Effiziente stoffliche Nutzung von Methan

Kategorie(n): Chemie, Verfahrenstechnik | Lebenswegphase(n): Werkstoffherstellung

Methan, den Hauptbestandteil von Erdgas, nicht nur zur Wärmeerzeugung zu verbrennen, sondern stofflich zu nutzen, wäre ein großes Ziel der chemischen Industrie. Bisher war eine stoffliche Nutzung nur mittels Fischer-Tropsch-Verfahren bei großen Temperaturen und Drücken sowie entsprechend hohem Energieaufwand möglich, da Methan reaktionsträge ist. Mitarbeiter der Duisburger Grillo Werke AG fanden ein Verfahren, hochreine Methansulfonsäure (MSA) aus Methan und Schwefeltrioxid zu gewinnen. MSA gilt als "grüne Säure", weil sie keine oxidierende Wirkung hat, keine ätzenden Dämpfe abgibt und biologisch komplett abbaubar ist. Hinzu kommt der neue Herstellungsprozess in einem Einschritt-Verfahren ohne umweltschädliche Zwischen- und Nebenprodukte.

Sämtliche bisherigen Ansätze nutzten teure Katalysatormaterialien, brachten es aber dennoch nur auf eine Ausbeute von rund 5 Prozent. Im neuen Verfahren liegt die Ausbeute bei über 90 Prozent und es sind dafür nur eine Reaktionstemperatur von 50 °C sowie ein moderater Druck von 50 bar nötig. Ein Katalysator wird nicht gebraucht, stattdessen Methylsulfonylperoxid als sogenannter Aktivator, der nach der Reaktion nicht entfernt werden muss, weil es in das erwünschte MSA und Schwefelsäure zerfällt, wobei die Reaktion sowieso in Schwefelsäure stattfindet. Die Inbetriebnahme einer Demonstrationsanlage mit einer Kapazität von 10.000 Tonnen MSA jährlich ist für das Jahr 2019 geplant.


Quelle(n):

Bild der Wissenschaft, November 2017, S. 62-66

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