Kohlenstoffmonoxid ist ein brennbares Gas, das aus der chemischen Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff entsteht.
Es wird hauptsächlich in der chemischen Industrie eingesetzt. Dort dient es als Synthesegas, häufig im Zusammenspiel mit Wasserstoff.
Die Lieferung erfolgt in Gasflaschen, Flaschenbündeln oder verflüssigt in Tanklastwagen, sogenannten Tube Trailern.
Kohlenmonoxid Preis für Großmengen
Die Preise für Kohlenmonoxid sind maßgeblich abhängig von der angeforderten Menge und der gewünschten Reinheit des Gases. So kostet Kohlenstoffmonoxid 2.0 weniger als Kohlenstoffmonoxid 4.7. Der Preis für einzelne Gasflaschen ist auch deutlich höher, als der Preis für größere Abnahmemengen. Bei regelmäßiger Lieferung sinken die Kosten für gewöhnlich noch weiter. Bei geringeren Mengen liegt der Preis bei etwa 14 – 20 Euro pro kg, bei größeren Mengen sinkt der Preis auf 8 Euro und weniger. Bei industriellem Verbrauch liegt der Preis natürlich noch deutlich darunter, hier werden individuelle Konditionen vereinbart.
Anwendungen mit Kohlenmonoxid in der Industrie
Kohlenstoffmonoxid wird bei diversen Anwendungen der chemischen Industrie eingesetzt, sehr häufig im Zusammenspiel mit Wasserstoff als Synthesegas.
Wichtige Anwendung ist die Herstellung von Methanol. In Reaktoren reagieren Kohlenmonoxid und Wasserstoff unter Druck mithilfe von Kupfer-Zinkoxid-Aluminiumoxid Katalysatoren zu Methanol.
Dort reagieren CO + 2 H2 -> CH3OH
Über die Bildung einer Methylformiat-Stufe wird reines Kohlenmonoxid dann auch zur Herstellung von Ameisensäure verwendet, die selbst wieder ein wichtiges chemisches Grundprodukt darstellt.
Über die Fischer-Tropsch-Synthese lassen sich in einer Aufbaureaktion mittels Katalysatoren Kohlenwasserstoffe aus Kohlenmonoxid-Wasserstoff-Gemischen herstellen. Als Endprodukte erhält man aus diesem Prozess dann Benzin, Diesel und Heizöl. So lassen sich diese aus Kohle und Erdgas herstellen.
Im sogenannten Mond-Verfahren wird Kohlenmonoxid zur Reinigung von Nickeloxiden und damit zur Herstellung von reinem Nickel verwendet. Das Verfahren macht sich die sogenannte chemische Transportreaktion zu Nutze, deren Wirkungsprinzip wiederum auf der Temperaturabhängigkeit der chemischen Gleichgewichtsreaktion basiert.
In der Lebensmittelindustrie wird Kohlenmonoxid in Schutzgas-Verpackungen für Fleisch und Fisch eingesetzt. Neben dem Schutz vor mikrobieller Verderblichkeit führt das Kohlenmonoxid auch zu einer rötlichen Färbung des Produkts, was dem Verbraucher wiederum zusätzliche Frische suggeriert. In den USA wurde dies im Jahr 2002 zugelassen, in Deutschland und der EU ist die Verwendung von Kohlenmonoxid in dieser Form allerdings nicht erlaubt.
Gewinnung und Herstellung
Industriell wird Kohlenstoffmonoxid über verschiedene Prozesse gewonnen. Grundsätzlich benötigt man einen kohlenstoffhaltigen Brennstoff, hier eignen sich Erdgas, Leichtbenzin, Kohle, oder Schweröl, aber auch Biogas oder Biomasse. Im ersten Schritt entsteht zunächst Synthesegas, eine Mischung aus Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff.
Eine der Hauptquellen von CO ist die Kohlevergasung. Ehemals Stadtgas genannt und zur Beleuchtung der Städte verwandt, steht heute maßgeblich die industrielle Produktion von Kohlenmonoxid im Vordergrund.
