JP2008513660A

JP2008513660A - 液封式圧縮機の作動方法

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Publication number: JP2008513660A
Application number: JP2007531692A
Authority: JP
Inventors: ミュラークリスティアン; ゼースィングマルティン; フィーネマルティン; フッテンロッホオリヴァー; シュトレーファーエックハルト
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2008-05-01
Also published as: EP1794458A1; CN101023270B; WO2006029884A1; US20070269309A1; CN101023270A; US7927080B2; KR20070053265A

Abstract

圧縮機ケーシング内で偏心して取り付けられた羽根車を有する液封式圧縮機の作動方法に関し、その際、液封式圧縮機に吸込み側でガスを供給しかつ吐出し側でガスを液封式圧縮機から排出する。液封式圧縮機内では、羽根車の回転により圧縮機ケーシングの内部で液体リングが生成される。羽根車のブレードと液体リングとの間には空間が形成され、該空間内にガスが吸込まれる。ガスは、偏心して配置された羽根車の回転により吸込み側から吐出し側に向かって減少する空間内で圧縮される。圧縮ガスは吐出し側で吐出される。液体リングを生成するための作動液体としてイオン性液体が使用される。

Description

本発明は、液封式圧縮機の作動方法に関する。

液封式圧縮機は幅広い使用領域を持つ。そのため一方ではそれはガスを圧縮するために、他方ではそれは反応器、容器または他のプラント構成品を真空引きするための真空ポンプとしても使用されうる。

液封式圧縮機内には、ブレードが取り付けられた羽根車がケーシング内で偏心して配置されている。ケーシング内には、羽根車の回転により発生する遠心力に基づきケーシング壁に押し付けられる作動液体がある。このようにケーシング内の作動液体は回転式液体リングを形成し、それによりそのつど２枚のブレードと液体リングとにより区切られる空間が形成される。ケーシング内の羽根車が偏心的に配置されていることに基づき、空間の大きさは羽根車の回転方向に減少する。液体リングの形成により、空間内で減圧が生じる。これにより、ガスが吸込まれる。羽根車の回転および空間の減少に基づき、吸込まれたガスは圧縮されかつ液封式圧縮機から吐出し側(Druckseite)で吐出される。

そのような液封式圧縮機は、例えばヴィルヘルムＲ．Ａ．ヴァウク、化学的プロセス工学の基本的操作、改訂・増補第１１版、ドイツ原料産業出版社、シュツットガルト、２０００年(Wilhelm R.A. Vauck, Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik, 11. ueberarbeitete und erweiterte Auflage, Deutscher Verlag fuer Grundstoffindustrie, Stuttgart, 2000)から公知である。

液封式圧縮機の作動のために使用される一般的な作動液体は、例えば水、有機溶剤または有機油である。

真空ポンプとして液封式圧縮機が使用される際の従来技術から公知の作動液体の欠点は、液封式圧縮機の吸込み側で達成可能な圧力が作動液体の蒸気圧により区切られることである。比較的低い圧力を達成するために、現在では作動液体は冷却される。それというのも、蒸気圧は温度が下がるにつれて減少するからである。しかしながら他方では、作動液体の温度が減少するにつれて該作動液体のガスの溶解度は増大する。つまり、作動液体の温度が減少するにつれてたくさんのガスが液体中に溶解しうる。しかしながらそれとは反対に、作動液体中のガス量が比較的大きいと気泡が増大して形成されることになり、該気泡はキャビテーションひいては羽根車およびブレードの損傷をもたらす。

ガスを圧縮するために液封式圧縮機が使用される際の従来技術から公知の作動液体の欠点は、作動液体の一部が蒸発しかつ圧縮ガスとともに液封式圧縮機から吐出されることである。作動液体の蒸気を含有しない圧縮ガスを得るためには、液封式圧縮機に続いて、蒸発した作動媒体をガスから分離する費用のかかるガス分離が接続されなければならない。

本発明の課題は、上記欠点を有しない液封式圧縮機の作動方法を発展させることである。

該課題は、圧縮機ケーシング内で偏心して取り付けられた羽根車を有する液封式圧縮機の作動方法により解決され、その際、液封式圧縮機に吸込み側でガスが供給されかつ吐出し側で液封式圧縮機から吐出され、前記作動方法は以下の工程：
ｉ）羽根車の回転により、圧縮機ケーシングの内部で液体リングを発生させる工程、
ｉｉ）羽根車のブレードと液体リングとの間に形成されている空間内にガスを吸込む工程
ｉｉｉ）羽根車の回転および偏心的な配置に基づき、吸込み側から吐出し側に向かって減少する空間内でガスを圧縮する工程、
ｉｖ）吐出し側で圧縮ガスを吐出す工程、
を包含し、その際、液体リングを発生させるために作動液体としてイオン性液体が使用される。

イオン性液体は、応用化学２０００年、１１２、第３９２６頁〜第３９４５頁におけるピーターヴァッサーシャイトとヴィルヘルムカイム(Peter Wasserscheid und Wilhelm Keim in Angewandte Chemie 2000, 112, S.3926 bis 3945)との定義によれば、低い温度で（つまり１００℃未満の温度で）溶解する、非分子性、イオン性の塩である。液封式圧縮機内で使用するためのイオン性液体のとりわけ有利な特性は、これらが測定できるほどの蒸気圧すら有さないことである。従って液封式圧縮機が真空ポンプとして使用される場合、目下使用される作動液体の蒸気圧を下回る圧力も達成されうる。ガスを圧縮するために液封式圧縮機が使用される場合、どの作動液体も蒸発しないので、結果として圧縮ガスは不純物を含まない。連行された作動液滴は、単純な液滴分離装置によりガスから分離されうる。費用のかかるガス／液体分離が不要になる。

液封式圧縮機が真空ポンプとして使用される場合、吸込み側の圧力は大気圧より小さくかつ吐出し側では大気圧に等しい。ガスを圧縮するために液封式圧縮機が使用される場合、吸込み側の圧力は大気圧に等しくかつ吐出し側では大気圧より大きい。

一変法では、ガスとともに連行された作動液体の滴を分離するために、液封式圧縮機の吐出し側で吐出されたガスが液体分離装置に供給される。有利な一変法では、液体分離装置中で分離された液体が再び液封式圧縮機に供給される。この場合、作動液体は閉鎖式循環路を通過するので、結果としてどの作動液体も前記工程から除去されない。適切な液体分離装置は、例えば金網（Drahtgestricke）、充填材、規則充填材または当業者に公知の他の装置である。

有利な一変法では、イオン性液体が貫流する装置は加熱または冷却することにより作動温度に保たれる。例えばイオン性液体が貫流する装置は、液封式圧縮機自体、液体分離装置、イオン性液体の運搬のために必要であるポンプ、ならびに個々の装置を互いに接続している導管である。

イオン性液体が貫流する装置を加熱することにより、その融点が周囲温度を上回るイオン性液体を作動液体として使用することも可能である。

ガスを圧縮する際に放出されるエネルギーは作動液体により吸収され、かつ場合により熱交換器を介して液封式圧縮機のポンプ循環路内で排出される。

有利には、液封式圧縮機の作動のために使用されるイオン性液体は、１０〜２００ｍＰａｓの範囲の粘性を有する。２００ｍＰａｓを上回る粘性の場合、液体が与える抵抗に基づき、羽根車が回転する回転数が高いとブレードは剥がれうる。１０ｍＰａｓを下回る粘性では、吐出し側から吸込み側に向かって減少する圧力に基づき、空間からの気泡は液体を押しのけかつブレードの周囲を通って隣の空間に流れうる。そのような２つの空間の間のガス接続部は、液封式圧縮機の故障につながりかねない。

有利には、液封式圧縮機の作動のために使用されるイオン性液体は、液封式圧縮機の作動温度において化学的に不活性でありかつ熱的に安定である。「化学的に不活性である」とは、イオン性液体が圧縮されるべきガスと反応しないことを意味する。「熱的に安定である」とは、イオン性液体の分解の半減期が１年以上であることを意味する。その際、半減期とは、イオン性液体の任意の出発量がその半分に減少する期間内のことと理解される。

