Die Verbesserung der oxidativen Dehydrierung von Ethan

Vereinfacht ausgedrückt, sind Katalysatoren Substanzen, die chemische Reaktionen beschleunigen. Sie sind besonders hilfreich für Industriezweige in Bezug auf Kunststoffe, Pharmazie und weitere. Um den europäischen Akteuren in diesem Bereich einen Vorteil zu verschaffen, wurde durch das GROWTH-Programm das COMBICAT-Projektkonsortium mit einer Zeitdauer von dreieinhalb Jahren eingerichtet.

Die an COMBICAT Beteiligten wollten den Entwicklungsprozess für neue Katalysatoren beschleunigen. Zu ihrem Ansatz gehörte die Anwendung eines mathematischen Verfahrens, der kombinatorischen Analyse. Besondere Beachtung erhielten Katalysatoren für die oxidative Dehydrierung von Ethan (Oxidative Dehydrogenation of Ethane, ODHE).

In der niederländischen Niederlassung von DSM als einem multinationalen COMBICAT-Partner benutzte man kombinatorische Verfahren zur Überprüfung von 4 Generationen von 60 Katalysatoren in einem relativ kurzen Zeitraum. Der Prozess wurde durch einen keramikverkleideten Inertreaktor mit 64 Kanälen unterstützt. Die Umweltbedingungen wie auch der Entstehungsgrad von Ethylen wurden streng überwacht.

Bei DSM stellte man fest, dass Chrom (Cr), Kobalt (Co), Mangan (Mn) und Gold (Au) am leistungsfähigsten waren, während Zirkonium (Zr), Kupfer (Cu) und Gallium (Ga) sich als weniger effektiv erwiesen. Aluminiumoxid (Al2O3) wurde als optimaler Träger für die neuen Katalysatoren bestimmt. Zwar entstand aus der Kombinationsmatrix keine einzelne Lösung, aber der erzielte Ethylenertrag von 16,5 % war beeindruckend.

Die Vermittlung und Nutzung dieser Ergebnisse hilft der europäischen Chemieindustrie, um auf dem umkämpften Weltmarkt zu bestehen.