Nachhaltige Methanolproduktion und -nutzung

Ob Kunststoff, Chemie oder Schifffahrt – immer mehr Industriezweige setzen auf Produkte und Rohstoffe, die eine verminderte CO₂-Bilanz aufweisen. Nachhaltig hergestelltes Methanol spielt dabei eine zunehmend wichtige Rolle: In der Kunststoffindustrie dient es als Basis für Olefinsynthesen (Ethylen und Propylen), in der Schifffahrt kommt es als alternative Kraftstoff zum Einsatz, die Chemieindustrie nutzt Methanol als Basischemikalie für zahlreiche Folgeprodukte. Ob die CO₂ basierte Methanolsynthese oder darauf aufbauende Verfahren an einem Standort wirtschaftlich umsetzbar sind, hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. 

An dieser Stelle kommen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von Fraunhofer UMSICHT ins Spiel: Wir beschäftigen uns schon lange mit der Synthesegaschemie – konkret mit der Herstellung von Methanol und Dimethylether aus Synthesegasen. Unser Institut verfügt über mehrere Versuchsanlagen in unterschiedlichen Größen und mit verschiedenen Untersuchungsschwerpunkten, die wir in erster Linie im Rahmen des Verbundprojektes Carbon2Chem^® einsetzen. Konkret umfasst unser Wertangebot:

• Methanolsynthese auf Basis CO₂ haltiger Gase oder Gasgemischen (CO/CO₂/N₂)
  • Versuchsanlagen im Labor- und Technikumsmaßstab (10ml/h-2 l/h)
  • transportable Anlage mit Parallelreaktorsystem für Tests beim Kunden (1 kg/h)
  • vollständige Simulationsmodelle für Reaktor- und Verfahrensmodellierung, Kombination von Simulation und Technologieentwicklung
  • Prozessdigitalisierung, Musterherstellung mit Realgasen, faseroptische Temperaturmessung an 36 Messstellen für detailliertes T-Profil
  • mehrstufige Destillation für die Aufreinigung von Methanol hinsichtlich spezifischer Produktspezifikationen (z.B. Fuel Grade und IMPCA International Methanol Producers and Consumers Association)
• Methanolfolgechemie wie die Alkoholkondensation zu höheren Alkoholen oder die Dehydratisierung von Alkoholen zu Oelfin- und Aromatenherstellung
  • Versuchsanlagen im Labor- und Technikumsmaßstab (bis zu 500 ml/h) (30 bar; 500°C)
  • Prozess- und Katalysatorentwicklung für »Methanol to Olefins«, »Methanol to Aromatics«, »Methanol to Gasoline«
  • direkte Nutzung der Olefine in einer Oligomerisierung zur Herstellung hochwertiger Kraftstoffe
  • eigener Katalysator und Prozess für die Alkoholkondensation
• Analytik zur Bestimmung von Methanol und Wassergehalt sowie Nebenprodukten aus der Synthese
• Nutzungskonzepte entlang der gesamten Prozesskette
• Nutzung von Nebenströmen (methanolhaltiges Wasser)
• crossindustrielle Konzepte der Methanolsynthese und der Folgechemie
• Life Cycle Assessment (LCA) und Technisch-Ökonomische Analyse (TÖA)

• Direktauftrag: Sie können uns direkt mit Entwicklung und Umsetzung eines Transformationskonzeptes beauftragen. Im Gespräch klären wir gemeinsam die Rahmenbedingungen, wie wir Sie mit unserem Know-how und unserer Infrastruktur unterstützen können. Dabei ist Ihre Unternehmensgröße unerheblich: Unsere Teams unterstützen Kleinunternehmen genauso professionell mit Forschungs- und Entwicklungsleistung wie Auftraggeber aus Mittelstand oder DAX.
• Verbundprojekt: Bei dieser Variante arbeiten mehrere Partner an einer Lösung – meist im Rahmen einer öffentlichen Förderung. Wir können dazu auf ein großes Netzwerk aus Industrie, Forschung, Gesellschaft und dem Umfeld der Fraunhofer-Institute aufbauen. Wir sind routiniert sowohl in der Auswahl von Förderprogrammen als auch in der Projektbeantragung, bringen innovative Impulse in die Bearbeitung ein und gestalten anschließend den Transfer in den Markt gemeinsam mit Ihnen und weiteren Partnern.

Torben Daun und Johannes Voß über dynamische Methanolsynthese: Zusammenspiel von Digitalisierung und experimenteller Arbeit

zum Interview vom 12.12.2022
 

Kai Girod über Katalysatortests für die Methanolherstellung mit Realgasen: »Wir testen eine Lösung, um schnell CO2-Emissionen zu vermeiden«

zum Interview vom 22.09.2022
 

Stahlproduktion klimafreundlich gestalten: Hüttengase als Rohstoff für grünes Methanol

zur Pressemitteilung vom 15.02.2022
 

Stefan Schlüter und Tim Schulzke über nachhaltige Methanolproduktion: »Dank der Simulationen können wir einen technisch möglichen Rahmen definieren«

zum Interview vom 20.01.2022
 

Grünes Methanol als Baustein der Dekarbonisierung

zum Interview vom 16.07.2020
 

Kraftstoffe der Zukunft

zum Positionspapier vom Mai 2020