Hydrierte Pflanzenöle

Veredelung von Pflanzenölen

C17- und C18-Alkane

Hydrierte Pflanzenöle (auch HVO genannt, von Hydrogenated Vegetable Oils) sind ein Gemische reiner Kohlenwasserstoffe die aus den Fettsäureketten der Pflanzenöle hergestellt werden. Je nach Prozessbedingungen kann man die Struktur der Kohlenwasserstoffe beeinflussen. Über die chemische Struktur bzw. den Verzweigungsgrad kann man die Eigenschaften beeinflussen. Hydrierte Pflanzenöle sind farblose, klare Flüssigkeiten. Da die Quelle der hydrierten Pflanzenöle unterschiedlichste Pflanzenöle sein können, hängen die Eigenschaften eines speziellen Typs neben den Prozessbedingungen auch sehr von dem jeweiligen Ausgangs-Triglycerids ab.

Die Verteilung der Kettenlängen dieser Alkane hängt ebenfalls direkt von der Art des verwendeten Pflanzenöls ab, so erhält man beim Einsatz von Rapsöl hauptsächlich C17- und C18-Alkane. Im Vergleich zu konventionellem Dieselkraftstoff ist die volumetrische Energiedichte von hydrierten Pflanzenölen aufgrund der niedrigen Dichte ca. 10% niedriger. Dies kann bei Verwendung von hydrierten Pflanzenölen als Dieselkraftstoff-Komponente zu einem leichten Mehrverbrauch unter identischen Fahrtbedingungen führen.

Der Verzweigungsgrad der Kohlenwasserstoffketten ist entscheidend für die Kälteeigenschaften. Spezielle Verfahren (wie z.B. Neste) verwenden zusätzlich eine Isomerisierungsstufe, die es ermöglicht auch eine extrem Kältebeständige Dieselkomponente zu erhalten.

Eigenschaften von Pflanzenölen

Dichte (bei 15°C)
Ca. 775-785 kg/m³
Viskosität (bei 40°C)
Ca. 2,9 – 3,5 mm²/s
CP
Ca. -5 - -30 °C
CFPP
Ca. -5 - -30°C
Flammpunkt
>72°C
Volumetrische Energiedichte
Ca. 34 MJ/liter
Cetanzahl
84 - 99

Herstellung

Hydrierte Pflanzenöle erhält man durch katalytische Reaktion von Pflanzenölen mit Wasserstoff, einer so genannten Hydrierung. Ein solcher Prozess kann mit reinem Pflanzenöl gefahren werden, es ist aber auch möglich, das Pflanzenöl als Teil des Einsatzes eines konventionellen Raffinerie-Hydrierungs-Prozesses zusammen mit Erdöl-Komponenten zu hydrieren. Wählt man die letztere Vorgehensweise, so findet man das hydrierte Pflanzenöl nach dem Prozess im Dieselschnitt der jeweiligen Anlage. Dieser Ansatz wird von BP in der Raffinerie von Bulwer Island/Australien verfolgt.

Ein Nebenprodukt der Hydrierung von Pflanzenölen ist Propan, das bei der Hydrierung des Glycerin-Anteils der Öle entsteht. Beispiele für sogenannte stand-alone Anlagen sind die Verfahren von UOP oder Neste.

Verwendung

Das hydrierte Pflanzenöl ist ein reiner Kohlenwasserstoff, bestehend aus Molekülen, wie sie auch im konventionellen, fossilen Dieselkraftstoff vorkommen. Von daher kann jeder Dieselmotor mit Dieselkraftstoff betrieben werden, der Zumischungen von hydriertem Pflanzenöl enthält. Limitierend sind lediglich die Kälteeigenschaften dieser Komponente (welche über die Art des Hydrierprozesses allerdings in gewissen Grenzen eingestellt werden können), sowie die geringe Dichte im Hinblick auf die Dieselkraftstoff-Norm DIN EN 590.