Verbundvorhaben: CO2OL - Katalysator-, Reaktor- und Prozessentwicklung für die direkte Synthese von linearen alpha-Olefinen aus CO2; Teilvorhaben: Katalysatorentwicklung und H2O-Trennmembranen
Zeitraum
2021-01-01 – 2024-06-30
Bewilligte Summe
484.329,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE5060B
Leistungsplansystematik
CO2 Umwandlung in Sonstiges [EA1362]
Verbundvorhaben
01220774/1 – CO2OL - Katalysator-, Reaktor- und Prozessentwicklung für die direkte Synthese von linearen alpha-Olefinen aus CO2
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Lineare -Olefine (LAO) sind eine der wichtigsten Produktgruppen in der chemischen Industrie. Derzeit werden diese Stoffe durch Steamcracken fossiler Kohlenwasserstoffe oder aus Synthesegas (CO + H2) hergestellt. In vorliegenden Verbundprojekt wird die direkte einstufige Synthese von LAOs aus CO2 und Wasserstoff untersucht. Unter der Maßgabe, die reverse Wasser-Gas-Shift-(rWGS)-Reaktion zur Synthesegaserzeugung aus CO2 und Wasserstoff und die Fischer-Tropsch-to-Olefins-(FTO)-Synthese in einem Reaktor durchzuführen sowie eine in situ-Wasserabtrennung mittels Zeolith-Trennmembranen zu realisieren, soll ein effizienter Synthesepfad für regenerative LAO erreicht werden. Mit diesem Ansatz ergäben sich Vorteile für die chemische Industrie durch die Diversifikation der Rohstoffversorgung. Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung eines Katalysators, der gleichzeitig die rWGS-Reaktion, die FTO-Synthese sowie moderates Cracken erlaubt. Parallel erfolgt die Aufskalierung der Katalysator-Herstellung für den technischen Maßstab unter Berücksichtigung von Formgebung, Stofftransporteigenschaften und mechanischer Stabilität. Die Standzeit des Katalysators ist in Langzeitversuchen zu bestimmen. Darüber hinaus sollen poröse Materialien für die selektive H2O-Adsorption im Arbeitsbereich der rWGS gefunden und charakterisiert werden. Grundlage der Auswahl sind Monte Carlo-Simulationen zur Berechnung der Adsorptionsgleichgewichte einzelner Komponenten und deren Gemischen. Darauf aufbauend wird die Membranherstellung mit dem Projektpartner IKTS abgestimmt. Gefertigte poröse Membranen werden in der Wasserabtrennung aus Gasgemischen getestet und für die Implementierung im Reaktor bewertet.