Hydrierung von Fettsäuremethylestern zu gesättigten Fettalkoholen

Im Rahmen der Dissertation von Stephan Würkert (Universität Bayreuth, 2006) wurde in Kooperation mit der Cognis Deutschland GmbH & Co. KG (Düsseldorf) die Reaktionskinetik der Hydrierung von Fettsäuremethylestern zu Fettalkoholen untersucht. Technisch wird diese Reaktion heterogen katalysiert und unter hohem Druck (> 200 bar) in Rieselbettreaktoren durchgeführt. Daher bestand die wesentliche Zielsetzung darin, eine zuverlässige Methodik für das Scale-up von Rieselbettreaktoren zu entwickeln und experimentell zu validieren. Während am Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik der Universität Bayreuth die kinetischen Messdaten mit einem absatzweise betriebenen Autoklaven erhoben wurden, konnten bei der Cognis Deutschland GmbH & Co. KG Versuche mit einem Einzelrohrreaktor im Pilotmaßstab durchgeführt werden. Auf Basis aller Messungen wurde schließlich ein wandgekühlter Reaktor im produktionsnahen Maßstab modelliert. Anhand der Messdaten aus dem Labor ließ sich ein formalkinetisches Modell aufstellen, um die wesentlichen Reaktionsschritte (Hydrierungen, Umesterungen) in Abhängigkeit von Druck, Temperatur und Flüssigkeitszusammensetzung zu beschreiben. Darüber hinaus wurde der Einfluss der Porendiffusion quantifiziert, indem die Größe der Katalysatorpartikel variiert wurde. Im Anschluss wurden isotherme Versuche im Pilotmaßstab durchgeführt, um die Benetzung sowie die effektiven Reaktionsraten im Rieselbettreaktor abzuleiten.