Skip to main content

C-1 Oxygenate als nachhaltige Kraftstoffe und deren günstige Eigenschaften

  • Chapter
  • First Online:
Zukünftige Kraftstoffe

Part of the book series: ATZ/MTZ-Fachbuch ((ATZMTZ))

Zusammenfassung

Für die Zukunftssicherung der Verbrennungsmotoren ist der Übergang von fossilen zu nachhaltig hergestellten Kraftstoffen, die ein Höchstmaß an Umweltverträglichkeit ermöglichen, die wirkungsvollste und kostengünstigste Maßnahme. Fünf hierarchisch abgestufte Kriterien der sozial-ökologischen Verträglichkeit einer Mobilität der Zukunft wurden bereits postuliert.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 109.00
Price excludes VAT (USA)
  • Available as EPUB and PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Hardcover Book
USD 139.99
Price excludes VAT (USA)
  • Durable hardcover edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Literatur

  1. Adami C, Slany M, Karl J, Kaibel G, Schäfer M, Zehner P, Röper M (2003) Verfahren zur Herstellung von Methylformiat, Patent WO 2003/089398. BASF, Anmelder

    Google Scholar 

  2. Alper E, Yuksel Orhan O (2017) CO2 utilization. Developments in conversion processes. Petroleum 3:109–126

    Article  Google Scholar 

  3. Avolio G, Rösel G, Maiwald O (2017) Super clean electrified diesel. MTZ 11:50–56

    Article  Google Scholar 

  4. Baranowski CJ, Bahmanpour AM, Kröcher O (2017) Synthesis and fuel properties of polyoxymethylene dimethyl ethers. Appl Catal 217:407–420. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2017.06.007

  5. Bertau M, Offermanns H, Plass L, Schmidt F, Wernicke H-J (2014) Methanol: the basic chemical and energy feedstock of the future. Springer, Berlin

    Book  Google Scholar 

  6. Bergins C, Tran KC, Fox EL, Wuebben P (2016) Commercialization of Low Carbon Methanol. MTZ extra Future Fuels 2016:42–45

    Google Scholar 

  7. Beidl C, Münz M, Mokros A (2018) OME- ein Kraftstoff für den Dieselmotor der Zukunft? In: Krahl J, Munack A, Eilts P, Bünger J (Hrsg) Kraftstoffe für die Mobilität von Morgen. Cuvillier, Göttingen, S 89–98. ISBN 978-3-7369-9845-2

    Google Scholar 

  8. Burger J, Siegert M, Ströfer E, Hasse H (2010) Poly(oxymethylene) dimethyl ethers as components of tailored diesel fuel: properties, synthesis and purification concepts. Fuel 89:3315–3319

    Article  Google Scholar 

  9. Burger J (2012) A novel process for the production of diesel fuel additives by hierarchical design. Dissertation, Kaiserslautern, TU

    Google Scholar 

  10. Burger J, Dittmer T (2016) Recent developments in OME production technology. In: 3rd methanol technology and policy commercial congress, OME Technologies GmbH, Frankfurt, 30 November 2016

    Google Scholar 

  11. Deutsch D, Oestreich D, Lautenschütz L, Haltenort P, Arnold U, Sauer J. Chem Ing Tech 89(2017):486–489

    Google Scholar 

  12. DIN EN 228:2017-08: Kraftstoffe – Unverbleite Ottokraftstoffe – Anforderungen und Prüfverfahren, 2017

    Google Scholar 

  13. EPA. Air quality: revision to the regulatory definition of volatile organic compounds-requirements for t-butyl acetate, 10. Januar 2018

    Google Scholar 

  14. Fasihi M, Bogdanov D, Breyer C (2015) researchgate.net/publication/283713447_Economics_of_global_gas-to-liquids_GtL_fuels_trading_based_on_hybrid_PV-Wind_power_plants

  15. Gaukel K, Pélerin D, Härtl M, Wachtmeister G, Burger J, Maus W, Jacob E (2016) Der Kraftstoff OME2: Ein Beispiel für den Weg zu emissionsneutralen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. In: Lenz HP (Hrsg), 37. Internationales Wiener Motorensymposium 28.–29. April 2016 Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Bd 799/2. VDI, Düsseldorf

    Google Scholar 

  16. Hackbarth K, Haltenort P, Arnold U, Sauer J (2018) Recent progress in the production, application and evaluation of oxymethylene ethers. Chem Ing Tech 90:1520–1528.

