Καταλυτική υδρογονοεπεξεργασία υποβαθμισμένων πετρελαϊκών κλασμάτων και λιπιδίων προς παραγωγή υβριδικών καυσίμων

Mapping Intimacies ◽

10.12681/eadd/48985 ◽

2020 ◽

Author(s):

Βασιλική Νταγκονίκου

Keyword(s):

Waste Cooking Oil ◽

Light Cycle ◽

Light Cycle Oil ◽

Cooking Oil ◽

Cycle Oil

Ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η αναβάθμιση υποβαθμισμένων πετρελαϊκών κλασμάτων με χρήση υγρής υπολειμματικής βιομάζας, ώστε να εξεταστεί το δυνητικά διπλό όφελος της ενσωμάτωσης της βιομάζας σε υφιστάμενες μονάδες διυλιστηρίου. Πιο συγκεκριμένα, εξετάστηκε η αναβάθμιση του Gasoil καταλυτικής πυρόλυσης (Light Cycle Oil, LCO) με χρήση τηγανελαίου (Waste Cooking Oil, WCO) μέσω της καταλυτικής συν-υδρογονοεπεξεργασίας. Το LCO αποτελεί ένα από τα βασικά προϊόντα του διυλιστηρίου και θεωρείται ένα δυνητικό συστατικό ανάμιξης του ντήζελ, ενώ η αναβάθμισή του παρουσιάζει ιδιαίτερες προκλήσεις λόγω κάποιων αρνητικών και ανασταλτικών ιδιοτήτων που παρουσιάζει. Από την άλλη, το WCO είναι μία υπολειμματική υγρή βιομάζα, η οποία συναντάται σε σημαντικές ποσότητες και η αξιοποίηση της οποίας απασχολεί όλο και περισσότερο την επιστημονική κοινότητα. Προκειμένου να επιτευχθεί η αναβάθμιση του LCO εφαρμόστηκαν δύο τεχνολογίες: η τεχνολογία της απόσταξης και η τεχνολογία της υδρογονοεπεξεργασίας. Στα πειράματα υδρογονοεπεξεργασίας εξετάστηκαν διαφορετικές λειτουργικές παράμετροι και διαφορετικές αναλογίες του LCO, του WCO και ενός πετρελαϊκού κλάσματος του gasoil. To πειραματικό μέρος της διατριβής πραγματοποιήθηκε στο Ινστιτούτο Χημικών Διεργασιών και Ενεργειακών Πόρων του Ερευνητικού Κέντρου Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης (ΕΚΕΤΑ) όπου προσομοιάστηκαν συνθήκες λειτουργίας ενός διυλιστηρίου. Όλα τα τελικά προϊόντα που προέκυψαν από τα πειράματα οδηγήθηκαν και αναλύθηκαν στο εργαστήριο Τεχνολογίας Καυσίμων και Λιπαντικών της Σχολής Χημικών Μηχανικών του Ε.Μ.Π. Αφού ολοκληρώθηκαν οι αναλύσεις ακολούθησε η ανάλυση και η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων προκειμένου να εξαχθούν τα συμπεράσματα της έρευνας, ενώ παράλληλα πραγματοποιήθηκε βιβλιογραφική έρευνα προκειμένου να εξηγηθούν κάποια φαινόμενα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο συνδυασμός των δύο τεχνολογιών, της απόσταξης και της υδρογονοεπεξεργασίας, καθώς και η ανάμιξη του LCO με το WCO και με πετρελαϊκά κλάσματα μπορούν να οδηγήσουν στην αναβάθμιση αυτού, καθώς το LCO μετατράπηκε σε ένα καύσιμο καλύτερης ποιότητας το οποίο εν δυνάμει θα μπορούσε να αποτελέσει ένα αξιοποιήσιμο προϊόν για τη βιομηχανία ενσωματώνοντάς παράλληλα και την προσθήκη μιας υπολειμματικής βιομάζας.

