Katalytische Umsetzung von kohlenstoffhaltigen Produktionsrückständen zur Herstellung von Basischemikalien und Sicherung der Rohstoffversorgung
Projektbeschreibung
In Produktionsprozessen der Industriepartner fallen häufig schwere organische Produktionsrückstände an,
die als Abfall entsorgt werden. Die ökologische und ökonomische Umsetzbarkeit einer rohstofflichen
Nachnutzung kann durch die Herstellung mechanisch stabiler und regenerierbarer Katalysatorsysteme erzielt werden. Dabei ist es wichtig den zu entwickelnden Prozess für die katalytische Spaltung der Produktionsrückstände systematisch zu untersuchen und die technische Auslegung der benötigten
Prozessmittel ganzheitlich zu berücksichtigen.
Die Projektpartner zielen dabei auf eine Verfahrensentwicklung der katalytischen Pyrolyse, die speziell auf die Produktionsrückstände der Domo Caproleuna und der Puralube GmbH zugeschnitten ist und einen entscheidenden Innovationsvorsprung gegenüber Konkurrenzunternehmen im weltweiten Vergleich bilden könnte. Dabei bildet sich aus der Kooperation der Unternehmen und der Hochschule Merseburg im Verbundvorhaben die einzigartige Möglichkeit im Sinne der
„Circular Economy den Grundstein zur Kopplung weiterer Synergien zu legen und ein Innovationslabor zur
nachhaltigen Ressourcennutzung zu initiieren.
Auf Erfahrungsbasis wurden Katalysatoren für die Anwendungsfelder ausgewählt und im Labor hinsichtlich Eignung im Prozess getestet. Aus dem im Screening als erfolgreich eingestuften Katalysatoren wurden Materialien auf Trägerbasis formuliert und ebenfalls auf deren Eignung (katalytische Performance und mechanische Stabilität) getestet.
Für eine mögliche Skalierung wurden geeignete Katalysatoren hinsichtlich möglicher Prozess-bedingungen insbesondere hinsichtlich Verweilzeiten und Deaktivierungsverhalten (Systemtests) getestet, sodass eine konstruktive Lösung erstellt werden konnte. Daraus konnte ein Pflichtenkatalog (Konstruktion) zur Übertragung Ergebnisse erstellt werden. Weitere Schritte und Investitionen zur Überwindung von Risiken und die Nutzung von Chancen konnten aufgezeigt werden. Eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der notwendigen Investition zur Umset-zung der Technologie wurde von der DOMO und der Puralube Holding durchgeführt.
Ergebnisse
Die Ergebnisse zu den gewählten Anwendungsfeldern waren positiv. Nach Abschluss des Katalysatorscreenings konnten zwei Katalysatoren ermittelt werden die erfolgreich zu regenerierbaren und mechanisch stabilen Katalysatorsystemen formuliert wurden. Die Ausbeute der einzelnen Katalysatoren und Anwendungsfelder lag zwischen 20 Ma_% und 85 Ma_%. Eine technische Skalierung ist prinzipiell möglich und konnte auch aus wirtschaftlicher Sicht positiv bewertet werden.
Ausblick
Die Lösungsansätze werden in den Firmen weiterverfolgt, wobei vor allem im zweiten Anwendungsfeld eine technische Umsetzung besonders sinnvoll erscheint. Allerdings hängt eine weitere Investition in diesem Bereich von globalen und standortspezifischen Entwicklungen ab, die als Risiko identifiziert wurden. Eine Umsetzung hängt somit nicht nur von der allgemeinen wirtschaftlichen Entwicklung der Branche und seiner Kunden und Zulieferer im nationalen und internationalen Markt, sondern auch von standortspezifischen Aspekten wie Energiekosten, Rohstoffkosten und -verfügbarkeit, von vorhandener Infrastruktur und potentiellen Abnehmern ab. Durch die wirtschaftlichen Entwicklungen über den Zeitraum des Projektes, der anhaltenden Inflation und den unsicheren Entwicklungen im internationalen Markt sind beide Partner derzeit nicht bereit ein zeitnahe technische Umsetzung in Betracht zu ziehen.
Projektinformation
- Projektträger: Hochschule Merseburg
- Projektstandort: Merseburg (Saalekreis)
- Verbundpartner: Puralube Holding GmbH
- Projektlaufzeit: 11/2022 - 10/2024
- Projektbudget: 229.730 €
- Förderung: 184.258 €
Prof. Dr. Mathias Seitz
Hochschule Merseburg
Tel.: 03461/ 46-2126
E-Mail: mathias.seitz@hs-merseburg.de
Website: www.hs-merseburg.de