Energetische Bewertung der Betriebsbedingungen der Synthesegaserzeugung im Power-to-Liquid Verfahren

Kurzfassung

Um die Netto-THG-Emissionen zu senken, werden diverse Pfade zur Nutzung erneuerbarer Ressourcen im Transportsektor diskutiert. Eine Möglichkeit zur Erzeugung von erneuerbaren Kraftstoffen (v.a. für schwer elektrifizierbare Verkehrsträger) stellt die CO2-Aktivierung mittels endothermer reverser Wassergas-Shift Reaktion (rWGS) mit anschließender Fischer-Tropsch Synthese dar. Im Rahmen des Beitrags werden mögliche Betriebsbedingungen der Synthesegaserzeugung mit Fokus auf die energetische Effizienz analysiert. Dabei werden sowohl verschiedene Konzepte zur Wärmeeintragung als auch verschiedene Betriebsbedingungen (Druck und Temperatur) mittels Fließbildsimulation untersucht. Thermodynamisch sind bei der Syngasstufe, für eine hohe CO-Ausbeute, hohe Temperatur (über 700 °C) und geringer Druck vorteilhaft. Allerdings erfordert ein geringer Druck aus Prozesssicht eine erhöhte Verdichterleistung aufgrund der Kreislaufführung zwischen Produktaufbereitung und rWGS. Für die Betrachtung wird der Prozess in Aspen Plus® abgebildet und der Einfluss der rWGS-Betriebsparameter anhand des Power-to-Liquid Wirkungsgrades diskutiert.