Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT... Dr. Dorit Wolf, Evonik Operations GmbH, Leiterin des Teilprojekts »L-IV Höhere Alkohole«
Interview vom 17.02.2021
Was wurde – aus Ihrer Perspektive als Leiterin des Teilprojekts »Höhere Alkohole« – bislang im Verbundprojekt Carbon2Chem® erreicht?
Dorit Wolf: Für einen noch nicht kommerziell verfügbaren Prozess sind wir ausgehend vom Stand der Technik mit drei alternativen Konzepten für katalytische Prozesse gestartet. Inzwischen konnten wir den erfolgversprechendsten Entwicklungsansatz identifizieren, mit dem Selektivitäten und Produktiven für höhere Alkohole erreichbar sind, die die Bedingung für ein wirtschaftliches Verfahren ausgehend von Hüttengasen erfüllen.
Was waren Highlights?
Dorit Wolf: Auf Seiten der homogenen Katalyse: die Entwicklung eines Prozesses vom CO2 zum Butanol. Die erhaltenen Grundlagenkenntnisse zum Reaktionsmechanismus haben auch die Entwicklung des heterogenen Katalysators beeinflusst. Auf Seiten der heterogenen Katalyse: der Schritt von der ersten zur zweiten Katalysatorgeneration. Der Generationswechsel führt zu signifikanten Verbesserungen der Selektivität zu den Alkoholen, gleichzeitig zur Unterdrückung der unerwünschten Methanbildung. Diesem Generationswechsel lagen Erkenntnissen zum Reaktionsmechanismus zugrunde, die wir u.a. aus unserem homogenkatalytischen Entwicklungsstrang gewinnen konnten.
Was waren die größten Herausforderungen?
Dorit Wolf: Geduld. Der Katalysator benötigt Zeit bis zum Erreichen seines Betriebszustandes. Das sind lange Testzeiten bis verwertbare Ergebnisse vorliegen. Und Nerven. Der Schritt vom Katalysatorpulver zum Formkörper und der Schritt vom Screening-Reaktor zum technischen Rohrdurchmesser erforderten Anpassungen der Aktivität des Katalysators und des Anfahrprozesses. Ein Durchgehen der Reaktion gehörte dabei zu den unliebsamen Erfahrungen auf dem Weg zu einem beherrschbaren und robusten System.
Welche nächsten Schritte sind geplant?
Dorit Wolf: Wir haben das Ziel des »Design Freeze« für den Katalysator bis Mitte des Jahres 2021 vor Augen. Von da an planen wir die Testung unter Realgasbedingungen, mit CO2-Einspeisung und ggf. mit einer Methanolrückführung im Technikum.