Das Projekt "Verfahren zur Herstellung von Kohlensaeureestern und Polycarbonaten auf der Basis von Kohlendioxid" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayer AG durchgeführt. Es sollen Verfahren erarbeitet werden, die Herstellung von Kohlensaeureestern und Polycarbonaten auf der Basis von Phosgen zu ersetzen durch Verfahren, die von Kohlendioxid ausgehen. Dazu werden 3 Wege untersucht. 1. Umsetzung von Kohlendioxid mit Alkoholen oder Phenolen ueber geeigneten Katalysator. 2. Umsetzung von Kohlendioxid mit Aethylenoxid und Alkoholen zu Dialkylcarbonaten und deren Umesterung mit Phenol zu Diphenylcarbonat oder mit Biphenol zu Polycarbonaten. 3. Umsetzung von Harnstoff mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen oder Phenolen zu Kohlensaeureestern bzw. Polycarbonaten.
Das Projekt "Verfahren zur Herstellung von Kohlensaeureestern und Polycarbonaten auf der Basis von Kohlendioxid" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayer AG durchgeführt. Es sollen Verfahren erarbeitet werden, die Herstellung von Kohlensaeureestern und Polycarbonaten auf der Basis von Phosgen zu ersetzen durch Verfahren, die von Kohlendioxid ausgehen. Dazu werden 3 Wege untersucht. 1. Umsetzung von Kohlendioxid mit Alkoholen oder Phenolen ueber geeigneten Katalysator. 2. Umsetzung von Kohlendioxid mit Aethylenoxid und Alkoholen zu Dialkylcarbonaten und deren Umesterung mit Phenol zu Diphenylcarbonat oder mit Bisphenol zu Polycarbonaten. 3. Umsetzung von Harnstoff mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen oder Phenolen zu Kohlensaeureestern bzw. Polycarbonaten.
Das Projekt "Teilvorhaben 7" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Ernst-Berl-Institut für Technische und Makromolekulare Chemie, Technische Chemie II durchgeführt. 1. Vorhabenziel Ziel ist die Entwicklung innovativer und nachhaltiger chemischer Prozesse, die ein hohes CO2-Fixierungspotenzial, eine hohe Energie-Effizienz und hohe Selektivitäten aufweisen und zudem den Anfall von Abfällen minimieren bzw. vermeiden. Das Fundament dieser radikal neuen Prozesse beruht auf der Entwicklung einer neuen - im Teilprojekt der TUDA - heterogenen Katalysatorgeneration, die die Produktion von monomeren und polymeren Carbonaten unter Verwendung von CO2 als C1-Baustein ermöglichen ('Dream Reaction'). Im vorliegenden Teilprojekt betrifft das die Synthese von DPC (Diphenylcarbonat). 2. Arbeitsplanung Entwicklung heterogener Katalysatoren (Edelmetall/Träger, z.B. mit Pd/AC, ggf. modifiziert durch Zweitmetall und/oder anderer Additive), die eine gute Aktivität, Raum-Zeit-Ausbeute und Standzeit (Katalysatorlaufzeit) zeigen. Damit könnten die Vorteile eines heterogenen Katalysators, nämlich die einfache Abtrennung und ggf. Wiederverwertbarkeit (d.h. erneuter Einsatz, Recyclisierung) genutzt werden. 3. Ergebnisverwertung Bisher sind alternative Prozesse auf CO/CO2-Basis gegenüber den etablierten Herstellungsverfahren unwirtschaftlich, aber neue (hier: heterogene) Katalysatoren stellen die Entwicklung eines ökonomisch und ökologisch effizienteren Prozesses in Aussicht.
Das Projekt "Carbon2Chem-2 L-5 - Carbon2Polymers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Covestro Deutschland AG durchgeführt. Die Erforschung einer möglichen Verwendung von CO aus Kuppelgasen der Stahlindustrie für die Herstellung hochwertiger Kunststoffe soll im Rahmen des Vorhabens 'Carbon2Polymers II' konkret am Beispiel der Herstellung von Polycarbonat aus Diphenylcarbonat (DPC) erfolgen. Bestandteile des Projektes sind zudem eine umfassende Wirtschaftlichkeitsanalyse sowie Ökobilanzierung (LCA). In der vergangenen Förderperiode wurden eine Laboranlage sowie eine Technikumsanlage zur Phosgenerzeugung (Phosgen-Miniplant) errichtet und in Betrieb genommen. In der Labor- und in der Technikumsanlage werden mit Hüttengasen behandelte Katalysatoren unter verschiedenen Bedingungen getestet. Zudem wurden in der ersten Phase von Carbon2Polymers die Versuchsplanung zur Umsetzung des Phosgen mit dem Phenol angepasst und ein bestehender Reaktor ertüchtigt und in Betrieb genommen. In der jetzt anstehenden zweiten Förderphase wird der Einfluss von Begleitstoffen und Korrosion auf die Reaktionskinetik und das Reaktionsnetzwerk der Phosgenierung von Phenol unter bislang unüblichen Bedingungen untersucht. Zudem wird ein Prozessdesign für die großtechnische Umsetzung erarbeitet. Für die dritte Projektphase ist die Implementierung in einem industriellen Technikumsmaßstab angedacht.
