OSN membranen von Evonik für die Öl- und Petroleum-Chemie

Homogene Katalysatoren sind hocheffiziente, aber teure Stoffe, die sich mit konventioneller Separierung in aktiver Form nur schwer abtrennen lassen. Üblicherweise handelt es sich um große Moleküle, die sich mit OSN-Membranen gut trennen lassen. Anschließend können sie in einen Produktionsprozess zurückgeführt werden.

Homogene Katalysatoren haben das Potenzial, in vielen chemischen Prozessen eingesetzt zu werden. Sie weisen jedoch komplexe chemische Strukturen auf, die Metalle wie z. B. die Spezies der Platingruppe enthalten, was ihre Herstellung sehr kostspielig macht. Homogene Katalysatoren sind daher im industriellen Einsatz nicht so weit verbreitet, wie es ihrem Potenzial eigentlich entsprechen würde, da die Prozessökonomie in den meisten Fällen gegen ihre Verwendung spricht, es sei denn, der Katalysator kann zurückgewonnen und wiederverwendet werden. Homogene Katalysatoren sind in der Regel wesentlich größer als die chemischen Reaktanten/Produkte, die sie katalysieren, und daher sehr gut für die Abtrennung mit OSN-Membranen geeignet. Tatsächlich kann mit OSN-Membranen quantitativ eine nahezu vollständige Rückgewinnung von homogenen Katalysatoren erreicht werden. Und das Recycling des intakten Katalysators hat einen sehr positiven Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der Verfahren. Für die Rückgewinnung homogener Katalysatoren können die PuraMem®-Membranen von Evonik eingesetzt werden.

In vielen Fällen ergibt eine chemische Reaktion ein Produkt, das nicht in seiner reinen Form vorliegt. Oft sind verschiedene unerwünschte Verbindungen vorhanden, die aus Nebenreaktionen oder aus nachgeschalteten Verarbeitungsschritten herrühren. Solche unerwünschten Verbindungen mindern die Qualität des Endprodukts (unerwünschte Farbe, Zusammensetzung, Dichte, Schmelz- und Siedepunkt usw.) und müssen entfernt werden. OSN-Membranen können erfolgreich für die Produktreinigung eingesetzt werden, wenn sich das Molekulargewicht der Verunreinigung von jenem des Produkts unterscheidet.

Die Entparaffinierung von Schmieröl ist ein energieintensiver Prozess in der Ölraffinerie, bei dem große Mengen Lösungsmittel verdampft und kondensiert werden müssen. OSN-Membranen können hier eingesetzt werden, um diesen Prozess energetisch zu optimieren.

Die Entparaffinierung von Raffinaten aus Raffinerie-Destillationsanlagen mithilfe von Lösungsmitteln ist ein gängiger Vorgang bei der Herstellung von Schmierölgrundstoffen. Es handelt sich um eine energieintensive Grundoperation, bei der große Mengen von Lösungsmitteln, typischerweise eine Mischung aus MEK und Toluol, verdampft und wieder kondensiert werden müssen. Das MEK/Toluol-Lösungsmittelgemisch dient zur Kristallisation der paraffinischen Wachse, um sie vom Schmieröl physikalisch zu trennen. Das Schmieröl verbleibt im MEK/Toluol-Gemisch gelöst. Sobald das Wachs entfernt ist, können OSN-Membranen eingesetzt werden, um das wertvolle im MEK/Toluolgemisch gelöste Schmieröl zurückzuhalten und zu konzentrieren. Das im Wesentlichen reine MEK/Toluolgemisch des Permeats kann zur Wiederverwendung in das Front-End des Entwachsungsvorgangs zurückgeführt werden. Die Filtration erfolgt bei niedrigen Temperaturen (-10 bis -20 Grad Celsius), die für den Kristallisationsprozess erforderlich sind. Durch die OSN-Membranen kann der Energiebedarf des Entparaffinierungsprozesses deutlich reduziert werden, da keine Phasenwechsel (Verdampfung und Kondensation) stattfinden. Darüber hinaus optimiert dieser Ansatz mit OSN-Membranen die Lösungsmittelströme in der Entwachsungseinheit, verbessert die Wachskristallisation und maximiert dadurch die Schmierölqualität. Die PuraMem®-Membranen von Evonik werden für unpolare Lösungsmittel wie MET/Toluol empfohlen.

Bei der Verarbeitung von leichten Kohlenwasserstoffen werden häufig große Moleküle (z. B. Additive) eingesetzt. Durch den großen Unterschied im Molekulargewicht zwischen dem Additiv und dem Kohlenwasserstoff können die PuraMem® Membranen zur Entfernung des Additivs verwendet werden. Dieser Ansatz zur Additiventfernung zeichnet sich durch den niedrigen Energieverbrauch aus.