有利には、イオン性液体は腐食性ではない。これにより、液封式圧縮機のブレードと一緒にケーシングおよび羽根車が腐食し、かつそれにより損傷することが防止される。作動液体として加水分解を受けやすい物質が使用される場合、液封式圧縮機は窒素シールを用いて作動してもよい。この場合、窒素でシールすることは、装置を作動開始前に窒素で一杯にすることにより、イオン性液体が貫流する装置全てが大気湿度またはその他の水の痕跡を含まずに作動されることを意味する。

液封式圧縮機の効果的な有利な作動を保証するために、有利には液封式圧縮機の作動温度は２５〜１００℃の範囲である。これらの温度は、比較的僅かなエネルギーコストで達成されうる。１００℃を上回る温度では、液封式圧縮機を加熱するためのコストがひどく増大する。

液封式圧縮機を２５〜１００℃の範囲の作動温度で作動できるためには、イオン性液体の融解温度は１００℃未満、有利には７０℃未満およびとりわけ有利には２５℃未満である。

本発明の意味におけるイオン性液体は、一般式
［Ａ］ｎ^＋［Ｙ］^ｎ−
［式中、ｎ＝１，２，３または４である］の塩であるか、または一般式
［Ａ^１］^＋［Ａ^２］^＋［Ｙ］^２−、［Ａ^１］^＋［Ａ^２］^＋［Ａ^３］^＋［Ｙ］^３−または
［Ａ^１］^＋［Ａ^２］^＋［Ａ^３］^＋［Ａ^４］^＋［Ｙ］^４−
［式中、Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３およびＡ^４は、互いに無関係に［Ａ］について記載された群から選択されている］の混合種であるか、または金属カチオンを有する混合種
［Ａ^１］^＋［Ａ^２］^＋［Ａ^３］^＋［Ｍ^１］^＋［Ｙ］^４−、［Ａ^１］^＋［Ａ^２］^＋［Ｍ^１］^＋［Ｍ^２］^＋［Ｙ］^４−、［Ａ^１］^＋［Ｍ^１］^＋［Ｍ^２］^＋［Ｍ^３］^＋［Ｙ］^４−、［Ａ^１］^＋［Ａ^２］^＋［Ｍ^１］^＋［Ｙ］^３−、［Ａ^１］^＋［Ｍ^１］^＋［Ｍ^２］^＋［Ｙ］^３−、［Ａ^１］^＋［Ｍ^１］^＋［Ｙ］^２−、［Ａ^１］^＋［Ａ^２］^＋［Ｍ^４］^２＋［Ｙ］^４−、［Ａ^１］^＋［Ｍ^１］^＋［Ｍ^４］^２＋［Ｙ］^４−、［Ａ^１］^＋［Ｍ^５］^３＋［Ｙ］^４−、［Ａ^１］^＋［Ｍ^４］^２＋［Ｙ］^３−
［式中、Ｍ^１、Ｍ^２、Ｍ^３は一価の金属カチオン、Ｍ^４は二価の金属カチオンおよびＭ^５は三価の金属カチオンである］である。

イオン性液体のカチオン［Ａ］_ｎ ^＋を形成するために適している化合物は、例えばＤＥ１０２０２８３８Ａ１から公知である。例えばそのような化合物は、酸素原子、リン原子、硫黄原子または殊に窒素原子を含有してもよく、例えば少なくとも１個の窒素原子、有利には１〜１０個の窒素原子、とりわけ有利には１〜５個、きわめて有利には１〜３個および殊に１〜２個の窒素原子を含有してもよい。場合により、さらに他のヘテロ原子、例えば酸素原子、硫黄原子またはリン原子も含有されていてよい。窒素原子は、イオン性液体のカチオンの正電荷の適切なキャリアであり、次いで該キャリアから平衡状態においてプロトンもしくはアルキル基がアニオンに移動しえ、電気的に中性な分子が発生する。

イオン性液体の合成の際にまず、例えばアミンまたは窒素−複素環の窒素原子を４級化することによりカチオンが発生する。４級化は、窒素原子のプロトン化またはアルキル化により行ってよい。使用されるプロトン化試薬もしくはアルキル化試薬に応じて、種々のアニオンを有する塩が得られる。所望されるアニオンをすでに４級化の時点に生成することが可能ではない場合、これはさらに別の合成工程において行う。例えばアンモニウムハロゲン化物から出発して、該ハロゲン化物をルイス酸と反応させてよく、その際、ハロゲン化物とルイス酸とから錯陰イオンが生成される。それに加えて代替的に、ハロゲン化物イオンを所望されるアニオンと交換することも可能である。これは、イオン交換器を用いるかまたはハロゲン化物イオンを強酸により排除（ハロゲン化水素酸の放出）することにより、金属塩を生成された金属ハロゲン化物の沈殿下で添加して行ってもよい。適切な方法は、例えば応用化学２０００年、１１２、第３９２６頁〜第３９４５頁およびその中で引用された文献に記載されている。

アミンまたは窒素−複素環における窒素原子を４級化する適切なアルキル基は、Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、有利にはＣ_１〜Ｃ_１０−アルキル、とりわけ有利にはＣ_１〜Ｃ_６−アルキルおよびきわめて有利にはメチルである。

有利なのは、少なくとも１個の窒素原子ならびに場合により酸素原子または硫黄原子を有する少なくとも１つの５〜６員環の複素環を有する化合物であり、とりわけ有利なのは、１個、２個または３個の窒素原子および１個の硫黄原子または１個の酸素原子を有する少なくとも１つの５〜６員環の複素環を有する化合物であり、きわめて有利なのは、２個の窒素原子を有するこの種の化合物である。

とりわけ有利な化合物は、１０００ｇ／ｍｏｌ以下の分子量、きわめて有利には５００ｇ／ｍｏｌ以下の分子量ないし殊に２５０ｇ／ｍｏｌ以下の分子量を有する化合物である。

さらに、有利なのは式（Ｉａ）〜（Ｉｔ）の化合物

ならびにこれらの構造を有するオリゴマーもしくはポリマーから選択されているカチオンであり、その際、置換基および添え字は以下の意味を有する：
Ｒは、水素またはＣ_１〜Ｃ_１８−アルキル基、有利にはＣ_１〜Ｃ_１０−アルキル基、とりわけ有利にはＣ_１〜Ｃ_６−アルキル基、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル（ｎ−アミル）、２−ペンチル（ｓｅｃ−アミル）、３−ペンチル、２，２−ジメチル−プロパ−１−イル（ネオ−ペンチル）およびｎ−ヘキシル、およびきわめて有利にはメチルである。

Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８およびＲ^９は、互いに無関係にそのつど水素、Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、場合により１個以上の隣接していない酸素原子および／または硫黄原子および／または１個以上の置換されたまたは非置換のイミノ基により中断されたＣ_２〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１４−アリール、Ｃ_５〜Ｃ_１２−シクロアルキルまたは５〜６員環の、酸素原子、窒素原子および／または硫黄原子を有する複素環であり、その際、前記基の２つはまた一緒に不飽和、飽和または芳香族の、場合により１個以上の隣接していない酸素原子および／または硫黄原子および／または１個以上の置換されたまたは非置換のイミノ基により中断された環を形成してもよく、その際、前記基はそのつど付加的に官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および／または複素環により置換されていてもよい。