Das Projekt "Teilvorhaben 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung durchgeführt. 1. Vorhabenziel Ziel des Projektes - Dream Reactions: Stoffliche CO2-Verwertung - ist es, neue und innovative Ansätze zu entwickeln, die Kohlenstoffdioxid für chemische Synthesen zugänglich macht. In diesem Projektteil soll dazu eine phosgenfreie, wirtschaftlich erfolgreiche Synthese von Diphenylcarbonat-Einheiten, die weiter mit Bisphenol-A zu Polycarbonaten umgesetzt werden können, unter Verwendung von CO2 als C1 Baustein erreicht werden. Ziel ist die Entwicklung innovativer und nachhaltiger chemischer Prozesse, die ein hohes CO2-Fixierungspotenzial, eine hohe Energie-Effizienz und hohe Selektivitäten aufweisen und zudem den Anfall von Abfällen minimieren bzw. vermeiden. 2. Arbeitsplanung Am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung sollen dazu neue heterogene Katalysatoren basierend auf stickstoffhaltigen, hochporösen Kohlenstoffmaterialien und organischen Netzwerken untersucht werden, welche CO2 effektiv fixieren und für die weitere Reaktionen zu Carbonaten aktivieren können. Des Weiteren sollen diese Materialien als heterogene Substrate für Metalle eingesetzt werden, um die Synergien zwischen Metall / stickstoffhaltigem Trägermaterial auf die katalytische Aktivität zu nutzen. 3. Ergebnisverwertung CO2 soll als Alternative zu herkömmlichen C1-Bausteinen etabliert werden. Erzielt werden kann dadurch ein nachhaltiger Umweltschutzeffekt, sowohl durch die Verringerung von CO2-Emission, als auch durch die Entwicklung effizienter phosgenfreier Synthesen, z.B. der DPC-Synthese. Dies führt zur Einsparung von Verfahrensschritten und der Minimierung von Salzen als Koppelprodukt und daher zu einer kostengünstigeren Produktion und zu einem umweltfreundlicheren Produktionsprozess.
Das Projekt "Teilvorhaben 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Technische Chemie und Makromolekulare Chemie durchgeführt. 1. Vorhabensziel 1.Ziel dieses Teilvorhabens ist die Entwicklung von hochaktiven und leicht zu optimierenden Katalysatorsystemen zur Herstellung von OH-funktionalisierten Polyether-Polycarbonat-Polyolen (PPP) unter Verwendung von CO2 als erneuerbarer Kohlenstoffquelle. Weiterhin sollen neue Katalysatorsysteme entwickelt werden, die die Synthese von Diphenylcarbonat (DPC)-Bausteinen unter Verwendung von CO2 ermöglichen. Beiden Zielen inhärent ist die Entwicklung alternativer Synthesewege zu den genannten Produkten unter Vermeidung des Gefahrstoffes Phosgen. 2. Arbeitsplanung 2.Für die PPP-Synthese werden zunächst homogene Katalysatoren -vorzugsweise einkernige Übergangsmetallkomplexe mit den Metallen Zink, Nickel und Eisen- entwickelt, die in Lewis-sauren ionischen Flüssigkeiten als Reaktionsmedium gehandhabt werden. Diese ionischen Flüssigkeiten werden ebenfalls synthetisiert und charakterisiert. Im Anschluss an die Katalysatorsynthese werden die Katalysatorsysteme mit spektroskopischen und gegebenenfalls röntgenographischen Methoden charakterisiert und anschließend Katalysereaktionen durchgeführt, um die Initial-Performance der Katalysatoren zu bestimmen. Auf Grundlage dieser Ergebnisse werden die Katalysatorsysteme dann optimiert. Alle nötigen off- und gegebenenfalls online-Analytikmethoden (NMR, GC/HPLC, MS, IR, UV, GPC) werden gegebenenfalls entwickelt oder angepasst. Bei der DPC-Synthese kommt das o.g. Verfahren analog zum Einsatz, wird allerdings auf die Synthese von Nanopartikel-Katalysatoren erweitert, bzw. dieses steht dort im Vordergrund. 3. Ergebnisverwertung 3. Die Anmeldung von Schutzrechten sowie die Publikation der Ergebnisse auf nationalen und internationalen Tagungen sowie in einschlägigen Fachzeitschriften wird angestrebt.
