Technische Methanolsynthese im Versuchsstand: Heterogene Katalyse bei der Herstellung von Methanol

Methanol ist eine der wichtigsten Grundstoffe der chemischen Industrie und besitzt auch als Treibstoff und Treibstoffzusatz groes Potential. Alleine im Jahr 2008 wurden 44 Millionen Tonnen Methanol produziert. Angesichts dieser enormen Bedeutung besitzen selbst geringfugige Verbesserungen des Produktionsprozesses erhebliches Potential. Sowohl okonomisch als auch okologisch lassen sich durch Verbesserungen der Katalysatoren erhebliche Vorteile erzielen. Um die bestehenden Katalysatoren weiter zu verbessern ist jedoch eine genaue Untersuchung bestehender und neuer Katalysatoren bezuglich Aktivitat und Selektivitat notig. In einer Miniaturanlage wurden im Rahmen dieser Untersuchungen die Oberflchen der Katalysatoren vermessen. Anders als bei klassischen Adsorptionsmessungen wurde jedoch nicht die gesamte Oberflche erfasst, sondern nur die tatschlich katalytisch-aktive Kupferoberflche. Die nicht reduzierten Teile des Mehrkomponentenkatalysatorsystems wurden dabei nicht erfasst, da sie keinen Beitrag auf die katalytische Aktivitt haben. Neben der anfnglichen Kupferoberflche nach der Kalzinierung und Reduzierung des Katalysators wurde der Einfluss von Methanolsynthese unter technischen Bedingungen auf die Oberflche untersucht. Mit verschiedenen Methoden und Fllungsreagenzien hergestellte Katalysatoren wurden so analysiert. Dabei wurde sowohl die Entwicklung der freien Kupferoberflche als auch der katalytischen Aktivitt im untersucht. Im Rahmen dieser Arbeit wurde nicht nur die Abnahme der Oberflche im Laufe einer technischen Methanolsynthese beobachtet, sondern fr einzelne Katalysatoren bemerkenswerte, gegenlufige Effekte whrend der ersten Stunden im Synthesegasstrom.