Herstellung von Methanol aus Kohlendioxid

Wasserstoff erfordert Energieverbrauch. Derzeit gibt es im Inland ein ernsthaftes Problem mit dem Verlust von Strom durch Wind- und Solarenergieerzeugung. Man kann Strom nutzen, um Wasserstoff herzustellen. Island nutzt die Gezeitenenergie zur Stromerzeugung und gewinnt anschließend Wasserstoff durch Elektrolyse

Derzeit befinden sich die größten Projekte zur Herstellung von Methanol sowie zur Umwandlung von Kohle in Olefine hauptsächlich im Binnenland. Gibt es vielleicht eine geeignete Lösung?

Das Shanghai Advanced Institute für Forschung hat in Zusammenarbeit mit der Shanghai Huayi Group eine industrielle Demonstrationsanlage zur Herstellung von Methanol aus Kohlendioxid durch Hydrogenisierung entwickelt. Autor/Quelle: Datum: 12.07.2016. Klickzahlen: 7. In den letzten zwei Jahren haben das Shanghai Advanced Institute für Forschung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften sowie die Shanghai Huayi Group gemeinsam an der Entwicklung der Technologie zur industriellen Herstellung von Methanol aus Kohlendioxid durch Hydrogenisierung gearbeitet. Auf der Grundlage von Tests mit einem einzelnen Rohr, bei denen eine Betriebsdauer von fast 1200 Stunden erreicht wurde, haben das Entwicklerteam sowie die Konstruktionsabteilung kürzlich ein Technologiepaket für die Umwandlung von Kohlendioxid in Methanol mit einer Kapazität von 100.000 bis 300.000 Tonnen pro Jahr entwickelt. Die Synthese von Methanol durch Hydrierung von Kohlendioxid ermöglicht es einerseits, aus CO2 Chemikalien herzustellen und somit eine Kreislaufnutzung der Kohlenwasserstoffquellen zu erreichen ； Andererseits kann es mit der Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse aus erneuerbaren Energien sowie der Chlor-Alkali-Industrie verbunden werden, um die Lagerung von Wasserstoffspeichern zu ermöglichen. Dieser Prozess hat einst weltweit zu umfangreichen Diskussionen über eine „Methanolwirtschaft“ geführt. Derzeit weisen die Katalysatoren zur Herstellung von Methanol aus Kohlendioxid jedoch Probleme hinsichtlich Umwandlungsrate und Selektivität auf. Deshalb arbeiten verschiedene Unternehmen und Forschungseinrichtungen im In- und Ausland – wie Topso in Dänemark, die Kansai Electric Power Company sowie Mitsubishi Heavy Industries in Japan, die Ruhrchemie in Deutschland und das Korea Institute of Science and Technology – an effizienteren Katalysatoren sowie den dazugehörigen Technologien. Mit der Unterstützung des Wissenschafts- und Technologieprogramms des Ministeriums für Wissenschaft und Technologie, des strategischen Programms für Kernenergie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften sowie von Schwerpunktprojekten des Wissenschaftsamts der Stadt Shanghai konnte das Team des Shanghai Advanced Research Institute auf der Grundlage umfassender Forschungen zum Aktivierungsmechanismus von CO2 die entscheidenden Probleme im Prozess der Serienproduktion von Katalysatoren lösen. Durch die Zusammenarbeit mit der Shanghai Huayi Group konnte außerdem ein reibungsloser Ablauf des gesamten Pilotprozesses gewährleistet werden. Derzeit wurde bereits das Technologiepaket für die Herstellung von Methanol aus Kohlendioxid in einer Menge von 100.000 bis 300.000 Tonnen pro Jahr erstellt. Dieses Paket wurde von einem Expertengremium geprüft und als geeignet für eine großtechnische kommerzielle Anwendung angesehen. Bislang wurden bereits **10 Patente für diese Technologie angemeldet. Die Leistung des Katalysators sowie die Ergebnisse der Tests mit einzelnen Rohren übertreffen die derzeit veröffentlichten Werte. Dies wird den Industrialisierungsprozess der Technologie zur Herstellung von Methanol aus Kohlendioxid und Wasserstoff vorantreiben und eine mögliche Lösung für die Nutzung von Kohlendioxid-Ressourcen in unserem Land bieten.

