CO2OL - Synthese von linearen alpha-Olefinen aus CO2
Kontakt: M.Sc. Niko Theunißen
Olefine wie Ethen, Propen und Buten sind Ausgangsstoffe für die Herstellung vieler Grundstoffe der chemischen Industrie wie z.B. Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP). Die gegenwärtige Gewinnung von Olefinen basiert auf fossilen Rohstoffen und ist mit hohen Emissionen an klimaschädlichen Gasen verbunden.
Das Verbundvorhaben „CO2OL - Katalysator-, Reaktor- und Prozessentwicklung für die direkte Synthese von linearen alpha-Olefinen aus CO2“ hat es sich zum Ziel gemacht einen alternativen, klimaschonenden Herstellungsprozess aufzuzeigen. Hierzu wird eine Olefin-Produktionsroute auf Basis von CO2 und Wasserstoff untersucht. Als CO2-Quelle können beispielsweise Abgasströme der Zementindustrie oder biogene Quellen wie Biogas genutzt werden. Der benötigte Wasserstoff kann klimaschonend mittels Wasserelektrolyse aus regenerativem Strom erzeugt werden.
Kern des technologischen Konzeptes ist das Fischer-Tropsch-Verfahren, bei dem aus Synthesegas ein Paraffin/Olefin-Produktgemisch synthetisiert wird. Durch Modifikation des Katalysatorsystems soll dieses Verfahren mit der reversen Wassergas-Shift-Reaktion gekoppelt werden. Auf diese Weise kann CO2 direkt als Edukt, ohne vorherige Synthesegaserzeugung, eingesetzt werden.
Im Rahmen des Vorhabens sollen sowohl das Katalysatorsystem, ein innovativer, scale-up-fähiger Synthesereaktor, der Trennprozess für das Paraffin/Olefin-Produktgemisch mittels Membranverfahren als auch die Konzeption, Erprobung und Optimierung des Gesamtverfahrens untersucht und optimiert werden. Das Verfahren soll während der Projektlaufzeit in Form einer Miniplant-Anlage umgesetzt werden. Neben der technischen Umsetzung erfolgt mittels Prozesssimulationen eine Bewertung des Gesamtverfahrens anhand des CO2-Einsparpotentials und wirtschaftlicher Faktoren.
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