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Erarbeitung der verfahrenstechnischen Grundlagen zur Biodieselherstellung mittels enzymatischer Umesterung mit einem neu entwickelten Enzym

  • Projektbeginn: 04/2007
  • Förderprogramm: ProInno II (BMWi)
  • Bearbeitungszeitraum: 01.04.2007 – 31.05.2009

Projektpartner:

  • c-LEcta GmbH, Leipzig
  • Hans-Jürgen Keil Anlagenbau GmbH & Co. KG, Bohmte-Hunteburg

Ausgangslage:

Mit der Entwicklung neuartiger Lipasen durch die c-LEcta GmbH, deren Prozess-Stabilität gegenüber herkömmlichen Präparaten deutlich erhöht ist, sollten Möglichkeiten zur Entwicklung einer Biodiesel-Produktionsanlage mit kontinuierlich geführter, enzymatischer Umesterung eröffnet werden.
Diese bietet gegenüber der chemischen Umesterung verschiedene Vorteile.

Ziele:

Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung eines Labor- bzw. Technikumsverfahrens zur Herstellung von Biodiesel unter Verwendung neu zu entwickelnder Enzyme.

Ergebnisse:

Die enzymatische Umesterung wurde sowohl an Rapsölen mit üblichen und höheren Säurezahlen als auch an Sojaöl, Palm- und Jatrophaöl untersucht. Im Ergebnis von tube-
Test-Reihen wurden die Prozessparameter definiert.

Es wurden mehrere Enzyme der c-LEcta GmbH in ver-
schiedenen Testreihen auf ihre Wirksamkeit hin untersucht und verglichen. In Batch-Versuchen konnten hinsichtlich
der Methanolausbeute keine zufriedenstellenden Ergeb-
nisse erreicht werden. Zur weiteren Optimierung der Umesterung erfolgte die Entwicklung und Einführung eines quasi-kontinuierlichen Prozesses. Mit dieser Variante wurden Methylesterausbeuten von ca. 80 % erreicht.
Die vergleichsweise besten Ergebnisse ergab die enzyma-
tische Umesterung von Palmöl mit einer Säurezahl von 0,84.

Beim Vergleich verschiedener Rapsöle wurde festgestellt, dass mit steigender Säurezahl die Methylester-
ausbeute sinkt. Reaktionstemperaturen unter 55 °C wirkten sich negativ auf die Methylesterausbeute aus. Die Substitution von Methanol durch Ethanol führte nicht zum gewünschten Ziel.

Aus den durch die Bearbeitung des Projektes gewonnenen Erkenntnissen konnte eine prinzipielle Verfahrenskonzeption erarbeitet werden.

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