Allgemein

Das Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen der TU Bergakademie Freiberg (TUBAF) ist mit den Professuren Energieverfahrenstechnik und Reaktionstechnik am Vorhaben REF4FU beteiligt. In Forschung und Lehre befasst sich das Institut schwerpunktmäßig mit Themen, die in den Bereichen der nachhaltigen Energie- und Rohstoffversorgung sowie der Luftreinhaltung angesiedelt sind. Dabei schlägt das Institut den breiten Bogen von der Grundlagen- zur angewandten Forschung bis hin zur Pilotierung chemischer Anlagen.

Wichtige Kompetenzen, Vorarbeiten und Infrastruktur

Projektspezifische Vorarbeiten der TUBAF zum REF4FU-Projekt umfassen langjährige Forschungsarbeiten zur Erzeugung von nachhaltigen Kraft- und Chemierohstoffen unter Verwendung von Methanol als Ausgangsstoff. So war TUBAF an den Fördervorhaben Kopernikus und C³-Mobility beteiligt, in denen der MtG-Prozess (Methanol to Gasoline) zur Synthese von nachhaltigem Benzin weiterentwickelt wurde. Dabei wurden neuartige Zeolith-Katalysatoren und reaktionstechnische Auslegungsparameter untersucht. Im Vorhaben KeroSyn100 wurde eine Methanol-basierte Prozesskette entwickelt, in der Methanol zunächst in Olefine überführt wurde (Methanol to Olefins, MtO), welche anschließend zu Benzin-, Kerosin- und Diesel-Komponenten oligomerisiert wurden. Der Oligomerisierung schloss sich ein Hydrofinishing an, wodurch die olefinischen Oligomere veredelt wurden. Das KeroSyn100-Vorhaben umfasste insbesondere auch die wissensbasierte Katalysatorentwicklung sowie reaktionstechnische Untersuchungen der einzelnen Teilprozesse. Grundlagenuntersuchungen zur Olefin-Oligomerisierung an sauren Katalysatoren wurden ferner durch die TUBAF-nahe Dr.-Erich-Krüger-Stiftung gefördert. Neben umfangreichen Labor- und Technikumsapparaturen sowie einer adäquaten analytischen Ausstattung verfügt TUBAF mit der Miniplant-Anlage (STF+) und der MtG-Demonstrationsanlage (STF) ein umfangreiches Know-How bei Planung, Aufbau und Optimierung von Versuchsanlagen.

Erwartung zum Fortschritt durch das Vorhaben

TUBAF beabsichtigt die wissensbasierte Verbesserung von MtO-, MtG- und Olefin-Oligomerisierungs-Katalysatoren sowie die daraus folgende Anpassung der Prozessparameter zur effizienten Erzeugung von CO₂-neutralem Benzin, Kerosin und Diesel/Heizöl. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Aufskalierung der Katalysatoren und der Erzeugung von hydriertem und fraktioniertem Oligomerisat (Benzin, Kerosin, Diesel) auf der 100 L-Skala. Weiterhin sollen die verfolgten Prozesse konzeptionell in das Umfeld einer zukünftigen Raffinerie integriert werden.