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Biodiesel aus Palmkernöl und Ethanol(mit kontinuierlicher Glycerinabtrennung)
Chemische Prozessentwicklung
Björn Janßen & Sandra Künzler
2015
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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
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Klassische Biodieselproduktion
3D. Jantzen, F. Maas, J. Warfsmann, Classical Biodiesel Production 2014, Uni Oldenburg.
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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
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Das richtige Öl
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Palmkernöl
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Jaguar C-X75
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Laboranlage
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Reaktor
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Kontinuierliche Abtrennung von
Glycerin?
Reaktortyp? BatchLabor
Simulation
Batch
NEIN
CSTR
Stufenweise möglich
Kontinuierliche Abtrennung von
Glycerin?
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Reaktion ̶ Umesterung
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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
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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
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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
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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
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Dekanter
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Glycerin: < 0.1%Glycerin: 93.2%EtOH: 6.7%
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Fraktionierung der Produkte
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COL2:Bodenzahl: 4Rücklaufverh.: 2Dest.-Strom: 35 kmol/h
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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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