05.08.2019
Technik
Das Ziel des vom BMBF geförderten Verbundprojekts Carbon2Chem ist es, Hüttengas aus der Stahlproduktion als Rohstoffquelle für die chemische Industrie zu erschließen. Eines der potenziellen Produkte ist Methanol, das vielseitig als Basischemikalie oder synthetischer Kraftstoff einsetzbar ist. Im September 2018 wurde erstmals Methanol aus Hüttengasen im Technikum am Stahlwerk Duisburg erzeugt. Was im Labormaßstab gelang, wird für die großtechnische Umsetzung vorbereitet: Seit Juli 2019 ist am Carbon2Chem-Labor in Oberhausen eine Pilotanlage in Betrieb. Ab 2020 soll sie in Duisburg bis zu 75 dm3 Rohmethanol am Tag aus Hüttengasen des dortigen Stahlwerks produzieren.
Methanol ist eines der potenziellen Produkte, das aus Hüttengas hergestellt werden soll. Es ist vielseitig als Basischemikalie oder synthetischer Kraftstoff einsetzbar. Kohlenmonoxid und Kohlendioxid sowie Wasserstoff sind die Grundlage für die Herstellung von Methanol. Der für die Methanolherstellung nötige Kohlenstoff wird derzeit überwiegend durch fossile Quellen wie Erdgas bereitgestellt. Bei Carbon2Chem stammt er aus Hüttengas.
Im September 2018 wurde erstmals Methanol aus Hüttengasen im Technikum am Stahlwerk Duisburg erzeugt. Was im Labormaßstab gelang, wird nun in Oberhausen für die großtechnische Umsetzung vorbereitet. Im Oberhausener Carbon2Chem-Labor forschen die Partner des Konsortiums gemeinsam u.a. an Verfahren zur Gasreinigung sowie zur Produktion von Methanol. Seit Juli 2019 ist in Oberhausen eine Pilotanlage zur Methanolproduktion in Betrieb. An ihr werden Versuche durchgeführt, um die Produktion von Methanol aus Hüttengas aus der Stahlproduktion verfahrenstechnisch simulieren zu können. Diese Modellierung ist wesentlich für die Auslegung und Optimierung der großtechnischen Methanolproduktion, zu der die Pilotanlage am Ende der Versuchsreihen von Oberhausen ins Carbon2Chem-Technikum nach Duisburg umziehen wird.
Aktuell wird die Pilotanlage an Gasversorgung und Steuerung erweitert, um Synthesegas mit einem beliebigen Verhältnis zwischen Kohlendioxid und Kohlenmonoxid simulieren zu können. So werden in Oberhausen die natürlichen Schwankungen in der Zusammensetzung von realem Hüttengas nachgebildet, mit denen es die Pilotanlage künftig in Duisburg zu tun bekommen wird. Darüber hinaus werden zusätzliche Messgeräte installiert. Zum einen handelt es sich dabei um Gasanalysatoren, die die Zusammensetzung des am zukünftigen Standort zugeführten Hüttengases messen und das im Kreis geführte Synthesegas analysieren. Zum anderen wird eine Temperaturmessung entlang der Reaktorachse mit 36 Messstellen installiert, die zukünftig eine detaillierte Auswertung der Katalysatoraktivität über der Reaktorhöhe und der Versuchsdauer erlaubt. Unterstützt wird dies durch die Forschungsaktivitäten des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik Umsicht im Rahmen der Digitalisierung verfahrenstechnischer Prozesse im Leistungszentrum Dynaflex.
Das Ziel im Projekt Carbon2Chem ist die Nutzung von CO2-Emissionen als Rohstoffquelle für die chemische Industrie. Dies reduziert die Emissionen am Stahlwerk und den Einsatz fossiler Rohstoffe in der chemischen Produktion. Carbon2Chem ist ein Großprojekt, in dem 17 Partner aus Industrie und Forschung eine Technologie erarbeiten, die bei einer großtechnischen Umsetzung ein Vermeidungspotenzial von rd. 20 Mio. t der jährlichen CO2-Emissionen der deutschen Stahlbranche wirtschaftlich erschließen kann. Die Technologie ist auch in anderen CO2-intensiven Industrien einsetzbar. Carbon2Chem wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rd. 63 Mio. € gefördert.
Fraunhofer Umsicht