Verbundvorhaben: CO2OL - Katalysator-, Reaktor- und Prozessentwicklung für die direkte Synthese von linearen alpha-Olefinen aus CO2; Teilvorhaben: Aufbau und Betrieb des Gesamtprozesses in Form einer Miniplant-Anlage
Zeitraum
2021-01-01 – 2024-06-30
Bewilligte Summe
142.909,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE5060F
Leistungsplansystematik
CO2 Umwandlung in Sonstiges [EA1362]
Verbundvorhaben
01220774/1 – CO2OL - Katalysator-, Reaktor- und Prozessentwicklung für die direkte Synthese von linearen alpha-Olefinen aus CO2
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Das Gesamtvorhaben zielt auf die direkte einstufige Synthese von linearen alpha-Olefinen (LAO) aus CO2 und H2. Dazu soll das Fischer-Tropsch-Verfahren so modifiziert werden, dass CO2 direkt als Edukt eingesetzt werden kann und Olefine im Kettenlängenbereich von C2 bis C5 als Hauptproduke entstehen. Wesentlicher Forschungsansatz ist es, die reverse Wasser-Gas-Shift-(rWGS)-Reaktion zur Synthesegaserzeugung aus CO2 und H2 und die Fischer-Tropsch-to-Olefins-(FTO)-Synthese in einem Reaktor durchzuführen und dabei eine in-situ-Wasserabtrennung mittels Zeolith-Membranen zu realisieren. Die Entwicklungen betreffen sowohl das Katalysatorsystem zur direkten Olefinsynthese aus CO2, einen scale-up-fähigen Reaktor mit gestufter Eduktdosierung und integrierter H2O-Abtrennung, die Trennung des Paraffin/Olefin-Produktgemisches auf Basis von Membranverfahren als auch die Konzeption und Optimierung des Gesamtverfahrens. Die Arbeiten haben eine Weiterentwicklung ausgehend von Stand der Technik (TRL 2) zu einem TRL 4, in Teilen auch TRL 5, zum Ziel. Im Erfolgsfall steht damit erstmals ein abgestimmtes und ganzheitliches Konzept für eine Synthese zur Verfügung, das Olefine, durch Nutzung von CO2 als Kohlenstoffträger bereitstellt. Das Teilvorhaben 5 'Aufbau und Betrieb des Gesamtprozesses in Form einer Miniplant-Anlage' verfolgt das Ziel, die Verfahrenskette der Herstellung von LAO aus H2 und CO2 inkl. der Produktabtrennung erstmal in einem Gesamtprozess in halbtechnischem Maßstab (vorauss. Reaktorgröße 1 bis 3 Liter) dazustellen. Dabei werden die in den APs 1, 2, 3 und 4 entwickelten innovativen Materialien und Komponenten eingesetzt und im Verbund betrieben. Die Arbeiten leisten damit einen wesentlichen Beitrag zu der wirtschaftlichen Bewertung des Verfahrens und bilden damit auch die Grundlage für eine mögliche spätere industrielle Umsetzung und Verwertung der Projektergebnisse.