場合により官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および／または複素環により置換されたＣ_１〜Ｃ_１８−アルキルは、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、２−エチルヘキシル、２，４，４−トリメチルペンチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、１，１−ジメチルプロピル、１，１−ジメチルブチル、１，１，３，３−テトラメチルブチル、ベンジル、１−フェニルエチル、α，α−ジメチルベンジル、ベンズヒドリル、ｐ−トリルメチル、１−（ｐ−ブチルフェニル）−エチル、ｐ−クロロベンジル、２，４−ジクロロベンジル、ｐ−メトキシベンジル、ｍ−エトキシベンジル、２−シアノエチル、２−シアノプロピル、２−メトキシカルボニルエチル、２−エトキシカルボニルエチル、２−ブトキシカルボニルプロピル、１，２−ジ（メトキシカルボニル）エチル、２−メトキシエチル、２−エトキシエチル、２−ブトキシエチル、ジエトキシメチル、ジエトキシエチル、１，３−ジオキソラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、２−メチル−１，３−ジオキソラン−２−イル、４−メチル−１，３−ジオキソラン−２−イル、２−イソプロポキシエチル、２−ブトキシプロピル、２−オクチルオキシエチル、クロロメチル、トリクロロメチル、トリフルオロメチル、１，１−ジメチル−２−クロロエチル、２−メトキシイソプロピル、２−エトキシエチル、ブチルチオメチル、２−ドデシルチオエチル、２−フェニルチオエチル、２，２，２−トリフルオロエチル、２−ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル、３−ヒドロキシプロピル、４−ヒドロキシブチル、６−ヒドロキシヘキシル、２−アミノエチル、２−アミノプロピル、４−アミノブチル、６−アミノヘキシル、２−メチルアミノエチル、２−メチルアミノプロピル、３−メチルアミノプロピル、４−メチルアミノブチル、６−メチルアミノヘキシル、２−ジメチルアミノエチル、２−ジメチルアミノプロピル、３−ジメチルアミノプロピル、４−ジメチルアミノブチル、６−ジメチルアミノヘキシル、２−ヒドロキシ−２，２−ジメチルエチル、２−フェノキシエチル、２−フェノキシプロピル、３−フェノキシプロピル、４−フェノキシブチル、６−フェノキシヘキシル、２−メトキシエチル、２−メトキシプロピル、３−メトキシプロピル、４−メトキシブチル、６−メトキシヘキシル、２−エトキシエチル、２−エトキシプロピル、３−エトキシプロピル、４−エトキシブチルまたは６−エトキシヘキシルである。

場合により１個以上の隣接していない酸素原子および／または硫黄原子および／または１個以上の置換されたまたは非置換のイミノ基により中断されたＣ_２〜Ｃ_１８−アルキルは、例えば５−ヒドロキシ−３−オキサ−ペンチル、８−ヒドロキシ−３，６−ジオキサ−オクチル、１１−ヒドロキシ−３，６，９−トリオキサ−ウンデシル、７−ヒドロキシ−４−オキサ−ヘプチル、１１−ヒドロキシ−４，８−ジオキサ−ウンデシル、１５−ヒドロキシ−４，８，１２−トリオキサ−ペンタデシル、９−ヒドロキシ−５−オキサ−ノニル、１４−ヒドロキシ−５，１０−オキサ−テトラデシル、５−メトキシ−３−オキサ−ペンチル、８−メトキシ−３，６−ジオキサ−オクチル、１１−メトキシ−３，６，９−トリオキサ−ウンデシル、７−メトキシ−４−オキサ−ヘプチル、１１−メトキシ−４，８−ジオキサ−ウンデシル、１５−メトキシ−４，８，１２−トリオキサ−ペンタデシル、９−メトキシ−５−オキサ−ノニル、１４−メトキシ−５，１０−オキサ−テトラデシル、５−エトキシ−３−オキサ−ペンチル、８−エトキシ−３，６−ジオキサ−オクチル、１１−エトキシ−３，６，９−トリオキサ−ウンデシル、７−エトキシ−４−オキサ−ヘプチル、１１−エトキシ−４，８−ジオキサ−ウンデシル、１５−エトキシ−４，８，１２−トリオキサ−ペンタデシル、９−エトキシ−５−オキサ−ノニルまたは１４−エトキシ−５，１０−オキサ−テトラデシルである。

２個の基が環を形成する場合、これらの基は一緒に、例えば縮合された構成単位として１，３−プロピレン、１，４−ブチレン、２−オキサ−１，３−プロピレン、１−オキサ−１，３−プロピレン、２−オキサ−１，３−プロペニレン、１−アザ−１，３−プロペニレン、１−Ｃ_１〜Ｃ_４−アルキル−１−アザ−１，３−プロペニレン、１，４−ブタ−１，３−ジエニレン、１−アザ−１，４−ブタ−１，３−ジエニレンまたは２−アザ−１，４−ブタ−１，３−ジエニレンを形成してよい。

隣接していない酸素原子および／または硫黄原子および／またはイミノ基の数は、原則的に制限されないかもしくは基または環の構成単位の大きさにより自動的に制限される。通例、その数はそのつどの基において５以下であり、有利には４以下またはきわめて有利には３以下である。さらに通例、２個のヘテロ原子の間には少なくとも１個の、有利には少なくとも２個の炭素原子が存在する。

置換されたおよび非置換のイミノ基は、例えばイミノ、メチルイミノ、イソ−プロピルイミノ、ｎ−ブチルイミノまたはｔｅｒｔ−ブチルイミノであってよい。

「官能基」という概念は、例えば以下のものと理解されるべきである：カルボキシ、カルボキシアミド(Carboxamid)、ヒドロキシ、ジ−（Ｃ_１〜Ｃ_４−アルキル）−アミノ、Ｃ_１〜Ｃ_４−アルキルオキシカルボニル、シアノまたはＣ_１〜Ｃ_４−アルコキシ。その際、Ｃ_１〜Ｃ_４−アルキルはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチルまたはｔｅｒｔ−ブチルである。

場合により官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および／または複素環により置換されたＣ_６〜Ｃ_１４−アリールは、例えばフェニル、トリル、キシリル、α−ナフチル、β−ナフチル、４−ジフェニリル、クロロフェニル、ジクロロフェニル、トリクロロフェニル、ジフルオロフェニル、メチルフェニル、ジメチルフェニル、トリメチルフェニル、エチルフェニル、ジエチルフェニル、イソ−プロピルフェニル、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、ドデシルフェニル、メトキシフェニル、ジメトキシフェニル、エトキシフェニル、ヘキシルオキシフェニル、メチルナフチル、イソプロピルナフチル、クロロナフチル、エトキシナフチル、２，６−ジメチルフェニル、２，４，６−トリメチルフェニル、２，６−ジメトキシフェニル、２，６−ジクロロフェニル、４−ブロムフェニル、２−ニトロフェニルまたは４−ニトロフェニル、２，４−ジニトロフェニルまたは２，６−ジニトロフェニル、４−ジメチルアミノフェニル、４−アセチルフェニル、メトキシエチルフェニルまたはエトキシメチルフェニルである。

場合により官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および／または複素環式化合物により置換されたＣ_５〜Ｃ_１２−シクロアルキルは、例えばシクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチル、シクロドデシル、メチルシクロペンチル、ジメチルシクロペンチル、メチルシクロヘキシル、ジメチルシクロヘキシル、ジエチルシクロヘキシル、ブチルシクロヘキシル、メトキシシクロヘキシル、ジメトキシシクロヘキシル、ジエトキシシクロヘキシル、ブチルチオシクロヘキシル、クロロシクロヘキシル、ジクロロシクロヘキシル、ジクロロシクロペンチルならびにノルボルニルまたはノルボルネニルのような飽和または不飽和の２環式系(bicyclic system)である。

相応する基で場合により置換された５〜６員環の、酸素原子、窒素原子および／または硫黄原子を有する複素環は、例えばフリル、チオフェニル、ピリル、ピリジル、インドリル、ベンズオキサゾリル、ジオキソリル、ジオキシル、ベンズイミダゾリル、ジメチルピリジル、メチルキノニル、ジメチルピリル、メトキシフリル、ジメトキシピリジル、ジフルオロピリジル、メチルチオフェニル、イソプロピルチオフェニルまたはｔｅｒｔ−ブチルチオフェニルである。

有利には、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８およびＲ^９は、互いに無関係に水素、メチル、エチル、ｎ−ブチル、２−ヒドロキシエチル、２−シアノエチル、２−（メトキシカルボニル）エチル、２−（エトキシカルボニル）エチル、２−（ｎ−ブトキシカルボニル）エチル、ジメチルアミノ、ジエチルアミノおよび塩素である。

