Technische Universität Dortmund - Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen - Lehrstuhl für Technische Chemie
Emil-Figge-Str. 66
44227 Dortmund

22006705

01.09.2005

Im Rahmen dieses Projektes wurde die katalytische Umsetzung von Glycerin zu kurzkettigen Oligomeren, vorzugsweise zu linearen Isomeren des Di- und des Triglycerins, untersucht. Ziel war das Auffinden geeigneter Heterogenkatalysatoren, um ein aufwändiges Abtrennen des Homogenkatalysators von der Produktmischung zu vermeiden. Dazu wurden verschiedene mögliche Katalysatoren evaluiert und Versuche sowohl in diskontinuierlicher als auch in kontinuierlicher Fahrweise durchgeführt. Eine spezielle Analytik auf Basis der Gaschromatographie ermöglichte dabei gezielte Angaben sowohl zum Umsatz als auch zur Selektivität. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die untersuchten Heterogenkatalysatoren die gewünschte Reaktion in unterschiedlichem Maße ermöglichen. So zeigen Katalysatoren auf der Basis von Zeolithen oder mesoporösen Molekularsieben sehr hohe Selektivitäten, solche auf der Basis von Hydrotalciten und Metalloxiden dagegen eine geringere Selektivität. Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass die Verteilung der Isomere des Diglycerins durch die Wahl des Katalysators stark beeinflusst werden kann. Die in Langzeitversuchen getesteten Katalysatoren zeigten auch nach einer Reaktionsdauer von 100 Stunden immer noch eine sehr hohe Aktivität, die sich in einigen Fällen nur geringfügig von der der neu eingesetzten Katalysatoren unterscheidet. Als problematisch hat sich bei der Verwendung der heterogenen Katalysatoren das Leaching erwiesen. Bei solchen Katalysatoren, die es gänzlich vermeiden können, liegen nur sehr geringe Selektivitäten vor. Bei den anderen werden Metallkonzentrationen erreicht, die Werte in der Größenordnung von 1000 ppm erreichen.

Ziel ist ein neues Verfahren zur selektiven katalysierten Umsetzung von Glycerin zu niedermolekularen Glycerinoligomeren, speziell zu Diglycerin. Diese sind als Zielprodukte mit bedeutsamen Anwendungen z.B. in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Schmierstoff-Industrie interessant. Glycerin ist als Rohstoff in großen Mengen verfügbar, weil es zwangsläufig als Koppelprodukt bei der Herstellung von Biodiesel aus Raps anfällt. Zunächst sollen heterogene Katalysatoren weiterentwickelt werden, die bei hohem Glycerin-Umsatz möglichst selektiv die Bildung des Diglycerins bewirken. Nach einem neuen, kontinuierlich laufenden Verfahren hergestelltes Diglycerin lässt eine hochwertige Qualität erwarten.