歐盟資助的FASTCARD(CAtalysts研究與開發的快速工業化)項目使用了兩條不同的路線來滿足歐洲對先進生物燃料生產的承諾。第一個涉及生物質的液化,并且最接近經濟地與化石燃料競爭,而第二個使用生物質的氣化,這在短期內可能在經濟上具有挑戰性。
該倡議將在分子水平上進行的基礎理論研究和見解與試驗規模的模型和實驗活動相結合。
- 項目協調員Duncan Akporiaye博士
研究基于通過基于液體和基于氣體的價值鏈的納米催化過程的快速和降低風險的工業化,實現了先進生物燃料生產的短期和長期實施。
該聯盟將其與微動力學和工藝設計水平建模相結合,以更好地理解這些過程背后的機制和經濟學。
研究人員基于可擴展的數學和物理模型開發了一種新穎的納米催化劑合理設計。這用于預測生物原料的性能以便更好地控制。他們還創建了工業相關的,富有洞察力的降尺度方法,用于評估各種生物原料對催化劑性能的影響。根據Akporiaye博士的說法,微動力學模型可以應用于兩種先進燃料路線的四個主要步驟。
項目合作伙伴解決了影響生物基過程中四個關鍵催化步驟的效率和實施的主要挑戰。這些包括改善加氫處理(HT)的選擇性和穩定性以及增加生物油含量的共流體催化裂化(共催化裂化),二者都形成液體價值鏈。
使用HT有助于開發新一代催化劑以產生與現有FCC裝置的共同進料,從而最小化總體處理水平。挑戰包括催化劑在降低氫氣消耗,壓力和溫度方面的性能,以提高耐久性并提高與氧氣去除相關的選擇性。
通過最大化進料共混物的含量,共FCC步驟能夠在FCC單元中共處理生物進料和原油餾出物,顯示出與現有技術FCC催化劑相似或更好的性能。新催化劑應符合水熱穩定性規范,并將稀土和貴金屬等戰略資源的使用減少至少20%。
科學家還在實際條件下選擇并測試了碳氫化合物(HC)重整催化劑,用于從生物質生產合成氣,并研究了鎳和/或鈀與鐵對催化性能的影響。
此外,使用耐CO 2的 Fischer Tropsch步驟開發新型催化劑,目標是每天生產500-3,000桶的小型離域生物質液化燃料工廠,從而提高C 5 + HC的選擇性和穩定性,從而提高運行溫度。溫度,在波動的合成氣條件下。這樣可以提高生產力,節省更多能源并減少資本支出。
對于先進生物燃料的兩條關鍵路線,FASTCARD更加了解中試規模的過程。
該項目將幫助參與公司將以前在實驗室規模進行的實驗結果轉化為中試規模,從而降低與向全面商業化相關的風險和不確定性。