    Google Scholar 

  17. Härtl M, Seidenspinner P, Wachtmeister G, Jacob E (2014) Synthetischer Dieselkraftstoff OME1 – Lösungsansatz für den Zielkonflikt NOx-/Partikel-Emission. MTZ 75:68–73

    Google Scholar 

  18. Härtl M, Stadler A, Backes F, Wachtmeister G, Jacob E (2017) Potenziell CO2-neutrale Kraftstoffe für saubere Ottomotoren. MTZ 78:80–88

    Google Scholar 

  19. Härtl M, Gaukel K, Pélerin D, Wachtmeister G, Jacob E (2017) Oxymethylenether als potenziell CO2-neutraler Kraftstoff für saubere Dieselmotoren. Teil 1: Motorenuntersuchungen. MTZ 78:52–59

    Google Scholar 

  20. Härtl M, Stadler A, Blochum S, Pélerin D, Maier T, Berger V, Wachtmeister G, Seidenspinner P, Wilharm T, Jacob E (2018) DMC+ als partikelfreier und potenziell nachhaltiger Kraftstofff für DI Ottomotoren. In: Geringer B, Lenz HP (Hrsg) 39. Internationales Wiener Motorensymposium 26.–27. April 2018. Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Bd 807/1. VDI, Düsseldorf, S 202–229

    Google Scholar 

  21. Jacob E, Knorr H Methanol als Kraftstoff für Verbrennungsmotoren: Direkte oder indirekte Anwendung? FNR-Fachgespräch Methanol, Güstrow, 8./9. September 2010

    Google Scholar 

  22. Jacob E (2012) Dieselkraftstoffe im technologischen Übergang zum postfossilen Zeitalter. In: Lenz HP (Hrsg) 33. Internationales Wiener Motorensymposium. Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Bd 12/1. VDI, Düsseldorf, S 274–393

    Google Scholar 

  23. Jacob E, Maus W, Härtl M, Gaukel K, Pélerin D, Wachtmeister G (2017) Oxymethylenether (OME) als potenziell CO2-neutraler Kraftstoff für saubere Dieselmotoren. Teil 2: Erfüllung des Nachhaltigkeitsanspruchs. MTZ 78:54–61

    Google Scholar 

  24. Kongpanna P, Pavarajarn V, Gani R, Assabumrungrat S (2015) Techno-economic evaluation of different CO2-based processes for dimethyl carbonate production. Chem Eng Res Des 93:496–510

    Google Scholar 

  25. Lautenschütz L, Seidenspinner P et al (2017) Corrigendum to „Physico-chemical properties and fuel characteristics of oxymethylene dialkyl ethers“. Fuel http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2017.07.083

  26. Lumpp B, Rothe D, Pastötter C, Lämmermann R, Jacob E (2011) Oxymethylenether als Kraftstoffzusätze der Zukunft. MTZ 72:198–203

    Google Scholar 

  27. Maus W, Jacob E, Härtl M, Seidenspinner P, Wachtmeister G (2014) Synthetische Kraftstoffe – OME1: Ein potentiell nachhaltig hergestellter Dieselkraftstoff. In: Lenz HP (Hrsg) 35. Internationales Wiener Motorensymposium. Fortschritt-Berichte VDI. Reihe 12, Bd 777/1. VDI, Düsseldorf, S 325–347

