Prof. Martin Muhler (Ruhr-Universität Bochum): Höhere Alkohole aus Synthesegas
Muhler sitzt auf dem Lehrstuhl für Technische Chemie in Bochum und betreibt Grundlagenforschung auf dem Gebiet der heterogen Katalyse und der wissensbasierten Entwicklung von heterogenen Katalysatoren. Im von Evonik geführten C2C-Teilprojekt L4 untersucht er Höhere Alkohole und Polyalkohole und entwickelt im Entwicklung heterogener Katalysatoren Katalysator-Familien.
Die Erarbeitung der Testbedingungen sei jeweils aufwändig – Muhler bringt zum Beispiel Cobalt und Kupfer zusammen, bei der Katalyse ist die Vermeidung von Überhitzung ein Problem.
Zusammenfassend zeigte sich Muhler sehr zufrieden mit dem erzielten Fortschritt im Unterprojekt L4:
L4-Projekt liegt vollständig im Zeitplan
- Meilensteinkriterien hinsichtlich der Entwicklung heterogener CoCu- und homogener Ru,Rh-Katalysatoren wurden teilweise schon erreicht;
- Reaktorkonzept mit Veresterungseinheit für homogene Route wurde entworfen;
- Erste Ergebnisse zur Simulation der Versuchsanlagen (heterogene Route) liegen vor:
- Blasensäulenmodell für die homogene Alkoholsynthese wird erstellt;
- Prozesskonzepte und Simulationsansätze für die Gesamtprozessbewertung wurden erstellt.
Andreas Frey (Linde): Keine Synthese ohne entsprechende Gasaufbereitung – Modernste Gasreinigung extremer Abgase
Frey hob zunächst die Vorzüge seines Unternehmens hervor. Linde habe mehr als 30 Jahre Erfahrung im Umgang mit technischen Gssen und inzwischen einen Vorrat an Forschungs und Entwicklung gesammelt.
Lindes Rolle bei Carbon2Chem drehe sich um die stoffliche Wiederverwertung aller relevanten Gase unter Nutzung von notwendiger Zusatzenergie aus Erneuerbaren Quellen auch für die H2-Produktion. Alles unter dem generellen Motiv: „CO2-Vermeidung, wo immer möglich.
Frey bezifferte die Zusammensetzung der Hüttenabgase – eine dekarbonisierte Hütte gebe es nicht – mit „nur“ 400 Komponenten (mit Carbon Management zur Verwendung des CO2): Vor allem nannte er die bekannten:
Auch Frey hält die Kreislaufidee für entscheidend, vor allem aber die Gasreinigung.
Linde denkt laut Frey darüber nach, die von RUB, Fraunhofer und Clariant entwickelte Katalyse-Form „Plasma-unterstützte DeOxo-Katalyse“ einzustzen – verbunden mit konventionellen Verfahren zur Gasreinigung:
Konventionelle Verfahren zur Gasreinigung
- Thermische Abgasreinigung, Geringe Energieeffizienz bei geringer Konzentration an Verunreinigungen
- Katalytische Prozesse: Hohe Empfindlichkeiten des Katalysators
Plasma-unterstützte Katalyse: Kombination eines (nicht-thermischen Plasmas mit einem geeigneten Katalysator
- Erhöhung der Energieeffizienz und der Selektivität;
- Gezielter Energieeintrag vermeidet Aufheizen des gesamten Gasstroms;
- Vermeidung von Katalysatorvergiftung.
Karen Perrey, (Covestro) und Teresa Kaiser (RWTH Aachen): Carbon2Polymers – ein Dialog zur Bedeutung der Prozesssimulation
Die beiden Wissenschaftlerinnen wählten ein neues Format für ihren Vortrag – den Dialog: Gemeinsam mit dem Mülheimer MPI für Kohlenforschung erarbeiten die RWTH Aachen und Covestro Wege zur Kunststoffherstellung aus Hüttengasen (CO2). Ein Weg: Die Isocyanat-Synthese. Ein grundlegendes Prozessdesign einer CO-basierten synthetischen Route zur Herstellung von Isocyanaten wurde erstellt und geeignete Trennsequenzen sowie Reaktionsbedingungen verglichen und bewertet. Schlüsselparameter, welche die Prozessleistung beeinflussen, wie die Auswahl von Lösungsmitteln und Stabilisatoren, wurden identifiziert und mit Hilfe von Prozesssimulationen und quantenmechanischen Vorhersagemethoden untersucht. Das grundlegende Prozessdesign muss nun durch Experimente verfeinert und validiert werden, um eine effiziente CO2-basierte Produktion von Isocyanaten zu ermöglichen.
Diese Produktion beginnt mit der Herstellung von HCOOH (Ameisensäure, auch Methansäure); sie wurde nicht nur experimentell, sondern auch simulativ begleitet.
Folgt: Henning Wagner (thyssenkrupp Transrapid): Simulationsgestützte Systemintegration