstock and the rate of conversion was about throughout the experiments at 70 percent.