Spanische Chemiker verbessern Katalysator-Wirkung

Neuartiger Zeolith bringt Vorteile im Crackprozess

Wissenschaftler der Universidad Politecnica de Valencia haben einen Katalysator für die Erdölaufbereitung umgebaut. Der neue atomare Bauplan des Katalysators verschafft laut Entwicklern um Avelino Corma dem Crackprozess Vorteile. Beim Cracken zerlegen Raffinerien lange Kohlenwasserstoff-Moleküle in viele kleinere. Das Verfahren ist für die Weiterverarbeitung von Erdöl in Benzin, Dieselkraftstoffe und leichtere Heizöle notwendig. Wie die Entwickler im Fachmagazin Nature berichten, sind aber noch umfassende Tests notwendig.

Die Spanier bauten einen neuen Zeolith, also einen Katalysator, der den Crackprozess steuert, mit einem für das Cracken besseren Wirkungsgrad. Zeolithe sind Molekülgerüste aus den atomaren Bestandteilen Silizium, Aluminium und Sauerstoff mit großen Hohlräumen. Die Poren sind gerade groß genug, um von Kohlenwasserstoff-Molekülen durchdrungen zu werden. Das Innere des Zeoliths ist äußerst sauer und die großen Moleküle brechen. Je einfacher die Molekülketten in den Zeolith eindringen können, umso höher ist die katalytische Wirkung dieser. Corma und Kollegen bauten einen Zeolith, der sechs große Zugänge für die Molekülketten hatte, wodurch sich die Aufnahmefähigkeit des Hohlraums für die langen Molekülketten erhöht. Die besten bestehenden Katalysatoren besitzen vier Zugänge.

„Das Material, getauft ITQ-21, ist in der Umwandlung von Öl in leichtgewichtige Kohlenwasserstoffe doppelt so effizient wie zwei industrielle Zeolithe“, erklärte Corma. Die erhaltene Mischung hatte laut Angaben des Forschers eine höhere Oktanzahl. Eine hohe Oktanzahl bedeutet einen langen Zündverzug des Kraftstoff-Luft-Gemisches. Je kürzer der Zündverzug ist, um so höher ist die Gefahr der Selbstzündung und die Klopfgefahr im Motor. Beim Klopfen verbrennt der Kraftstoff beinahe sofort.