Dr. Alireza Haji-Begli
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31.08.2002

Durch experimentelle Untersuchung und Simulation der einzelnen Prozesseinheiten wurden die Voraussetzungen für ein Verfahrenskonzept zur katalytischen reduktive Aminierung von Isomaltulose mit Alkylaminen erarbeitet. Das zentrales Ziel - die Erzielung einer hohen Produkt-Raum-Zeit-Ausbeute im kontinuierlichen Betrieb - wurde erreicht. Die Katalysator-Desaktivierung und die damit verbundene geringe Lebensdauer des Katalysators - das wesentliche Problem des Verfahrens - wurde nach Untersuchung unterschiedlicher Möglichkeiten der Katalysatoraktivierung deutlich verringert. Darüber hinaus erfolgte eine bessere Aufklärung des Reaktionsmechanismus. Ein systematisches Katalysator-Screening - insbesondere von Festbett- und Suspensionskatalysatoren - ergab, dass ein Pd/C-Suspensionskatalysator die beste Performance zeigte. In einer automatisierten, kontinuierlich betriebenen, Hydrieranlage konnten Reaktionsbedingungen gefunden werden unter denen sich die Desaktivierung dieses Katalysators über einen Zeitraum von ca. 1000 h Reaktorlaufzeit weitgehend zurückdrängen lässt und ökonomisch vielversprechende Produkt-Raum-Zeit-Ausbeuten erzielt werden können. Auf der Basis dieser Ergebnisse konnte ein weiterentwickeltes Verfahrenskonzept aufgestellt werden. Für die weitere Entwicklung bis zur technischen Realisierung sind aber noch zahlreiche Fragen zu klären und Probleme zu lösen, bis alle für die Planung einer chemischen Produktionsanlage erforderlichen Daten zusammengetragen sind. Dies betrifft insbesondere noch notwendige Untersuchungen zum Einsatz von Fettamingemischen, zur Katalysator-Standzeit, zur Realisierung einer Rührkesselkaskade, zur Produktaufarbeitung und zur Eduktrückführung. Hierzu ist der Aufbau und Betrieb einer integrierten Pilotanlage notwendig.

Für die Herstellung von Tensiden vom Typ N-n-Dodecyl-isomaltamin-1 durch reduktive Aminierung von Isomaltulose/Dodecylamin mit Wasserstoff soll die Textur eines palladiumbasierten Katalysators optimiert und die Bruttokinetik der reduktiven Aminierung ermittelt werden. Weiterhin soll die Basis für eine Machbarkeitsstudie, welche die Voraussetzung für die Planung einer integrierten Pilotanlage darstellt, durch experimentelle Untersuchung und Simulation der einzelnen Prozeßunits erarbeitet werden. Die Arbeiten sollen in Zusammenarbeit mit der TU Darmstadt, Institut für chemische Technologie, durchgeführt werden und schließen an das Vorläuferprojekt FKZ: 95 NR 160-F an.