DGMK-Forschungsbericht veröffentlicht: Alterungsprodukte in Mitteldestillaten mit alternativen Komponenten

11. Mai 2020: Während der Alterung von Brennstoffen können Ablagerungen entstehen, die wiederum Betriebsstörungen und Ausfälle verursachen können. Im Projekt 778 "Untersuchung zur Vermeidung von höhermolekularen Alterungsprodukten in Mitteldestillaten mit alternativen Komponenten unter anwendungstechnischen Randbedingungen" wurden Versuche zur Ablagerungsbildung in einer Langzeitlagerung und in verschiedenen Prüfständen durchgeführt. Das Ziel war die Aufschlüsselung von Bildung und Bestandteilen von Ablagerungen sowie Ansätze für die Vermeidung zu finden. Mithilfe verschiedener Analysenverfahren wurden sowohl die Ablagerungen als auch die Brennstoffe untersucht, um Veränderungen im Brennstoff und die Zusammensetzung der Ablagerungen zu ermitteln.

Dabei wurden im Rahmen der Versuche in einigen unadditivierten FAME-haltigen Brennstoffmischungen zwei verschiedene Ablagerungstypen gefunden. Der eine Ablagerungstyp trat in der Langzeitlagerung bei 8 °C bei B20 und bei B100 nach einigen Monaten auf, und konnte als Nebenprodukt aus der FAME-Herstellung identifiziert werden. Diese Ablagerungen bestanden zum großen Teil aus gesättigten Monoglyceriden. Bei einer Raumtemperatur von 20 °C lösten sich die Ablagerungen wieder im Öl auf. Identifiziert wurden die Ablagerungen vor allem durch die Kombination aus 2D-GC und NMR-Techniken. In den Prüfstandsversuchen dagegen wurde ein anderer Typ von Ablagerungen gefunden. Diese bestanden hauptsächlich aus oxygeniertem FAME, langkettigen Alkanen, sowie zu kleineren Teilen aus Polyaromaten und FAME. Aus der Zusammensetzung lassen sich jedoch noch keine Aussagen zur Entstehung der Ablagerungen machen. Eine Theorie ist, dass die FAME-Bestandteile sich in aus Polyaromaten gebildeten Ablagerungen einlagern und diese dadurch anschwellen lassen. Dies kann auch erklären warum in reinem FAME kein Prüfstandsausfall auftrat.

Die Ablagerungen konnten während der 18-monatigen Lagerung durch die Anwesenheit kleiner Dosierungen von Additiven vermieden werden. Im Prüfstand sorgten die niedrigen Additivdosen für eine Verzögerung der Prüfstandsausfälle, und zeigten keinen beobachtbaren Einfluss auf die Zusammensetzung der gefundenen Ablagerungen.

Forschungsstellen:                                                                                                               

• OWI Science for Fuels gGmbH An-Institut der RWTH Aachen                                             
• ITMC Institut für Technische und Makromolekulare Chemie RWTH Aachen

Der Forschungsbericht 778 "Untersuchung zur Vermeidung von höhermolekularen Alterungsprodukten in Mitteldestillaten mit alternativen Komponenten unter anwendungstechnischen Randbedingungen" ist kostenlos in gedruckter Fassung erhältlich und kann bei der DGMK bestellt werden: Link

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