Die Grundlagen wurden in den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts von den Chemikern Franz Fischer und Hans Tropsch geschaffen. Dieses Fischer-Tropsch genannte Verfahren konzentrierte sich zunächst auf die Produktion von Kohlenwasserstoffen aus fossilen Energieträgern. Wikipedia gibt einen Überblick über Details und Varianten dieses Verfahrens.
Nach erfolgreicher Inbetriebnahme des Güssinger Biomassekraftwerkes begann die TU Wien Anfang dieses Jahrtausends in folgender Kooperation mit dem bioenergy2020+ mit der Entwicklung eines Fischer Tropsch Verfahrens, das auf derartige Vergasungsanlagen zugeschnitten ist. Dabei gilt es verschiedene Rahmenbedingungen, wie Anlagengröße, Betriebsbedingungen, Synthesegasbeschaffenheit zu beachten und ein Verfahren, sowie Katalysatoren zu entwickeln, welche die besten Ergebnisse bringen. Verschiedene Generationen von Versuchsanlagen dienten zur Erreichung des Zieles. Das folgende Schema zeigt die Anlage, welche zur Entwicklung des Winddiesel Verfahrens verwendet wurde und auch bei den Referenzen angeführt ist.
Diese Anlage besteht aus den folgenden Komponenten:
- Einem RME-Wäscher für die zusätzliche Trocknung und Re-nigung des Synthesegases von Teeren, Ammoniak, Schwefel- und BTX-Komponenten. Zur Trocknung des Gases wird dieses im Gegenstrom mit einem auf ca. 6-8 °C gekühlten RME/Wassergemisch gewaschen.
- Einem Aktivkohleadsorber zur Entfernung von BTX- und Schwefelkomponenten (Senkung der Konzentration von Schwefelverbindungen in den ppm-Bereich)
- Einer Verbindung zu einem außerhalb der Anlage befindlichen Wasserstoffbündel, verbunden mit einer online-Gas-Messeinrichtung für die CO-Konzentration und einem Massflowcontroller, um zur Einstellung des idealen H2/CO-Verhältnisses Wasserstoff hinzuzugeben
- Einer zweistufigen Kompression auf 20 bar, bestehend aus einer Membranpumpe (Vorkompression) und einem Kolbenkompressor
- Einer Gasfeinreinigung für Schwefelkomponenten in den ppb-Bereich und für organische Chlorverbindungen mittels Festbettadsorbern (1x ZnO, 2x CuO)
- Einem Slurryreaktor zur Realisierung der Fischer-Tropsch Reaktion
- Drei Hochdruckflüssigkeitskondensatoren zur Abscheidung einer Wachs-, Diesel- und Naphtafraktion auf verschiedenen Temperaturniveaus.
Der Betrieb der Anlage ist voll automatisiert mit Hilfe einer speicherprogrammierbaren Steuerungseinheit. Temperaturen, Drücke und Gasflüsse können leicht überwacht und als SOLL-Größen vorgegeben werden. Alarmwerte zur Gewährleistung der Sicherheit des vollautomatischen bedienungspersonalfreien Betriebs sind im Überwachungssystem implementiert.
Derzeit wird der Betrieb vom bioenergy2020+ in Kooperation mit der TU Wien und weiteren Partnern, wie GREG an einer größeren Anlage in Güssing demonstriert. Die Inbetriebnahme ist erfolgreich verlaufen, diese Anlage produziert 1 barrel/day an Fischer Tropsch Produkten.