Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT)

Allgemein

Das Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT) des KIT beschäftigt sich mit der Entwicklung alternativer Kraftstoffe, wobei katalytische Verfahren und der Einsatz erneuerbarer Ressourcen eine zentrale Rolle spielen. Hierfür steht eine leistungsfähige Infrastruktur zur Verfügung, die vom Betrieb kleinerer Laboranlagen bis hin zu Pilotanlagen reicht.

Am IKFT wird außerdem die Schnellpyrolyse zur Nutzung aschereicher Biomassen entwickelt. Die Herausforderung dabei ist, aus unterschiedlichen Einsatzstoffen Produkte zu erhalten, die eine genügend enge Spezifikation für eine industrielle Nutzung erfüllen.

Wichtige Kompetenzen, Vorarbeiten und Infrastruktur

Herstellung von Pyrolyseölen aus verschiedensten Biomassen, Hydrierende Aufarbeitung verschiedener Pyrolyseölfraktionen, Katalysatorentwicklung und –erprobung in kontinuierlicher Prozessführung. Betrieb Prozessentwicklung und Pilotanlage zur Pyrolyse.

Im geplanten Vorhaben wird sich KIT-IKFT auf die Umsetzung von DME zu Olefinen und Benzin mit einem stark reduzierten Aromatengehalt konzentrieren. Darüber hinaus wird die Oligomerisierung von Olefinen zu kraftstofftauglichen Kohlenwasserstoffen untersucht.

Sowohl für die Umsetzung von DME als auch für die Oligomerisierung von Olefinen stehen leistungsfähige Laboranlagen zur Verfügung. Diese können chargenweise oder kontinuierlich betrieben werden.

Im Hinblick auf die benötigte Analytik sind zahlreiche Methoden zur Charakterisierung der Katalysatoren vorhanden, z.B. spektroskopische Methoden, Elektronenmikroskopie, Physi- und Chemisorptionsmessungen zur Charakterisierung von Oberflächen und die Thermische Analyse, insbesondere die Thermogravimetrie. Zur Analyse der Produktgemische stehen mehrere Methoden zur Trennung der Gemische zur Verfügung, z.B. (online-) Gaschromatographie.
Darüber hinaus ist eine Vielzahl an Methoden zur Ermittlung von physikalisch/chemischen und Verbrennungseigenschaften der Kraftstoffe vorhanden.

Erwartung zum Fortschritt durch das Vorhaben

Technisch validierte Konzepte zur Nutzung verschiedener biogener Reststoffe zur Bereitstellung spezifizierter Zwischenprodukte und Weiterverarbeitung zu Kraftstoffkomponenten für synthetische Kraftstoffe.

Da die geplanten Aktivitäten direkt an vielversprechende Vorarbeiten anknüpfen, ist eine deutliche Optimierung der ausgewählten Verfahren zu erwarten. Die damit einhergehenden Betrachtungen zu Scale-up und Wirtschaftlichkeit sollen eine fundierte Bewertung der Prozesse ermöglichen. Zusätzlich zu den wissenschaftlich-technischen Fortschritten wird eine intensivierte Zusammenarbeit mit den Partnern, ggf. auch über das Projekt hinaus, erwartet.