Download Full-text

Co-processing of Waste Cooking Oil and Light Cycle Oil with NiW/(Pseudoboehmite + SBA-15) Catalyst

Chemical Engineering & Technology ◽

10.1002/ceat.201800248 ◽

2019 ◽

Vol 42 (2) ◽

pp. 512-517 ◽

Cited By ~ 3

Author(s):

José Miguel Hidalgo Herrador ◽

Martin Psenička ◽

Jan Horaček ◽

Zdeněk Tišler ◽

Aleš Vráblík ◽

...

Keyword(s):

Waste Cooking Oil ◽

Light Cycle ◽

Light Cycle Oil ◽

Cooking Oil ◽

Cycle Oil

Download Full-text

Diesel Fuel Production by Catalytic Hydrogenation of Light Cycle Oil and Waste Cooking Oil Containing Gas Oil

Topics in Catalysis ◽

10.1007/s11244-015-0463-0 ◽

2015 ◽

Vol 58 (14-17) ◽

pp. 948-960 ◽

Cited By ~ 8

Author(s):

Csaba Tóth ◽

Dániel Sági ◽

Jenő Hancsók

Keyword(s):

Diesel Fuel ◽

Catalytic Hydrogenation ◽

Waste Cooking Oil ◽

Light Cycle ◽

Gas Oil ◽

Fuel Production ◽

Light Cycle Oil ◽

Cooking Oil ◽

Cycle Oil

Download Full-text

Co-hydroprocessing of Light Cycle Oil with Waste Cooking Oil

Materials Today Proceedings ◽

10.1016/j.matpr.2018.09.053 ◽

2018 ◽

Vol 5 (14) ◽

pp. 27369-27376 ◽

Cited By ~ 1

Author(s):

Vasiliki Dagonikou ◽

Stella Bezergianni ◽

Dimitrios Karonis

Keyword(s):

Waste Cooking Oil ◽

Light Cycle ◽

Light Cycle Oil ◽

Cooking Oil ◽

Cycle Oil

Download Full-text

Επίδραση της προσθήκης βιοκαυσίμων στις ιδιότητες των καυσίμων μεταφορών

10.12681/eadd/40154 ◽

2014 ◽

Author(s):

Δέσποινα Χείλαρη

Keyword(s):