Das Projekt "Carbon2Chem-2 L-5 - Carbon2Polymers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Kohlenforschung durchgeführt. Die Erforschung einer möglichen Verwendung von CO aus Kuppelgasen der Stahlindustrie für die Herstellung hochwertiger Kunststoffe soll im Rahmen des Vorhabens 'Carbon2Polymers II' konkret am Beispiel der Herstellung von Polycarbonat aus Diphenylcarbonat (DPC) erfolgen. Bestandteile des Projektes sind zudem eine umfassende Wirtschaftlichkeitsanalyse sowie Ökobilanzierung (LCA). In der ersten Phase des Carbon2Polymer Projekts wurde vom MPI KOFO hauptsächlich die Adsorption von Cl2 auf kommerziellen Aktivkohlen quantitativ untersucht. In der zweiten Phase soll nun das Wissen um den Mechanismus der Phosgensynthese aus Cl2 und CO qualitativ erweitert und vertieft werden. Dazu gehört die Synthese weiterer Modellmaterialien sowie die Erweiterung der am MPI KOFO befindlichen Analytik, um Aktive Zentren für die Phosgensynthese und Deaktivierungsmechanismen aufzuklären. Darüber hinaus wird der Einfluss der im Konvertergas befindlichen Begleitstoffe auf den Katalysator und die Adsorption von Cl2 untersucht.
Das Projekt "Carbon2Chem-2 L-5 - Carbon2Polymers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Aachener Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik durchgeführt. Die Erforschung einer möglichen Verwendung von CO aus Kuppelgasen der Stahlindustrie für die Herstellung hochwertiger Kunststoffe soll im Rahmen des Vorhabens 'Carbon2Polymers II' konkret am Beispiel der Herstellung von Polycarbonat aus Diphenylcarbonat (DPC) erfolgen. Bestandteile des Projektes sind zudem eine umfassende Wirtschaftlichkeitsanalyse sowie Ökobilanzierung (LCA). In der vergangenen Förderperiode wurde bereits ein ökologisches Potential für die Umsetzung von Konvertergas zu Polycarbonat über die Phosgenierung von Bisphenol A nachgewiesen. In der zweiten Förderphase wird daher ein Prozessdesign für die direkte großtechnische Umsetzung von Konvertergas zur Phosgenerzeugung erarbeitet. Im Fokus stehen dabei der Einfluss hoher Inertgasmengen und von Begleitstoffen auf Apparate und Prozess sowie der Einfluss von Begleitstoffen auf das Endprodukt Polycarbonat. In Phase I erarbeitete Methodiken aus den Bereichen Conceptual Design, Reaktormodellierung, quantenchemischen Modellierung und LCA werden hierzu angepasst, weiterentwickelt und angewendet. Ergebnisse aus den in Förderperiode I aufgebauten Labor- und Technikumsanlagen zur Phosgenherstellung werden durch Modellbildung interpretiert und apparatetechnisch skalierbar gemacht um in der dritten Projektphase in die Implementierung in einem industriellen Technikumsmaßstab zu gehen. Das Prozessdesign für die großtechnische Umsetzung wird entwicklungsbegleitend ökologisch mit Hilfe des Life Cycle Assessments (LCA) evaluiert, um bereits frühzeitig die Nachhaltigkeit des Prozessdesigns sicherzustellen.
Das Projekt "Carbon2Polymers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Covestro Deutschland AG durchgeführt. Die Erforschung einer möglichen Verwendung von CO aus Kuppelgasen der Stahlindustrie für die Herstellung hochwertiger Kunststoffe soll im Rahmen des Vorhabens 'Carbon2Polymers II' konkret am Beispiel der Herstellung von Polycarbonat aus Diphenylcarbonat (DPC) erfolgen. Bestandteile des Projektes sind zudem eine umfassende Wirtschaftlichkeitsanalyse sowie Ökobilanzierung (LCA).
Das Projekt "Teilvorhaben 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Katalyse e.V. an der Universität Rostock durchgeführt. 1. Vorhabenziel Ziel des Projektteils Verwendung von CO2 zur Diphenylcarbonat (DPC)-Synthese an dem LIKAT mitarbeitet ist die phosgenfreie, wirtschaftlich erfolgreiche Synthese von DPC-Einheiten, die weiter mit Bisphenol-A, dem mit Abstand bedeutendsten Monomer für Polycarbonate, zu Polycarbonaten umgesetzt werden. Diese hier angestrebte Dream Reaction beinhaltet sowohl die Vermeidung von Phosgen als auch die Fixierung von CO2, beides aus ökologischer und ökonomischer Perspektive von großem Interesse. 2. Arbeitsplanung Der Arbeitsplan orientiert sich an der in der Gesamtvorhabensbeschreibung dargestellten Planung. Daran angelehnt sind für das Teilvorhaben des LIKAT folgende Arbeitspakete (SP1 AP 1.1-1.5 und SP2 AP 2.5 sowie SP 3) definiert. Die Arbeiten werden in enger Kooperation mit den Projektpartnern durchgeführt. 3. Ergebnisverwertung Die im Rahmen dieses Projektes erarbeiteten Ergebnisse sollen in Publikationen und Patenten veröffentlicht werden. Die in diesem Projekt durchgeführten Studien beschäftigen sich mit generischen Problemen des Einbaus von CO2 in Kondensationspolymere und können deshalb kurzfristig nach Projektende vielfältige wissenschaftliche Folgeprojekte und/oder weiterführenden Entwicklungen anstoßen.
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