Thermo-Katalytisches Reforming - TCR®

THERMO-KATALYTISCHES REFORMING - TCR©

Flexible Technologieplattform für Energieerzeugung und Bioraffinerie auf Basis organischer Abfälle & Reststoffe

Innovative, patentierte Technologieplattform

Susteen's flexible Technologieplattform kann mehr als 65 verschiedene Arten von organischen Abfall- und Reststoffe in Energie umwandeln. Die Plattform basiert auf der proprietären und patentgeschützten TCR® Technologie und wird seit über 20 Jahren im Fraunhofer-Institut für Energieforschung UMSICHT entwickelt, getestet und optimiert.

TCR® wandelt Biomasse in einem mehrstufigen Verfahren (thermische Trocknung, Pyrolyse und die katalytische Reformierung) mit Produktbehandlung und abschließender Kohlevergasung um. Im Ergebnis erzielen wir mit diesem Verfahren hochqualitatives Synthesegas, Bioöl und Biokohle.

Einsatzstoffzufuhr

Einsatzstoff wird über ein Schleusensystem unter Ausschuss von Luft in das Reaktorsystem eingebracht. Ggf. ist eine vorgeschaltete Aufbereitung des Einsatzstoffes notwendig. Das System kann mit variablem Feuchtigkeitsgehalt von 10 % bis über 30 %, variabler Stückigkeit von 3 mm bis ca. 30 mm und Kunststoffanteil bis 10 % arbeiten.

Karbonisierung

In einer ersten TCR®-Reaktorstufe wird die Biomasse unter Ausschluss von Sauerstoff bei mittleren Temperaturen (400 – 500 °C) zu Biokohle karbonisiert. Flüchtige organische Verbindungen sowie Wasser verdampfen. Optimierte Prozessbedingungen und der Einsatz eines prozessintegrierten Katalysators reduziert die Bildung von unerwünschten Teeren. 

Katalytisches Reforming

In der zweiten TCR®-Reaktorstufe werden Biokohle und Dämpfe aus der ersten Stufe auf 500-700 °C weiter aufgeheizt. Dabei werden diese Zwischenprodukte durch katalytisches Cracking und Reforming weiter veredelt.

Produktgasbehandlung

Die Dampfphase wird gekühlt und in Synthesegas, Öl- und Wasserphase getrennt. Das Synthesegas wird in einer Reinigungsstufe von Partikeln und Aerosolen befreit.
  • Einsatzstoffzufuhr

    Einsatzstoff wird über ein Schleusensystem unter Ausschuss von Luft in das Reaktorsystem eingebracht. Ggf. ist eine vorgeschaltete Aufbereitung des Einsatzstoffes notwendig. Das System kann mit variablem Feuchtigkeitsgehalt von 10 % bis über 30 %, variabler Stückigkeit von 3 mm bis ca. 30 mm und Kunststoffanteil bis 10 % arbeiten.
  • Karbonisierung

    In einer ersten TCR®-Reaktorstufe wird die Biomasse unter Ausschluss von Sauerstoff bei mittleren Temperaturen (400 – 500 °C) zu Biokohle karbonisiert. Flüchtige organische Verbindungen sowie Wasser verdampfen. Optimierte Prozessbedingungen und der Einsatz eines prozessintegrierten Katalysators reduziert die Bildung von unerwünschten Teeren. 

  • Katalytisches Reforming

    In der zweiten TCR®-Reaktorstufe werden Biokohle und Dämpfe aus der ersten Stufe auf 500-700 °C weiter aufgeheizt. Dabei werden diese Zwischenprodukte durch katalytisches Cracking und Reforming weiter veredelt.
  • Produktgasbehandlung

    Die Dampfphase wird gekühlt und in Synthesegas, Öl- und Wasserphase getrennt. Das Synthesegas wird in einer Reinigungsstufe von Partikeln und Aerosolen befreit.

