DBI Gas- und Umwelttechnik
DBI-GUT Slogan

Fachübergreifende Großprojekte der DBI-Gruppe

BioEiKon

DBI - Gastechnologisches Institut gGmbH Freiberg
Leibniz-Institut für Katalyse e.V.
Gas- und Wärme-Institut Essen e.V.

Laufzeit 01.05.2015 - 31.01.2017
Förderkennzeichen: 23LBG

Ziel des Teilprojekts BioEiKon ist es, eine Möglichkeit zur umweltfreundlichen, von fossilen Energieträgern unabhängigen Biogaskonditionierung durch oxidative Kopplung von Methan (OCM) zu entwickeln. Im Rahmen des Projektes wird deshalb ein Verfahren entwickelt und mögliche Katalysatoren identifiziert, hergestellt, charakterisiert und erprobt. Ziel ist das Erreichen hoher Selektivitäten bei für diese Technologie relevanten Umsätzen von Methan sowie einer für die technische Anwendung ausreichenden Stabilität. Aufbauend auf Erkenntnissen aus den Laborversuchen und numerischen Simulationen soll eine Demonstratoranlage entwickelt und gebaut werden.

Während der bisherigen Projektlaufzeit konnte ein Katalysator (Nr.5) herausgearbeitet werden, welcher eine sehr hohe Selektivität gegenüber Ethan und Ethen in einem breiten Prozessfenster aufweist und damit Biomethan mit einem Brennwert > 11,4 kWh/m³ generieren kann.

Abbildung 1: Experimentell erreichte Brennwerte bei verschiedenen Prozessbedingungen für den entwickelten OCM-Katalysator



Für diesen Katalysator konnte ein kinetischer Ansatz auf Grundlage umfangreicher Untersuchungen erarbeitet und für die Erstellung eines Reaktormodells verwendet werden. Mit Hilfe der Simulation konnte ein innovatives Anlagenkonzept entwickelt werden, welches es erlaubt ohne aufwendige Gasnachbehandlungsschritte und technisch einfacher Reaktorkühlung den Brennwert von Biomethan auf das von typisch in Deutschland verteilte H-Erdgase anzuheben.