View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

2 Grundlagen und Technik der Entschwefelung
trieben werden. Die Kraftstoffe werden zum Betrieb des Brennstoffzellensystems durch den
Prozess der Reformierung in ein wasserstoffreiches Gas umgewandelt. Da Schwefelverbindungen
im Kraftstoff die eingesetzten Katalysatoren schädigen, darf der Schwefelgehalt vor
dem Eintritt in den Reformer nicht mehr als 10 ppm betragen. Daher müssen Flugturbinenkraftstoffe
und Bunkergasöle zum Betrieb von Binnenschiffen an Bord entschwefelt werden,
bevor sie zum Betrieb einer Brennstoffzellen-APU eingesetzt werden können.
Industriell wird überwiegend die hydrierende Entschwefelung eingesetzt. Bei diesem Verfahren
ist ein Wasserstoffüberschuss im Reaktor erforderlich. Der überschüssige Wasserstoff
wird am Austritt des Reaktors separiert, gereinigt und im Kreislauf geführt. Da in der Brennstoffzellen-APU
jedoch kein reiner Wasserstoff verfügbar ist, müsste der Reformatstrom verwendet
werden, der am Austritt des Shift-Reaktors nur 41 %(Vol.) Wasserstoff enthält. Der
Wasserstoffgehalt würde durch den Wasserstoffumsatz im Reaktor bei der Kreislaufführung
weiter reduziert, bis die Reaktion zum erliegen käme. Die notwendige Aufbereitung des Gasstroms
zur Anreicherung des Wasserstoffs und zur Abtrennung des Schwefelwasserstoffs
wäre zu aufwändig für die Anwendung in mobilen Brennstoffzellensystemen. Ein weiterer seit
2001 kommerziell eingesetzter Prozess ist das S-Zorb Verfahren. Das Verfahren benötigt
ebenfalls einen energieintensiven, wenn auch weniger aufwändigen, Wasserstoffkreislauf.
Da der Kraftstoff bei diesem Prozess in der Gasphase entschwefelt wird, dem Reformer jedoch
ein flüssiger Eduktstrom zugeführt werden muss, ist auch dieses Verfahren nicht auf
den Einsatz in Brennstoffzellen-APUs übertragbar.
Daher muss zur Entschwefelung von Mitteldestillaten in Brennstoffzellen-APUs auf alternative
Verfahren zurückgegriffen werden, die sich bisher im Forschungsstadium befinden.
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