Projektbeschreibung
Verfahren und Reaktor zur CO2-Valorisierung mit gleichzeitiger Schwefelrückgewinnung neu konzipiert
Das EU-finanzierte Projekt e-CODUCT zielt darauf ab, eine funktionsfähige Pilotanlage für einen elektrothermischen katalytischen Reaktor zu entwickeln, der mit erneuerbaren Energiequellen betrieben wird. Der elektrothermische Wirbelschichtreaktor wird aus Kohlendioxid (CO2) und Schwefelwasserstoff (H2S) industriell Kohlenmonoxid (CO) und Schwefel (S) produzieren, die wertvoller sind. Der Umwandlungsprozess umfasst zwei Schritte: CO2- und H2S-Reduktion zu Carbonylsulfid (COS) und COS-Zersetzung zu CO und Schwefel. e-CODUCT wird die Reaktormaterialien und Katalysatoren bis Technologie-Reifegrad 6 optimieren und die CO-Produktion auf 16 t/Jahr hochskalieren, während die Reaktorgröße um 50 % verringert wird. Die vorgeschlagene Technologie wird bereits bei der Methanspaltung zur Wasserstoff- und Kohlenstofferzeugung eingesetzt und könnte auch für andere Anwendungen wie das katalytische Wirbelschichtkrackverfahren, das Dampfkracken und die Dehydrierung angepasst werden.
Ziel
The e-CODUCT project aims at electrifying the simultaneous chemical conversion acid gas components (CO2 and H2S) into the platform molecule CO and marketable sulphur using an electrothermal fluidised bed reactor (ETFB) technology. The corresponding process will comprise two steps: a first one for CO2 and H2S reduction into COS and a second step for COS decomposition into the platform molecule CO and Claus grade sulphur. To demonstrate its valorisation potential, CO will be converted into green methanol as final product using a third reaction. The e-CODUCT consortium is composed of nine entities including industrial and academic partners spanning a complete value chain from material suppliers and engineers to modelling experts and technology providers. e-CODUCT will optimise and scale-up the reactor materials and catalysts to TRL6 to 16t/y of CO production while reducing reactor size by 50%, among others via the removal of heating units. Techno-economic and environmental assessment of the reactor performances will demonstrate -40% CAPEX and OPEX as well as -50% of GHG emissions. Optimisation of operating conditions and reaction yield will be supported by fundamental (micro)kinetic modelling as well as industrial process planning accounting for variability of feedstock composition and renewable energy resources. Integrated conceptual design will fasten future scale-up and commercialisation of the reactor demonstrator at TRL9 with a final capacity of 34kt of CO2 converted per year. e-CODUCT will provide a first-of-a-kind fast-response electrically heated catalytic reactor able to replace the conventional Claus unit for sulphur recovery and simultaneous electroreduction of CO2, allowing -50% energy demand for acid gas treatment in over 130 refineries in Europe by 2035. The process could then be diversified to other applications such as FCC, steam cracking and dehydrogenation and multiple sites as biogas digesters and gas plants representing 18,000 sites in Europe.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
HORIZON-CL4-2021-RESILIENCE-01
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9000 Gent
Belgien