とりわけ有利なピリジニウムイオン（Ｉａ）は、基Ｒ^１〜Ｒ^５の１つがメチル、エチルまたは塩素でありかつ他の全ては水素であるか、またはＲ^３がジメチルアミノでありかつ他の全てが水素であるか、または全てが水素であるか、またはＲ^２がカルボキシまたはカルボキシアミドでありかつ他の全てが水素であるか、またはＲ^１およびＲ^２またはＲ^２およびＲ^３が１，４−ブタ−１，３−ジエニレンでありかつ他の全てが水素であるものである。

とりわけ有利なピリダジニウムイオン（Ｉｂ）は、基Ｒ^１〜Ｒ^４の１つがメチルまたはエチルでありかつ他の全てが水素または全てが水素であるものである。

とりわけ有利なピリミジニウムイオン（Ｉｃ）は、Ｒ^２〜Ｒ^４が水素またはメチルでありかつＲ^１が水素、メチルまたはエチルであるか、またはＲ^２およびＲ^４がメチル、Ｒ^３が水素かつＲ^１が水素、メチルまたはエチルであるものである。

とりわけ有利なピラジニウムイオン（Ｉｄ）は、Ｒ^１〜Ｒ^４が全てメチルまたは全て水素であるものである。

とりわけ有利なイミダゾリウムイオン（Ｉｅ）は、互いに無関係にＲ^１がメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−オクチル、２−ヒドロキシエチルまたは２−シアノエチルから選択されておりかつＲ^２〜Ｒ^４が互いに無関係に水素、メチルまたはエチルであるものである。

とりわけ有利なピラゾリウムイオン（Ｉｆ）は、互いに無関係にＲ^１が水素、メチルおよびエチルから選択されており、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４が水素およびメチルから選択されているものである。

とりわけ有利なピラゾリウムイオン（Ｉｇ）もしくは（Ｉｇ'）は、互いに無関係にＲ^１が水素、メチルおよびエチルから選択されておりかつＲ^２、Ｒ^３およびＲ^４が水素およびメチルから選択されているものである。

とりわけ有利なピラゾリウムイオン（Ｉｈ）は、互いに無関係にＲ^１〜Ｒ^４が水素およびメチルから選択されているものである。

とりわけ有利な１−ピラゾリニウムイオン（Ｉｉ）は、互いに無関係にＲ^１〜Ｒ^６が水素およびメチルから選択されているものである。

とりわけ有利な２−ピラゾリニウムイオン（Ｉｊ）もしくは（Ｉｊ'）は、互いに無関係にＲ^１が水素、メチル、エチルおよびフェニルから選択されておりかつＲ^２〜Ｒ^６が水素およびメチルから選択されているものである。

とりわけ有利な３−ピラゾリニウムイオン（Ｉｋ）は、互いに無関係にＲ^１およびＲ^２が水素、メチル、エチルおよびフェニルから選択されておりかつＲ^３〜Ｒ^６が水素およびメチルから選択されているものである。

とりわけ有利なイミダゾリニウムイオン（ＩＩ）は、互いに無関係にＲ^１およびＲ^２が水素、メチル、エチル、ｎ−ブチルおよびフェニルから選択されておりかつＲ^３およびＲ^４が水素、メチルおよびエチルから選択されておりかつＲ^５およびＲ^６が水素およびメチルから選択されているものである。

とりわけ有利なイミダゾリニウムイオン（Ｉｍ）もしくは（Ｉｍ'）は、互いに無関係にＲ^１およびＲ^２が水素、メチルおよびエチルから選択されておりかつＲ^３〜Ｒ^６が水素およびメチルから選択されているものである。

とりわけ有利なイミダゾリニウムイオン（Ｉｎ）もしくは（Ｉｎ'）は、互いに無関係にＲ^１、Ｒ^２およびＲ^３が水素、メチルおよびエチルから選択されておりかつＲ^４〜Ｒ^６が水素およびメチルから選択されているものである。

とりわけ有利なチアゾリウムイオン（Ｉｏ）もしくは（Ｉｏ'）またはオキサゾリウムイオン（Ｉｐ）もしくは（Ｉｐ'）は、互いに無関係にＲ^１が水素、メチル、エチルおよびフェニルから選択されておりかつＲ^２およびＲ^３が水素およびメチルから選択されているものである。

とりわけ有利な１，２，４−トリアゾリウムイオン（Ｉｑ）は、互いに無関係にＲ^１およびＲ^２が水素、メチル、エチルおよびフェニルから選択されておりかつＲ^３が水素、メチルおよびフェニルから選択されているものである。

とりわけ有利な１，２，３−トリアゾリウムイオン（Ｉｒ）、（Ｉｒ'）もしくは（Ｉｒ''）は、互いに無関係にＲ^１が水素、メチルおよびエチルから選択されておりかつＲ^２およびＲ^３が水素およびメチルから選択されているかまたはＲ^２およびＲ^３が１，４−ブタ−１，３−ジエニレンおよび他の全てが水素であるものである。

とりわけ有利なピロリジニウムイオン（Ｉｓ）は、互いに無関係にＲ^１が水素、メチル、エチルおよびフェニルから選択されておりかつＲ^２〜Ｒ^９は水素およびメチルから選択されているものである。

とりわけ有利なイミダゾリジニウムイオン（Ｉｔ）は、互いに無関係にＲ^１およびＲ^４が水素、メチル、エチルおよびフェニルから選択されておりかつＲ^２およびＲ^３ならびにＲ^５〜Ｒ^８が水素およびメチルから選択されているものである。

上記の複素環カチオンのなかで有利なのは、ピリジニウムイオンおよびイミダゾリニウムイオンである。

きわめて有利なのは、Ｒ、Ｒ^１およびＲ^２が互いに無関係に水素、メチル、エチルおよびブチルから選択されておりかつＲ^３およびＲ^４が水素であるイミダゾリニウムイオン（Ｉｅ）である。

さらに、適切なカチオンは式（ＩＩ）
ＮＲＲ^ａＲ^ｂＲ^ｃ＋（ＩＩ）
の第４級アンモニウムイオンおよび式（ＩＩＩ）
ＰＲＲ^ａＲ^ｂＲ^ｃ＋（ＩＩＩ）
の第４級ホスホニウムイオンである。

Ｒ^ａ、Ｒ^ｂおよびＲ^ｃは、互いに無関係にそのつどＣ_１〜Ｃ_１８−アルキル、場合により１個以上の隣接していない酸素原子および／または硫黄原子および／または１個以上の置換されたまたは非置換のイミノ基により中断されたＣ_２〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１４−アリールまたはＣ_５〜Ｃ_１２−シクロアルキルまたは５〜６員環の、酸素原子、窒素原子および／または硫黄原子を有する複素環、または一緒に不飽和、飽和または芳香族のかつ場合により１個以上の酸素原子および／または硫黄原子および／または１個以上の置換されたまたは非置換のイミノ基により中断された環を形成する前記の２個の基であり、その際、前記基はそのつど官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および／または複素環により置換されていてもよいが、ただし３個の基Ｒ^ａ、Ｒ^ｂおよびＲ^ｃの少なくとも２個が異なっておりかつ基Ｒ^ａ、Ｒ^ｂおよびＲ^ｃは合わせて少なくとも８個の、有利には１０個の、とりわけ有利には少なくとも１２個のかつきわめて有利には少なくとも１３個の炭素原子を有する。

式中、Ｒは、水素またはＣ_１〜Ｃ_１８−アルキル基、有利にはＣ_１〜Ｃ_１０−アルキル基、とりわけ有利にはＣ_１〜Ｃ_６−アルキル基、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル（ｎ−アミル）、２−ペンチル（ｓｅｃ−アミル）、３−ペンチル、２，２−ジメチル−プロパ−１−イル（ネオ−ペンチル）およびｎ−ヘキシル、およびきわめて有利にはメチルである。

有利には、Ｒ^ａ、Ｒ^ｂおよびＲ^ｃは、互いに無関係にそのつどＣ_１〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１２−アリールまたはＣ_５〜Ｃ_１２−シクロアルキルおよびとりわけ有利にはＣ_１〜Ｃ_１８−アルキルであり、その際、前記基はそのつど官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および／または複素環により置換されていてもよい。

