Vom Erdgas zum GtL-\u00d6l: die Prozessschritte<\/h2>\n
Im GtL-Verfahren wird aus dem gereinigten Erdgas zun\u00e4chst ein Synthesegas gewonnen, das zu langkettigen Kohlenwasserstoffen weiterverarbeitet wird. Diese bilden die Grundlage f\u00fcr die Herstellung von \u00d6l und Kraftstoffen.<\/p>\n
Erdgasaufbereitung<\/h2>\n
Erdgas besteht haupts\u00e4chlich aus Methan und enth\u00e4lt eine Reihe von gasf\u00f6rmigen Verunreinigungen (Wasserdampf, einfach aufgebaute Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff, Stickstoff, Edelgase). Vor der Weiterverarbeitung m\u00fcssen diese Stoffe entfernt werden. Wasser und Kohlenwasserstoffe wie Ethan, Butan oder Propan werden dem Erdgas in Trocknungsverfahren entzogen. Dabei kommen in den meisten F\u00e4llen Absorptionsmethoden zum Einsatz, bei denen eine hygroskopische Fl\u00fcssigkeit im Gegenstrom durch das Erdgas rieselt und das Wasser zusammen mit den anderen Stoffen bindet. Der Grad der Trocknung wird mit dem Taupunkt beschrieben. Das ist die Temperatur, bei der Anteile des Gasgemisches gerade anfangen zu kondensieren. Kohlenstoffdioxid und Schwefelwasserstoff lassen sich durch eine Gasw\u00e4sche an spezielle L\u00f6sungsmittel binden. Beim Anfall gr\u00f6\u00dferer Schwefelwasserstoffmengen wird als Nebenprodukt Schwefel erzeugt.<\/p>\n Die niedrigen Siedetemperaturen von Stickstoff und Edelgasen lassen die Trennung bei tiefen Temperaturen zu. Stickstoff wird erst bei einer Temperatur von -196 \u00b0C fl\u00fcssig, Edelgase haben \u00e4hnlich niedrige Siedepunkte. Methan verfl\u00fcssigt sich schon bei -162 \u00b0C. K\u00fchlt man das Gasgemisch auf eine Temperatur zwischen -196 \u00b0C und -212 \u00b0C ab, ist das Methan zum gr\u00f6\u00dften Teil fl\u00fcssig. Die Gase entweichen aus dieser Fl\u00fcssigkeit.<\/p>\n Synthesegas ist eine Mischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Beide Bestandteile sind sehr reaktionsfreudig und lassen sich mit geeigneten Methoden zu neuen chemischen Verbindungen zusammenf\u00fcgen. Die Erzeugung dieser Verbindungen und ihre Weiterverarbeitung sind der eigentliche Inhalt der Gas-to-Liquids-Prozesse. Bevor diese Prozesse in Angriff genommen werden k\u00f6nnen, m\u00fcssen die relativ stabilen Methanmolek\u00fcle aufgespalten werden. Synthesegas aus Methan wird deshalb auch als Spaltgas bezeichnet. F\u00fcr die Aufspaltung kommen mehrere M\u00f6glichkeiten infrage.<\/p>\n Bei der Dampfreformierung zersetzt sich das Methan durch Zufuhr von hei\u00dfem Wasserdampf bei Temperaturen von \u00fcber 900 \u00b0C. Der Prozess l\u00e4uft unter der Anwesenheit eines Katalysators ab.<\/p>\n<\/blockquote>\n Eine weitere Methode ist die partielle Oxidation. Die Zufuhr von reinem Sauerstoff bewirkt bei Temperaturen von \u00fcber 1200 \u00b0C die teilweise Verbrennung des Kohlenstoffs im Methan zu Kohlenmonoxid. \u00dcbrig bleibt der Wasserstoff. Hochreines Synthesegas l\u00e4sst sich in einem Plasmakonverter herstellen. Darin wird das Methan bei hohen Temperaturen zu Kohlenstoff und Wasserstoff zersetzt. Anschlie\u00dfend wird der Kohlenstoff mit Kohlendioxid oder Wasserdampf in Kohlenmonoxid umgewandelt.