Einfluss des Verdunstungsverhaltens auf die Verkokungsneigung von flüssigen Brennstoffen auf benetzten Oberflächen

DGMK-Forschungsbericht 767 veröffentlicht

Das hauptsächliche Ziel der Untersuchungen bestand in der Herausarbeitung von Unterschieden zwischen Brennstoffen mit unterschiedlich hohem Ablagerungspotential. Rein thermische Daten wie die temperaturabhängige Wärmekapazität beim Verdampfen sowie allgemeine physikalisch-chemische Parameter zeigten keine wesentlichen Unterschiede zwischen verschiedenen Heizölen. Das Verdunstungsverhalten der betrachteten Brennstoffe ist im Rahmen des Projektes an zwei verbreiteten Verdampfungskonzepten (Vliesverdampfung, Sprayverdampfung) experimentell untersucht worden. In den Untersuchungen erzeugte ein Heizöl mit hohem Ablagerungspotential beim Verdampfen größere Mengen an (poly)aromatischen Verbindungen im Vergleich zu einem Heizöl mit geringerem Ablagerungspotential. Die Charakterisierung der Heizöle mit der zweidimensionalen Gaschromatographie zeigte ein vergleichbares Ergebnis und ergab zusätzlich, dass das Heizöl mit dem größeren Ablagerungspotential mehr langkettige Alkane enthält. Neben der bewussten Erzeugung von Ablagerungen wurden im Projekt auch Regenerationsstrategien zur anschließenden Beseitigung der entstandenen Ablagerungen untersucht.

Es zeigte sich, dass in Abhängigkeit des verwendeten Brennstoffs eine vollständige Regeneration, d.h. ein vollständiger Abbau der Ablagerungen, bei Temperaturen zwischen 300 °C und 540 °C möglich ist. In diesem Zusammenhang wurde im Rahmen des Projektes ein Modell zur Beschreibung der Verdunstung von Mehrkomponentenbrennstoffen entwickelt und verifiziert. Das QDM kann demzufolge das Verdunstungsverhalten von Heizölen gut abbilden und stellt eine geeignete Methode zur Modellierung des Verdunstungsverhaltens von Mehrkomponentenbrennstoffen dar.

Das IGF-Vorhaben (18675 BG) der Forschungsvereinigung DGMK Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V., Überseering 40, 22297 Hamburg wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.