Evonik entwickelt effizientestes Verfahren zur Herstellung von Methylmethacrylat
Kombination von bewährten Prozessschritten mit neuen Entwicklungen führt zu völlig neuem Verfahren
Evonik entwickelt einen einzigartigen Weg zur Herstellung von Methylmethacrylat (MMA). MMA ist unverzichtbares Vorprodukt für PLEXIGLAS®, wird aber auch für Spezialanwendungen wie Kontaktlinsen oder Klebstoffe genutzt. Den neuen Prozess haben die Evonik-Ingenieure LiMA getauft und damit einen Anspruch manifestiert: LiMA steht für Leading in Methacrylates. „Das Verfahren setzt Maßstäbe, wenn es darum geht, Ressourcen effizient zu nutzen und die Umwelt spürbar zu entlasten“, sagt Steffen Krill, Leiter des Innovationsmanagements Methacrylate bei Evonik. „Mit LiMA haben wir das in vielerlei Hinsicht effizienteste Verfahren für MMA entwickelt.“
Das Verfahren wird derzeit in Darmstadt in einer Pilotanlage getestet. Bereits die ersten Ergebnisse zeigten eine ausgezeichnete Qualität von MMA. „Das Produkt kann problemlos für optische Anwendungen genutzt werden – seit jeher die Königsdisziplin für den technischen Kunststoff“, erläutert Krill.
Für LiMA hat Evonik einzelne Schritte bekannter Verfahren neu kombiniert und mit eigenen Entwicklungen optimiert. LiMA erzielt mithilfe intelligenter Prozessführung und eines effizienten Katalysators Ausbeuten zum Endprodukt von mehr als 90 Prozent. Der deutlich geringere Energiebedarf reduziert die Kohlendioxidemissionen um bis zu 40 Prozent. Die einfache Prozessführung in der Flüssigphase minimiert Abwasserströme sowie technischen Aufwand und Wartungsbedarf. Die weltweit gute Verfügbarkeit der petrochemischen Rohstoffe ist ein weiterer Vorteil dieser Technologie.
Als Ausgangsstoffe für LiMA dienen Ethylen und Methanol. Daraus entsteht in mehreren Reaktionsschritten zunächst Methacrolein. Kern des neuen Verfahrens ist die Umsetzung von Methacrolein in einem Schritt zum Endprodukt Methylmethacrylat. Evonik hat hierfür ein völlig neues Katalysatorsystem entwickelt. Das Verfahren arbeitet komplett in flüssiger Phase und bei moderaten Bedingungen von in der Regel deutlich weniger als 100 Grad Celsius.
Das neue Katalysatorsystem zeichnet sich durch Robustheit und hohe Effizienz aus. Während sich bei anderen Verfahren einzelne Bestandteile eines Katalysators mit der Zeit aus dem Trägermaterial herauslösen können, kommt es bei den LiMA-Katalysatoren nicht zu diesem sogenannten Ausbluten. Für die besondere Stabilität sorgt unter anderem eine Kombination von Metalloxiden. Entscheidende Verbesserungen in der Verfahrenstechnik machen den Katalysator zugleich sehr leistungsfähig. Konsequent werden in den Prozessvorstufen Nebenprodukte und Katalysatorgifte entfernt.
Evonik komplettiert mit LiMA die Palette der im Konzern verfügbaren Synthesewege. Das Unternehmen gehört weltweit zu den führenden Anbietern von Methacrylat-Monomeren, zu denen das MMA zählt. Rund 600.000 Tonnen Methacrylat-Monomere kann Evonik an Produktionsstandorten auf drei Kontinenten herstellen. In der Industrie wird MMA derzeit je nach Region und Rohstoffverfügbarkeit auf unterschiedlichen Wegen hergestellt. Am weitesten verbreitet ist das sogenannte C3-Verfahren. Als Rohstoff dient hier Aceton, aus seinen drei Kohlenstoffatomen leitet sich der Name C3 ab. Isobuten mit vier Kohlenstoffatomen bildet die Basis des C4-Verfahrens. LiMA gehört mit dem Rohstoff Ethylen zu den sogenannten C2-Verfahren.
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