C4-Innovation: zukunftsweisende Prozess- & Produktentwicklung

Die C4-Verbundproduktion ermöglicht uns die nahezu 100-prozentige Wertschöpfung aus unseren Rohstoffen.

Um den Wert, die Effizienz und die Nachhaltigkeit der C4-Prozeßkette weiter zu steigern, entwickeln wir unsere Verfahren ständig weiter. Als Branchenführer auf diesem Gebiet beschäftigen wir rund 70 Fachleute für Hydroformylierung, Oligomerisation und Veresterung.

Etwa 2/3 unserer aktuellen Produktverkäufe erzielen wir auf der Grundlage eigener Entwicklungen. Unser Know-how schützen wir mit mehr als 240 aktiven Patenten und Patentanmeldungen.

In unserem hochmodernen Anwendungslabor entwickeln unsere Experten neue Weichmacher und arbeiten an verbesserten Formulierungen. Mit unserem technologischen Know-how und unseren modernen Analyse- und Prüfverfahren begleiten und unterstützen wir auch zahlreiche Kundenprojekte.

…in diesem Fall zwar keine Idee von Performance Materials, dennoch war unser Geschäftsgebiet Performance Intermediates zum dritten Mal in Folge für den Evonik-Innovationspreis nominiert. Und die erneute Nominierung zeigt: Wir sind mit unseren Innovationen ganz vorne mit dabei!

Evonik Innovation Award 2018 Nomination ELATUR DPT (pdf, 413 KB)

ROMEO steht für "Reactor Optimisation by Membrane Enhanced Operation" und ist ein neues Reaktorkonzept, das den Energieverbrauch drastisch senken soll.

In Kooperation mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft sind wir im Rahmen des Projektes „ROMEO“ an der Entwicklung eines neuen Reaktorkonzeptes beteiligt, durch das bis zu 80 Prozent Energie und bis zu 90 Prozent Emissionen eingespart werden kann. Die EU Kommission fördert das Projekt mit sechs Millionen Euro im Rahmen des Forschungsprogramms Horizon 2020. Unser Mitarbeiter Prof. Robert Franke ist als globaler Koordinator für das Projekt tätig.

Die öffentliche Forschungsförderung ist ein wichtiges Element der explorativen Technologieentwicklung bei uns. „Die intensive Zusammenarbeit mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft ist eine wichtige Säule auf unserem Weg, unser Chemie Geschäft intelligent zu gestalten“, so Franke. „Durch ROMEO können wir unser Netzwerk weiter ausbauen und unsere Wettbewerbsfähigkeit messen“, so Franke.

Besuchen Sie die offizielle Webseite des Projektes für detaillierte Informationen: ROMEO - Reactor Optimisation by Membrane Enhanced Operation

Evonik baut seine Position als eines der führenden Unternehmen im Bereich der C4 Chemie weiter aus. Vor kurzem startete das größte bisher von Evonik koordinierte, EU-geförderte Projekt MACBETH (Membranes And Catalysts Beyond Economic and Technological Hurdles). Ziel ist es, ein neues Verfahren zur katalytischen Synthese mit entsprechenden Trennanlagen in einem einzigen, hocheffizienten katalytischen Membranreaktor (CMR) zu entwickeln. MACBETH ist das Folgeprojekt des im September 2019 abgeschlossenen Projektes ROMEO (Reactor Optimization by Membrane Enhanced Operation).

Das neu gegründete Projektkonsortium besteht aus 24 Partnern aus zehn verschiedenen Ländern. Es vernetzt so alle Kompetenzen von der Katalyse über Membranen, Träger, Reaktoren, Engineering, Modellierung bis hin zur Perspektive der Endanwender.

„Ganz entscheidend ist es hierbei, dass wir gemeinsam über die Grenzen der Chemie hinausdenken, Wissen teilen und Synergien heben. Dies könnte ein Einzelunternehmen gar nicht leisten. Unser Konsortium vereint ein Know-how, das den angestrebten Durchbruch in der katalytischen Synthese erst ermöglicht,“ sagt Dr. Marc Oliver Kristen, Leiter der Innovationsagentur bei Evonik und Projekt Manager MACBETH.

In einzelnen Teilprojekten wird nun das Konzept des neuen Reaktors auf verschiedene chemische Reaktionen übertragen und umgesetzt. Dazu zählen die Hydroformylierung für Spezialchemikalien, die Wasserstofferzeugung für den Verkehrs-/Stromerzeugungssektor, die Propan-Dehydrierung (PDH) für großvolumige Chemikalien und die bio-katalytische Ölspaltung für biotechnologisch hergestellte Produkte.

Evonik fokussiert sich im Rahmen des Projektes auf die Hydroformylierungsreaktion. In dieser klassischerweise homogen durchgeführten Katalyse werden Olefine mit Synthesegas zu Aldehyden umgesetzt.

Nachhaltigkeit ist dabei ein zentraler Treiber: So wird die angestrebte Reduzierung von Treibhausgas-Emissionen bei großvolumigen industriellen Prozessen bis zu 35% und die Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz bis zu 70 % betragen.

Das neue Reaktordesign garantiert darüber hinaus nicht nur wesentlich kleinere und noch sicherere Produktionsanlagen. Es trägt auch dazu bei, die Führungsrolle im Markt auszubauen, da künftig bei Anlagen dieser Art die Investitionskosten (CAPEX) um bis zu 50 % und die Betriebskosten (OPEX) um bis zu 80 % gesenkt werden können.

„Unser nächstes Etappenziel ist ganz klar: Wir wollen eine Demonstrationsanlage unter realen, industriellen Bedingungen implementieren und betreiben,“ so Prof. Dr. Robert Franke, Projektkoordinator des Gesamtprojekts MACBETH und Leiter der Hydroformylierungsforschung bei Evonik. „Daher werden wir uns nun in der ersten Projektphase von MACBETH auf die Optimierung der verwendeten Bausteine und des finalen Reaktorsystems konzentrieren. Dazu nutzen wir die vielversprechenden Entwicklungen und Ergebnissen aus dem Vorgängerprojekt.“

Erfahren Sie hier kurz und bündig alles über das MACBETH Projekt oder besuchen Sie die offizielle Webseite des MACBETH Projektes.

Im Bereich der Innovation geht man neue Wege und setzt auf gezieltes Monitoring von Prozessen unter Verwendung von spektroskopischen Inline-Analysetechnologien.

Dr. Alexander Brächer, Dr. Thomas Quell und Prof. Dr. Robert Franke optimieren Oxo-Prozesse innerhalb des C4-Verbunds. Dazu werden die bereits vorhandenen Daten zusammengetragen und sinnvoll durch die Erhebung neuer Daten, unter anderem durch Verwendung von spektroskopischen Inline-Analysentechnologien ergänzt. Diese Daten sind die Basis für ein gezieltes Monitoring der Prozesse. Unterstützung erhalten sie herbei von den Kollegen der Verfahrenstechnik (VT-C PAT).

Die konkreten Optimierungen sind sehr umfassend: Die Kombination eines detaillierten Monitorings mit der voranschreitenden Optimierung der eingesetzten Analysenmethoden ermöglicht die Erhebung von relevanten Daten in regelmäßigeren Abständen.

Zwei Technologien sind dazu im Wesentlichen notwendig: Zum einen die Implementierung von vollautomatisierten Inline-Sensoren, zum anderen der Einsatz der Data Analytics Software Suite KNIME, welche seit mehreren Jahren innerhalb der Forschung von Performance Intermediates für unterschiedlichste Zwecke genutzt wird.