欧盟资助的FASTCARD(CAtalysts研究与开发的快速工业化)项目使用了两条不同的路线来满足欧洲对先进生物燃料生产的承诺。第一个涉及生物质的液化,并且最接近经济地与化石燃料竞争,而第二个使用生物质的气化,这在短期内可能在经济上具有挑战性。
该倡议将在分子水平上进行的基础理论研究和见解与试验规模的模型和实验活动相结合。
- 项目协调员Duncan Akporiaye博士
研究基于通过基于液体和基于气体的价值链的纳米催化过程的快速和降低风险的工业化,实现了先进生物燃料生产的短期和长期实施。
该联盟将其与微动力学和工艺设计水平建模相结合,以更好地理解这些过程背后的机制和经济学。
研究人员基于可扩展的数学和物理模型开发了一种新颖的纳米催化剂合理设计。这用于预测生物原料的性能以便更好地控制。他们还创建了工业相关的,富有洞察力的降尺度方法,用于评估各种生物原料对催化剂性能的影响。根据Akporiaye博士的说法,微动力学模型可以应用于两种先进燃料路线的四个主要步骤。
项目合作伙伴解决了影响生物基过程中四个关键催化步骤的效率和实施的主要挑战。这些包括改善加氢处理(HT)的选择性和稳定性以及增加生物油含量的共流体催化裂化(共催化裂化),二者都形成液体价值链。
使用HT有助于开发新一代催化剂以产生与现有FCC装置的共同进料,从而最小化总体处理水平。挑战包括催化剂在降低氢气消耗,压力和温度方面的性能,以提高耐久性并提高与氧气去除相关的选择性。
通过最大化进料共混物的含量,共FCC步骤能够在FCC单元中共处理生物进料和原油馏出物,显示出与现有技术FCC催化剂相似或更好的性能。新催化剂应符合水热稳定性规范,并将稀土和贵金属等战略资源的使用减少至少20%。
科学家还在实际条件下选择并测试了碳氢化合物(HC)重整催化剂,用于从生物质生产合成气,并研究了镍和/或钯与铁对催化性能的影响。
此外,使用耐CO 2的 Fischer Tropsch步骤开发新型催化剂,目标是每天生产500-3,000桶的小型离域生物质液化燃料工厂,从而提高C 5 + HC的选择性和稳定性,从而提高运行温度。温度,在波动的合成气条件下。这样可以提高生产力,节省更多能源并减少资本支出。
对于先进生物燃料的两条关键路线,FASTCARD更加了解中试规模的过程。
该项目将帮助参与公司将以前在实验室规模进行的实验结果转化为中试规模,从而降低与向全面商业化相关的风险和不确定性。