そのつどの基の例は、すでに上に記載されている。

有利には、基Ｒ^ａ、Ｒ^ｂおよびＲ^ｃは、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル（ｎ−アミル）、２−ペンチル（ｓｅｃ−アミル）、３−ペンチル、２，２−ジメチル−プロパ−１−イル（ネオ−ペンチル）、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、イソ−オクチル、２−エチルヘキシル、１，１−ジメチルプロピル、１，１−ジメチルブチル、ベンジル、１−フェニルエチル、２−フェニルエチル、１，１−ジメチルベンジル、フェニル、トリル、キシリル、α−ナフチル、β−ナフチル、シクロペンチルまたはシクロヘキシルである。

２個の基Ｒ^ａ、Ｒ^ｂおよびＲ^ｃが鎖を形成する場合、これは例えば１，４−ブチレンまたは１，５−ペンチレンであってよい。

前記基Ｒで４級化することにより一般式（ＩＩ）の第４級アンモニウムイオンが導出される第３級アミンの例は、ジエチル−ｎ−ブチルアミン、ジエチル−ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ジエチル−ｎ−ペンチルアミン、ジエチルヘキシルアミン、ジエチルオクチルアミン、ジエチル−（２−エチルヘキシル）−アミン、ジ−ｎ−プロピルブチルアミン、ジ−ｎ−プロピル−ｎ−ペンチルアミン、ジ−ｎ−プロピルヘキシルアミン、ジ−ｎ−プロピルオクチルアミン、ジ−ｎ−プロピル−（２−エチルヘキシル）−アミン、ジ−イソプロピルエチルアミン、ジ−イソ−プロピル−ｎ−プロピルアミン、ジ−イソプロピルブチルアミン、ジ−イソプロピルペンチルアミン、ジ−イソ−プロピルヘキシルアミン、ジ−イソプロピルオクチルアミン、ジ−イソ−プロピル−（２−エチルヘキシル）−アミン、ジ−ｎ−ブチルエチルアミン、ジ−ｎ−ブチル−ｎ−プロピルアミン、ジ−ｎ−ブチル−ｎ−ペンチルアミン、ジ−ｎ−ブチルヘキシルアミン、ジ−ｎ−ブチルオクチルアミン、ジ−ｎ−ブチル−（２−エチルヘキシル）−アミン、Ｎ−ｎ−ブチル−ピロリジン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチルピロリジン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルピロリジン、Ｎ−ｎ−ペンチルピロリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルシクロヘキシルアミン、Ｎ−ｎ−プロピルピペリジン、Ｎ−イソ−プロピルピペリジン、Ｎ−ｎ−ブチル−ピペリジン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチルピペリジン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルピペリジン、Ｎ−ｎ−ペンチルピペリジン、Ｎ−ｎ−ブチルモルホリン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチルモルホリン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルモルホリン、Ｎ−ｎ−ペンチルモルホリン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−エチルアニリン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ｎ−プロピルアニリン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−イソ−プロピルアニリン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ｎ−ブチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチル−ｐ−トルイジン、ジエチルベンジルアミン、ジ−ｎ−プロピルベンジルアミン、ジ−ｎ−ブチルベンジルアミン、ジエチルフェニルアミン、ジ−ｎ−プロピルフェニルアミンおよびジ−ｎ−ブチルフェニルアミンである。
有利な第３級アミンは、ジ−イソ−プロピルエチルアミン、ジエチル−ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ジ−イソ−プロピルブチルアミン、ジ−ｎ−ブチル−ｎ−ペンチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルシクロヘキシルアミンならびにペンチル異性体からの第３級アミンである。

とりわけ有利な第３級アミンは、ジ−ｎ−ブチル−ｎ−ペンチルアミンおよびペンチル異性体からの第３級アミンである。さらに他の有利な、３個の同一の基を有する第３級アミンはトリアリルアミンである。

とりわけ有利な第４級アンモニウムイオンは、メチルトリブチルアンモニウムである。

さらに他の適切なカチオンは、一般式（ＩＶ）

のグアニジニウムイオンであり、
「式中、
Ｒは上で定義された意味を有し、かつ基Ｒ^ａ〜Ｒ^ｅは、互いに無関係に炭素を含有する有機の、飽和または不飽和の、非環式または環式の、脂肪族、芳香族または芳香脂肪族(araliphatisch)の、非置換または１〜５個のヘテロ原子または官能基により中断されたかまたは１〜２０個の炭素原子により置換された基であり、その際、基Ｒ^ａおよびＲ^ｃは、互いに無関係にさらに加えて水素であってもよい；または
そのつど互いに無関係に基Ｒ^ａおよびＲ^ｂおよび／またはＲ^ｃおよびＲ^ｄは一緒に、２価の、炭素を含有する有機の、飽和または不飽和の、非環式または環式の、脂肪族、芳香族または芳香脂肪族の、非置換または１〜５個のヘテロ原子または官能基により中断されたかまたは１〜３０個の炭素原子により置換された基を形成しかつ残基は前記のように定義されている；または
基Ｒ^ｂおよびＲ^ｃは一緒に、２価の、炭素を含有する有機の、飽和または不飽和の、非環式または環式の、脂肪族、芳香族または脂肪芳香族の、非置換または１〜５個のヘテロ原子または官能基により中断されたかまたは１〜３０個の炭素原子により置換された基を形成しかつ残基は前記のように定義されている。その他の点では、基Ｒ^ａ〜Ｒ^ｅは、上でＲ^ａ〜Ｒ^ｃについて定義された意味を有する。

アニオンとして、原則的に全てのアニオンが使用可能である。

イオン性液体のアニオン［Ｙ］^ｎ−は、例えば
・式：Ｆ⁻、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻、Ｉ⁻、ＢＦ_４ ⁻、ＰＦ_６ ⁻、ＡｌＣｌ_４ ⁻、Ａｌ_２Ｃｌ_７ ⁻、Ａｌ_３Ｃｌ_１０ ⁻、ＡｌＢｒ_４ ⁻、ＦｅＣｌ_４ ⁻、ＢＣｌ_４ ⁻、ＳｂＦ_６ ⁻、ＡｓＦ_６ ⁻、ＺｎＣｌ_３ ⁻、ＳｎＣｌ_３ ⁻、ＣｕＣｌ_２ ⁻、ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ⁻、ＣＦ_３ＣＯ_２ ⁻、ＣＣｌ_３ＣＯ_２ ⁻、ＣＮ⁻、ＳＣＮ⁻、ＯＣＮ⁻のハロゲン化物およびハロゲン含有化合物の群
・一般式：ＳＯ_４ ^２−、ＨＳＯ_４ ⁻、ＳＯ_３ ^２−、ＨＳＯ_３ ⁻、Ｒ^ａＯＳＯ_３ ⁻、Ｒ^ａＳＯ_３ ⁻の硫酸塩、亜硫酸塩およびスルホン酸塩の群
・一般式：ＰＯ_４ ^３−、ＨＰＯ_４ ^２−、Ｈ_２ＰＯ_４ ⁻、Ｒ^ａＰＯ_４ ^２−、ＨＲ^ａＰＯ_４ ⁻、Ｒ^ａＲ^ｂＰＯ_４ ⁻のリン酸塩の群
・一般式：Ｒ^ａＨＰＯ_３ ⁻、Ｒ^ａＲ^ｂＰＯ_２ ⁻、Ｒ^ａＲ^ｂＰＯ_３ ⁻のホスホン酸塩およびホスフィン酸塩の群
・一般式：ＰＯ_３ ^３−、ＨＰＯ_３ ^２−、Ｈ_２ＰＯ_３ ⁻、Ｒ^ａＰＯ_３ ^２−、Ｒ^ａＨＰＯ_３ ⁻、Ｒ^ａＲ^ｂＰＯ_３ ⁻の亜リン酸塩の群
・一般式：Ｒ^ａＲ^ｂＰＯ_２ ⁻、Ｒ^ａＨＰＯ_２ ⁻、Ｒ^ａＲ^ｂＰＯ⁻、Ｒ^ａＨＰＯ⁻のホスホナイトおよびホスフィナイトの群
・一般式：Ｒ^ａＣＯＯ⁻のカルボン酸の群
・一般式：ＢＯ_３ ^３−、ＨＢＯ_３ ^２−、Ｈ_２ＢＯ_３ ⁻、Ｒ^ａＲ^ｂＢＯ_３ ⁻、Ｒ^ａＨＢＯ_３ ⁻、Ｒ^ａＢＯ_３ ^２−、Ｂ（ＯＲ^ａ）（ＯＲ^ｂ）（ＯＲ^ｃ）（ＯＲ^ｄ）⁻、Ｂ（ＨＳＯ_４）_４ ⁻、Ｂ（ＲＳＯ_４）_４ ⁻のホウ酸塩の群
・一般式：Ｒ^ａＢＯ_２ ^２−、Ｒ^ａＲ^ｂＢＯ⁻のホウ酸塩の群
・一般式：ＨＣＯ_３ ⁻、ＣＯ_３ ^２−、Ｒ^ａＣＯ_３ ⁻の炭酸塩および炭酸エステルの群
・一般式：ＳｉＯ_４ ^４−、ＨＳｉＯ_４ ^３−、Ｈ_２ＳｉＯ_４ ^２−、Ｈ_３ＳｉＯ_４ ⁻、Ｒ^ａ
ＳｉＯ_４ ^３−、Ｒ^ａＲ^ｂＳｉＯ_４ ^２−、Ｒ^ａＲ^ｂＲ^ｃＳｉＯ_４ ⁻、ＨＲ^ａＳｉＯ_４ ^２−、Ｈ_２Ｒ^ａＳｉＯ_４ ⁻、ＨＲ^ａＲ^ｂＳｉＯ_４ ⁻のケイ酸塩およびケイ酸エステルの群
・一般式：Ｒ^ａＳｉＯ_３ ^３−、Ｒ^ａＲ^ｂＳｉＯ_２ ^２−、Ｒ^ａＲ^ｂＲ^ｃＳｉＯ_３ ⁻、Ｒ^ａＲ^ｂＲ^ｃＳｉＯ_２ ⁻、Ｒ^ａＲ^ｂＳｉＯ_３ ^２−のアルキル塩もしくはアリールシラン塩の群
・一般式：

