Zeitschrift für Grundlagen erneuerbarer Energien und Anwendungen
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Abstrakt

Bioenergie 2020: Aktivität von Ni-basierten Katalysatoren für die Hydrobehandlung von Rapsöl - Veronika Vachov und Petr Straka

Veronika Vachov und Petr Straka

Problemstellung: Die Hydrobehandlung von Pflanzenölen ist heutzutage eine sehr vielversprechende Methode zur Herstellung erneuerbarer Komponenten für Motorkraftstoffe. Die Verwendung von Katalysatoren auf Basis von reduziertem Nickel zu diesem Zweck scheint sehr vielversprechend. Diese Katalysatoren zeichnen sich jedoch durch eine relativ geringe Stabilität während der Desoxygenierung von Triglyceriden aus, was hauptsächlich auf die Ablagerung von Koks auf ihrer Oberfläche zurückzuführen ist. Aus diesem Grund wurden bimetallische Katalysatoren auf Nickelbasis mit Ag- und Cu-Promotoren getestet und ihre Aktivitäten und Stabilitäten verglichen. Methodik und theoretische Ausrichtung: Die Hydrobehandlung wurde in einem röhrenförmigen Festbettreaktor mit Gleichstrom aus einem Ausgangsmaterial und Wasserstoff durchgeführt. Als Ausgangsmaterial wurde handelsübliches Rapsöl verwendet und es wurden Ni-, Ni-Ag- und Ni-Cu-Katalysatoren mit γ-Al2O3-Träger hergestellt und getestet. Es wurden Temperaturen im Bereich von 220 – 320 °C, ein Druck von 4 MPa, eine gewichtsbezogene Raumgeschwindigkeit von 1 h-1 und ein Verhältnis von Wasserstoff zu Ausgangsmaterial von 1000 m3•m-3 verwendet. Ergebnisse: Bei allen getesteten Katalysatoren nahm die Umwandlung von Triglyceriden mit steigender Reaktionstemperatur zu, und daher wurde die vollständige Umwandlung für Ni- und Ni-Ag-Katalysatoren bei einer Reaktionstemperatur von 260 °C und für den Ni-Cu-Katalysator bei 280 °C erreicht. Die Schlüsselkomponente aller gasförmigen Produkte war Methan, wahrscheinlich aufgrund der starken Hydrogenolyseaktivität aller verglichenen Katalysatoren. Schlussfolgerung und Bedeutung: Bei Verwendung des Ni-Cu/γ-Al2O3-Katalysators wurden Hydrogenolysereaktionen leicht unterdrückt, und daher wurde eine höhere Stabilität bei den oberen Reaktionstemperaturen beobachtet. Aus diesem Grund scheint Ni-Cu/γ-Al2O3 ein vielversprechender Katalysator für die Hydrobehandlung von Pflanzenölen mit dem Ziel der Herstellung erneuerbarer Komponenten für Motorkraftstoffe zu sein.