Herstellung von Biodiesel und anderen Biokraftstoffen mit LEWA-Pumpen

Biokraftstoffe werden aus erneuerbaren Energiequellen hergestellt, die nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich sind.

Biodiesel, Bioethanol und reine Pflanzenöle kommen heute bereits in größeren Mengen zum Einsatz. Die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen aus Biomasse wird in ersten Pilotanlagen erprobt.

Bereits in einem frühen Stadium lieferte LEWA mehrere Pumpen für die Entwicklung von Biokraftstoffen der 2. Generation an Forschungsunternehmen.

Lösungen

LEWA-Pumpen werden in den verschiedenen Prozessen zur Herstellung von Biodiesel und anderen Biokraftstoffen eingesetzt.

Je nach Aufgabe kommen unterschiedliche Pumpen zum Einsatz, die die jeweiligen Anforderungen optimal erfüllen können:

  • Konventioneller Prozess zur Biodieselherstellung mit LEWA ecosmart-Pumpen zur Dosierung von Additiven (bis 300 l/h, bis 80 bar, Umgebungstemperatur)
  • Alternativer Prozess zur synthetischen Kraftstoffherstellung mit LEWA ecoflow oder LEWA triplex als Hochtemperatur-Prozesspumpe zur Reaktordruckerhöhung (15 m³/h, bis 250 bar, bis 350 °C)
  • Veresterung von organischen Fetten oder Ölen mit Methanol im Hochdruckverfahren mit LEWA triplex, Prozesspumpe als Zuführpumpe für Öl oder Methanol, (100-2.400 l/h, bis 250 bar, bis 100°C)
  • Thermische Zersetzung von organischen Abfällen mit einer LEWA-Dosierpumpe als Zuführpumpe für Biomasse (100 l/h, bis 320 bar), Umgebungstemperatur und eine Rezirkulationspumpe (250 bar, 350 °C)
  • Neu entwickeltes Syntheseverfahren für die Bioliq®-Pilotanlage am KIT Karlsruhe mit unterschiedlichen LEWA-Dosierpumpen sowie Hochtemperatur-Pumpen

Einsatzgebiete

LEWA-Pumpen in verschiedenen Prozessen zur Biokraftstoffherstellung:

VeranschaulichungProzessbeschreibungVerfahren
Konventioneller Prozess zur Biodieselherstellung: Veresterung von pflanzlichen Ölen mit Methanol.  Niederdruck
1. Generation
Alternativer Prozess zur synthetischen Kraftstoffherstellung:
Vergasung von kohlehaltigen Rohstoffen zur Herstellung von Synthesegas (CO+H2), das anschließend mittels Fischer-Tropsch-Synthese in einen langkettigen Kraftstoff umgewandelt wird. Im letzten Prozessschritt (Hydrocracking) wird bei Temperaturen > 200°C und einem Prozessdruck bis 90 bar der gewünschte BTL-Kraftstoff (Synfuel) erzeugt.

  Weitere Informationen dazu:  www.bioliq.de
Hochdruck
2. Generation
Artverwandter Prozess (konventionell)
Veresterung von organischen Fetten oder Ölen mit Methanol im Hochdruckverfahren.
 Hochdruck
2. Generation
Thermische Zersetzung von organischen Abfällen zur Herstellung
von einem leicht siedenden Rohöl sowie eines stark wasserstoffhaltigen Gases.
 Hochdruck
2. bzw. 3. Generation

Hintergrund

Der Einsatz von Biokraftstoffen im Vergleich zu fossilen Energieträgern bietet wesentliche Vorteile:

  • Umweltschonend durch Verminderung des CO2-Ausstoßes gemäß Kyoto-Protokoll
  • Überkapazitäten der industriellen Landwirtschaft können sinnvoll genutzt werden
  • Politische Unabhängigkeit von Ölstaaten, ­weltweite Verfügbarkeit des Rohstoffes
  • Einsetzbar bei aktueller als auch zukünftiger ­Motor-Technologie, da ein synthetischer Kraftstoff „maßgeschneidert“ hergestellt werden kann

Biokraftstoffherstellung 1. Generation

Pflanzenölbasierte Kraftstoffe:

HerkunftKraftstoffeZielsetzung
Ölpflanzen aus landwirtschaftlicher Produktion:
  • Rapssaat
  • Sonnenblumen
  • Sojabohnen
  • Leindotter usw.
  • Naturbelassene Pflanzenöle
  • Biodiesel
  • Langfristige Sicherung des ökonomischen Vorteils durch Besserstellung bei der Mineralölsteuerbefreiung
  • Schaffung optimaler Rohstoffanbaubedingungen
  • Marktanteilvergrößerung
  • Erhöhte Beimischungsrichtlinien

Bioethanol:

HerkunftKraftstoffeZielsetzung
Nachwachsende Rohstoffe
  • Getreide
  • Mais
  • Zuckerrüben
  • Kartoffeln
  • Zuckerrohr (Ausland) etc.

  • Ethanol
  • Ethanol-Benzin-
  • Gemische
  • ETBE*
* siehe Legende
  • Langfristige Sicherung des ökonomischen Vorteils durch Mineralölsteuerreduktion
  • Schaffung optimaler Rohstoffanbau­bedingungen und eines Systems der ­Herkunftsnachweisführung und Qualitätssicherung
  • Erfolgreiche Einführung in den Kraftstoffmarkt durch Beimischung zu fossilen Kraftstoffen

Legende:

BegriffBeschreibung
Biokraftstoffe:

Synfuels:
BTL:
GTL:
CTL:
CNG:
LPG:
ETBE:
FAME:
RME:
Regenerative Kraftstoffe, erneuerbare Treibstoffe,
biofuels, renewable fuels
Designkraftstoffe
Biomass to liquid
Gas to liquid
Coal to liquid
Compressed natural gas
Liquefied Petroleum/Propane Gas
Ethanol Tertiär Butyl Ether
Fatty Acid Methyl Ester
Raps Methyl Ester

Quelle: www.biotechnologie.de

Biokraftstoffherstellung 2. Generation

Synthetische Kraftstoffe (Synfuels):

HerkunftKraftstoffeZielsetzung
Vergasung von nachwachsenden Rohstoffen, biogenen und regenerativen Reststoffen:
  • Holz
  • Stroh
  • Getrocknete Gärreste
  • Reststoffe aus der Abfall- und Reststoffwirtschaft
  • Gasförmige methan- und wasserstoff­haltige Synfuels
  • Flüssige Synfuels als Ersatz von Ottokraftstoff und Diesel
  • Methanol
  • Langfristige Sicherung des ökonomischen Vorteils durch Mineralölsteuerreduktion
  • Schaffung optimaler Rohstoffanbau­bedingungen
  • Schaffung eines Systems der Herkunftsnachweisführung und Qualitätssicherung
  • Erfolgreiche Einführung in den Kraftstoffmarkt durch Beimischung zu fossilen Kraftstoffen

Biokraftstoffherstellung 3. Generation

Wasserstoff/Hydrogen:

HerkunftKraftstoffeZielsetzung
Aus Biomasse durch thermochemische und mikrobiologische Prozesse sowie der Elektrolyse, angetrieben durch Photovoltaik und Windkraftanlagen.
  • H2-CH4-Gemisch für Brennstoffzelle
  • Langfristige Sicherung des ökonomischen Vorteils durch Mineralölsteuerreduktion
  • Schaffung optimaler Ressourcen­nutzungsbedingungen
  • Schaffung eines Systems der Herkunftsnachweisführung und Qualitätssicherung
  • Erfolgreiche langfristige Einführung in den Kraftstoffmarkt

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