Laboranalytik Biokraftstoffe & Biobrennstoffe: Hydriertes Pflanzenöl (HVO)

Hydriertes Pflanzenöl (HVO)

Ausgangsstoffe für Hydriertes Pflanzenöl (HVO) sind beliebige Öle und Fette. Im Vergleich zu Biodiesel (FAME) handelt es sich beim Biokraftstoff HVO um einen Kohlenwasserstoff, der nahezu identisch zur chemischen Zusammensetzung von Diesel­kraftstoff ist. Es kann in einem beliebigen Mischverhältnis dem Dieselkraftstoff zuge­fügt werden, solange die Dieselkraftstoff-Norm DIN EN 590 erfüllt wird. In der Alterungsbeständigkeit ist HVO Biodiesel weit überlegen.

Im Folgenden wird eine Übersicht zu Analyseverfahren gegeben und eine Auswahl an Prüfverfahren näher beschrieben.

Den „Leistungskatalog Analysen" und weitere Informationen können Sie außerdem hier downloaden:

Analyseverfahren für Hydriertes Pflanzenöl (HVO)

Aromatengehalt (Polyzyklische aromatische Kohlenwassserstoffe (PAK))
Asche

Ein Teil des Mineralölproduktes wird in einem in der Durchführungsnorm beschriebenen Gefäß entzündet und abgebrannt, bis nur Asche und Kohlenstoff zurückbleiben. Der kohlenstoffhaltige Rückstand wird durch Erhitzen in einem Muffelofen bei 775 °C verascht, abgekühlt und ausgewogen. Asche kann aus öl- bzw. wasserlöslichen metallischen Komponenten oder von nicht zugehörigen Feststoffen wie z.B. Schmutz und Rost entstehen.

Der Aschegehalt wird nach DIN EN ISO 6245 bestimmt.

Aussehen
Brennwert Hs

Den Energieinhalt eines Stoffes bzw. Produktes, der durch Verbrennung mit Sauerstoff in einem geschlossenen System als Wärmeenergie freigesetzt wird, bezeichnet man als Brennwert. Im Gegensatz zum Heizwert wird beim Brennwert die Kondensationswärme im geschlossenen System mit berücksichtigt.

Der Brennwert wird nach DIN 51900-1, -3 ermittelt. Es ist ebenfalls möglich, den Brennwert & Heizwert eines Stoffes mit Hilfe der Dichte bei 15 °C und des Schwefelgehalts zu berechnen.

Bromzahl

Zweck der Bestimmung der Bromaufnahme ist es, eine Indikation auf die Menge an ungesättigten Kohlenwasserstoffen im Produkt zu erhalten.

Die Bestimmung erfolgt nach DIN 51774-1.

Cetanzahl (BASF-Motor)

Die Cetanzahl ist eine motorische Bestimmung und beschreibt die Zündwilligkeit eines Dieselkraftstoffs. Als Bezugskraftstoffe dienen n-Cetan und 1-Methylnaphthalin.

Die motorische Bestimmung der Cetanzahl (BASF-Motor) ist in der DIN EN 16906 (ehemals DIN 51773) beschrieben.

Chlor (microcoulometrisch)
Cloud Point

Der Cloud Point beschreibt die Temperatur, bei der die ersten Paraffinkristalle in Mitteldestillaten und Blendkomponenten ausfallen. Dieser kann zusammen mit dem CFPP als Indiz für die Kältestabilität von Kraft- und Brennstoffen herangezogen werden.

Der Cloud Point wird nach DIN EN 23015 bestimmt.

Destillation

Der Destillationsverlauf beschreibt den gesamten Siedebereich von Siedebeginn bis Siedeende und gibt an, welche Menge an Produkt bei einer definierten Temperatur verdampft und wieder aufgefangen wird. Im Kraft- und Brennstoffbereich dient der Destillationsverlauf zur Klassifizierung der einzelnen Siedeschnitte, wie z.B. bei Ottokraftstoffen, Dieselkraftstoffen oder Heizöl EL.

Die atmosphärische Destillation wird nach DIN EN ISO 3405 durchgeführt.

