Vliv podmínek hydrogenačního zpracování řepkového oleje na kvalitu získaných produktů

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60461373%3A22320%2F19%3A43918287" target="_blank" >RIV/60461373:22320/19:43918287 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="http://paliva.vscht.cz/cz/archiv-clanku/detail/45" target="_blank" >http://paliva.vscht.cz/cz/archiv-clanku/detail/45</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.35933/paliva.2019.03.05" target="_blank" >10.35933/paliva.2019.03.05</a>

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Vliv podmínek hydrogenačního zpracování řepkového oleje na kvalitu získaných produktů

Popis výsledku v původním jazyce

Hydrogenačním zpracováním řepkového oleje prováděným s použitím sulfidického Ni-Mo/γ-Al2O3 katalyzátoru při teplotách 320 – 360 °C a tlacích 4 a 8 MPa byly získány plně deoxygenované produkty složené z nasycených uhlovodíků. Plynné produkty, jejichž výtěžky se pohybovaly kolem 14 hm. %, byly složeny především z CO, CO2 a propanu. Celkový výtěžek organické fáze kapalných produktů byl cca 82 hm. %. V získaných produktech bylo výrazně více C17 n-alkanu než C18 n-alkanu, protože při konverzi řepkového oleje převládala hydrodekarbonylace/hydrodekarboxylace nad hydrodeoxygenací. S rostoucí teplotou se mírně snižoval výtěžek n-alkanu C18 a zvyšoval výtěžek n-alkanu C17. Se zvyšující se reakční teplotou se v důsledku hydrokrakování mírně zvyšoval výtěžek n-alkanů C10 – C16 a v důsledku izomerace výtěžek izoalkanů, s vyšším použitým tlakem se jejich výtěžek naopak mírně snižoval. Získané kapalné produkty měly velmi vysoký cetanový index (104 - 105). Jejich viskozita byla v souladu s normou ČSN EN 590 pro motorové nafty, na rozdíl od hustoty, která byla nízká, a filtrovatelnosti, která byla příliš vysoká (17 – 20 °C). Z vybraných produktů hydrogenačního zpracování řepkového oleje a fosilní motorové nafty byly připraveny směsi (10:90; 20:80 a 30:70 hm. %), jejichž základní fyzikálně-chemické parametry splňovaly požadavky normy ČSN EN 590.

Název v anglickém jazyce

Influence of conditions of rapeseed oil hydrotreating on the products quality

Popis výsledku anglicky

Hydrotreating of rapeseed oil was performed using sulphidic Ni-Mo/-Al2O3 catalyst. Six product sets were prepared at WHSV (Weight Hourly Space Velocity) 2.0 h -1 , reaction pressures 4 and 8 MPa and reaction temperatures 320; 340 and 360 °C. The influence of the reaction conditions on products composition and their physico-chemical properties was studied. Under all tested reaction conditions, full deoxygenation of triglycerides was achieved. The yield of the liquid organic phase (after water separation) was about 82 wt. % and it was almost the same for all reaction conditions. Water yield was about 6 wt. % and the yield of gaseous product was around 14 wt. %. The gaseous products consisted mainly of CO, CO2 and propane, in addition to hydrogen, which was used in large excess in the process. The CO yield was lower in case of higher reaction temperatures and higher pressure, and completely opposite behaviour was observed for CO2. This was probably due to the fact that both higher reaction temperature and pressure supported the course of hydrodecarboxylation reactions at the expense of hydrodecarbonylation reactions. The yields of other gaseous products, consisting mainly of methane, ethane, C4 and C5 saturated hydrocarbons, slightly increased, as the reaction temperature and pressure increased. The higher reaction temperature and lower pressure promoted cracking and isomerization reactions. It resulted in increased yields of shorter C10 - C16 n-alkanes and isoalkanes. On the other hand, higher pressure and lower reaction temperature promoted hydrodeoxygenation reactions, as was evidenced by increasing yields of C18 n-alkane. All liquid organic products of hydrotreating of rapeseed oil showed very similar kinematic viscosity. The density of these products only slightly decreased with increasing reaction temperature and the reaction pressure did not affect the density significantly. The cetane index of all liquid products was not affected by reaction conditions and exceeded 100 due to the high content of n-alkanes. The values of CFPP (Cold Filter Plugging Point) were always very high (around 20 °C) due to the high content of n-alkanes in liquid products. The viscosity and cetane index met requirements of the standard ČSN EN 590 for diesel fuel in contrast to density and CFPP. Selected liquid products of hydrotreating of rapeseed oil were mixed with a mixture of hydrotreated petroleum distillates to simulate their addition to diesel fuel. The contents of 10; 20 and 30 wt. % of hydrotreated rapeseed oil in resulting mixtures were tested. The basic physico-chemical properties of the prepared mixtures (including the mixture of hydrotreated petroleum distillates itself) were subsequently compared with the values required by the standard ČSN EN 590 for diesel fuel. With increasing content of hydrotreated rapeseed oil in the final mixture, the density decreased and the cetane index increased. The mixtures with 20 wt. % of hydrotreated rapeseed oil showed unexpectedly the lowest values of CFPP. The values of all selected physico-chemical parameters of all prepared mixtures were in accordance with the requirements of the standard ČSN EN 590 for diesel fuel. However, with a further increase of the content of hydrotreated rapeseed oil, the density of the resulting mixtures would probably no longer reach the minimum value in this standard, only if the used petroleum distillates for mixing will have higher density, than which were used for these experiments. The obtained results show that the hydrotreating of rapeseed oil can be performed with sulphidic Ni-Mo/-Al2O3 catalyst at a reaction temperature of 320 °C, the pressure of 4 MPa and WHSV of 2.0 h -1 to achieve fully deoxygenated products. It results in a highquality renewable hydrocarbon mixture that can be blended into diesel fuel up to 30 wt. %.

Druh

J_ost - Ostatní články v recenzovaných periodicích

CEP obor

—

OECD FORD obor

20704 - Energy and fuels

Projekt

<a href="/cs/project/LO1613" target="_blank" >LO1613: Výzkum nových materiálů pro chemický průmysl</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2019

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Paliva

ISSN

1804-2058

e-ISSN

—

Svazek periodika

11

Číslo periodika v rámci svazku

3

Stát vydavatele periodika

CZ - Česká republika

Počet stran výsledku

7

Strana od-do

94-100

Kód UT WoS článku

—

EID výsledku v databázi Scopus

—