Das Institut für Kohleverarbeitung in Shanxi veranstaltete eine Besprechung zur Besprechung der Fortschritte in der Forschung im Rahmen des wichtigen Projekts zur Nutzung von Kohle als Rohstoff – insbesondere zur chemischen Umwandlung von Kohlendioxid zu wertvollen Produkten. Autor/Quelle: Datum: 12.07.2016. Klickzahlen: 3. Am 23. Juni organisierte das Institut für Kohleverarbeitung in Shanxi diese Besprechung. Die Konferenz wurde von dem Projektleiter, Forscher Wang Junwei, sowie vom leitenden Wissenschaftler, Forscher Tan Yisheng, geleitet. Vertreter des Ministeriums für Wissenschaft und Technologie der Provinz Shanxi sowie Partner wie die Shanxi-Universität und die Lu’an-Gruppe nahmen teil. Guo Jiulin, Leiter der Abteilung für soziale Entwicklung im Ministerium für Wissenschaft und Technologie der Provinz Shanxi, sprach zuerst. Er betonte die Bedeutung der Umwandlung und Nutzung von Kohlendioxid für die Entwicklung einer kohlenstoffarmen Wirtschaft in der Provinz Shanxi und hoffte, dass das Institut für Kohleverarbeitung in Shanxi zu den Bemühungen zur Verringerung des Kohlenstoffausstoßes beitragen würde. Anschließend berichteten die Leiter der einzelnen Projekte im Rahmen des Projekts „Chemische Umwandlung und Nutzung von Kohlendioxid mit hohem Mehrwert“ ausführlich über den Fortschritt der an ihren Projekten geleisteten Arbeiten. Im Bereich der Synthese von Methanol durch Hydrogenierung von CO2 wurden Tests mit einem 5-Liter-Rohr durchgeführt. Die Umwandlungsrate von CO2 sowie die Selektivität für Methanol lagen jeweils bei über 50 % bzw. 80 % ； Durch die Herstellung von Polyurethanen aus CO2 wurde die Synthese verschiedener cyclischer Carbonate ermöglicht. Es wurde außerdem ein Verfahren zur Herstellung von Präpolymeren entwickelt. Die hergestellten, nicht-isocyanatbasierten Polyurethane weisen eine Zugfestigkeit von 10–40 MPa sowie eine Dehnung von 10% bis 180% auf ； Beim synthetischen Isomeralkan liegt das Verhältnis i-HC/t-HC bei über 80% ； Bei der CO2-Mineralisierung zur Herstellung von wässrigem Magnesiumcarbonat liegt der Kohlenstoffgehalt bei über 93 %. Projektexperten wie Ma Guozhang, Cheng Fangqin, Liao Hongqiang und Shen Wenzhong diskutierten ausführlich mit den Forschern die konkreten Probleme bei der Projektforschung und gaben viele wertvolle Vorschläge und Empfehlungen. Sie ermutigten alle, bei der Erledigung der wissenschaftlichen Aufgaben auch darauf zu achten, die Ergebnisse in die Praxis umzusetzen und deren industrielle Verwertung aktiv voranzutreiben. Nachdem er den Bericht angehört hatte, zeigte Guo Jiulin Zufriedenheit mit den guten Fortschritten bei den einzelnen Projekten. Er lobte die Arbeit des Instituts für Kohlechemie in Shanxi im Bereich der Umwandlung und Nutzung von CO2. Zudem schlug er vor, die technischen Probleme, die bei der Umsetzung der Projekte auftreten, genauer und umfassender zu analysieren, um so möglichst bald praktikable Lösungen für eine kostengünstige und großskalige Umwandlung sowie Nutzung von CO2 zu finden. Jiang Dong, Leiter der Abteilung für wissenschaftliche Entwicklung am Shanxi Coal Chemistry Institute, dankte den Leitern des Wissenschaftsministeriums der Provinz Shanxi sowie den zuständigen Experten für ihre wertvollen Vorschläge zu dem Projekt. Zudem lobte er sehr positiv die Tagung zur Bewertung des Fortschritts bei den wichtigen wissenschaftlichen Projekten in der Provinz Shanxi, die zum ersten Mal vom Shanxi Coal Chemistry Institute veranstaltet wurde. Er betonte, dass bei der Projektforschung nicht nur auf die Erforschung und Verbesserung von Technologien geachtet werden sollte, sondern auch darauf, die bisherigen Fortschritte zu bewerten, die zentralen Probleme zu erkennen und so den reibungslosen Ablauf des Projekts zu gewährleisten.

Unzuverlässig. Ein wenig blasen geht. Aber der wahre Wert wird wohl nicht ausreichen. Es sei denn, Wasserstoff kostet nichts. Energieverzicht ist eine gute Lösung – wie viel?

Wenn die Kohlenstoffsteuer erhöht wird und die Stromkosten sinken, zusammen mit Subventionen, dann ist das viel besser. Was die Verringerung der Kohlenstoffemissionen angeht, suchen Länder auf der ganzen Welt nach wirtschaftlichen Lösungen – im Moment sind sie noch dabei, diese zu finden