Dichte

Die Dichte ist eine Stoffkonstante, die bei einer definierten Temperatur (und bei Gasen einem bestimmten Druck) das Verhältnis von Masse zu Volumen beschreibt. Im Kraftstoff- und Brennstoffbereich wird die Dichte bei 15 °C bestimmt und in [kg/m³] angegeben.

Die Dichte wird nach DIN EN ISO 12185 mittels Schwingquarzverfahren bestimmt.

Dienzahl
FAME-Gehalt (FTIR)
Farbzahl
Filtrierbarkeit (CFPP)

Der Cold Filter Plugging Point (CFPP) beschreibt die Temperatur, bei der unter definierten Bedingungen (Abkühlrate und Saugzeit) ausgefällte Paraffine in Mittel­destillaten und deren Blendkomponenten den Filter mit definierter Porenweite zusetzt. Dieser kann zusammen mit dem Cloud Point als Indiz für die Kältestabilität von Kraft- und Brennstoffen dienen.

Der CFPP wird mittels Stufenbadabkühlung nach DIN EN 116 bestimmt.

Flammpunkt

Der Flammpunkt ist eine sicherheits­technische Kenngröße, die bei Lagerung, Transport und Anwendung von Mittel­destillaten zum Tragen kommt. Der Flammpunkt ist die Temperatur, bei der sich aus der zu prüfenden Flüssigkeit Dämpfe entwickeln, die sich beim zündfähigen Dampf-Luft-Gemisch durch eine externe Zündquelle entzünden.

Der Flammpunkt wird für Mineralölprodukte nach DIN EN ISO 2719 bestimmt.

Gesamtanalysen nach Anforderungsnormen
Gesamtverschmutzung

Unter Gesamtverschmutzung versteht man alle nicht n-Heptan löslichen Stoffe, die bei einer Filtration unter Normbedingungen auf einem Filter festgehalten und anschließend ausgewogen werden.

Die Gesamtverschmutzung nach DIN EN 12662 wird grundsätzlich von Dieselkraftstoffen, Heizöl EL und Biodiesel bestimmt.

Heizwert

Den Energieinhalt eines Stoffes bzw. Produktes, der durch Verbrennung mit Sauerstoff in einem geschlossenen System als Wärmeenergie freigesetzt wird, bezeichnet man als Brennwert. Im Gegensatz zum Heizwert wird beim Brennwert die Kondensationswärme im geschlossenen System mit berücksichtigt.

Der Brennwert wird nach DIN 51900-1, -3 ermittelt. Es ist ebenfalls möglich, den Brennwert & Heizwert eines Stoffes mit Hilfe der Dichte bei 15 °C und des Schwefelgehalts zu berechnen.

ICP-OES (Elementbestimmungen wie z.B. Mangan, Kupfer)
Keimzahlbestimmung (Bakterien, Hefen und Schimmelpilze)
Koksrückstand, Mikroverfahren

Als Koksrückstand bezeichnet man den Gesamtrückstand einer Probe, der unter einer Stickstoffatmosphäre bei 500 °C kohlenstoffhaltige Ablagerungen bildet. In Mitteldestillaten wird der Koksrückstand aus dem 10 Vol.-% Destillations­rückstand bestimmt.

Der Koksrückstand wird nach DIN EN ISO 10370 durchgeführt und ermittelt.

Kupferkorrosion
Leitfähigkeit (elektrisch)
Mercaptan- und Hydrogenschwefel
Oilquant-Metallscreening (RFA)
Oxidationsstabilität (Röhrenmethode, DIN EN 12205)
Oxidationsstabilität bei 110°C (Rancimat)

Da Pflanzenöle und deren umge­esterte Produkte - also Fettsäure­methylester - in der Regel einge­schränkt lagerstabil sind, ist die Oxidationsstabilität der Fettsäure­methylester (FAME) und deren Mischungen mit Mitteldestillaten ein wichtiges Kriterium für die Beurteilung der Qualität.