のカルボン酸イミド、ビス（スルホニル）イミドおよびスルホニルイミドの群
・一般式：Ｒ^ａＯ⁻のアルコキシドおよびアリールオキシドの群
・金属錯イオン(complex metal ions)、例えばＦｅ（ＣＮ）_６ ^３−、Ｆｅ（ＣＮ）_６ ^４−、ＭｎＯ_４ ⁻、Ｆｅ（ＣＯ）_４ ⁻の群から選択されている。

式中、Ｒ^ａ、Ｒ^ｂ、Ｒ^ｃおよびＲ^ｄは、互いに無関係にそのつど水素、Ｃ_１〜Ｃ_１８−アルキル、場合により１個以上の隣接していない酸素原子および／または硫黄原子および／または１個以上の置換されたまたは非置換のイミノ基により中断されたＣ_２〜Ｃ_１８−アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_１４−アリール、Ｃ_５〜Ｃ_１２−シクロアルキルまたは５〜６員環の、酸素原子、窒素原子および／または硫黄原子を有する複素環であり、その際、前記基の２つは一緒に不飽和、飽和または芳香族の、場合により１個以上の酸素原子および／または硫黄原子および／または１個以上の非置換のまたは置換されたイミノ基により中断された環を形成してもよく、その際、前記基はそのつど付加的に官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および／または複素環により置換されていてもよい。

その際、場合により官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および／または複素環により置換されたＣ_１〜Ｃ_１８−アルキルは、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、２−エチルヘキシル、２，４，４−トリメチルペンチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、１，１−ジメチルプロピル、１，１−ジメチルブチル、１，１，３，３−テトラメチルブチル、ベンジル、１−フェニルエチル、α，α−ジメチルベンジル、ベンズヒドリル、ｐ−トリルメチル、１−（ｐ−ブチルフェニル）−エチル、ｐ−クロロベンジル、２，４−ジクロロベンジル、ｐ−メトキシベンジル、ｍ−エトキシベンジル、２−シアノエチル、２−シアノプロピル、２−メトキシカルボニルエチル、２−エトキシカルボニルエチル、２−ブトキシカルボニルプロピル、１，２−ジ−（メトキシカルボニル）−エチル、２−メトキシエチル、２−エトキシエチル、２−ブトキシエチル、ジ−エトキシメチル、ジエトキシエチル、１，３−ジオキソラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、２−メチル−１，３−ジオキソラン−２−イル、４−メチル−１，３−ジオキソラン−２−イル、２−イソプロポキシエチル、２−ブトキシプロピル、２−オクチルオキシエチル、クロロメチル、トリクロロメチル、トリフルオロメチル、１，１−ジメチル−２−クロロエチル、２−メトキシ−イソプロピル、２−エトキシエチル、ブチルチオメチル、２−ドデシルチオエチル、２−フェニルチオエチル、２，２，２−トリフルオロエチル、２−ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル、３−ヒドロキシプロピル、４−ヒドロキシブチル、６−ヒドロキシヘキシル、２−アミノエチル、２−アミノプロピル、４−アミノブチル、６−アミノヘキシル、２−メチルアミノエチル、２−メチルアミノプロピル、３−メチルアミノプロピル、４−メチルアミノブチル、６−メチルアミノヘキシル、２−ジメチルアミノエチル、２−ジメチルアミノプロピル、３−ジメチルアミノプロピル、４−ジメチルアミノブチル、６−ジメチルアミノヘキシル、２−ヒドロキシ−２，２−ジメチルエチル、２−フェノキシエチル、２−フェノキシプロピル、３−フェノキシプロピル、４−フェノキシブチル、６−フェノキシヘキシル、２−メトキシエチル、２−メトキシプロピル、３−メトキシプロピル、４−メトキシブチル、６−メトキシヘキシル、２−エトキシエチル、２−エトキシプロピル、３−エトキシプロピル、４−エトキシブチルまたは６−エトキシヘキシルである。

場合により１個以上の隣接していない酸素原子および／または硫黄原子および／または１個以上の置換されたまたは非置換のイミノ基により中断されたＣ_２〜Ｃ_１８−アルキルは、例えば５−ヒドロキシ−３−オキサペンチル、８−ヒドロキシ−３，６−ジオキサオクチル、１１−ヒドロキシ−３，６，９−トリオキサウンデシル、７−ヒドロキシ−４−オキサヘプチル、１１−ヒドロキシ−４，８−ジオキサウンデシル、１５−ヒドロキシ−４，８，１２−トリオキサペンタデシル、９−ヒドロキシ−５−オキサノニル、１４−ヒドロキシ−５，１０−オキサテトラデシル、５−メトキシ−３−オキサペンチル、８−メトキシ−３，６−ジオキサオクチル、１１−メトキシ−３，６，９−トリオキサウンデシル、７−メトキシ−４−オキサヘプチル、１１−メトキシ−４，８−ジオキサウンデシル、１５−メトキシ−４，８，１２−トリオキサペンタデシル、９−メトキシ−５−オキサノニル、１４−メトキシ−５，１０−オキサテトラデシル、５−エトキシ−３−オキサペンチル、８−エトキシ−３，６−ジオキサオクチル、１１−エトキシ−３，６，９−トリオキサウンデシル、７−エトキシ−４−オキサヘプチル、１１−エトキシ−４，８−ジオキサウンデシル、１５−エトキシ−４，８，１２−トリオキサペンタデシル、９−エトキシ−５−オキサノニルまたは１４−エトキシ−５，１０−オキサテトラデシルである。

２個の基が環を形成する場合、これらの基は一緒に、例えば縮合された構成単位として１，３−プロピレン、１，４−ブチレン、２−オキサ−１，３−プロピレン、１−オキサ−１，３−プロピレン、２−オキサ−１，３−プロペニレン、１−アザ−１，３−プロペニレン、１−Ｃ_１〜Ｃ_４−アルキル−１−アザ−１，３−プロペニレン、１，４−ブタ−１，３−ジエニレン、１−アザ−１，４−ブタ−１，３−ジエニレンまたは２−アザ−１，４−ブタ−１，３−ジエニレンを形成する。

