21490 Ionische Flüssigkeiten-fin.qxp

Innovationen für die Umwelt
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Broschüre Naturschutz
Broschüre Innovationen
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Info-Mappe Holz
Info-Mappe Solarenergie
Info-Mappe Rationelle Energieverwendung
Info-Mappe Abwasserreinigung und Kreislaufführung
Ausgabe: 21490-49/05
One successful example
for the DBU project support:
Ionic liquids – smart solutions for
the future
Ionic liquids allow both economically more efficient
and more ecological processes in production and
cleaning of pharmaka, chemicals and fuels. Like
conventional salts, they are conductible and, however,
liquidly available at room temperature. Compared
with conventional solvents, they do not evaporate,
they are neither combustible nor they contaminate
the atmosphere. According to the chosen cation/
anion-combination, ionic liquids offer a multiplicity
of synthesis possibilities – and the chance to meet
wide-ranged non-polluting aspects.
The company Solvent Innovation GmbH in
Cologne, the Chair for Chemical Engineering of the
Bayreuth University and the Chair for Chemical
Reaction Technology of the Erlangen-Nuremberg
University jointly developed a new extraction procedure for the desulphurization of diesel on the basis of
ionic liquids. With these «smart solutions», the scientists want to clearly reduce the sulphur concentration
of diesel below 10 ppm. If a «made-to-measure» liquid
salt for the sulphur absorption is added to the diesel,
one gets two separate phases: one with the now less
sulphur-containing diesel, and another one which is
due to its absorption ability strongly enriched with
sulphuric compounds. The liquid salts can be skimmed
off after the extraction process and can be reused,
respectively.
The use of ionic solvents can replace the conventional technology for the desulphurisation of diesel.
The innovative procedure's goal is to desulfurise diesel
henceforth more efficiently and resource-sparing and
simultaneously improve the process reliability.
DBU – Wir fördern Innovationen
Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) ist eine der
größten Stiftungen in Europa. Sie fördert innovative beispielhafte Projekte zum Umweltschutz. Die DBU fördert Projekte
aus den Bereichen Umwelttechnik, Umweltforschung und
Naturschutz, Umweltkommunikation sowie Umwelt und
Kulturgüter.
Allgemeine Voraussetzungen
für eine Förderung sind die
folgenden drei Kriterien:
Ionische Flüssigkeiten –
Lösungen für die Zukunft
Innovation
Modellcharakter
Umweltentlastung
Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt setzt bei ihrer Fördertätigkeit insbesondere auf den produkt- und produktionsintegrierten Umweltschutz. Im Mittelpunkt der Förderung
stehen kleine und mittlere Unternehmen.
Herausgeber
Deutsche Bundesstiftung Umwelt
An der Bornau 2
49090 Osnabrück
Telefon 0541|9633-0
www.dbu.de
Englische
Zusammenfassung
Antoinette Bismark (ZUK)
Verantwortlich
Dr. Markus Große Ophoff
Gesamtherstellung
Steinbacher Druck GmbH,
Osnabrück
Text und Redaktion
Ulf Jacob
Zentrum für
Umweltkommunikation
der DBU gGmbH (ZUK)
Gestaltung
Helga Kuhn (ZUK)
Ausgabe
21490-49/05
Gedruckt mit ÖkoPLUS-Druckfarben ohne
Mineralöle auf einem Papier, das zu 100 %
aus Altpapier hergestellt wurde.
Deutsche Bundesstiftung Umwelt
Deutsche Bundesstiftung Umwelt
gepaart mit ihrem Phasenverhalten bieten
besondere verfahrenstechnische Vorteile. Sie
eröffnen neue Möglichkeiten, eingesetzte Katalysatoren abzutrennen und wiederzuverwerten.
Die ionische Flüssigkeit selbst kann in den
meisten Fällen zurückgewonnen und erneut
eingesetzt werden. Je nach gewählter Kation/
Anion-Kombination ändern sich die physikalischen und chemischen Eigenschaften. Die
große Anzahl an Synthesemöglichkeiten – theoretisch 1018 unterschiedliche Verbindungen –
bietet die Chance, gezielt umweltfreundliche
Aspekte zu berücksichtigen.
