Ahrenfeldt, Jesper

Christensen, Jakob Munkholt

Clausen, Lasse Røngaard

Fink, Anders

Henriksen, Ulrik Birk

Jensen, Anker Degn

Jensen, Peter Arendt

Lin, Weigang

Münster-Swendsen, Janus

Qin, Ke

I dette projekt undersøges produktion af DME/metanol ud fra biomasse. Produktion af DME/metanol ud fra biomasse indbefatter brugen af en forgasser for at transformere det faste biomassebrændsel til en syntesegas (syngas) - denne syngas kan herefter katalytisk konvertes til DME/metanol. To forskellige forgassertyper er blevet undersøgt i dette projekt: • To-trins-forgasseren (Viking Forgasseren), som blev designet til at producere en meget ren gas til brug i en gas motor, er blevet forbundet til et lab-scale metanolanlæg for at vise, at den rene forgasningsgas kan bruges til metanolproduktion med et minimum af gasrensning. Dette blev eftervist ved eksperimenter. Termodynamiske computermodeller af DME- og metanol-anlæg baseret på at bruge to-trins forgasningsprocessen blev lavet for at undersøge potentialet for sådanne anlæg. Modellerne viste at anlæggene kunne konvertere 51-58% (LHV) af energien i biomassen til DME/metanol + elektricitet (netto). Ved at bruge spildvarmen fra anlæggene til fjernvarmeproduktion, blev der opnået totalvirkningsgrader på 87-88% (LHV). • En lab-scale elektrisk opvarmet entrained flow forgasser er blevet brugt til forgasning af træ og halm. Entrained flow forgassere er i dag den foretrukne forgassertype til kommerciel kulforgasning, men man har kun begrænset erfaring med brug af denne forgassertype til forgasning af biomasse. De udførte eksperimenter gav kvantitative data om produkt- og gas-sammensætning som funktion af driftbetingelserne. Biomasse kan forgasses med et mindre ilt-forbrug sammenlignet med kul. Den organiske del af biomassen som ikke omdannes til gas omdannes til sod. Termodynamiske computermodeller af DME- og metanol-anlæg baseret på at bruge entrained flow forgasning af biomasse blev lavet for at undersøge potentialet for sådanne anlæg. Modellerne viste at anlæggene kunne konvertere 65-71% (LHV) af energien i torreficeret biomasse til DME/metanol + elektricitet (netto). Der findes flere forskellige måder hvorpå flydende brændstoffer til transportsektoren kan produceres ud fra biomasse. De omfatter produktion af RME (rapeseed oil methyl ester), etanol produceret ved fermentering, og forgasningsbaserede brændstoffer som DME, metanol og Fisher Tropsch brændsler osv. En sammenligning af disse forskellige metoder har vist, at de forgasningsbasere ruter er attrative og energieffektive.In this project the production of DME/methanol from biomass has been investigated. Production of DME/methanol from biomass requires the use of a gasifier to transform the solid fuel to a synthesis gas (syngas) - this syngas can then be catalytically converted to DME/methanol. Two different gasifier types have been investigated in this project: • The Two-Stage Gasifier (Viking Gasifier), designed to produce a very clean gas to be used in a gas engine, has been connected to a lab-scale methanol plant, to prove that the gas from the gasifier could be used for methanol production with a minimum of gas cleaning. This was proved by experiments. Thermodynamic computer models of DME and methanol plants based on using the Two-Stage Gasification concept were created to show the potential of such plants. The models showed that the potential biomass to DME/methanol + net electricity energy efficiency was 51-58% (LHV). By using waste heat from the plants for district heating, the total energy efficiencies could reach 87-88% (LHV). • A lab-scale electrically heated entrained flow gasifier has been used to gasify wood and straw. Entrained flow gasifiers are today the preferred gasifier type for commercial coal gasification, but little information exists on using these types of gasifiers for biomass gasification. The experiments performed provided quantitative data on product and gas composition as a function of operation conditions. Biomass can be gasified with less oxygen consumption compared to coal. The organic fraction of the biomass that is not converted to gas appears as soot. Thermodynamic computer models of DME and methanol plants based on using entrained flow gasification were created to show the potential of such plants. These models showed that the potential torrefied biomass to DME/methanol + net electricity energy efficiency was 65-71% (LHV). Different routes to produce liquid transport fuels from biomass are possible. They include production of RME (rapeseed oil methyl ester), ethanol from fermentation or gasification based synthesis of DME, methanol, Fisher Tropsch fuels etc. A comparison of these different methods to provide biomass based transport fuels has shown that the gasification based route is an attractive and efficient technology

Online Research Database In Technology

Production of methanol/DME from biomass:EFP06

http://orbit.dtu.dk/ws/files/6276908/prod11322045433376.R1107,_EFP06_(report)_RIS%C3%98_april_2011%5B1%5D.pdf

Production of methanol/DME from biomass:EFP06

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Online Research Database In Technology