「官能基」という概念は、例えば以下のものと理解されるべきである：カルボキシ、カルボキシアミド、ヒドロキシ、ジ−（Ｃ_１〜Ｃ_４−アルキル）−アミノ、Ｃ_１〜Ｃ_４−アルキルオキシカルボニル、シアノまたはＣ_１〜Ｃ_４−アルコキシ。その際、Ｃ_１〜Ｃ_４−アルキルはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチルまたはｔｅｒｔ−ブチルである。

場合により官能基、アリール、アルキル、アリールオキシ、ハロゲン、ヘテロ原子および／または複素環により置換されたＣ_５〜Ｃ_１２−シクロアルキルは、例えばシクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチル、シクロドデシル、メチルシクロペンチル、ジメチルシクロペンチル、メチルシクロヘキシル、ジメチルシクロヘキシル、ジエチルシクロヘキシル、ブチルシクロヘキシル、メトキシシクロヘキシル、ジメトキシシクロヘキシル、ジエトキシシクロヘキシル、ブチルチオシクロヘキシル、クロロシクロヘキシル、ジクロロシクロヘキシル、ジクロロシクロペンチルならびにノルボルニルまたはノルボルネニルのような飽和または不飽和の２環式系である。

５〜６員環の、酸素原子、窒素原子および／または硫黄原子を有する複素環は、例えばフリル、チオフェニル、ピリル、ピリジル、インドリル、ベンズオキサゾリル、ジオキソリル、ジオキシル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、ジメチルピリジル、メチルキノリル、ジメチルピリル、メトキシフリル、ジメトキシピリジル、ジフルオロピリジル、メチルチオフェニル、イソプロピルチオフェニルまたはｔｅｒｔ−ブチルチオフェニルである。

きわめて有利なアニオンは、Ｃｌ⁻、ＳＣＮ⁻、ＳＯ_４ ⁻、ＨＳＯ_４ ⁻、Ｒ^ａＳＯ_３ ⁻、Ｒ^ａＯＳＯ_３ ⁻、Ｒ^ａＲ^ｂＰＯ_４ ⁻、Ｒ^ａＣＯＯ⁻およびＢ（ＨＳＯ_４）_４ ⁻であり、その際、Ｒ^ａおよびＲ^ｂはそのつど互いに無関係にメチルおよびエチルから選択されている。

液封式圧縮機内で使用するための有利なイオン性液体は、例えばメチルトリブチルアンモニウムスルフェート、１−メチルイミダゾリムクロリド、１−メチルイミダゾリウムハイドロゲンスルフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヒドロゲンスルフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムメチルスルホネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムチオシナネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアセテート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノエチルスルフェート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムハイドロゲンスルフェート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルスルホネート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアネート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセテート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチルスルフェート、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムモノエチルスルフェート、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムジメチルホスフェート、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムジエチルホスフェート、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムジメチルホスフェート、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムジエチルホスフェートおよびそれらの混合物である。

液封式圧縮機内で作動液体として使用するためにとりわけ有利なのは、腐食性ではないかまたはそれどころか不動態化する作用をもつイオン性液体である。これには殊に、スルフェートイオン、ホスフェートイオン、ボレートイオン、テトラキスハイドロジェンスルファトボレート(Tetrakishydrogensulfatoborat)イオンまたはシリケートイオンを有するイオン性液体が含まれる。とりわけ有利なのは、イオン性液体の改善された温度安定性をもたらす、イオン性液体ならびに金属カチオン含有イオン性液体中の［Ａ^１］^＋［Ｍ^１］^＋［Ｙ］^２−タイプの無機塩の溶液である。このために殊に有利なのは、アルカリ金属およびアルカリ土類金属もしくはそれらの塩である。

イオン性液体は蒸発せず、ひいては圧縮の間、液封式圧縮機内で圧縮ガスを汚染しないので、イオン性液体とともに作動される液封式圧縮機は、ガスを圧縮するためにも使用されえ、前記ガスは圧縮後に純粋な形で塔または反応器に供給される。そのため例えば、ガスの不均一系接触反応に際してとりわけ高い純度のガスの要求が満たされる。

またイオン性液体はガスを圧縮する際に使用してもよく、該ガスの圧縮の際に固体が沈殿する。そのため、例えばＨ_２Ｓの圧縮の際に硫黄が沈殿する。乾燥圧縮機によるＨ_２Ｓの圧縮の際、沈殿する硫黄は、殊に乾燥圧縮機のガスケットを損傷させ、それにより作動時の圧縮性能が弱まる。それに対して、イオン性液体を用いた液封式圧縮機が使用される場合、沈殿する硫黄はイオン性液体に溶解する。さらに、イオン性液体は蒸発しないので硫化水素は作動液体の蒸発により汚染されない。

ガスの圧縮の際に滴の形で連行されたイオン性液体は、例えば液封式圧縮機に後接続されたデミスターによりガス流から分離してよい。

以下では、本発明が図に基づいて詳細に説明される。その際、
図１第１の実施態様における液封式圧縮機を作動させるための方法流れ図
図２第２の実施態様における液封式圧縮機を作動させるための方法流れ図
が示される。

圧縮されるべきガスは、導管１を介して液封式圧縮機２に供給される。液封式圧縮機２から導管１を介してガスが逆流できないように、導管内には逆止め弁３が備え付けられている。液封式圧縮機２では、供給されたガスが圧縮される。このために、液封式圧縮機２には羽根車が偏心して配置されている。該羽根車は、有利には電動機４を用いて駆動される。液封式圧縮機２には、羽根車の回転により発生する遠心力に基づいて圧縮機ケーシングに向かって流れる作動液体が存在する。これにより、液体リングが圧縮ケーシング内で形成される。作動液体の量は、液体リングが形成された場合においても、羽根車に形成されたブレードがその末端で液体に漬かるように選択されている。この方法で、液封式圧縮機２にはそのつど２つのブレードと作動液体とにより区切られている空間が形成される。外側に流れる液体および羽根車の偏心的な配置に基づく吐出し側から吸込み側への回転による空間の増大に基づき、空間内で減圧が生じ、該減圧によりガスは導管１を介して液封式圧縮機２の吸込み側で吸込まれる。液封式圧縮機２の羽根車の偏心的な配置により、個々の空間の体積は、回転中に吸込み側から吐出し側に向かって小さくなる。これにより、空間内のガスは羽根車の回転中に圧縮される。圧縮ガスは、接続導管５を介して液体分離器６に供給される。有利な実施態様において、液体分離器６は同時に貯蔵容器として作動液体のために使用される。液体分離器６では、ガスとともに連行された作動液体が分離される。

排出管７を介して、作動液体が除去された圧縮ガスが取り出される。

ここで示される実施態様では、液体分離器６には注入口８が備え付けられており、該注入口を介して作動液体が工程に供給されうる。さらに、液体分離器６には安全弁９が配置されており、該安全弁は液体分離器６の圧力が許容しうる作動圧力を超過する場合に開く。液体分離器６の圧力は、圧力計１０を用いて監視される。液面計１１を用いて、液体分離器６の作動液体の量が監視される。

液体分離器の許容しうる液体量を上回る場合、作動液体の一部は排水弁１２を介して液体分離器６から抜き出される。

還り管１３を介して、液封式圧縮機２において圧縮ガスとともに連行された作動液体量が補われる。

還り管１３には、作動液体から固体粒子を分離するフィルター１４が備え付けられている。作動液体中に蓄積する固体粒子は、例えば液封式圧縮機の羽根車またはケーシングにおけるキャビテーションにより発生しうる金属粒子である。

さらに還り管１３には、作動液体を作動温度に加熱または冷却する熱交換器１５が配置されている。

流量調整弁１６を用いて、液封式圧縮機２の液体量が一定に保たれるように、還流する作動液体の液体流量(Fluessigkeitsmengenstrom)が調整される。