Bei der heutigen Kohlevergasung werden hauptsächlich Generatorgas und Wassergas produziert, die beide zu großen Teilen aus Kohlenstoffmonoxid bestehen. Bei der Herstellung von Generatorgas wird sich eine spezifische chemische Reaktion zu Nutze gemacht, das Boudouard-Gleichgewicht. In Öfen werden erhitzte Kohle und Luft miteinander kombiniert, bei bei über 800 °C bildet sich aus dem Kohlendioxid des Verbrennungsprozesses und dem überschüssigen Kohlenstoff dann hauptsächlich Kohlenstoffmonoxid.
Die Reaktionsgleichung sieht hier wie folgt aus: CO2 + C –> 2 CO
Beim Wassergas, auch Synthesegas genannt, entsteht aus Kohle und Wasserdampf eine Mischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Da diese Reaktion endotherm ist, muss konstant Energie hinzugefügt werden, damit die Stoffe weiter miteinander reagieren.
Hier werden dann aus H2O + C –> H2 und CO
Wird Erdgas als Edukt verwendet, entsteht nach Dampfreformierung mit Wasserdampf auch Synthesegas.
CH4 + H2O –> CO + 3 H2
Bemerkenswert ist hier der hohe Wasserstoffanteil, der deutlich höher ist als beim Verfahren der Kohlevergasung.
Bei großindustrieller Anwendung wird das benötigte Kohlenstoffmonoxid aufgrund seiner relativ leichten Gewinnung meist vor Ort in eigenen Synthesegasanlagen hergestellt oder durch Anbindung von Pipelines angeliefert.
Ein Kohlenstoffmonoxid Tank als Lösung für geringere Abnahmemengen
Wird weniger Kohlenmonoxid benötigt, kommen meist Kohlenmonoxid Tanks zum Einsatz. Hier werden die benötigten Mengen Kohlenmonoxid regelmäßig per Tankwagen zu den Produktionsstandorten geliefert. Je nach Produktionsvolumen kommen diese mehrmals in der Woche oder sogar täglich zum Anliefern vorbei. Zum Einsatz kommen diese CO Tanks meist in Kombination mit anderen Synthesegasen, zum Beispiel Wasserstofftanks zur industriellen Herstellung von Methanol aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff.
Die Stoffeigenschaften im Überblick
Kohlenstoffmonoxid ist die Verbindung von Sauerstoff und Kohlenstoff, die unter anderem bei der unvollständigen, sauerstoffarmen Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Stoffen entsteht. Gibt es zu wenig Sauerstoff in diesem Prozess, formt sich Kohlenmonoxid anstelle von Kohlendioxid. Unfälle mit CO passieren in der Regel immer dann, wenn Verbrennungsprozesse in geschlossenen Räumen stattfinden, zum Beispiel bei Öfen oder Motoren.
| Eigenschaften | Werte |
| Name | Kohlenstoffmonoxid (CO) |
| Aussehen bei 0 °C | farbloses, geruchloses, brennbares, toxisches Gas |
| Dichte bei 0 °C | 1,25 kg·m−3 |
| Schmelzpunkt | – 205,07 °C |
| Siedepunkt | – 191,5 °C |
| Gefahren- und Sicherheitshinweise | H220: Extrem entzündbares Gas H280: Gas unter Druck; Explosionsgefahr bei Erwärmung H331: Giftig bei Einatmen H360D: Kann das Kind im Mutterleib schädigen H372: Schädigt die Organe P202: Vor Gebrauch alle Sicherheitshinweise lesen und verstehen P210: Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellenarten fernhalten. Nicht rauchen P260: Staub / Rauch / Gas / Nebel / Dampf / Aerosol nicht einatmen P304 + 340: Bei Einatmen: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen P308 + 313: Bei Exposition oder falls betroffen: Ärztlichen Rat einholen / ärztliche Hilfe hinzuziehen P377: Brand von ausströmendem Gas: Nicht löschen, bis Undichtigkeit gefahrlos beseitigt werden kann P381: Bei Undichtigkeit alle Zündquellen entfernen P403: An einem gut belüfteten Ort aufbewahren P405: Unter Verschluss aufbewahren |
| Einsatzbereiche in der Industrie | Chemische Synthese, Reduktionsmittel |
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Transport und Lagerung von Kohlenmonoxid
Kohlenmonoxid ist ein grundsätzlich toxisches Gas, bei der Lagerung und dem Transport von müssen daher verschiedene Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden. Lesen Sie mehr dazu in unserem Artikel zur Lagerung und Transport von Industriegasen.
