Reformierung

Ein Reaktor für die autotherme Reformierung wandelt den flüssigen Kraftstoff (z.B. Diesel) in einem katalytischen Prozess zusammen mit Wasserdampf und Luft in ein wasserstoffreiches Gasgemisch, das sogenannte Reformat, um. Das Reformat enthält neben dem Zielprodukt Wasserstoff noch signifikante Mengen an Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methan, Argon und Stickstoff. Die dabei ablaufenden Reaktionen sind in dem unten stehenden Schema zusammengefasst:

Im IEK-14 wurden in den vergangenen Jahren mehrere Reaktorgenerationen für die autotherme Reformierung konstruiert, hergestellt und experimentell getestet. Sie weisen einen breiten Bereich der thermischen Leistung zwischen 13 kW und 140 kW auf. Ihnen ist gemeinsam, dass sie mit einem integrierten Wärmeaustauscher zur Bereitstellung von überhitztem Wasserdampf als einer der Ausgangsstoffe der autothermen Reformierung ausgestattet sind. Weitere gemeinsame Merkmale sind:

• Einsatz eines kommerziellen RhPt/Al₂O₃-CeO₂-Katalysators
• Einsatz einer Dralldruckdüse zur Kraftstoffeinspritzung
• Zugabe von Luft in die Reaktionsmischung hinter der Zone zur Verdampfung des Kraftstoffes

Während eines Screening verschiedener Reformierungskatalysatoren im IEK-14 wurde herausgefunden, dass Partikelwachstum, Fouling und Festkörperreaktionen als Hauptgründe für beobachtete Desaktivierungsphänomene der untersuchten Katalysatoren (Rh/g-Al₂O₃, Rh/La-Al₂O₃, Rh/CeO₂, Rh/Gd-CeO₂, Rh/ZrO₂ and Rh/Y-ZrO₂) herangezogen werden können. Die jüngsten Reformergenerationen wurden industriell von einem mittelständischen, deutschen Unternehmen hergestellt. Dadurch konnten Produktionskosten und der Materialeinsatz optimiert werden. Diese Übertragung der Produktionstechnik von einem Forschungsinstitut auf ein mittelständisches Unternehmen stellt einen wichtigen Schritt zu einer Kommerzialisierung der Reformertechnologie des IEK-14 dar.