Produktion af methanol/DME ud fra biomasse

Afdelingen for Biosystemer

Det er undersøgt hvordan man via forgasning og en katalytisk proces kan omdanne biomasse til metanol og DME, også kaldet dimethylether. En sammenligning af de forskellige metoder til konvertering af biomasse til flydende brændstoffer viser, at de forgasningsbaserede metoder er både attraktive og energieffektive.

Projektbeskrivelse
Det overordnede formål er at identificere problemer ved anvendelse af gas fra termisk biomasseforgasning til methanol/DME produktion. Nærværende projekt viderefører den aktivitet der er igangsat under et eksamensprojekt på MEK, DTU. Under denne aktivitet opbygges et anlæg der skal kunne producere methanol ud fra syntesegas produceret af biomasse (træ) ved hjælp af totrinsforgasseren 'Viking' på MEK, og derved simulere en gas fra kommercielle forgassere. Det er målet gennem langtidsdrift (ca. 750 timer) at identificere de problemer der måtte være ved at anvende biomasseforgasning som basis for syntesegas til produktion af metanol/DME. Målet er at opstille systemmodeller af forvæskningsprocessen og koble disse til modeller af forgasningsprocesser. Endvidere er det målet at modificere en entrained flow reaktor på KT således at gas svarende til iltblæst entrained flow forgasning kan studeres. Sammenligninger mellem de forskellige forgasningsprocesser gennemføres. Herudover er det målet ved systemmodellering at sammenligne forskellige koncepter (luftblæst/iltblæst, atmosfærisk/tryksat, once through/recirkulering osv.)
Resultater

Metanol og DME har mange lighedspunkter, men hvor metanol er flydende er DME en gasart ved atmosfærisk tryk. Trykket skal dog kun hæves til 5 bar, før DME bliver flydende, og bilproducenter som Volvo anser i dag DME for at være fremtidens dieselbrændstof. I projektet er DTU's Viking forgasser blevet brugt til at omdanne biomasse til gas, der efterfølgende er konverteret til metanol i et laboratorieanlæg. Computermodeller har vist, at sådanne anlæg vil kunne konvertere 51-58 procent af energien i biomassen til DME/metanol. Derudover vil der blive produceret el, og ved at bruge spildvarme fra anlæggene til fjernvarme, vil der kunne opnås totalvirkningsgrader på 87-88 procent. I laboratoriet er der endvidere udført forsøg med forgasning af træ og halm i en elektrisk opvarmet entrained flow forgasser. der i dag er den foretrukne teknologi til forgasning af kul. Forsøgene viste blandt andet, at biomassen kan forgasses med et mindre iltforbrug end kul, og den organiske del af biomassen, som ikke omdannes til gas, bliver til sod. Computermodeller af et anlæg viser, at 65-71 procent af energien i tør biomasse kan omdannes til DME/metanol. Endelig viser en sammenligning af de forskellige metoder til konvertering af biomasse til flydende brændstoffer, at de forgasningsbaserede metoder er både attraktive og energieffektive. (Forskning i Bioenergi, Brint og Brændselsceller, nr. 36 juni 2011)

Key figures

Periode:
2006 - 2011
Bevillingsår:
2006
Egen finansiering:
0,40 mio.
Støttebeløb:
3,03 mio.
Støtteprocent:
88 %
Projektbudget:
3,43 mio.

Kategori

Oprindelig title
Produktion af methanol/DME ud fra biomasse
Program
EFP
Fælles overordnet teknologiområde
Bio og affald
Projekttype
Forskning
Journalnummer
33032-0017

Deltagere

Danmarks Tekniske Universitet (DTU) (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
Danmarks Tekniske Universitet (DTU)
HALDOR TOPSØE A/S
Energinet

Kontakt

Kontakperson
Birk Henriksen, Ulrik
Adresse
Risø Nationallaboratoriet for Bæredygtig Energi (Risø DTU). Afdelingen for Biosystemer
Frederiksborgvej 399, Bygning 776
DK-4000 Roskilde
www.risoe.dtu.dk
Birk Henriksen, Ulrik , 46774248, ubhe@risoe.dtu.dk
Øvr. Partnere: Institut for Kemiteknik - DTU; Haldor Topsøe A/S; Elsam Engineering