BIOENERGIEPARK - Urbaner Metabolismus

2. Grundlagen, Analyse, Bewertung
2.4.2 Biodiesel
Prozeßablauf der Biodieselherstellung am Beispiel lysators aufgebrochen. Unter Vorhandensein von
der Biodieselanlage Kaufungen
Methanol gehen diese abgespaltenen Fettsäureketten
neue Verbindungen ein und es entstehen
Chemisch gesehen handelt es sich bei Biodiesel um + Katalysator + Katalysator Methylester sowie Glycerin. Die Reaktion findet bei
einen Fettsäure-Methyl-Ester Triglyceride Triglyceride (FAME + 3 Methanol + Fat 3 Methanol Acid Methyl
Ester), der in der Regel durch die Umesterung dieser Reaktion handelt es sich um eine Gleichge-
einer Temperatur Glycerin Glycerin + 3 zwischen Methylester + 3 Methylester 40 (1) und (1) 60°C statt. Bei
von Pflanzenölen entsteht. Pflanzenöle (chemisch wichtsreaktion, d.h. es stellt sich ein Gleichgewicht
Triglyceride) bestehen aus langkettigen Fettsäure Fettsäure Fettsäuremolekülen,
die durch eine Esterverbindung an ein te sowie Glycerin und Methylester auf der anderen
1 1 von Triglyceriden und Methanol auf der Methanol einen Methanol Sei-
Fettsäure
Glycerin Glycerin Fettsäure Fettsäure 2 + 2 3 + Methanol 3 Methanol Glycerin Glycerin + Methanol + Methanol Fettsäure
Glycerinmolekül (dreiwertiger Alkohol) gebunden Seite ein. Um die Reaktion in die gewünschte Richtung
der FAME-Produktion zu verschieben
sind. Je nach Pflanzenöl variiert die
Fettsäure
Anzahl Fettsäure der
3
Kohlestoffatome
meistens von 16 bis 22, wobei diese Methanol im Überschuß beigegeben und die Reak-
3
Methanol Methanol muß
Fettsäure
Ketten keine, eine (einfach ungesättigt) oder mehrere
(mehrfach ungesättigt) Doppelbindungen auf-
Letzteres erfolgt dadurch, daß der Prozeß wiedertionsprodukte
FAME und Glycerin entfernt werden.
weisen können. Bei der Biodieselherstellung werden
die Esterverbindungen mittels eines Kata Biodiesel und das Glycerin vom Reaktionsgemisch
holt und am Ende jedes Prozesses der entstandene
O O
getrennt wird.
O
O
- C + - O Katalysator
- C - C - O - R - C + - R + Katalysator - C - OH - C - OH
O O
O O
Triglyceride + 3 Methanol Glycerin + 3 Methylester (1)
- C - O - C - C - O - R - C + - R 3 OH + 3 OH - C - OH - C - + OH 3 O + - 3 C O - R - C - R
O
O
O O
- C - O - C - C - O - R - C + - R + - C - OH - C - OH
Triglyceride + 3 Methanol Glycerin + 3 Methylester (1)
Glycerin
Fettsäure 1
Methanol Fettsäure 1
Fettsäure 1
Methanol
Fettsäure 2 + 3 Methanol Glycerin + Methanol Fettsäure 2
Glycerin
Fettsäure 3
Fettsäure 2 + 3 Methanol Methanol Glycerin +
Fettsäure Methanol
3
O
Fettsäure
O
O
3
O
Methanol
3 - O 3 - C - O - R - C + - R 3 H+ 3
C 3 OH H 3
C OH 3 H 3
C 3 - HO 3
C -C- -R O -C + -R 3 OH + 3 OH
Die Umesterungsreaktion erfolgt schrittweise in
drei Stufen. Zunächst reagieren die Triglyceride
- also das Pflanzenöl - mit Methanol zu Diglygceriden
und Fettsäuremethylester. Im zweiten Schritt
O
O
- C - O - C - R + - C - OH
O
Triglycerid Triglycerid + Methanol + Methanol Diglycerid Diglycerid
O
+ FAME + FAME
- C - O - C - R + 3 OH - C - OH + 3 O - C - R
O Diglycerid Diglycerid O + Methanol + Methanol Monoglycerid O + FAME + FAME
- C - O - C - R - + C - O - C - R + - C - OH - C - OH
Monoglycerid O + Methanol + Methanol Glycerin Glycerin + FAME + FAME O
- C - O - C - R + 3 OH - C - OH + 3 O - C - R
O
O
- C - O - C - R + - C - OH
O
O
3 - O - C - R + 3 H 3
C OH 3 H 3
C - O -C -R + 3 OH
entstehen aus Diglygceriden und Methanol Monoglyceride
und FAME, während bei der dritten Teilreaktion
O Monoglyceride mit Methanol zu Glycerin
und FAME reagieren.
O
O
3 - O - C - R + 3 H 3
C OH 3 H 3
C - O -C -R + 3 OH
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