Kohlenmonoxid ist ein farbloses, geruchloses, geschmackloses und gleichzeitig toxisches Gas. Diese Kombination macht es nur sehr schwer wahrnehmbar, erste Indikatoren einer Kohlenmonoxidvergiftung sind zudem relativ unspezifisch, was es zusätzlich gefährlich macht.
Ab einem Wert von 800 ppm besteht grundsätzlich nach zwei Stunden Lebensgefahr durch Kohlenmonoxid-Vergiftung, bei einem Wert von 6.400 ppm droht der Tod durch CO schon nach 10 bis 15 Minuten.
Autoabgase enthalten beispielsweise sehr viel Kohlenmonoxid, ohne Katalysator enthalten sie zwischen 30.000 und 100.000 ppm Kohlenmonoxid. Nach der Abgasnachbehandlung durch den Katalysator sinken die Schadstoffemissionen immens, Sie reduzieren sich im Falle des Kohlenmonoxids auf unter 1000 ppm.
Kohlenstoffmonoxid – Übersicht verschiedener Behältergrößen
Kohlenstoffmonoxid ist in unterschiedlichen Mengen und Formen lieferbar. Die Bereitstellung in Gasflaschen, Flaschenbündeln oder verflüssigt in Tube Trailern, abhängig von der Reinheit des Kohlenstoffmonoxid. Kohlenmonoxid wird in 10l, 40l, oder einem Flaschenbündel (12x 40l) angeboten. Es gibt Abfüllungen mit 150 bar und 200 bar. Größere Liefermengen werden verflüssigt per Tube Trailer in Kohlenmonoxid Tanks angeliefert.
Verfügbare Reinheiten
| Kohlenmonoxid 2.0 | 99 % |
| Kohlenmonoxid 3.0 | 99,9 % |
| Kohlenmonoxid 3.7 | 99,97 % |
| Kohlenmonoxid 4.7 | 99,997 % |
| # | Rauminhalt / Flaschengröße | 10l | 10l | 40l | Bündel | Bündel |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Fülldruck (bar) | 150 | 200 | 150 | 150 | 200 |
| 3 | Gasinhalt 15 °C, 1 bar (ca. m³) | 1,5 | 2,4 | 5,9 | 70,8 | 117 |
| 4 | Außendurchmesser (mm) | 140 | 140 | 229 | ||
| 5 | Größe mit Kappe (ca. mm) | 970 | 970 | 1560 | ||
| 6 | Gewicht (ca. kg) | 13,8 | 15 | 54 |
Kohlenmonoxidflasche kaufen, mieten oder leihen?
Geht es darum Kohlenmonoxid in Gasflaschen zu kaufen, gibt es grundsätzlich drei gängige Varianten, die dem Kunden zur Verfügung stehen: Man kann die Gasflaschen kaufen, mieten, oder leihen. Je nach Anwendung kann sich jede dieser Optionen lohnen, sie unterscheiden sich doch erheblich voneinander.
Eine Kohlenmonoxidflasche kaufen
Der einfachste Weg ist der Kohlenmonoxidflaschen Kauf. Man kauft eine gefüllte CO-Gasflasche bei einem Händler und kann diese nach Benutzung und Leerung wieder befüllen lassen. Vorteilig ist, dass man nach dem initialen Kauf keine weitere Benutzungsgebühr für die Gasflasche entrichten muss, nachteilig sind die Prüf- und Wartungspflichten, die damit einhergehen und um die man sich als Eigentümer der Gasflasche kümmern muss.
