Abstract
Dit project optimaliseert de plasmagestuurde omzetting van CO2 naar de productie van groen syngas, met CH4 en hogere koolwaterstoffen als co-reactant, ook wel bekend als droge reformering van methaan (DRM), ethaan of propaan.
Eerst beginnen we met het vaststellen van de basislijn voor DRM, door systematisch de CH4/CO2-verhouding te verhogen bij variërende vermogensinput en debieten, die de specifieke energie-input (SEI) bepalen. Een optimale verhouding van de grondstoffen zal worden bepaald, die resulteert in de beste syngasverhouding. De inherente beperking van DRM, namelijk roetvorming, beperkt echter de hoeveelheid CH4 die kan worden gebruikt, waardoor de syngasverhouding wordt beperkt. Om dit te verhelpen, evalueren we de toevoeging van waterdamp aan DRM. Dit zorgt voor een hogere bijdrage van H-atomen, waardoor de syngasverhouding toeneemt en de roetvorming wordt onderdrukt.
Ten tweede richten we ons op het beschouwen van roetvorming niet als een ongewenst bijproduct, maar als een waardevol tussenproduct dat kan worden hergebruikt voor vergassing met CO2. Dit zal worden onderzocht in een nieuw cyclisch reformeer-vergassingsproces, ontwikkeld door PLASMANT. De eerste fase van de cyclus maakt roetvorming mogelijk door hogere CH4-fracties te gebruiken tot het plasma wordt afgekoeld, en in de tweede fase wordt het roet gebruikt in een vergassingsreactie, wat leidt tot een zuivere CO-uitgangsstroom.
De industriële vraag naar elektrificatie van de kraakprocessen van hogere koolwaterstoffen neemt toe. Daarom zullen we de flexibiliteit van de grondstoffen vergroten door de omzetting van CO2 met ethaan/propaan te evalueren en het potentieel voor de productie van syngas en waardevolle olefinen te beoordelen. Er zal een eerste routekaart worden ontwikkeld, waarin de optimale ethaan/propaan-CO2-mengsels worden geïdentificeerd met betrekking tot de syngasproductie en roetvorming. Vervolgens kan het proces worden geoptimaliseerd door de SEI aan te passen, de energie-efficiëntie bij verschillende koolwaterstoffen te bepalen en de roetvorming te analyseren.
Tenslotte zullen deze resultaten worden gecombineerd in de vierde doelstelling, waarbij we de resultaten zullen implementeren in de pilotreactor van Optanic. De nadruk ligt op het valideren van de operationele reproduceerbaarheid, het handhaven van de syngasproductie bij een verhoogde doorvoer en het identificeren van eventuele schaalafhankelijke thermische problemen en roetvorming.
Onderzoeker(s)
Onderzoeksgroep(en)
Project website
Project type(s)