Evonik will mit einem neuen Verfahren die katalytische Gasphasenreaktion revolutionieren.

Evonik will mit einem neuen Verfahren die katalytische Gasphasenreaktion revolutionieren. Evonik

Die katalytische Gasphasenreaktion ist eines der wichtigsten Produktionsverfahren in modernen Chemieanlagen. Die ‚Reactor Optimisation by Membrane Enhanced Operation – Romeo‘ (Reaktoroptimierung durch membranbasierte Prozessführung) beinhaltet dafür ein neues Reaktorkonzept, das Herstellung und Aufarbeitung durch den Einsatz von Membranen in einem Schritt erledigen soll – eine Art 2-in-1-Reaktor, bei dem sich bildendes Produkt kontinuierlich aus dem Reaktionsgemisch ausgeschleust wird. Üblicherweise erfolgt die chemische Produktion in zwei Schritten: Auf die Herstellung in einem Reaktor folgt die Aufarbeitung des Produkts zum Beispiel in einer Destillationskolonne. Dieser Schritt ist in der Regel sehr energieintensiv. Weil er beim 2-in-1-Reaktor entfallen würde, ließen sich Energieverbrauch und die damit verbundenen Emissionen drastisch senken.

Das Projekt wird von der EU im Rahmen des Forschungsprogramms Horizon 2020 mit sechs Millionen Euro gefördert. In den kommenden vier Jahren wollen die neun Partner anhand von zwei industriellen Prozessen in der Gasphase – der Hydroformylierung und der Wassergas-Shift-Reaktion – die technische Machbarkeit des Reaktorkonzepts in entsprechenden Anlagen demonstrieren. „Wenn uns das gelingt, ist es eine kleine Revolution für die chemische Verfahrenstechnik und ein großer Schritt hin zu nachhaltigeren Prozessen“, sagt Prof. Robert Franke, bei Evonik im Segment Performance Materials verantwortlich für das Innovationsmanagement Hydroformylierung.

Demonstrationsanlage für Hydroformylierung und Wassergas-Shift-Reaktion

Mit zwei sehr unterschiedlichen Modellreaktionen wollen die Partner zeigen, dass das Reaktorkonzept breit anwendbar ist. Evonik wird eine Demonstrationsanlage für die Hydroformylierung aufbauen. Sie verwandelt Olefine und Synthesegas in Aldehyde. Diese sind unter anderem Vorprodukte für Weichmacheralkohole. Linde dagegen will die Machbarkeit anhand der Wassergas-Shift-Reaktion zeigen, bei der Kohlenmonoxid (CO) und Wasser zu Wasserstoff (H2) reagieren. Wird für diese Reaktion CO beziehungsweise CO-haltiges Synthesegas aus Biomasse eingesetzt, wäre mit dem neuen Reaktorkonzept ein Weg gefunden, um zum Beispiel aus Holzabfällen Wasserstoff zu erzeugen.

Zum Konsortium gehören neben Evonik die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, die RWTH Aachen, die Technical University of Denmark, die BioEnergy2020+ GmbH (Österreich), die LiqTech International A/S (Dänemark), das European Membrane House (Belgien), die Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Spanien) und die Linde AG.