<\/p>\n Unter Verwendung von Kupfer-Zinkoxid-Aluminiumoxid-Verbindungen als Katalysator entsteht aus dem Synthesegas Methanol. Dieser Stoff l\u00e4sst sich zu Otto- oder Diesel-Kraftstoff weiterverarbeiten. In Anlehnung an den Begriff Gas-to-Liquids ist die Herstellung von Benzin unter der Bezeichnung Syngas to Fuel bekannt.<\/p>\n Das von den Chemikern Franz Fischer und Hans Tropsch in den 1920er-Jahren entwickelte GtL-Verfahren beruht auf der Wirkung von Katalysatoren, die w\u00e4hrend der chemischen Reaktion mit den Stoffen Zwischenverbindungen eingehen und anschlie\u00dfend wieder freigesetzt werden. Dadurch laufen Reaktionen ab, die sonst nicht oder nur sehr langsam stattfinden w\u00fcrden. Als Katalysatoren fungieren zum Beispiel Eisen, Nickel oder Kobalt. W\u00e4hrend der chemischen Reaktion liegen die Temperaturen in einem Bereich von 160 \u00b0C bis 300 \u00b0C, die Dr\u00fccke erreichen Werte von bis zu 25 bar. Von der Art des Katalysators und den Reaktionsbedingungen h\u00e4ngt die Zusammensetzung des produzierten Fl\u00fcssigkeitsgemisches ab.<\/p>\n Im Ergebnis entsteht ein breites Spektrum von Kohlenwasserstoffen. Ziel ist vor allem die Herstellung von synthetischen Motoren\u00f6len, Schmiermitteln und Kraftstoffen. Dar\u00fcber hinaus lassen sich auch langkettige wachsartige Stoffe erzeugen. Als Nebenprodukte entstehen h\u00e4ufig Kohlenwasserstoffe mit Sauerstoffatomen im Molek\u00fcl, wie Alkohole und Aceton, die in der chemischen Industrie als L\u00f6sungsmittel oder Grundstoffe verwendet werden. F\u00fcr die Weiterverarbeitung und die Nutzung der einzelnen Komponenten m\u00fcssen die Bestandteile des Fl\u00fcssigkeitsgemisches voneinander getrennt werden.<\/p>\n Langkettige, wachsartige Kohlenwasserstoffe werden durch ein Verfahren, das als Cracken bezeichnet wird, in kleinere Molek\u00fcle umgewandelt. Die Aufspaltung erfolgt durch W\u00e4rmezufuhr oder mit Hilfe von Katalysatoren. Die fraktionierte Destillation<\/a> nutzt die unterschiedlichen Siedepunkte der Komponenten des Kohlenwasserstoffgemisches zur Trennung aus. Dieser Prozess l\u00e4uft in hohen Kolonnen ab. Am unteren Ende, dem Sumpf, wird ein Teil der Fl\u00fcssigkeit verdampft. Am oberen Ende, dem Kopf, wird ein Teil des Dampfes kondensiert und in die Kolonne zur\u00fcckgef\u00fchrt. W\u00e4hrend der Dampf in der Kolonne aufsteigt, kommt er mit dem herabrieselnden Kondensat in Kontakt.<\/p>\n![\"Rohrleitungen](\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Rohrleitungen-Raffinierie.jpg\" "\\"Rohrleitungen")
Synthesegasgewinnung<\/h2>\n
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Vom Synthesegas zum GtL-\u00d6l und Kraftstoff<\/h2>\n
Methanolsynthese<\/h3>\n
Fischer-Tropsch-Verfahren<\/h3>\n
![\"kuehlschmierstoffe-nichtwassermischbar-gtl-oele-gas-to-liquids\"](\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/kuehlschmierstoffe-nichtwassermischbar-gtl-oele.jpg\" "\\"Nichtwassermischbare")
<\/a><\/p>\nVerarbeitung des Kohlenwasserstoffgemischs<\/h3>\n