Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Biobasierte Herstellung von Intermediaten für Polyurethane (Bio4PUR)

Anschrift
Covestro Deutschland AG - PUR-INN-CAT, CHEMPARK B103
51373 Leverkusen
Kaiser-Wilhelm-Allee 60
Kontakt
Dr. Gernot Jäger
Tel: +49 175 313-4684
E-Mail: gernot.jaeger@covestro.com
FKZ
22010215
Anfang
01.09.2016
Ende
28.02.2019
Aufgabenbeschreibung
Anilin ist eine wichtige Basischemikalie und es werden weltweit jährlich etwa fünf bis sechs Millionen Tonnen Anilin produziert. Die Gesamtmenge steigt dabei jährlich um durchschnittlich etwa fünf Prozent. Mit einer Produktionskapazität von rund einer Million Tonnen gehört Covestro zu den führenden Produzenten. Anilin ist der Hauptbestandteil von Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), aus dem Polyurethan-Hartschaum hergestellt wird, ein hocheffizienter Dämmstoff für Gebäude und Kälteanlagen. Die Industrie gewinnt Anilin derzeit aus Benzol, welches ein erdölbasierter Rohstoff ist. Der Wechsel zu einer Anilinproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe (z.B. Biomasse) hätte mehrere Vorteile: eine deutliche Reduzierung des CO2-Fußabdrucks von Anilin und Folgeprodukten, eine geringere Abhängigkeit von fossilen Ressourcen und Marktschwankungen sowie die Schonung fossiler Ressourcen. Das FuE-Projekt zielte auf die Herstellung von Anilin aus biobasierten Rohstoffen ab. Im Jahr 2016 bildete ein interdisziplinäres Team bestehend aus Experten aus Wissenschaft und Industrie die Basis für dieses Projekt: Institut für Bioverfahrenstechnik (Universität Stuttgart), Institut für Mikrobiologie (Universität Stuttgart), RWTH Aachen/CAT Catalytic Center, Bayer AG und Covestro Deutschland AG.
Ergebnisdarstellung
Im Rahmen des Projektes wurden die katalytischen Schritte zur Umsetzung des nachwachsenden Rohstoffs (üblicherweise Glucose) zum Anilin erheblich optimiert. Im Bereich der mikrobiologischen Stammentwickung, dem ersten Umsetzungsschritt, konnten die relevanten Performance-Kenngrößen (Titer, Ausbeute und Fermentationszeit) deutlich verbessert werden. Auch im Bereich der Gesamtprozessentwicklung wurden wesentliche Fortschritte für die industrielle Nutzbarkeit des Verfahrens gemacht. So konnte der Prozess mehrfach in einen 100 L Fermenter übertragen werden und damit große Schritte in Richtung erfolgreichem Scale-up gegangen werden. Das aus diesen Versuchen gewonnene Zwischenprodukt wurde in den nachfolgenden Aufarbeitungs- und Umsetzungsschritten zu spezifikationsgerechtem Anilin weiterverarbeitet. Mit Hilfe der gewonnenen Versuchsdaten lassen sich die Aufarbeitungs- und Umsetzungsschritte für größere Maßstäbe auslegen. Das hergestellte Anilin wurde im Rahmen des Projektes zu MDI und anschließend Hartschaum umgesetzt. Die erhaltenen Hartschaummuster zeigten keine Abweichungen im Vergleich zum petrobasierten Hartschaum auf.

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