    Google Scholar 

  28. Machhammer O, Bode A, Hormuth W (2015) Ökonomisch/ökologische Betrachtung zur Herstellung von Wasserstoff in Großanlagen. Chem Ing Tech 87:409–418

    Article  Google Scholar 

  29. Maier T, Jacob E, Härtl M, Wachtmeister G, Dimethyl Carbonate (DMC) and Methyl Formate (MeFo) (2019) Emission characteristics of novel, clean and potentially CO2-neutral fuels including PMP and sub-23 nm nanoparticle-emissionson a spark-ignition DI-engine. Fuel (im Druck)

    Google Scholar 

  30. Menrad H, König A (1982) Alkoholkraftstoffe. Springer, Berlin

    Book  Google Scholar 

  31. Muradov N (2017) Low to near-zero CO2 production of hydrogen from fossil fuels. Status and perspectives. Int J Hydrogen Energy 42:14058–14088

    Article  Google Scholar 

  32. Münz M, Mokros A, Beidl C (2018) OME in the diesel engine – a concept for CO2 neutrality and lowest pollutant emissions. In: 5th International Engine Congress, S 445–458

    Google Scholar 

  33. Pacheco MA, Marshall CL (1997) Review of Dimethyl Carbonate (DMC) manufacture and its characteristics as a fuel additive. Energy Fuels 11:2–29

    Article  Google Scholar 

  34. Peter A, Fehr SM, Dybbert V, Himmel D, Lindner I, Jacob E, Ouda M, Schaadt A, White RJ, Scherer H, Krossing I (2018) Towards a sustainable synthesis of oxymethylene dimethyl ether by homogeneous catalysis and uptake of molecular formaldehyde. Angew Chem Int Ed Engl 57:9461–9464

    Article  Google Scholar 

  35. Richter G, Zellbeck H (2017) OME als Kraftstoffersatz im Pkw-Dieselmotor. MTZ 78(12):66–72

    Google Scholar 

  36. Saavalainen P, Kabra S, Turpeinen E, Oravisjärvi K, Yadav GD, Keiski RL, Pongrácz E (2015) Sustainability Assessment of Chemical Processes. Evaluation of Three Synthesis Routes of DMC. J Chem 2015:1–12

    Article  Google Scholar 

  37. Schneider D, Mohl K-D, Schäfer M, Paschold J, Teles JH, Rittinger S (2014) Verfahren zur Herstellung von Methylformiat durch Umsetzung von Methanol mit Kohlenmonoxid…, Patent WO 2014/080026. BASF, Anmelder

    Google Scholar 

  38. Schlögl R (2016) Neue Kraftstoffe aus CO2 In: Lenz HP (Hrsg) 37. Internat. Wiener Motorensymp. VDI-Fortschritt-Berichte, Reihe 12, Nr 796, Bd 2, S 253–264

    Google Scholar 

  39. Schmitz N, Ströfer E, Burger J, Hasse H (2017) Conceptual design of a novel process for the production of poly(oxymethylene) dimethyl ethers from formaldehyde and methanol. Ind Eng Chem Res 56(40):11519–11530

    Article  Google Scholar 

  40. Schmitz N, Breitkreuz CF, Ströfer E, Burger J, Hasse H (2018) Separation of water from mixtures containing formaldehyde, water, methanol, methylal, and poly(oxymethylene) dimethylethers by pervaporation. J Membr Sci. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2018.07.053

  41. Seidenspinner P (2018) Messungen 11/2016 mit AFIDA nach IP 617 (inzwischen DIN EN 17155: 2018). ASG Analytik-Service GmbH, Neusäß.

