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Wasserstofferzeugung durch partielle katalytische Dehydrierung ausgewählter Komponenten von Kerosin

Pearson, Karolina and Kraaij, Gerard and Yoong, Weng Khong (2013) Wasserstofferzeugung durch partielle katalytische Dehydrierung ausgewählter Komponenten von Kerosin. Jahrestreffen der Fachgruppe Energieverfahrenstechnik, 18.-19. März 2013, Würzburg.

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Abstract

Wasserstofferzeugung aus flüssigen Brennstoffen für die Versorgung von Brennstoffzellensystemen hat das Potenzial, sowohl in der stationären dezentralen Energieversorgung als auch im mobilen Bereich Anwendung zu finden. Im Flugzeug kann für die Bordstromversorgung mittels Brennstoffzelle on-board aus Kerosin erzeugter Wasserstoff eingesetzt werden. Damit wird ein wesentlicher Beitrag zur Reduzierung der Emissionen als auch der Lärmbeeinträchtigung durch Flugzeuge am Boden geleistet. Neben den bereits intensiv untersuchten Reformierungsverfahren zur Wasserstofferzeugung wird am DLR ein neuartiges Verfahrenskonzept aus Fraktionierung mittels Rektifikation und nachfolgender partieller katalytischer Dehydrierung (PDh) verfolgt. Durch eine Rektifikation werden signifikant schwefelreduzierte Kerosinfraktionen hergestellt. Mit der PDh kann im Anschluss bei einer Umwandlungstemperatur unterhalb 500°C reiner Wasserstoff erzeugt werden. Dadurch können aufwendige Aufbereitungsschritte zur Reinigung des Produktgases für den Einsatz in der Brennstoffzelle entfallen. Die Herausforderung bei der Dehydrierung des Flugtreibstoffs Jet A1 liegt in dessen komplexer chemischer Zusammensetzung. Die Wasserstoffausbeute ist von der Zusammensetzung der Kohlenwasserstoffgruppen abhängig. Da in dem vorgeschalteten Fraktionierungsschritt die Zusammensetzung des Kerosins verändert wird, ist es von besonderem Interesse, das Verhalten der Stoffgruppen in der PDh durch experimentelle Untersuchungen beurteilen zu können. Daher werden an einem PDh-Laborteststand geeignete Betriebsparameter und die erzielbare Wasserstoffausbeute aus schwefelreduzierten Fraktionen, einzelnen Stoffgruppen sowie reinem Kerosin untersucht. Basierend auf den experimentellen Ergebnissen erfolgt anschließend eine energetische Bewertung des Verfahrenskonzepts für die Bordstromversorgung anhand eines Prozessmodells in Aspen Plus. Im Rahmen des Vortrags werden ausgewählte experimentelle Ergebnisse zur partiellen katalytischen Dehydrierung sowie die energetische Bewertung der beiden Prozesskonzepte mittels Pinch- Methode vorgestellt.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/83494/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Wasserstofferzeugung durch partielle katalytische Dehydrierung ausgewählter Komponenten von Kerosin
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Pearson, Karolinakarolina.pearson (at) dlr.deUNSPECIFIED
Kraaij, Gerardgerard.kraaij (at) dlr.deUNSPECIFIED
Yoong, Weng Khongwengkhongyoong (at) googlemail.comUNSPECIFIED
Date:19 March 2013
Refereed publication:No
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:partielle katalytische Dehydrierung, Kerosin, Systemmodell
Event Title:Jahrestreffen der Fachgruppe Energieverfahrenstechnik
Event Location:Würzburg
Event Type:national Conference
Event Dates:18.-19. März 2013
Organizer:DECHEMA und VDI-GVC
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:ATM and Operation (old)
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L AO - Air Traffic Management and Operation
DLR - Research theme (Project):L - Air Transport Concepts and Operation (old)
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Engineering Thermodynamics > Thermal Process Technology
Deposited By: Swiecki, Karolina
Deposited On:12 Aug 2013 14:19
Last Modified:31 Jul 2019 19:41

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