Das Projekt "Teilvorhaben 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dortmund, Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen, Lehrstuhl für Technische Chemie A (Chemische Prozessentwicklung) durchgeführt. Im vorliegenden Teilprojekt 'Ameisensäure-Miniplant' soll die übergangsmetallkatalysierte Umsetzung von Wasserstoff und Kohlendioxid zu Ameisensäure in ein kontinuierliches Verfahren im kleinen Maßstab umgesetzt werden. Mit Hilfe der Flüssig-Flüssig-Zweiphasentechnik soll die Produktphase kontinuierlich aus dem Prozess entfernt werden, während die Katalysatorphase immer wieder recyclisiert wird. Die Miniplant soll das Basic Design für eine Produktionsanlage liefern und eine erste Kostenabschätzung des Gesamtverfahrens ermöglichen. Im ersten Abschnitt werden die Edelmetallkatalysatoren (insbesondere basierend auf Rh, Ru und Ir) im Labormaßstab getestet und in verschiedenen Lösungsmittelsystemen auf Aktivität und Recyclefähigkeit hin untersucht. Für das optimale System wird anschließend die Miniplant ausgelegt, aufgebaut und in Betrieb genommen. Dabei sind sowohl der Reaktionsteil, als auch mehrere Separationsschritte aufeinander abzustimmen, um ein spezifikationsgerechtes Produkt zu gewährleisten. Im dritten Abschnitt wird in Abhängigkeit von der Reinheit der Einsatzgase die optimale Fahrweise der Miniplant ermittelt, die Katalysatorstandzeit über längere Reaktionszyclen hinweg untersucht und aufbauend auf dem R und I-Fließbild und den Mengen- und Energiebilanzen die Kostenrechnung durchgeführt.
Das Projekt "PROFORMING - Ressourcen- und Energieeffiziente Reaktionen für die Chemische Industrie - PROzessinnovationen für die HydroFORMylieruNG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dortmund, Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen, Lehrstuhl für Technische Chemie A (Chemische Prozessentwicklung) durchgeführt. Im vorliegenden Teilprojekt 'Miniplant-Auslegung, Aufbau, Betrieb und Optimierung für die Hydroformylierung' soll die übergangsmetallkatalysierte Hydroformylierung von Alkenen zu Aldehyden und/oder Alkoholen in ein kontinuierliches Verfahren im Kleinmaßstab umgesetzt werden. Für die neu entwickelten Iridium-, Ruthenium-, Palladium- und/oder Eisen-Katalysatoren soll gleichzeitig ein effizientes Recyclingsystem entwickelt und in der Miniplant validiert werden. Dabei soll insbesondere die Flüssig-Flüssig-Zweiphasentechnik Verwendung finden. Mit Hilfe eines Online-Gaschromatographen soll die Steuerung der Anlage optimiert und eine bestmögliche Parameterkonfiguration ermittelt werden. Die Miniplant soll das Basic Design einer zukünftigen Produktionsanlage liefern und eine Kostenabschätzung des Gesamtverfahrens ermöglichen. Zur Analytik der komplexen Reaktionsfolge wird als erstes eine umfassende GC- und LC-Methodenentwicklung stattfinden. Um die Miniplant, sowohl die Reaktions- als auch die Separations-Einheiten, optimal auslegen zu können, muss dann eine intensive Untersuchung der Reaktionskinetik erfolgen. Schließlich ist die Miniplant auszulegen, zu erstellen und in Betrieb zu nehmen. Durch umfassende Untersuchungen an der Miniplant sollen die entscheidenden Grundlagen gelegt werden für die Entwicklung einer neuen ressourceneffizienten Hydroformylierungstechnik auf Basis kostengünstiger und nachhaltiger Katalysatorsysteme.