Gasaufbereitung für die Fischer-Tropsch-Synthese

Abstract

Die Firma Bioenergy 2020+ GmbH arbeitet an der Entwicklung der Fischer-Tropsch Synthese zur Herstellung von BtL-Kraftstoffen (Biomass to Liquid). In der Stadt Güssing ist hierfür eine Pilotanlage in Betrieb, welche als Rohstoff einen Teil des Produktgases des Biomassekraftwerks vor Ort zur Synthese verwendet.<br />Einen wichtigen Bestandteil der Fischer-Tropsch-Anlage stellt die Gasreinigung dar, vor allem auch auf dem Weg zur Wirtschaftlichkeit des Prozesses. Ein Prozessabschnitt der Gasreinigung ist ein Aktivkohle Filter, der zur Abscheidung von Teeren und Schwefelverbindungen dient.<br />Bisherige Erfahrungen mit der Aktivkohle haben gezeigt, dass diese nach längstens sechs Tagen Betrieb ersetzt werden muss, da die maximale Beladung erreicht wird und erste Gaskomponenten durchzubrechen beginnen.<br />Im Zuge dieser Arbeit werden verschiedene mögliche Regenerationsverfahren für den Aktivkohlefilter untersucht. Zuerst wurden die klassischen Verfahrensweisen, die Temperaturwechsel-Desorption und die Druckwechsel-Desorption untersucht.<br />Dazu wurden Versuche bei unterschiedlichen Temperaturen beziehungsweise Drücken durchgeführt. Anschließend sollten diese beiden Verfahren auch kombiniert werden, um den Einfluss auf den Regenerationserfolg beurteilen zu können. Eine Erkenntnis die bei beiden Verfahrensvarianten deutlich wurde, war die Notwendigkeit eines Fluidstromes, um das Desorbat aus der Schüttung abtransportieren zu können. Auch dazu wurden verschiedene Versuchskonfigurationen untersucht.<br />Schlussfolgernd von den erarbeiteten Ergebnissen wurde in die bestehende Gasreinigung der FT-Pilotanlage eine Regenerationsmöglichkeit der Aktivkohle auf Basis des Temperaturwechseldesorptionsverfahrens, kombiniert mit Inertgas-Spülung, integriert.<br />

The company Bioenergy 2020+ GmbH is working on the development of the Fischer-Tropsch synthesis for the production of BtL-Fuels (Biomass to Liquid). In the town of Guessing a pilot plant is in operation, which uses a part of the product gas of the biomass power plant as a raw material for the synthesis.<br />An important part of the Fischer-Tropsch plant is the gas cleaning, especially on the way to get economically profitable. A section of the gas cleaning process is an activated carbon filter that is used for the deposition of tar and sulfur compounds. Previous experiences with the activated carbon have shown that it has to be replaced after a maximum of six days of operation, since the maximum concentration is achieved and breakthrough of the first gas components occurs.<br />In progress of this work, several possible regeneration methods are examined for the activated carbon filter. First, the classical procedures, the Temperature Swing Desorption and the Pressure Swing Desorption were investigated. With a view to this experiments at different temperatures or pressures were performed. Subsequently, these two methods were combined to assess the impact on the regeneration success. In both process variants the need for a fluid stream to carry away the desorbate from the bed turned out. Therefore different experimental configurations were investigated as well.<br />In conclusion of these results a regeneration ability based on the Temperature Swing Adsorption process, combined with an inert gas purge, was integrated in the excisting gas cleaning of the FT pilot plant.<br />