Grünes Methanol ist als elementare Basischemichalie aber auch vielversprechendes Treibstoff-Substitut ein wesentlicher Bestandteil der Defossilisierung, die Methanolsynthese fand bisher aber immer in zentralen Reaktoren und großen Skalen statt. Im Zuge der Klimawende müssen dezentrale Reststoffmengen als Kohlenstoffquelle erschlossen werden, die dann effizient mit erneuerbarem Wasserstoff für die Methanolsynthese eingesetzt werden können.
Hierfür haben wir als Ergebnis unserer vom BMWE geförderten Projekte BioMeSyn und WasteWood2Fuel ein Anlagen- und ein Reaktorkonzept entwickelt, das die Vorteile aller Pfade kombiniert. Das Konzept ist anwendbar für die dezentrale Methanolsynthese von z.B. Reformat aus Biogas, aufbereitetem Synthesegas aus der Biomassevergasung und/oder Kombinationen mit RFNBO-Wasserstoff.
Methanol aus Biogas
Für die Herstellung von Methanol aus Biogas wird zunächst mittels Dampfreformierung ein Wasserstoffreiches Reformat erzeugt und dann für die Synthese verwendet. Um eine hohe Ausbeute und lange Standzeiten zu erreichen, kann ein Elektrolyseur stöchiometrisch RFNBO-Wasserstoff zugeben, wodurch eine Mischung aus Biomethanol und RFNBO-Methanol entsteht. Das Schema zeigt den vereinfachten Prozess.
RFNBO-Methanol hat gleichermaßen Potenzial wie Herausforderung: Die zu erwartenden Erlöse sind durch regulatorische Rahmen sehr hoch, z.B. bei der Weiterverarbeitung zu Jet-Fuel, die Thermodynamik ist aber der Gegner jeder Anlageneffizienz. Die Folge: Reaktoren, Loop-Kompressoren und weitere Komponenten wachsen in Dimension und Kosten um ca. den Faktor 3.
Die Kombination der Produktion von Biomethanol und RFNBO-Methanol bietet dabei die Kombination der Vorteile beider Pfade: Maximale Erlöse durch RFNBO-Quoten auf verschiedensten Märkten und hohe Zahlungsbereitschaft beim Kunden bei gleichzeitig optimaler Thermodynamik im System und daher kleinen, wirtschaftlichen Anlagenkomponenten.
Methanol aus der Vergasung von Reststoffen
Für die Herstellung von Methanol aus Synthesegasen der Vergasung von Reststoffen wird dieses gereinigt, komprimiert und dann entweder mittels Wassergas-Shift-Reaktoren in ein geeignetes H2-CO Verhältnis gebracht, damit durch CO2-Abscheidung optimale Stöchiometrie eingestellt werden kann, oder ebenfalls RFNBO zugegeben. Auch hier bietet das einstellbare Synthesegas dank thermodynamischer Vorteile die optimale Grundlage für dezentrale, platzsparende Analgen.
Reaktormodule
Wer die Methanolsynthese kennt, kennt Rohrbündelreaktoren in XXL. Bei großen Elektrolyseuren kann das evtl. noch Bestand haben, eine resiliente und dezentrale Methanolsynthese aus Biogas & RFNBO erfordert jedoch Neudenken des Reaktorprinzips.
Wir haben daher ein universelles Reaktormodul entwickelt, dass den Prozess fernab vom klassischen Rohrbündel dezentral beherrschbar macht.
Die Technologie baut auf bewährten Katalysatoren und Prozessparametern bis 60 bar auf und nutzt unser jahrzehntelanges Know-How aus dem Reaktorbau von WS Reformer sowie unseren innentemperierten Shiftreaktoren für biogene Synthesegase.
Das Modul kann beliebig oft eingesetzt werden und ist z.B. als Standard-Skid mit drei Reaktoren für die Verarbeitung des Reformates aus einem unserer bewährten M50-Reformer einsetzbar.
Reaktorskids & Containeranlagen
Durch unsere beiden F&E-Förderprojekte haben wir immenses Know-How über die Synthesetechnologie und deren Anforderungen erlernt. Dieses möchten wir nun ins Feld bringen, damit grünes Methanol schnell Realität wird und Biogasanlagen ein zweites und drittes Leben erhalten. Im Schulterschluss mit der Elektrolyse.
Wir entwickeln daher Reaktorskids und komplette Containeranlagen auf Basis unserer BTH-Wasserstoffproduktionsanlagen zur dezentralen Methanolsynthese aus Biogas und RFNBO.
WS Reformer GmbH
Das 2003 aus der WS Wärmeprozesstechnik ausgegründete Unternehmen arbeitet seit mittlereile fast 20 Jahren mit hocheffizienten Wasserstoffreformern im kleinen Leistungsbereich. Die Erfahrung und das Knowhoh aus dem Reformer- und Reaktorbau fließen direkt in unsere Methanoltechnologien ein.
e-flox GmbH
Als erfahrener Anlagenbauer im Bereich der effizienten Erdgas- und Schwachgasverbrennung bietet die e-flox seit 2006 Technologien zur Einsparung von Energie und Emissionen. Unsere gemeinsamen Erfahrungen und das aufgebaute Know-How aus der Wasserstoffherstellung aus Biogas bietet die perfekte Grundlage für den nächsten Schritt zum erneuerbaren Methanol.
WS Wärmeprozesstechnik GmbH
Unserer Herkunft treu arbeiten die von uns eingesetzten Reformer mit hocheffizienten Brennern der WS Wärmeprozesstechnik GmbH. Die FLOX-Brenner® direkt vom Erfinder bieten maximale Abgasreinheit bei minimalem Verbrauch und ermöglichen den modularen Reformereinheiten ihre Skalierbarkeit.