還流する作動液体の圧力は、還り管１３に同様に配置されている圧力計１７を用いて監視される。

排出管７を介してガスが液体分離器６に還流するのを防止するために、排出管７には逆止め弁１８が取り付けられている。

図１で示される実施態様に加えて、図２では液体分離器６にデミスター１９が取り付けられている。デミスター１９では、ガスから液滴が分離される。デミスター１９には、例えば金網、充填材、規則充填材が適している。

さらに、作動液体の温度調整のために液体分離器６には熱交換器２０が取り付けられている。熱交換器２０を用いて、作動液体は作動温度に加熱または冷却されうる。例えば熱交換器２０には、そのつど熱交換媒体(Temperiermedium)が貫流する管束、個々のパイプコイル(Rohrschlange)または２重ジャケットが適している。例えば、熱交換媒体は熱媒体油、水または水蒸気である。液体またはガス状の熱媒体による加熱以外に、作動液体は電気的に加熱してもよい。

さらに、図２で示される実施態様にはポンプ２１が還り管１３に取り付けられている。ポンプ２１により、液封式圧縮機２へ還り管１３を介して作動液体の強制運搬が行われる。殊に該ポンプ２１は、液封式圧縮機２の作動のために必要な作動液体の量が液体分離器６から液封式圧縮機２へ運搬されるように、圧縮機装置を作動開始するために必要とされる。

図２では、補助加熱装置２２が破線により示されている。これはとりわけ、作動液体の温度が周囲温度と非常に異なっている場合に必要である。補助加熱装置２２により、作動液体が一定温度に保たれることが保証される。殊に、その融点が周囲温度を上回るイオン性液体の場合、補助加熱装置２２により、該イオン性液体が固体になり、それにより液封式圧縮機２の作動が損なわれるということが防止されうる。図２で示される実施変法の場合、補助加熱装置により接続導管５、還り管１３、ポンプ２１、フィルター１４、流量調整弁１６および液封式圧縮機２が加熱される。作動液体が貫流する全ての装置および導管を加熱する以外に、個々の装置またはラインのみを加熱することも可能である。

さらに、加熱装置２２の代わりに冷却装置を備え付け、かつ作動液体が貫流する装置およびラインを冷却することも可能である。

殊にその融点が周囲温度を上回るイオン性液体の場合、排水弁１２およびそれにより接続されたラインが、固体になるイオン性液体により塞がれるのを防止するために、該イオン性液体はここで示される実施態様において同様に補助加熱装置で備え付けられている。

例：
液封式圧縮機のための作動液体としてイオン性液体の適合性を試験するために、粘性をそのつど室温（２５℃）〜８０℃で測定した。

その粘性が１０〜２００ｍＰａｓであるイオン性液体は、液封式圧縮機のための作動液体として適している。

以下の表では、２５℃〜８０℃での粘性が記載されている：

表では、
ＨＭＩＭ：１−メチルイミダゾリウム
ＥＭＩＭ：１−エチル−３−メチルイミダゾリウム
ＢＭＩＭ：１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム
ＭＭＩＭ：１，２，３−トリメチルイミダゾリウム
ＥＭＭＩＭ：１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム
ＭＴＢＳ：メチルトリブチルアンモニウムスルフェート
ＤＥＰ：ジエチルホスフェート
ＤＭＰ：ジメチルホスフェート
と意味される。

２５℃での粘性が記載されていないイオン性液体は、この温度では依然として固体相にある。

測定された粘性により、イオン性液体がその組成とは無関係に異なった温度で使用されうることが示される。そのため、ＥＭＩＭＣＨ_３ＳＯ_３、ＥＭＩＭＤＥＰ、ＥＭＩＭＳＣＮ、ＥＩＭＩＭアセテート、ＥＭＩＭＥｔＯＳＯ_３およびＢＭＩＭＳＣＮはすでに２５℃の作動温度で液封式圧縮機のための作動液体として使用されうる。

ＨＭＩＭＣｌ、ＨＭＩＭＨＳＯ_４、ＭＴＢＳ、ＥＭＩＭＣｌ、ＥＭＩＭＨＳＯ_４、ＥＭＩＭＣＨ_３ＳＯ_３、ＥＭＩＭＤＥＰ、ＥＭＩＭＥｔＯＳＯ_３、ＢＭＩＭＣｌ、ＢＭＩＭＨＳＯ_４、ＢＭＩＭＤＭＰ、ＢＭＩＭアセテート、ＢＭＩＭＭｅＯＳＯ_３、ＥＭＩＭＥｔＯＳＯ_３およびＭＭＩＭ／ＥＭＩＭ−ＤＭＰ／ＤＥＰは、８０℃の作動温度で使用されうる。

表に記載された値からは、粘性が温度の増加とともに減少することが読み取られる。

従って、作動温度でのその粘性が１０ｍＰａｓよりやや高いだけのイオン性液体の場合、作動液体がさらに加熱されないことおよび例えば液体循環路内に設置された熱交換器において冷却されることに注意を払わなければならない。

相応して、作動温度でのその粘性がほんの少しばかり２００ｍＰａｓを下回るイオン性液体の場合、作動温度が液封式圧縮機内でさらに続けて低下しないことに注意を払わなければならない。

最終的に表からはさらに、殊にＥＭＩＭＣＨ_３ＳＯ_３、ＥＭＩＭＤＥＰおよびＥＭＩＭＥｔＯＳＯ_３が、２５℃ならびに８０℃でも、そうして幅広い温度領域にわたって使用可能であることが読み取られる。

第１の実施態様における液封式圧縮機を作動させるための方法流れ図を示す第２の実施態様における液封式圧縮機を作動させるための方法流れ図を示す

符号の説明

１導管、２液封式圧縮機、３逆止め弁、４電動機、５接続導管、６液体分離器、７排出管、８注入口、９安全弁、１０圧力計、１１液面計、１２排水弁、１３還り管、１４フィルター、１５熱交換器、１６流量調整弁、１７圧力計、１８逆止め弁、１９デミスター、２０熱交換器、２１ポンプ、２２補助加熱装置

Claims

圧縮機ケーシング内で偏心して設置された羽根車を有する液封式圧縮機の作動方法であって、その際、ガスを液封式圧縮機に吸込み側で供給しかつガスを吐出し側で排出し、前記作動方法が以下の工程：
ｉ）ケーシング内に偏心して取り付けられた羽根車の回転により、圧縮機ケーシングの内部で液体リングを発生させる工程、
ｉｉ）羽根車のブレードと液体リングとの間に形成される空間内にガスを吸込む工程、
ｉｉｉ）羽根車の回転および偏心的な配置に基づき、吸込み側から吐出し側に向かって減少する空間内でガスを圧縮する工程、
ｉｖ）吐出し側で圧縮ガスを吐出す工程、
を包含する液封式圧縮機の作動方法において、液体リングを発生させるための作動液体としてイオン性液体を使用することを特徴とする、液封式圧縮機の作動方法。
吸込み側の圧力が大気圧より小さくかつ吐出し側では大気圧に等しいことを特徴とする、請求項１記載の方法。
吸込み側の圧力が大気圧に等しくかつ吐出し側では大気圧より大きいことを特徴とする、請求項１記載の方法。
吐出し側で吐出されたガスを液体分離器に通すことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
液体分離器中で分離された液体を液封式圧縮機に戻すことを特徴とする、請求項４記載の方法。
イオン性液体が貫流する装置を加熱または冷却により作動温度に保つことを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
イオン性液体が、液封式圧縮機の作動温度で１０〜２００ｍＰａｓの範囲の粘性を有することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
イオン性液体が、液封式圧縮機の作動温度で化学的に不活性でありかつ熱的に安定であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
イオン性液体が腐食性ではないことを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
イオン性液体が１００℃を下回る融点を有することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
液封式圧縮機の作動温度が２５〜１００℃の範囲にあることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
イオン性液体が、硫酸イオン、硫酸水素イオン、アルキル硫酸イオン、チオシアン酸イオン、リン酸イオン、ホウ酸イオン、テトラキスハイドロジェンスルファトボレートイオンまたはケイ酸イオンを含有することを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
液封式圧縮機を作動させるためのイオン性液体の使用。