Zur Bestimmung der Stabilität wird durch die auf 110 °C aufgeheizte Probe ein Luftstrom geleitet. Dadurch wird ein beschleunigter Oxidations­prozess erzeugt. Die entstehenden flüchtigen Oxidationsproduke (z.B. Carbonsäuren) werden mit dem Luftstrom in ein Gefäß mit Wasser überführt und durch eine Leitfähig­keitsmesszelle detektiert. Anhand der Leitfähigkeitsmesswerte lässt sich die Induktionszeit - die Zeit bis zur Bildung der Oxidationsprodukte - bestimmen.

Das Verfahren kann für Fettsäure­methylester, Pflanzenöle und deren Mischungen mit Mitteldestillaten angewendet werden.

Partikelbestimmung
Pour Point

Als Pour Point wird die Temperatur bezeichnet, bei der eine Probe gerade noch als fließfähig gilt. In einem Kühlbad wird die Flüssigkeit unter genormten Bedingungen abgekühlt und alle 3 °C überprüft, ob die Probe gerade noch fließfähig ist.

Der Pour Point wird nach DIN ISO 3016 bestimmt.

Säurezahl
Schmierfähigkeit (HFRR)

Die Schmierfähigkeit (HFRR) eines Dieselkraftstoffs oder von Heizöl EL wird in einem Schwingverschleiß-Prüfgerät nach DIN EN ISO 12156-1 bestimmt. Dabei reibt in der Probe eine Metallkugel auf einem Metallblättchen. Bei schlechter Schmierfähigkeit der Probe zeigt sich ein größerer Abrieb. Der Abrieb wird unter dem Mikroskop vermessen und berechnet.

Schwefelgehalt, RFA wd bzw. UV-F

Schwefel ist ein natürlicher Bestandteil des Erdöls. Die hohen Gehalte werden durch verschiedene Raffinerieprozesse reduziert. 

Für flüssige Mineralölerzeugnisse erfolgt die Bestimmung des Schwefelgehaltes u.a. mit Hilfe der Röntgenfuoreszenz-Spektrometrie (RFA).

Für Ottokraftstoffe, Dieselkraftstoff und Heizöl EL-Gemische mit niedrigen Konzentrationen wird die DIN EN ISO 20884 angewendet. Erzeugnisse mit höherem Schwefelgehalt (größer 500 mg/kg), wie beispielsweise Heizöl Schwer, werden nach DIN EN ISO 14596 bestimmt.

Stickstoff-Gehalt (Gesamtstickstoff)

Bei der Verbrennung von Kraft- und Brennstoffen entstehen Stickoxide (NOx) als ungewollte Neben­produkte. Für die Hersteller von Verbrennungs­anlagen ist es wichtig, den genauen Gehalt an chemisch gebundenem Stickstoff im Kraft- bzw. Brennstoff zu kennen, um die Anforderungen der TA Luft (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft) an die NOx-Emissionen einzuhalten.

Ein Verfahren zur Bestimmung des Ge­haltes an gebundenem Stickstoff ist die Verbrennung mit anschließender Detektion durch einen Chemilumi­neszenzdetektor nach DIN-Norm DIN 51444.

Stickstoff-Gehalt (basischer Stickstoff)
Viskosität (bei 40 °C, 50 °C, 100 °C und 130 °C)
Wasser, Karl-Fischer

Der Wassergehalt in einem Produkt wird durch coulometrische Titration nach Karl Fischer (DIN EN ISO 12937) bestimmt. Es ist eine direkte Bestimmung des Wassergehaltes in Mineralölerzeugnissen mit Siedepunkten unterhalb von 390 °C.

Probenversand

Welche Probemengen benötigen wir von Ihnen? Und wie erfolgt ein Probenversand? Welche Parameter können wir für Sie prüfen?

Informationen zum Probenversand und das zugehörige Begleitdokument für Ihre Probe(n) finden Sie unter diesem Link. Rufen Sie uns bitte an, bevor Sie eine Probe versenden, damit wir Sie hinsichtlich der zu analysierenden Parameter und Probe­mengen optimal beraten können.

Infos zum Probenversand

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