CooMet
Innovativer Ansatz zur CO₂-basierten Methanolsynthese mit Membrantechnologie
Die Methanolsynthese ist ein bereits seit über 100 Jahren bekannter Prozess der heterogenen Katalyse. Dabei wurde zunächst noch Kohlenstoffmonoxid an robusten Katalysatoren Cr2O3/ZnO bei Drücken bis 300 bar hydriert. Mittlerweile sind Cu/ZnO/Al2O3-Katalysatoren und Prozessdrücke von ca. 50 bar Standard. Aktuell steht die Nutzung von CO2 als Kohlenstoffbaustein für die Methanolsynthese im Fokus der Forschung. Bei der Umstellung von CO auf CO2 entsteht jedoch Wasser als Koppelprodukt, welches sich nicht nur desaktivierend auf den Kupfer-Katalysator auswirkt, sondern auch den Gleichgewichtsumsatz auf circa 30 % CO2 limitiert. Im Rahmen des Projekts wird die selektive Entfernung von Wasser mithilfe katalytischer Membran auf Zeolithbasis untersucht. Diese Prozessintensivierung durch Verschaltung von Reaktion und Separation führt zu höheren Umsätzen, Selektivitäten und Reaktionsgeschwindigkeiten. Gleichzeitig entfällt damit die energieaufwändige Destillation des H2O/CH3OH-Gemisches, was ökonomische Vorteile bietet.
Abbildung: Schematische Darstellung der Membran mit Reaktion und Stofftrennung (links) und REM-Aufnahme einer Zeolithmembran auf Al2O3 (rechts)
Ansprechpartner: Johannes Lehmann M.Sc.
Projektstart: 11/2023
Finanzierung: Haushaltsmittel