Entwicklung eines effizienten Katalysators und Prozesskonzepts für die Synthese von Aromaten als chemische Grundstoffe und Oktanzahlbooster aus CO2-neutralem Methanol

Aromaten werden bisher fast ausschließlich aus fossilen Quellen bezogen und finden sich in den verschiedensten Produkten wie Kunststoffen, Kleb- und Schmierstoffen, Farben und Lacken, Medikamenten, Tensiden und Lösungsmitteln wieder. Die Methanol-to-Aromatics-Route (MtA) bietet das Potential, BTX-Aromaten (Benzol, Toluol und Xylol) als wichtige chemischen Rohstoffe und als Kraftstoffbestandteile regenerativ zu erzeugen. Dazu wird Methanol aus regenerativem Synthesegas (H2, CO/CO2) erzeugt und katalytisch in aromatisch Kohlenwasserstoffe umgewandelt. Stand der Technik sind dabei Katalysatoren, welche in kurzer Zeit verkoken, wobei auch die Selektivität hinzu Aromaten stark abnimmt. Im Forschungsvorhaben wird durch eine wissensbasierte Katalysatorentwicklung die Selektivität und die Langzeitstabilität dieser Katalysatoren signifikant erhöht.

Ein vielversprechender Ansatz dafür ist u. a. die Beladung mit Metallpromotoren auf dem Katalysator, welche die Aromatisierungsreaktionen der Kohlenwasserstoffe unterstützen. Gleichzeitig werden Regenerationsstrategien entwickelt und die Aromatenmischungen hinsichtlich ihrer physikochemischen Eigenschaften wie Rußbildungsneigung bei der motorischen Verbrennung sowie die Auftrennung in Reinstoffe für die chemische und pharmazeutische Industrie bewertet. Abschließend wird die Anwendung des MtA-Prozesses mit den modifizierten Katalysatoren in Einzelanlagen und Raffinerieverbünden, unter Betrachtung der Produktauftrennung zu Reinaromaten, durch eine Prozessmodellierung untersucht.

Der IGF-Antrag wurde zur Begutachtung eingereicht.