    Google Scholar 

  42. Shi L, Wang S-J, Wong DS-H, Huang K (2017) Novel process design of synthesizing propylene carbonate for dimethyl carbonate production by indirect alcoholysis of urea. Ind Eng Chem Res 56:11531–11544

    Article  Google Scholar 

  43. Srna A, Barro C, Herrmann K, Mori F, Hutter R, Boulouchos K (2018) POMDME as an alternative pilot fuel for dual-fuel engines: optical study in a RCEM and application in an automotive size dual-fuel diesel engine. SAE Technical Paper 2018-01-1734. https://doi.org/10.4271/2018-01-1734

  44. Stark C, Koch-Jugl J (2018) Das neue Einstufungs- und Kennzeichnungssystem für Chemikalien nach GHS. https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/neue-einstufungs-kennzeichnungssystem-fuer. Zugegriffen: 10. Jan. 2018

  45. Wang J, Wu F, Xiao J, Shuai S (2009) Oxygenated blend design and its effects on reducing diesel particulate emissions. Fuel 88:2037–2045

    Article  Google Scholar 

  46. Wanga W, Gaoa X, Yanga Q, Wanga X, Songa F, Zhanga Q, Hana Y, Tana Y (2019) Vanadium oxide modified H-beta zeolite for the synthesis of polyoxymethylene dimethyl ethers from dimethyl ether direct oxidation. Fuel 238:289–297

    Article  Google Scholar 

  47. WilharmT, Jacob E. Standardization of OME for fuel use. In: 3rd methanol technology and policy commercial congress, Frankfurt, 1. Dezember 2016

    Google Scholar 

  48. Wilharm T (2018) ASG Analytik-Service GmbH, Neusäß, persönliche Mitteilung

    Google Scholar 

Download references

Danksagung.

Der Autor dankt den Herausgebern der Fortschritt-Berichte VDI, den Herren Univ.-Professor H-P. Lenz und Univ.-Prof. B. Geringer, für die Genehmigung, Auszüge aus den Beiträgen [Ga16] und [Hä18] ins Manuskript übernehmen zu dürfen.

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Eberhard Jacob .

Editor information

Editors and Affiliations

Abkürzungen

Abkürzungen

B7:

Dieselkraftstoff nach DIN EN 590:2010 mit bis zu 7 % Biodieselanteil

CPC:

Condensation Particle Counter

CFPP:

Cold Filter Plugging Point

CMR:

Kanzerogene, mutagene und reproduktionstoxische Stoffe

DMC:

Dimethylcarbonat

DMC+:

Blend aus DMC, MeFo und Ethanol, bevorzugt DMC60MeFo35E5

DME:

Dimethylether

DMM:

Dimethoxymethan, OME1

DVPE:

Dry Vapour Pressure Equivalent @ 37,8 °C

E, EtOH:

Ethanol

E70:

Verdampfter Anteil bei 70 °C in %

FA:

Formaldehyd

FTIR:

Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer

ICZ:

Indizierte Cetanzahl nach DIN EN 17155:2018

IMEP:

Indizierter Mitteldruck

LNT:

Lean NOx trap

MeFo:

Methylformiat

MeOH:

Methanol

OHC:

Oxygenated Hydrocarbon

OMEn:

Polyoxymethylendimethylether mit n CH2O-Gruppen

RON95:

Ottokraftstoff mit Research-Oktanzahl 95 nach DIN EN 228:2017

TWC:

Dreiwegekatalysator

VLI:

Vapour Lock Index (VLI = 10 × DVPE + 7 × E70)

VOC:

Volatile organic carbon

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2019 Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature

About this chapter

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this chapter

Jacob, E. (2019). C-1 Oxygenate als nachhaltige Kraftstoffe und deren günstige Eigenschaften. In: Maus, W. (eds) Zukünftige Kraftstoffe. ATZ/MTZ-Fachbuch. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-58006-6_9

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-58006-6_9

  • Published:

  • Publisher Name: Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg

  • Print ISBN: 978-3-662-58005-9

  • Online ISBN: 978-3-662-58006-6

  • eBook Packages: Computer Science and Engineering (German Language)

Publish with us

Policies and ethics