Die Kraftstoffe, die im Rahmen von C3-Mobility in der motorischen Verbrennung untersucht werden, sind Methanol selbst, Polyoxymethylendimethylether (OME 3-5), 2-Butanol, Ottokraftstoff via Methanol-to-Gasoline (MtG), 1-Oktanol und Dimethylether (DME). In den Arbeitspaketen B2: 2-Butanol, B3: MtG und B4: 1-Oktanol werden die benannten Kraftstoffe in experimentellen und technisch orientierten Untersuchungen synthetisiert. Die Arbeitspakete B1: OME und B6: DME werden in C³ Mobility nicht experimentell in der Kraftstoffherstellung untersucht, da dies bereits in den Förderprojekten Kopernikus P2X und ALIGN-CCUS (ERA-ACT-Projekt) durchgeführt wird.

Projekt ALIGN-CCUS Projekt Kopernikus P2X

B2: 2-Butanol

Das übergeordnete Ziel des Moduls ist die verfahrensanalytische und experimentelle Evaluation von Synthesepfaden zum 2-Butanol ausgehend von Methanol sowie deren reaktortechnische Konzeptionierung. Ein erstes Konzept für einen Reaktor für einen oder mehrere Syntheseschritte auf dem Weg zu 2-Butanol soll entworfen werden. Das Arbeitspaket steht unter der Leitung von FZ Jülich mit Chemieanlagenbau Chemnitz (CAC) als Partner.

  • Weiterführende Verfahrensanalyse zur Ableitung der geeignetsten Testbedingungen
  • Design, Konstruktion und Montage eines Teststandes für Experimente
  • Katalysatorauswahl, -synthese und -charakterisierung
  • Katalysatorscreening
  • Transiente Experimente zur Ermittlung von kinetischen Daten

B3: Methanol-to-Gasoline (MtG)

Unter der Leitung der TU Bergakademie Freiberg (Professur für Reaktortechnik sowie Professur für Energieverfahrenstechnik und thermische Rückstandsbehandlung) und mit Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH (CAC) als Partner stehen in diesem Teilmodul die Katalysator- und Prozessoptimierung für den MtG-Prozess sowie die Umrüstung und der Betrieb der STF-Großversuchsanlage zur Benzinerzeugung im 2×20 t Maßstab im Mittelpunt. Abschließend erfolgt eine Prozessbewertung anhand stofflicher und ökonomischer Kennziffern.

  • Wissensbasierte Entwicklung eines optimalen MtG-Katalysators
  • Kinetische und mechanistische Untersuchungen am optimalen MtG-Katalysator
  • Kinetische Modellierung und Erstellung eines Prozessmodells
  • Langzeittests und mechanistische Studien am optimalen Katalysator
  • Technologieanpassung STF / Anlagenumbau
    • Verfahrenstechnische Auslegung / Pflichtenheft
    • Detail Engineering / Ausführungsplanung
    • Umbau Benzinsynthesereaktor und Peripherie
  • Kampagnenbetrieb STF
    • Versuchsvorbereitung, Kalibrierung Analytik, Datenerfassung
    • Versuchsdurchführung
  • Prozessbewertung STF
    • Wissenschaftliche Begleitung, Datenauswertung, Bilanzierung

B4: 1-Oktanol

Das Forschungszentrums Jülich arbeitet hier mit Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH als Partner an der verfahrensanalytischen und experimentellen Untersuchung und Evaluation von verschiedenen Synthesepfaden zum 1-Oktanol ausgehend von Methanol. Ähnlich wie beim 2-Butanol soll auch hier erstes Konzept für einen Reaktor für einen oder mehrere Syntheseschritte entworfen werden.

 

  • Weiterführende Verfahrensanalyse
  • Katalysatorauswahl, -synthese und -charakterisierung
  • Katalysatorscreening
  • Transiente Experimente zur Ermittlung von kinetischen Daten
  • Erstellung eines ersten Reaktorkonzeptes