View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

4.4 Destillative Abtrennung
4.4 Destillative Abtrennung
Zur detaillierten Analyse der destillativen Abtrennung wurde für die fünf verwendeten Kerosinqualitäten
und die zwei Heizöl EL Kraftstoffe eine fraktionierte Destillation durchgeführt.
Neben dem Siedeverlauf, der nach der Standard Methode zur Destillation von Mineralölprodukten
bei Umgebungsdruck (ASTM D86) bestimmt wurde, wurde der Gesamtschwefelgehalt
und für die Kerosinkraftstoffe auch die Zusammensetzung der Schwefelverbindungen in
den einzelnen Fraktionen bestimmt. Damit kann der Effekt der destillativen Abtrennung in
Bezug auf den Gesamtschwefelgehalt sowie in Bezug auf die Reduzierung der unterschiedlichen
Schwefelverbindungsgruppen quantifiziert werden. In Abb. 4-2 ist die Verteilung der
Schwefelverbindungen in Abhängigkeit vom Destillatanteil für zwei Jet A-1 Proben mit nahezu
identischem Siedeverlauf dargestellt, die vom Flugplatz Aachen-Merzbrück bezogen wurden.
Schwefelgehalt / ppm
a)
800
700
600
500
400
300
200
100
0
10 30 50 70 100
Leichtsiedende Teilfraktion / % (Vol.)
C1-Benzothiophene
Benzothiophen
Alkylierte Thiophene
Schwefelgehalt / ppm
800
700
600
500
400
300
200
100
0
10 30 50 70 100
Leichtsiedende Teilfraktion / % (Vol.)
Abb. 4-1: Verteilung der Schwefelverbindungen in der leichtsiedenden Teilfraktion in Abhängigkeit
vom Destillatanteil für die Kraftstoffe a) Jet A-1 A, b) Jet A-1 B
Der Kraftstoff Jet A-1 A (Abb. 4-1 a) wurde für die Laborversuche zur Membranentschwefelung
und die Versuche zur adsorptiven Entschwefelung eingesetzt. Im Rahmen der Laborversuche
wurde der Geamtschwefelgehalt des Kraftstoffs durch die Messung von 64 Proben
auf 564 ppm bestimmt. Das 95 %-Konfidenzintervall hat eine Breite von 1,84 ppm. Bei der
dargestellten Analyse der Schwefeleinzelkomponenten, wurde der Schwefelgehalt für die
angegebenen Destillatanteile aus der Summe der Schwefelgehalte der entsprechenden Einzelfraktionen
berechnet. Für einen Destillatanteil von eins ergab sich dabei ein Gesamtschwefelgehalt
von 552 ppm. Mit einem Anteil von 65 % (Masse) waren darin Benzothiophene
die überwiegenden Schwefelkomponenenten. Daneben enthielt der Kraftstoff alkylierte
Thiophene (24 % (Masse)) und Dibenzothiophene (11 % (Masse)). Die Analyse der Schwefelverbindungen
in den Destillatfraktionen zeigte insbesondere, dass die höhersiedenden
Schwefelverbindungen im Rückstand verbleiben: Die untersuchten Destillatanteile mit
wD 07 enthielten keine Dibenzothiophene und einen geringeren Anteil Benzothiophene.
b)
Dibenzothiophene
C3-Benzothiophene
C2-Benzothiophene
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