View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

3.8 Zusammenfassung
wendung in Brennstoffzellen-APUs bewertet. Daraus ergeben sich vier Verfahren, die potentiell
für diese Anwendung geeignet sind:
Die destillative Abtrennung ist ein Grobentschwefelungsverfahren, das zusammen mit
einem weiteren Verfahren zur Feinentschwefelung eingesetzt werden muss. Dabei wird
eine leichtsiedende, schwefelreduzierte Teilfraktion des Kraftstoffs destillativ abgetrennt.
Bei Einsatz in einer Brennstoffzellen APU kann der hochschwefelhaltige Rückstandsstrom
zum Betrieb des Antriebsaggregates verwendet werden. Da mit diesem Verfahren vor allem
die hochsiedenden aromatischen Schwefelverbindungen im Rückstand verbleiben,
kann die nachfolgende Feinentschwefelung des Destillats deutlich vereinfacht werden.
Die Pervaporation ist ein Membranverfahren, das analog zur destillativen Abtrennung zum
Auftrennen des zugeführten Kraftstoffs in einen schwefelarmen Produktstrom und einen
hochschwefelhaltigen Rückstandsstrom genutzt wird. Aufgrund der geringen Betriebstemperaturen
von weniger als 150°C können sich gegenüber der destillativen Abtrennung
Vorteile bei der Energieeffizienz ergeben. Da derzeit keine Membran zur Entschwefelung
von Mitteldestillaten verfügbar ist, sind jedoch zunächst unterschiedliche Materialien auf
ihre Eignung für diese Anwendung zu untersuchen oder neue Materialien zu entwickeln.
Die adsorptive Entschwefelung bietet prinzipiell die Möglichkeit, den Kraftstoff auf den
Zielwert von 10 ppm zu entschwefeln. Dafür muss jedoch ein Adsorbens mit ausreichender
Kapazität für aromatische Schwefelverbindungen verfügbar sein, dass mit den im
Brennstoffzellensystem verfügbaren Medien in einem integrierten Prozess an Bord regeneriert
werden kann. Da bisher kein solches Adsorbens kommerziell verfügbar ist, müssen
Laborversuche mit unterschiedlichen Materialien durchgeführt werden, um die Umsetzbarkeit
des Prozesses zu überprüfen.
Die hydrierende Entschwefelung mit Vorsättiger ist eine Weiterentwicklung der industriellen,
hydrierenden Entschwefelung. Der für die Reaktion benötigte Wasserstoff wird bei
Drücken von bis zu 70 bar im flüssigen Kraftstoff gelöst, so dass die Kreislaufführung des
Gasstroms entfällt. Daher hat auch dieses Verfahren Potential zum Einsatz in Brennstoffzellen-APUs.
Da bisher nur die Entschwefelung von Dieselkraftstoff und Gasöl unter Zufuhr
von reinem Wasserstoff im Labormaßstab gezeigt wurde, ist der Betrieb mit dem im
Brennstoffzellensystem verfügbaren Reformatgas zu untersuchen und zu prüfen, ob
hochschwefelhaltiges Kerosin mit dem Verfahren auf den Zielwert von 10 ppm entschwefelt
werden kann.
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