Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT... Dr. habil. Stefanie Eiden, Covestro Deutschland AG, Leiterin des Teilprojekts »L-V Carbon2Polymers«
Interview vom 17.03.2021
Was wurde – aus Ihrer Perspektive als Leiterin des »L-V Carbon2Polymers« im Verbundprojekt Carbon2Chem® erreicht?
Stefanie Eiden: In diesem Projekt wurden Voraussetzungen geschaffen, um sowohl CO als auch CO2 aus dem Konvertergas in die Polymerherstellung einbauen zu können. Für die Nutzung von CO zur Herstellung von Polycarbonaten wurden für den ersten Prozessschritt Einflussgrößen der Katalysatorstruktur auf die Katalysatoraktivität und -deaktivierung ermittelt. Geeignete Katalysatorstrukturen sowie ausgewählte Standardkatalysatoren wurden hinsichtlich ihrer Aktivität/ Anfangsstabilität sowie Kinetik untersucht. Die Ergebnisse bieten eine Basis für ein besseres mechanistisches Verständnisses der Katalysatoren für die Nutzung des COs aus dem Konvertergas. Dies sind die ersten erfolgreichen Schritte, um Energie- und Ressourceneffiziente Prozesse zu entwickeln.
Was waren Highlights?
Stefanie Eiden: Die erhaltenen Grundlagenkenntnisse zum Reaktionsmechanismus des heterogenen Katalysators waren ein wichtiger Schritt, um den Deaktivierungsmechanismus und so die Stabilität der Katalysatoren zu erhöhen. Ein besonderes Highlight war der Aufbau der Labor- und Miniplant-Anlage für die Phosgenherstellung, die nur durch das Covestro-interne Know-how für die sicherheitstechnische Umsetzung dieses Prozesses möglich war.
Was waren die größten Herausforderungen?
Stefanie Eiden: Die größten Herausforderungen waren die Erstellung der Sicherheitskonzepte für die Anlagen für die Phosgensynthese und für die Direkt-Phosgenierung zur Herstellung von Polycarbonaten. Darüber hinaus ist die Bestimmung der Nebenkomponenten insbesondere der Spurenelemente in den Hüttengasen für unsere Prozesse von großer Wichtigkeit, da diese einen großen Einfluss auf die Deaktivierung der Katalysatoren haben. Hier ist die Zusammenarbeit mit den anderen Teilprojekten von großer Bedeutung, um ein umfassendes Bild zu erhalten.
Welche nächsten Schritte sind geplant?
Stefanie Eiden: In der Labor- und in der Technikumsanlage werden nun Katalysatoren unter verschiedenen Betriebsparametern und Gaszusammensetzungen getestet. So kann neben Aktivitätsversuchen in der Laboranlage in der Miniplant die Langzeitstabilität der Katalysatoren bestimmt werden, was zur Aufklärung des Deaktivierungsmechanismus beitragen wird. Des Weiteren wird der Einfluss von Begleitstoffen auf die Korrosion und auf die Reaktionskinetik des zweiten neu zu entwickelten Prozessschrittes in der Polycarbonat Herstellung untersucht. Zudem wird ein Prozessdesign für die großtechnische Umsetzung erarbeitet und bewertet.