Title: Soil to oil : comparative analysis of the processing of soybean oil and palm oil in an internally circulating FCC pilot plant
Other Titles: Vergleichende Studie zum Einsatz von Sojaöl und Palmöl in einer FCC Pilotanage
Language: English
Authors: Lagat, Cornelius Kipyego 
Qualification level: Diploma
Advisor: Reichhold, Alexander 
Issue Date: 2015
Number of Pages: 83
Qualification level: Diploma
Abstract: 
Der Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen) zeichnet in seinem jüngsten Synthesebericht ein düsteres Bild der kommenden Jahre, wenn die aktuellen Treibhausgas-Emissionswerte nicht reduziert werden. Die Hauptursache für die steigenden CO2 Emissionen fossiler Brennstoffe stellt der Verkehrssektor dar. Das Wachstum des Biokraftstoffsektors beruht auf dieser Prämisse. Fluid Catalytic Cracking (FCC) ist ein Raffinerieprozess, der zur Herstellung von Biokraftstoffen verwendet werden kann. Die Technische Universität Wien hat eine voll kontinuierliche FCC Pilotanlage mit einer kompakten Bauweise etabliert, die verwendet werden kann, um verschiedene Rohstoffe vergleichbar zum Industriemaßtab zu verarbeiten. Die vorliegende Studie untersuchte das Cracken von Pflanzenölen. Das Ziel dieser Studie war einerseits das Cracken von Pflanzenölen bei niedrigen Temperaturen und andererseits der Vergleich der für Palmöl und Sojaöl erhaltenen Produktspektren. Der erster Teil dieser Studie ist einzigartig, da das katalytische Cracken bei so niedrigen Temperaturen in der Pilotanlage noch nie durchgeführt wurde. Die Auswahl der beiden Pflanzenöle wurde von ihrer Struktur und ihrem Marktanteil beeinflusst. Palmöl besteht hauptsachlich aus gesättigten Fettsäuren (50%), Sojaöl aus mehrfach ungesättigten Fettsäuren (61%). Die zwei Pflanzenöle haben einen Marktanteil von etwa 65% der gesamten Pflanzenöl-Produktion. Die Verarbeitungstemperaturen lagen im Bereich von 430 bis 550°C. Der Grad der Ungesättigtheit hatt einen signifikanten Einfluss auf das Produktspektrum. Bei einem höheren Grad treten sekundäre Umwandlungsprozess verstärkt auf. Beide Öle zeigten gute Gesamtkonversionsraten mit einer optimalen Benzin Ausbeute bei etwa 515°C. Das erhaltene Benzin ist qualitativ hochwertig mit Oktanzahlen (ROZ) von ca. 100 und ohne sauerstoffhaltige Verbindungen. Ebenso konnte auch ein hoher Anteil an den wirtschaftlich bedeutenden gasförmigen Olefinen erzielt werden. Zusätzlich wurde der Anteil von Light Cycle Oil (LCO) bei niedrigen Temperaturen maximiert.

The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) in its latest synthesis report paints a gloomy picture of the years ahead if the current greenhouse gas emission levels are not arrested. The major contributor to the rising emissions is fossil fuels with the transport sector being the major driver of spiralling C02 emissions. It is on this premise that the growth of the biofuels sector is thus based. Fluid Catalytic Cracking (FCC) is a refinery process that can be employed to produce biofuels. Vienna University of Technology has established a fully continuous FCC pilot plant with a compact design that can be used to process various feedstocks at a comparable industrial level. This present study investigated the cracking of vegetable oils. The gist of this study was twofold: The first was the cracking of vegetable oils at low temperatures and second to compare the product spectrums obtained when palm oil and soybean oil are cracked. The former makes this study stand out since catalytic cracking at low temperatures has not been performed before in the pilot plant. Selection of the two vegetable oils was based on their structure and market share. Palm oil is composed majorly of saturated fatty acids (50%) whilst soybean oil of polyunsaturated fatty acids (61%). Together, the two vegetable oils command a market share of about 65% of the total vegetable oils production. The processing temperatures ranged from 430 - 550°C (Standard FCC). An effect of the unsaturation content on the product spectrum was observed with a higher unsaturation content increasing the effect of secondary transformations. Both oils showed good conversion yields with gasoline posting an optimum output at around 515°C. The gasoline also recorded high octane numbers (RON circa 100) with no oxygenates present. A substantial amount of economically viable olefin gases was also yielded. In addition Light Cycle Oil (LCO) was maximized at low temperatures.
Keywords: Biotreibstoff; Wirbelschicht; FCC
Bio Fuel; Fluidized Bed; FCC
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-82698
http://hdl.handle.net/20.500.12708/3688
Library ID: AC12250457
Organisation: E166 - Inst. f. Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Techn. Biowissenschaften 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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