nieuws

Process Enlightenment: Benzeen en etheen winnen uit biomassa

Publicatie

11 jan 2017

Auteur

Laura van der Linde

Categorie

Het Nieuwe Produceren

Soort

nieuws

Tags

Benzeen, Enlightenmentz of the Year

Benzeen is een aromatisch oplosmiddel dat veel wordt gebruikt in de chemische industrie. Ook de koolwaterstof etheen (ook bekend als ethyleen) is een verbinding waar veel vraag naar is. Voorheen werden deze grondstoffen vooral gewonnen uit fossiele bronnen zoals aardolie. Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) is er, in samenwerking met Avantium en Kodok, in geslaagd om benzeen en etheen te winnen uit groen gas. Dit opent de weg voor de productie van biobased (groene) aromaten. Inmiddels is ook Catalok aangesloten en wordt onderzocht of het mogelijk is om de techniek op grote schaal toe te passen. Biobased benzeen kan via vergassing een aanzienlijke bijdrage gaan leveren aan verduurzaming van onder andere plastics. Biobenzeen is finalist in de Enlightenmentz of the Year verkiezing in de categorie process. De winnaars worden tijdens het Duurzaam Geproduceerd congres op 20 januari bekend gemaakt.

Een Process Enlightenment is een innovatieve technologie die hele productieprocessen en zelfs hele ketens kan verduurzamen, met een grote positieve impact op de mens en het milieu. Een nieuw proces dat bijvoorbeeld breed inzetbaar is en veel grondstoffen, energie of water bespaart.

Wie zitten erachter?
ECN werkt al jaren aan het omzetten van biomassa in groen gas, de duurzame equivalent van aardgas. ‘We raakten in gesprek met Avantium die op basis van biomassa grondstoffen maakt voor duurzame plastics zoals de PEF-flessen. De vraag was in hoeverre we iets voor elkaar konden betekenen.’ Aan het woord is Berend Vreugdenhil die bij ECN verantwoordelijk is voor het vergassings-, gasreinigings- en opwerkingsprogramma. ‘Kodok sloot aan en we ontdekten dat het inderdaad mogelijk is om reststromen van Avantium’s YXY-proces via vergassing om te zetten in onder meer benzeen en etheen. Op deze manier kunnen reststromen extra waarde creëren waardoor processen nog efficiënter worden. We zijn met deze partijen, aangevuld met Catalok, de volgende fase in gegaan om te onderzoeken of de hoeveelheden aromaten kunnen worden vergroot en of het proces kan worden opgeschaald.’ Het onderzoek wordt geleid door ECN en is onderdeel van het Innovatieprogramma van Stichting Topconsortium voor Kennis- en Innovatie Biobased Economy (TKI-BBE).

Wat is het doel?
Uit meerdere industriële processen komt biobased afval vrij – zoals lignine en humine – dat meestal wordt verbrand. ‘Met vergassing kan een meerwaarde worden gecreëerd uit dit soort stromen’, vertelt Vreugdenhil. ‘Benzeen Tolueen Xyleen (BTX) kan via vergassing worden geoogst uit iedere vorm van biomassa. Wanneer deze biobased benzeen gebruikt wordt in de chemische industrie, waar benzeen een belangrijke grondstof is, draagt dit sterk bij aan het verduurzamen van de industrie.’ Avantium is in eerste instantie met name geïnteresseerd in de selectieve winning van biobased etheen. ‘Dit is een belangrijke grondstof voor de productie van duurzame plastics.’
De vergassingstechniek kan ook worden ingezet voor hergebruik van grondstoffen. ‘Als je plastichoudend afval gaat vergassen dan gaat het aandeel etheen en benzeen fors omhoog: circa vier à vijf maal zoveel als met het vergassen van biomassa. Dan wordt het interessant om dat te gaan oogsten.’

Ook wordt met dit project de economische levensvatbaarheid van bio-energie-installaties, die zich met deze techniek bezig houden, vergroot. Het streven is namelijk om dit op grote schaal te kunnen toepassen.

Wat is de status?
In een eerdere fase is aangetoond dat het op kleine schaal werkt. Vreugdenhil: ‘De wens om BTX te gaan oogsten was de basis maar dit moest wel aan een aantal eisen en voorwaarden voldoen. Het gewonnen benzeen moest zo zuiver mogelijk zijn. Er is een proces bedacht dat later nog eens is gewijzigd omdat de uitvoering niet naar onze zin was. Toen we vervolgens een liter groen benzeen hadden geproduceerd met onze installatie wisten we zeker dat we iets interessants in handen hadden. Bovendien, de eerste run was al meer dan 95 procent verwijdering. Uit de test bleek dat het benzeen voor 90 procent zuiver was, met 9 procent tolueen en circa 1 procent xyleen. Toen wisten we zeker dat we hiermee verder moesten gaan.’ De volgende stap is om een proces te ontwikkelen waarbij we vol continu een BTX ‘oogst’-installatie onbemand kunnen laten draaien. Met deze installatie kunnen dan procesvariaties sneller worden getest en kunnen we een optimaal ontwerp gaan maken. Dit is het ‘demonstratieniveau’ dat in 2017 hopelijk bereikt gaat worden. Op die manier kan er samen met de chemische sector een aanzienlijke verduurzaming worden gerealiseerd.

Voor ECN geldt dat het oogsten van BTX niet het hoofddoel is. ‘ECN blijft de focus leggen op het omzetten van biomassa in groen gas. Het winnen van aardgas uit de bodem zorgt onder andere in Groningen voor veel problemen. Alternatieven zijn dus zeer wenselijk. In de toekomst kun je in dat proces dus ook benzeen en etheen gaan oogsten. Voor ECN geldt dat het onderdeel wordt van een grotere groengasproductie. Biomassa is de aardolie van de toekomst.’

Waarom verdient dit project het om de Process Enlightenmentz te winnen?
Vreugdenhil ziet vooral toegevoegde waarde in positieve publiciteit over groene innovaties: ‘Publiciteit voor dit soort trajecten, en voor duurzame ontwikkelingen in het algemeen, is belangrijk. Het is goed voor de beeldvorming dat mensen de toegevoegde waarde van biomassa gaan zien en dat er bij mensen, bij de politiek meer draagvlak komt.’ Vreugdenhil heeft het idee dat de techniek van vergassen op doorbreken staat. ‘Vergassing is geen makkelijke route maar het is wel een techniek waar veel mee te winnen valt. In Zweden staat al een grote groengasinstallatie op basis van vergassing. Publiciteit en draagvlak zullen hopelijk bijdragen aan verdere ontwikkeling van deze techniek en aan het vergroenen van de industrie.’

De Enlightenmentz of the Year verkiezing is in het leven geroepen door uitgeverij Industrielinqs en is bedoeld om producten en processen die de groene industriële revolutie kunnen veroorzaken een duwtje in de rug te geven. De verkiezing kent drie categorieën: process, project en social. In januari stellen we de finalisten een voor een aan u voor. Kijk hier voor een overzicht van alle finalisten. De winnaars worden bepaald door een jury (verdeelt 60 punten), de bezoekers van het Duurzaam Geproduceerd congres (20 punten) en internetstemmen (20 punten). Vanaf 13 januari kan er via internet worden gestemd.

Laura van der Linde

Neem contact op - Bekijk profiel

Petrochem 12, 2019

3 december 2019