Kraftstoffe auf Algen- oder Abfallbasis
Biomethan- und Synthesegaserzeugung durch anaerobe Vergärung II
Methan kann in ein wasserstoff- und kohlenmonoxidreiches Produktgas umgewandelt werden. Dafür ist ein Reformierungsschritt erforderlich. Es sind verschiedene Prozessoptionen verfügbar, die Produktgase mit unterschiedlichen H2/CO-Verhältnissen erzeugen können:
Dampf-Methan-Reformierung
- Katalytisches (nickelbasierte Katalysatoren), endothermes Verfahren
- Bio-Methan wird mit Dampf unter einem Druck von 20-25 bar vermischt
- Thermische Energie (820-880°C) muss von einer externen Quelle bereitgestellt werden
- Ergibt sehr hohe H2/CO-Verhältnisse (4-7:1)
Partielle Oxidation
- Bio-Methan wird bei hohen Temperaturen (1300-1400°C) und Drücken von 25-40 bar teilweise oxidiert
- Ergibt H2/CO-Verhältnisse von 1,6-1,9 (z. B. nicht ausreichend für die Weiterverarbeitung mittels FT-Synthese)
Autotherme Reformierung
- Biomethan wird zusammen mit Wasserdampf und Sauerstoff in den Reaktor geleitet, wo ein Teil verbrannt (patial oxidiert) wird, um thermische Energie bereitzustellen
- Das Gas wird über einen Katalysator geleitet und reagiert zu Produktgas
- Benötigt Temperaturen von 1020-1065°C und Drücke von 25-29 bar
- Ergibt ein H2/CO-Verhältnis von 2,2-2,3
Nach der Reformierung sind Reinigungs- und Aufbereitungsschritte erforderlich, um das gewünschte Synthesegas für die weitere Verwendung, z. B. in der FT-Synthese, zu erhalten. Dabei muss vor allem CO₂ entfernt und der H₂-Gehalt eingestellt werden (vgl. Wassergas-Shift-Reaktion). Im Allgemeinen ist das Produktgas aus der Reformierung viel sauberer als die Produktgase aus thermochemischen Prozessen (wie Vergasung oder Pyrolyse, die in der vorherigen Lektion über die Synthesegaserzeugung aus lignozellulosehaltiger Biomasse beschrieben werden). Anders als die Produktgase aus diesen Prozessen enthält es keine Teer- oder Staubpartikel, die entfernt werden müssen.