Biodiesel aus Palmkernöl und Ethanol(mit kontinuierlicher Glycerinabtrennung)

Chemische Prozessentwicklung

Björn Janßen & Sandra Künzler

2015

Klassische Biodieselproduktion

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Reaktor

MeOH

Öl ReaktorExtraktion+ H2O

Abtrennung von Glycerin

Abtrennung von H2O

Aufreinigung FAME

FAMEMeOH

Recycling

Umesterung von Fetten mit Methanol zu FAME

Klassische Biodieselproduktion

3D. Jantzen, F. Maas, J. Warfsmann, Classical Biodiesel Production 2014, Uni Oldenburg.

Alternative zu Methanol

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Methanol vs. Bioethanol

Aus fossilen Rohstoffen

Nicht weiter verwendbar

Aufwendiges Recycling

Aus nachwachsenden Rohstoffen

Kann als Kraftstoff verwendet werden

Recycling nicht nötig

Das richtige Öl

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Palmkernöl

Jaguar C-X75

6

Laboranlage

7

Reaktor

8

Kontinuierliche Abtrennung von

Glycerin?

Reaktortyp? BatchLabor

Simulation

Batch

NEIN

CSTR

Stufenweise möglich

Kontinuierliche Abtrennung von

Glycerin?

Reaktion ̶ Umesterung

9

OO

O O

O

O

R1

R2

R3

OHO

O

O

OR2

R3

OHOH

OO

R3

EtOH, kat. KOH

EtOH, kat. KOH

EtOH, kat. KOH

OHO

O

O

OR2

R3

OHOH

OO

R3

OHOH

HO

+

+

+

EtO R1

O

EtO R2

O

EtO R3

O

OO

O O

O

O

R1

R2

R3

3 EtOH, kat. KOH

OHOH

HO +EtO R

O3

Fettsäure Cn [%]

Laurinsäure C12 48.2

Myristinsäure C14 16.2

Palmitinsäure C16 8.4

Caprinsäure C10 3.4

Caprylsäure C8 3.3

Stearinsäure C18 2.5

Ölsäure C18 15.3

Linolsäure C18 2.3

andere 0.4

Reaktion

Catharina Y.W. Ang, Keshun Liu, Yao-Wen Huang (1999) Asian Foods: Science and Technology, : CRC Press. 10

𝑟 𝑖=𝑘 ∙𝑐 𝑖

𝑘=𝑘0( 𝑇𝑇0 )𝑛

∙𝑒−(𝐸 𝐴

𝑅 )∙( 1𝑇 − 1𝑇 0 )

Keine Daten für Ethanol!! Daten für Methanol

Reaktor Ergebnisse

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Aspen Dynamics

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Laboranlage

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Neutralisation

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Probleme mit H2SO4 bei Modellierung (Elektrolyte, etc.)

H2O als Modellsäure

Filter mit vorgegebener Trennung

EtOH

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EtOH – Flash oder Kolonne?

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Reinheit EtOH: 98.8%, Anteil EtOH in BioJet: 10.1%

Reinheit EtOH: 98.3%, Anteil EtOH in BioJet: 19.3%

Kolonne:Bodenzahl: 4Rücklaufverh.: 1F-Boden: 2

Flash:Temperatur: 80 °CDruck: 0.1 Bar

Dekanter

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Glycerin: < 0.1%Glycerin: 93.2%EtOH: 6.7%

Fraktionierung der Produkte

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COL2:Bodenzahl: 4Rücklaufverh.: 2Dest.-Strom: 35 kmol/h

Fraktionierung der Produkte

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Fraktionierung der Produkte

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Zusammenfassung und Fazit

- Glycerinabtrennung unnötig

- Fraktionierung des Produkts über Flashpoint

Nächster Schritt:

Kinetik für Ethanol messen

Optimierung der Flashpoint Berechnung

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Zusammenfassung und Fazit

Vielen Dank

für Ihre Aufmerksamkeit!

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Ideen

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