Das TCR® Verfahren im Überblick

Das innovative TCR®-Verfahren wurde durch das Fraunhofer-Institut UMSICHT entwickelt und wandelt vielfältige Reststoffe in einem robusten thermischen Prozess in hochwertiges Gas, Kohle und Öl um.

Die Produktkohle wird aus dem Reaktorsystem ausgefördert und kann bei Bedarf in einem direkt nachgeschalteten Vergaser zur Strom- und Wärmeerzeugung in ein Kohlegas umgesetzt werden. Das ist besonders bei mineralreichen oder belasteten Einsatzstoffen sinnvoll. TCR®-Anlagen können im Normalbetrieb vollständig durch die Verbrennung von Synthese- oder Kohlegas beheizt werden. Damit ist auch ein autarker, dezentraler Einsatz möglich.

Die Vorteile von TCR® auf einen Blick

Zur energetischen Verwertung von organischen Reststoffen sind verschiedene Verfahren wie Verbrennung, Biogastechnologie und Vergasersysteme entwickelt worden.
Je nach Einsatzstoff kann das TCR®-Verfahren mit wichtigen Vorteilen aufwarten.

Andere Technologien
Unsere Technologien
Beschränkte Einsatzstoff-Flexibilität
Geeignet für Kunststoff- und Biomasse-Abfall
Hohe Marktrisiken bei Produktvermarktung
Diversifikation in Produkt- und Einsatzstoff
Großer Aufwand in Produktaufbereitung
Hohe Produktqualität – einfaches Design
Beschränkte
Energieeffizienz
70 – 80% der Einsatzstoffenergie verfügbar
Hohe
Produktanforderungen
10 – 30% ROI in dezentralen Anwendungen
ANDERE TECHNOLOGIEN
Beschränkte
Einsatzstoff-Flexibilität
Hohe Marktrisiken bei Produktvermarktung
Großer Aufwand in Produktaufbereitung
Beschränkte
Energieeffizienz
Hohe
Produktanforderungen
UNSERE TECHNOLOGIEN
Geeignet für Kunststoff- & Biomasse-Abfall
Diversifikation in Produkt- und Einsatzstoff
Hohe Produktqualität – einfaches Design
70 – 80% der Eins Einsatzstoffenergie verfügbar
10 – 30% ROI in dezentralen Anwendungen
  • Mit einer Kapazität ab ca. 3000 t getrockneten Einsatzstoffes pro Jahr ist die TCR®-Technologie besonders auch für die dezentrale energetische Entsorgung von problematischen Reststoffen wie Klärschlamm oder Marktabfällen mit Resten von Verpackungsmaterial geeignet.
  • TCR® kann nach entsprechender Aufbereitung fast jeden festen organischem Reststoff verarbeiten. Anlagen können besonders auch für gemischte und variable Einsatzstoffe mit bis zu 15% Kunststoffanteil ausgelegt werden.
  • TCR® erreicht außergewöhnlich hohe Produktqualitäten und ermöglicht dadurch eine Vielzahl von Anwendungen. Am einfachsten ist die Strom- und Wärmeerzeugung im BHKW. Kohle und Öl sind speicherbar und können nachfragegesteuert verstromt werden.

  • Für alle Produkte werden auch stoffliche Verwertungswege entwickelt. So kann das produzierte Öl beispielsweise in normgerechten Diesel und Benzinkraftstoff raffiniert werden. Von Interesse ist auch die chemische Nutzung von Bioöl und Synthesegas.

  • Aus dem Synthesegas lässt sich außerdem grüner Wasserstoff für industrielle Anwendungen separieren. Das ist ein weiteres Beispiel für das große Potential des TCR®-Verfahrens.
  • Das TCR®-Verfahren ist effizient und robust. Über 80% der Primärenergie des getrockneten Einsatzstoffes stehen nach Abzug der Prozesswärme in den Produkten zur Verfügung. Unser Anlagendesign ist für einen robusten Betrieb optimiert.

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