Biokomponens tartalmú dízelgázolaj előállítása Kémiai és Vegyipari

31 OTDK, Kémiai és Vegyipari Szekció, Kémiai technológia Tagozat.

Biokomponens tartalmú dízelgázolaj előállítása

Hallgatók: Cseh Borbála
Szak: Vegyészmérnöki, Képzés típusa: bsc, Intézmény: Pannon Egyetem, Kar: Mérnöki Kar,
Sági Dániel
Szak: Vegyészmérnöki, Képzés típusa: bsc, Intézmény: Pannon Egyetem, Kar: Mérnöki Kar

Témavazetők: Dr. Hancsók Jenő - egyetemi tanár, Pannon Egyetem Mérnöki Kar ,
Tóth Csaba - egyetemi tanársegéd, Pannon Egyetem Mérnöki Kar

A mobilitás a fenntartható fejlődés egyik alapvető pillére, így a mai modern társadalmunk számára fontos annak megőrzése. Napjainkban azonban az ehhez szükséges energiát főként a fosszilis energiahordózókból nyert munkából fedezik. A kőolajkészletek kimerülése, a kőolajtól illetve az import energiahordozóktól való függőség mérséklésének és a nagymértékű környezetszennyezés csökkenésének igénye a figyelmet az alternatív energiahordozókra irányította, azokon belül is a bioeredetű energiahordozók kifejlesztését és alkalmazásba vételét tette szükségessé.
Az alternatív motorhajtóanyagok közé tartoznak a biomasszából, mint állandóan megújuló, illetőleg megújítható energiaforrásból előállítható biomotorhajtóanyagok. Ezek gyártása, tárolása, szállítása és felhasználása során kisebb a károsanyag kibocsátás, mivel a felhasználás során keletkező CO₂ nem terheli a környezetet, mert az a növények fotoszintézise során azokba ismét beépül. Így kisebb mértékben terhelik a környezetet, mint a fosszilis energiahordozókból előállított motorhajtóanyagok használata. A növényolajok önmagukban, átalakítás nélkül nem, illetve csak költséges gépjármű átalakítások útján alkalmazhatóak motorhajtóanyagként. A napjainkban elterjedten felhasznált növényolajokból átészterezéssel előállított biodízelek számos hátrányos tulajdonsággal rendelkeznek (pl. hidrolízisre való hajlam, rossz oxidációs stabilitás, magas ár stb.). Ezért fontos más kémiai úton való átalakítási lehetőségek kutatása, például a hidrogénezésé. Ekkor a trigliceridekből oxigéneltávolítással n-paraffinokban dús termékelegy állítható elő, mely kitűnő dízelgázolaj keverőkomponens.
Kísérleti munkánk során célunk gázolajpárlat és növényolaj elegyek (0%, 5%, 15%, 25%) katalitikus hidrogénezésének vizsgálata volt. Az iparban is alkalmazott NiMo/Al₂O₃ katalizátoron különböző paraméterkombinációk (hőmérséklet: 320-380 °C, nyomás: 60-80 bar, folyadékterhelés: 1,0 h^-1, H₂/szénhidrogén arány: 600 Nm³/m³) termékhozamra és termékminőségre gyakorolt hatását vizsgáltuk.
Megállapítottuk, hogy a kísérletek során a legkedvezőbb tulajdonságú biogázolaj - tartalmú termékeket T: 360-380 °C, P: 80 bar, LHSV: 1,0 h^-1 műveleti paraméterek, és 5 - 15%-os növényolajtartalom mellett nyertük (hozam: 91-93,5%; többgyűrűs aromástartalom: <2,5%; kéntartalom:<10 mg/kg; CFPP: - 1 és 2 °C között). Ezek a termékek kielégítik a dízelgázolaj termékszabvány (MSZ EN 590:2009+A1:2010) mérsékelt égövre vonatkozó nyári minőségi előírásait.