Fatty Acid ◽

Cetane Number ◽

Fatty Acid Ethyl Esters ◽

Ethyl Esters ◽

Light Cycle ◽

Light Cycle Oil ◽

Cooking Oil ◽

Used Cooking Oil ◽

Cycle Oil

Το αντικείμενο της διδακτορικής διατριβής περιλαμβάνει τρείς ενότητες. Καταρχήν, την διερεύνηση της επίδρασης των βιοκαυσίμων στις ιδιότητες των βενζινών. Τα βιοσυστατικά που χρησιμοποιήθηκαν ήταν η αιθανόλη (EtOH) και ο αιθυλο-τριτοταγής-βουτυλαιθέρας (ETBE) σε εμπορικές βενζίνες. Τα καύσιμα βάσης που παρασκευάστηκαν είχαν αριθμούς οκτανίου μικρότερους από το κατώτερο όριο της προδιαγραφής του Ευρωπαϊκού Προτύπου EN 228:2012. Στόχος ήταν η βελτίωση των αριθμών οκτανίου των καυσίμων με τα οξυγονούχα πρόσθετα.Η EtOH και ο ETBE συμβάλλουν στην αύξηση των δυο αριθμών οκτανίου (RON, MON) των βενζινών. Η EtOH περισσότερο στον αριθμό RON και ο ETBE στον MON. Τα βιοσυστατικά έχουν υψηλή ευαισθησία και αυξάνουν την ευαισθησία των βενζινών. Η προσθήκη της αιθανόλης αυξάνει την πτητικότητα των βενζινών. Η τάση ατμών αυξάνει μέχρι την 4% V/V προσθήκη αιθανόλης στις βενζίνες και μετά σταθεροποιείται. Από την άλλη μεριά η προσθήκη ETBE μειώνει την τάση ατμών και βοηθάει στο να ανασταλεί η δυσμενής επίπτωση της προσθήκης αιθανόλης. Η προσθήκη της αιθανόλης επηρεάζει αρνητικά τη μετωπική πτητικότητα των βενζινών, το κλάσμα E70 και κατακρατά νερό. Η προσθήκη ETBE επηρεάζει ελαφρά τη μέση πτητικότητα των βενζινών και το κλάσμα E100. Η προσθήκη ETBE βοηθάει στη διατήρηση των μιγμάτων βενζίνης – EtOH – ETBE εντός των ορίων που θέτει το πρότυπο EN 228:2012.Στην επόμενη ενότητα εξετάστηκε η υδρογονοεπεξεργασία τηγανέλαιων (UCOs) δίνοντας υγρό οργανικό προϊόν (Hydroprocessed Used Cooking Oil - HUCO). Η διεργασία προσαρμόστηκε ώστε να μετατρέπει αποτελεσματικά το απόβλητο τηγανέλαιο σε πολύ χρήσιμο υποκατάστατο του ντήζελ. Η καινοτομία βρίσκεται στη 100% χρήση καθαρού τηγανελαίου. Το υδρογόνο που χρησιμοποιήθηκε ήταν 100% ανανεώσιμο. Το HUCO είχε εύρος απόσταξης στην περιοχή απόσταξης του ντήζελ (180-360°C), με άσχημες τιμές ψυχρών ιδιοτήτων. Παρασκευάστηκαν μίγματα HUCO με ντήζελ (ULSD) και μίγματα HUCO με ‘κατώτερης ποιότητας’ μεσαία αποστάγματα π.χ Light Cycle Oil (LCO) και Low Cetane Number Gasoil (LCN), ώστε να βελτιωθούν οι ιδιότητες ψυχρής ροής του HUCO kai να συγχρόνως να χρησιμοποιηθούν τα ‘κατώτερα’ πετρελαϊκά κλάσματα. Η προσθήκη 20%V/V HUCO σε ντήζελ και 30% V/V HUCO στο LCN οδήγησε σε αποδεκτό καύσιμο θερινών προδιαγραφών, όχι όμως τα μίγματα HUCO - LCO. Τριαδικά μίγματα HUCO - LCO – LCN προτάθηκαν ώστε να χρησιμοποιηθεί λιγότερο HUCO μιας και η διαθεσιμότητά του είναι περιορισμένη στον Ελλαδικό Χώρο. Επίσης χρησιμοποιήθηκε μέχρι 15%V/V LCO. Τα καύσιμα που προέκυψαν ήταν θερινών προδιαγραφών. Ακολούθως, δοκιμάστηκε η συν-επεξεργασία βαρέος gasoil (HGO) με UCOs ώστε να ενσωματωθούν τα UCOs στο διυλιστήριο δίνοντας αποδεκτό καύσιμο θερινών προδιαγραφών.Επιπλέον εξετάστηκε η παραγωγή βιοκαυσίμων με μετεστεροποίηση φυτικών ελαίων με χρήση αιθανόλης. Πραγματοποιήθηκε παραγωγή αιθυλεστέρων λιπαρών οξέων (Fatty Acid Ethyl Esters - FAEE) με μονό και διπλό στάδιο μετεστεροποίησης. Με τις δυο τεχνολογίες οι FAEE από εξευγενισμένο ηλιέλαιο έδωσαν στη βέλτιστη αναλογία αιθανόλης τη μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε εστέρες συγκριτικά με τους FAEE από σογιέλαιο με μεγαλύτερη όμως ανάκτηση σε προϊόν. Ο χρόνος αντίδρασης για το διπλό στάδιο μετεστεροποίησης ήταν μικρότερος από το μόνο, με μικρότερες συγκεντρώσεις αιθανόλης. Ο υγρός εξευγενισμός με εκπλύσεις με νερό έδωσε μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε εστέρες και περισσότερο προϊόν. Η παραγωγή των FAEE είναι υπό διερεύνηση αφού δεν ακολουθεί πλήρως το EN 14214:2012, έχοντας μειωμένη ανάκτηση σε προϊόν.

Download Full-text