Eine Gasflasche leihen – Kohlenmonoxid Pfandflasche
Ist die Gasflasche nicht in dauerhafter oder regelmäßiger Nutzung, ist eine Kohlenmonoxid Pfandgasflasche vielleicht die richtige Wahl. Hier entrichtet man eine einmalige Pfandgebühr und leiht die Gasflasche vom Gasanbieter. Hierbei entstehen keine zusätzlichen Kosten durch Prüfungen und Wartungen, diese werden vom Anbieter übernommen. Nachteilig sind hier die höheren Kosten für die Kohlenmonoxid Füllung, die Kosten der Pfandgasflasche als auch die der Prüfungen werden vom Händler über die höheren Preise der Abfüllungen verrechnet. Üblicherweise sind die Gasflaschen mit Prägung versehen, so dass eine Fremdbefüllung ausgeschlossen wird. Andere Gasanbieter füllen diese Gasflaschen üblicherweise nicht.
Eine Kohlenmonoxidflasche mieten
Die meisten Kunden mit regelmäßigem Verbrauch mieten die Kohlenmonoxidflaschen von einem Anbieter ihrer Wahl. Ähnlich wie bei der Pfandgasflasche übernehmen die Anbieter die Prüfungskosten und etwaige Wartungen. Anders als beim vorherigen System kosten die Gasflaschen hier allerdings keine einmalige Pfandgebühr, sondern eine tägliche oder monatliche Mietgebühr. Je nach Lieferturnus und Abnahmemengen schwanken die Mietkosten, für einzelne Kohlenmonoxidflaschen und kürzerer Miete beginnen die Preise bei etwa 40-50 Cent. Je länger die Mietdauer und je größer die Abnahmemengen, desto günstiger wird allerdings auf Dauer auch der Kohlenmonoxid Preis. Bei regelmäßiger Abnahme lohnt sich in der Regel die Kohlenstoffmonoxid Miete für die meisten Kunden.
Häufige Fragen & Antworten zu Kohlenmonoxid
Wofür wird Kohlenstoffmonoxid verwendet?
Kohlenmonoxid wird in der Industrie hauptsächlich verwendet, um weitere Chemikalien herzustellen. So wird beispielsweise Methanol aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff hergestellt. Über die Bildung von Methylformiat wird es zusätzlich zur Bildung von Ameisensäure eingesetzt. Die Fischer-Tropsch-Synthese erlaubt es, aus Kohlenmonoxid-Wasserstoffgemischen Benzin, Diesel und Heizöl zu gewinnen.
Was kostet Kohlenstoffmonoxid?
Die Kosten hängen maßgeblich von der gewünschten Reinheit und der benötigten Menge ab. Bei geringeren Mengen liegt der Kohlenstoffmonoxid Preis bei etwa 14 – 20 Euro pro kg, beim Kauf größerer Mengen sinkt der Preis auf 8 Euro und weniger. Geht es um die Abnahme industrieller Mengen, werden individuelle Preise vereinbart, diese liegen für gewöhnlich nochmal deutlich unter diesen Preisen.
Wie entsteht Kohlenstoffmonoxid?
Kohlenstoffmonoxid (CO) entsteht unter anderem, wenn kohlenstoffhaltige Brennstoffe bei geringer Sauerstoffversorgung unvollständig verbrennen. Gäbe es ausreichend Sauerstoff (O2) beim Verbrennungsprozess, würde sich Kohlendioxid (CO2) bilden. Unbeabsichtigt bilden so zum Beispiel Kohlegrills in Innenräumen Kohlenmonoxid, aber auch defekte Gasthermen können bei zu geringer Sauerstoffversorgung CO bilden.
Wie wird Kohlenstoffmonoxid hergestellt?
Industriell wird Kohlenmonoxid über verschiedene Prozesse gewonnen. Hauptsächlich benötigt man einen kohlenstoffhaltigen Brennstoff, der unter Druck und hohen Temperaturen verarbeitet wird. Je nach Verfahren erhält man nur Kohlenmonoxid, am häufigsten sind jedoch Verfahren im Zusammenspiel mit Wasserdampf, bei denen auch bedeutende Mengen Wasserstoff als Synthesegas entstehen. Häufig werden Kohlenmonoxid und Wasserstoff gemeinsam in Synthesegasanlagen gewonnen, welches dann direkt vor Ort in weiteren chemischen Produktionsprozessen verwendet wird.