Die Reaktion findet auf Monolithen statt, deren innere Oberfläche mit dem Katalysator belegt ist. (Bild: Evonik)
Der Reaktor kommt bei der homogenen Katalyse zum Einsatz, bei der Olefine mit Synthesegas in einer Hydroformylierung (Oxo-Reaktion) zu Aldehyden umgesetzt werden. Der neuentwickelte Membranreaktor ist in der Lage, den klassischerweise in zwei Schritten ausgeführten Prozess in nur einem Schritt durchzuführen. Bisher wurde erst die chemische Reaktion durchgeführt und anschließend das Produkt vom Katalysator abgetrennt.
45 Prozent weniger Treibhausgase
Die Vereinfachung des Verfahrens auf nur einen Schritt macht sich dann auch im Energieeinsatz bemerkbar. Der Pilotreaktor ist im Vergleich zum bisher angewandten Verfahren also energie- und ressourceneffizienter und verringert die Treibhausgas-Emissionen um 45%, da eine Verdampfung größerer Mengen des Reaktionsproduktes vermieden wird. Die Reaktion findet nun auf einem Monolithen statt, einer Art Zylinder, dessen innere Oberfläche mit dem Katalysator belegt ist. Das Besondere: außen ist die Membran aufgebracht. Dies führt dazu, dass der Katalysator auf dem Monolithen verbleibt und das Reaktionsprodukt durch die Membran abgetrennt wird.
Noch mehr Energieeinsparung möglich
Das Romeo-Projekt (Reactor Optimization by Membrane Enhanced Operation) ist 2015 gestartet. Der Projektdirektor und und Leiter der Hydroformylierungsforschung bei Evonik, Prof. Dr. Robert Franke, geht davon aus, dass der Membranreaktor zu noch größeren Energieeinsparungen in der Lage ist: „Wir fokussieren uns jetzt darauf, die Technik weiterzuentwickeln. Unser Ziel ist der reguläre Einsatz dieser neuen Technik in unserer Produktion.“ Daher wurde ein EU-gefördertes Folgeprojekt mit dem Namen Macbeth (Membrane And Catalysts Beyond Economic and Technological Hurdles) aufgesetzt. Der Start ist noch für November vorgesehen.
