Från skogsrester till jetbiobränsle med katalytisk pyrolys

Katalysatorer kan trimma aromatiska kolväten för att producera jetbiobränsle
Projektet har studerat hur en ny zeolitkatalysator kan utformas och konstrueras i en skräddarsydd och effektiv process för att producera biobaserade flygbränslekomponenter av hög kvalitet.
Aromatiska kolväten är viktiga komponenter i flygbränslen. Deras egenskaper kan sänka fryspunkten, förbättra smörjförmågan och förhindra bränsleläckage i motorer och bränslesystem. Men om kolvätena produceras från fossila resurser bidrar användningen av flygbränsle till att CO2-nivåerna i atmosfären ökar. Ett mer hållbart alternativ är att producera dessa viktiga flygbränslekomponenter från förnybara resurser, som skogsrester och annan biomassa, vilket ger biooljor.
En utmaning med biooljor som produceras med pyrolys är att de är inkompatibla med existerande jetmotorer och bränsleinfrastruktur. Biooljornas instabilitet, korrosivitet, höga viskositet och låga energitäthet är betydande hinder för direkt användning av bioolja som jetbränsle, vilket kräver en uppgraderingsmetodik.
I det här projektet har man närmare studerat hur zeoliter – mångsidiga katalysatorer som används i petrokemiska processer och raffineringsprocesser när gaser ska uppgraderas – kan användas för att få aromatiska kolväten baserade på biooljor som kan användas till bioflygbränslen, eller BJF:s efter engelskans Biojet fuels.
Zeoliternas morfologi utformades för att förbättra diffusionen av pyrolysångorna och de uppgraderade produkterna i katalysatorn, för att selektivt producera kolväten för flygbränslen. Projektet syftade också till att utveckla katalysator- och teknologidesign för att selektivt omvandla biomassa till BJF-komponenter via en ex-situ katalytisk hydropyrolysprocess.
Den nya katalysatordesignen kombinerades med en skräddarsydd kontinuerlig falltubspyrolysator för att producera högkvalitativ bioolja.
Effekterna av olika processfaktorer, till exempel processtemperatur över katalysatorn, gasmiljö i reaktorn, katalysatorernas beständighet, värmevärdet hos pyrolysprodukterna och koleffektiviteten för hela processen undersöktes.

Hoda Shafaghat
RISE Research Institutes of Sweden
hoda.shafaghat@ri.se
Projektinformation
Deltagare
RISE
Luleå tekniska universitet
Tidplan
Januari 2022 – december 2024
Total projektkostnad
3 816 405 SEK
Energimyndighetens projektnummer
2021-00086
Fler projekt

Katalysator- och processutveckling för energieffektiv produktion av biobaserad vinylacetat
Biobaserad etanol som råvara för kemiindustrin är ett lovande alternativ till fossila oljeprodukter, men omställningen kräver utveckling av nya kemiska processer som…
Projektledare: Mathilda Johansson
Pågående

Överskottsel för biogasproduktion genom intermittent vätgasinjektion i efterrötkammare
På vägen mot att mildra den globala uppvärmningen och fasa ut fossila energikällor, utgör sol- och vindkraft en allt större andel av…
Projektledare: Jan Moestedt
Pågående

Klimatpåverkan av koleffektiva skogsbaserade värdekedjor
Biomassa kan användas som råvara för att producera olika förnybara bränslen och kemikalier. Projektet undersöker hur skogsrester och industriella sidoströmmar effektivt kan…
Projektledare: Olivia Cintas Sanchez
Pågående