Im Raffinerieprozess sollen ionische Flüssigkeiten den
Schwefelgehalt von Diesel deutlich unter 10 ppm
reduzieren.
Ionische Flüssigkeiten –
Lösungen für die Zukunft
Ionische Flüssigkeiten ermöglichen ökonomisch effizientere und umweltfreundlichere
Verfahren zur Produktion und Reinigung von
Pharmaka, Chemikalien und Brennstoffen. Als
eine faszinierende neue Materialklasse bieten
die «flüssigen Salze» eine einzigartige Kombination von Eigenschaften: Wie herkömmliche
Salze leiten sie den elektrischen Strom, liegen
aber bei Raumtemperatur flüssig vor. Vor allem
zeichnen sich ionische Flüssigkeiten dadurch
aus, dass sie im Gegensatz zu herkömmlichen
Lösungsmitteln nicht verdampfen und weder
brennbar sind noch zur Verunreinigung der
Atmosphäre beitragen. Ihre Nichtflüchtigkeit
und ihre besonderen Löslichkeitseigenschaften
Neues Extraktionsverfahren
mit ionischen Flüssigkeiten
Die Firma Solvent Innovation GmbH (Köln)
arbeitet gemeinsam mit dem Lehrstuhl für
Chemische Verfahrenstechnik, Universität
Bayreuth und dem Lehrstuhl für chemische
Reaktionstechnik, Universität Erlangen-Nürnberg an einer neuartigen Extraktionsprozedur
Als neue Materialklasse bieten ionische
Flüssigkeiten besondere verfahrenstechnische Vorteile
Dieselentschwefelung
effizienter mit flüssigen Salzen
Maßgeschneiderte «flüssige» Salze der Firma
Solvent Innovation
zur Entschwefelung von Dieselöl auf der Basis
ionischer Flüssigkeiten. Heutige Verbrennungsmotoren emittieren vor allem Stickoxide
(NOx) und Schwefeldioxid (SO2), die immer
noch erheblich zur Luftverunreinigung beitragen. Sollen sehr niedrige SO2-Konzentrationen
erreicht werden, ist beim aktuellen Stand der
Entschwefelungstechnik ein hoher energetischer Aufwand notwendig.
Die am Projekt beteiligten Wissenschaftler wollen die Schwefelkonzentration im Diesel
auf deutlich unter 10 ppm reduzieren. Dabei
helfen ihnen ionische Flüssigkeiten: Wird ein
für die Schwefelaufnahme «maßgeschneidertes», flüssiges Salz in das Dieselöl gegeben,
erhält man zwei getrennte Phasen: In der
einen Phase befindet sich das nun weniger
schwefelhaltige Dieselöl, die andere Phase ist
auf Grund ihres hohes Aufnahmevermögens
stark mit Schwefelverbindungen angereichert.
Aufgrund der Dichteunterschiede können die
Phasen einfach getrennt werden. Der Vorgang
lässt sich nun stufenweise so oft wiederholen,
bis der Schwefelgehalt dem geforderten
Grenzwert entspricht.
Der Einsatz ionischer Lösungsmittel kann die
herkömmliche Technik bei der Tiefentschwefelung von Dieselöl ablösen. Ziel ist, Diesel künftig effizienter und ressourcenschonender zu
entschwefeln und die Prozesssicherheit zu verbessern. So steht ein optimierter schwefelfreier Treibstoff für die Motoren der Zukunft
zur Verfügung.
Projektthema
Tiefentschwefelung von Dieselöl durch FlüssigFlüssig-Extraktion mit ionischen Flüssigkeiten
Projektdurchführung
Solvent Innovation GmbH
Nattermannallee 1
50829 Köln
Telefon 0221|716611-0
[email protected]
www.solvent-innovation.com
Kooperationspartner
Lehrstuhl für chemische Reaktionstechnik
Friedr.-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Prof. Dr. Peter Wasserscheid
91058 Erlangen
Telefon 09131|8527420
www.crt.cbi.uni-erlangen.de/
Universität Bayreuth
Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik
Prof. Dr.-Ing. Andreas Jess
95440 Bayreuth
Telefon 0921|557430
www.cvt.uni-bayreuth.de
AZ 21490