Ziel der Entwicklung

Zur Aufarbeitung von aus Erdöl stammenden Kohlenwasserstofffraktionen werden destillative und extraktive Trennverfahren angewandt. Aufgrund der stark variierenden Zusammensetzung des Erdöls aus unterschiedlichen Vorkommen (Erdöl, Ölschiefer, Ölsande etc.), der Vielzahl der neuerdings in den Fokus rückenden anderen Quellen für Kohlenwasserstoffe sowie der zunehmenden Tendenz zum Recycling und der Synthese von Wertprodukten aus nachwachsenden Rohstoffen, führen diese Trennmethoden jedoch immer weniger zum Ziel im Sinne von spezifischen Produkteigenschaften.
Der Bedarf und die Nachfrage gegenüber anwendungsspezifischen Materialien aus der Erdölverarbeitung (Paraffine) mit definierten Schmelz- und Siedepunkten sind in den letzten Jahren stetig gestiegen. Um solche Produkte herzustellen, sind hocheffektive Trennmethoden auf der Basis neuartiger Trennprinzipien erforderlich. Dabei kommt der Trennung von verzweigten (iso-Alkane) und unverzweigten (n-Alkane) eine große Bedeutung zu, denn dadurch können sich Gebrauchseigenschaften signifikant verbessern bzw. auf konkrete Anwendungen zuschneiden lassen.
Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Trennung von hochsiedenden n- und iso-Paraffingemischen in hochwertige Produkte durch Absorptionsprozesse auf der Basis des Größenausschlusses ggf. in Kombination mit einer Tieftempertaturkristallisation.

Vorteile und Lösungen

Mit Hilfe der im Rahmen des Vorhabens entwickelten kleintechnische Anlage ist nun möglich, die Technologie der Tieftemperaturkristallisation zur Anreicherung von n- bzw. iso-Kohlenwasserstoffen mit einer Kohlenstoffzahl bis zu C100 mit Mengen zwischen 0,2 – 1 kg Feed zu testen und zu optimieren.
Das Paraffingemisch muss zunächst mit dem entsprechenden Lösemittel versetzt und unter Erwärmung gelöst werden. Anschließend erfolgt die durch Kühlung induzierte Kristallisation des Wachses.
Die kleintechnische Anlage erlaubt die Untersuchung des Einflusses von Prozessparametern und der Art des Lösemittels auf die Separation und damit die Produktqualität. Die mit der kleintechnischen Anlage gewonnenen Produktmuster und Mengen reichen für eine anwendungstechnische Charakterisierung der gewonnenen Paraffinfraktionen aus, so dass auf Basis der Versuchsergebnisse eine Auslegung von industriellen Prozessen und technischen Anlagen möglich ist.

Zielgruppe und Zielmarkt

Das im Rahmen des Vorhabens entwickelte Verfahren zur Separation von n- und iso-Fraktionen von Paraffinen ist für Hersteller von Schmierölen und Hartwachsen interessant. Dabei beschränkt sich das Anwendungsfeld nicht nur auf fossile (erdölbasierte) Paraffine, sondern auch auf Paraffine aus Recyclingprozessen bzw. aus CO2-basierten Synthesen (Fischer-Tropsch-Verfahren).
Die wesentlichen Zielmärkte sind:
– die Erzeugung von hochqualitativen Wachsen und Ölen als Schmiermittel;
– Gewinnung von Spezialwachsen, z.B. für den Einsatz als Beschichtungsmittel, Schutzmittel oder Umverpackung;
– Herstellung von Schmierölen mit definierten Produkteigenschaften, z.B. Pour Point-Optimierung;
– Gewinnung von Wachsen und Ölen mit optimalen Gebrauchseigenschaften aus Fischer-Tropsch-Synthesen bzw. recycelten Kunststoffen;
– stoffliche Analyse von paraffinischen Materialien (n-/iso-Verteilung;
– anwendungstechnische Charakterisierung von Paraffinen hinsichtlich Produktgüte (Pour Point, Congealing Point, Ölgehalt).