Title: Einsatz von Glycerin-Rapsöl-Mischungen in einer intern zirkulierenden FCC-Pilotanlage
Language: Deutsch
Authors: Büchele, Marco 
Qualification level: Diploma
Keywords: Glyzerin; FCC; Wirbelschicht
Glycerol; FCC; Fluidized Bed
Advisor: Reichhold, Alexander 
Issue Date: 2017
Number of Pages: 88
Qualification level: Diploma
Abstract: 
Im Zuge dieser Arbeit wurden an der TU Wien Crackversuche von raffiniertem Glycerin in einer FCC-Pilotanlage mit intern zirkulierender Wirbelschicht durchgeführt. Hierfür wurden Mischungen aus Glycerin mit einem Reinheitsgehalt von 99,5 m% und reinem Rapsöl erstellt, welche als Feed für die Anlage dienten. Zusätzlich erfolgte zur Vergleichbarkeit von Glycerin und Rapsöl je ein Reinversuch. Die dabei entstehenden Produkte wurden mit Hilfe des sog. Lump-Modells (siehe Kap. 5.7.) zu Gruppen zusammengefasst und ausgewertet. Ziel war es dabei, etwaige Tendenzen des Einflusses des Glyceringehaltes auf die Menge und Zusammensetzung der Lumps zu bestimmen. Auch sollte eine Aufreinigungsmethode für verunreinigtes Glycerin aus der Biodieselherstellung gefunden werden, um es in der FCC-Anlage einsetzen zu können. Anhand der Ergebnisse der Crackversuche konnte beobachtet werden, dass der Einsatz von Glycerin zu einer vermehrten Bildung von Wasser, Koks und Kohlenoxiden führt. Dies sind nicht verwertbare Produkte, welche sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit auswirken. Der Verlauf war dabei näherungsweise linear, wobei der Wassergehalt von 11 m% bei reinem Rapsöl auf rund 60 bei reinem Glycerin anstieg. Gegensätzlich hierzu verhielten sich verwertbare Produktgruppen wie Gas-, Benzin- oder LCO+Rückstand, die mit zunehmendem Glyceringehalt abnahmen. Zusätzlich erfolgte eine Auswertung des Gas-Lumps hinsichtlich seiner Zusammensetzung. Eine Plausibilitätsüberprüfung der Ergebnisse erfolgte mit Hilfe einer Sauerstoffbilanz. Auch wenn auf Grund der Ergebnisse eine hohe Beimischungsquote von Glycerin nicht sinnvoll erscheint, konnten dennoch wertvolle Erkenntnisse gewonnen werden. So kann Glycerin als Rapsöl-Glycerinmischung auf Grund der Emulgierbarkeit einfach der Anlage zugeführt werden. Weiters erfolgte eine Bestätigung der Ergebnisse der bereits von Gruber [1] durchgeführten Versuche mit Vakuumgasöl-Glycerin-Mischungen als Feed. Die Aufreinigungsmethode des technischen Glycerins stellte jedoch einen vollen Erfolg dar. So konnte durch eine zweistufige diskontinuierliche Destillation (atmosphärisch und unter Vakuum) von verunreinigtem Glycerin eine Reinheit von 99,6 m% Glycerin erreicht werden, was dem eingesetzten raffinierten Glycerin entspricht. Somit konnten für den FCC-Prozess störende Salzrückstände vollständig entfernt werden.

The aim of this work is to use raffinated glycerol as a feed for cracking experiments in an FCC-pilot plant with an internally circulated fluidized bed at Vienna University of Technology. Therefor mixtures of raffinated Glycerol with 99,5 w% purity and pure rapeseed oil were processed. Additionally, experiments with pure glycerol and rapeseed oil were conducted. The products gained from these experiments were analyzed using a so called lump-model. The goal of these experiments was to obtain tendencies regarding the influence of the glycerol content in the feed on the obtained product-lumps. Finally, a purification method of crude glycerol was to be developed to enable its use as an FCC-feedstock. The results of the crack experiments show that using glycerol as a feed leads to an increased production of non economically valuable products like water, coke and carbonoxides. The observed trend was linear. The amount of water increased from 11 w% using pure rapeseed oil to 60 w% using pure glycerol. Contrary to that, the amounts of valuable products like gasoline and gas decreased approximately linearly. Additionally, the gas-lump was further analyzed to determine its composition. To verify the gained results an oxygen-balance of the products and educts was carried out. Even though the usage of mixtures with a high amount of glycerol did not lead to feasible products significant knowledge was obtained. Glycerol-rapeseed oil-mixtures can be used as a feedstock for FCC-plants at all ratios. Moreover, the findings regarding the product-lumps align with previous results of Gruber [1] regarding the use of VGO-Glycerol-mixtures. The developed purification method for crude glycerol was a success. By using a two-step discontinuous distillation process (atmospheric and vacuum conditions) a purity of 99,6 w% glycerol was obtained which correlates with the purity of refined glycerol. Consequently disruptive components like residual mineral salts were completely removed.
URI: https://doi.org/10.34726/hss.2017.42884
http://hdl.handle.net/20.500.12708/14982
DOI: 10.34726/hss.2017.42884
Library ID: AC13643747
Organisation: E166 - Insitut für Wirbelschichtsysteme und Raffinerietechnik 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
Appears in Collections:Thesis

Files in this item:

Show full item record

Page view(s)

28
checked on Feb 27, 2021

Download(s)

34
checked on Feb 27, 2021

Google ScholarTM

Check


Items in reposiTUm are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.