Entwicklung eines kontinuierlichen Reaktorsystems zur katalytischen Spaltung von Braunkohle auf Basis labortechnischer Untersuchungen

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung eines kontinuierlichen Reaktorsystems zur katalytischen Spaltung von Braunkohle. Das Verfahren der katalytischen Spaltung erlaubt es, unter Zuhilfenahme eines zeolithischen Katalysators, die in der Braunkohle enthaltenen flüchtigen Verbindungen einer stofflichen Verwertung zuzuführen. Der Prozess ermöglicht eine Direktgewinnung von Olefinen, Aliphaten und Aromaten. Die entwickelte und kontinuierlich arbeitende Labscale-Anlage, deren Herzstück aus einem Extruder besteht, erlaubte die Untersuchung verschiedenster Prozessparameter. Neben der Reaktionstemperatur, deren Optimum im Bereich von 500 bis 550 °C liegt, beeinflusst der eingesetzte Zeolith maßgeblich das Produktspektrum. Als effektivste Katalysatoren konnten die Typen MFI (ZSM-5), MTT (ZSM-23) und MTT (ZSM-12) identifiziert werden. Erster führt überwiegend zu gasförmigen olefinischen Komponenten, während die beiden letztgenannten eine paraffinreiche Flüssigphase hervorbringen.

The aim of the present work was the development of a continuous reactor system for catalytic cracking of lignite. The catalytic cracking process, with the aid of a zeolitic catalyst, allows the recovery of raw materials from the volatile compounds that are contained in lignite. The process allows the direct production of olefins, aliphatics and aromatics. The developed and continuously working lab-scale-plant, whose core consists of an extruder, allowed the investigation of various process parameters. In addition to the reaction temperature, the optimum lays in the range of 500 to 550 ° C, the used zeolite affects the product range significantly. The identified catalysts with the highes efficency were MFI (ZSM-5), MTT (ZSM-23) and MTT (ZSM-12). The first one leads predominantly to gaseous olefinic components, while the last two species produce a paraffin-rich liquid phase.