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2015|16 Jahresbericht Fraunhofer IGB - VERFAHRENSSKALIERUNG ZUR HERSTELLUNG VON BIOAROMATEN AUS LIGNIN

9 4 VERFAHRENSSKALIERUNG ZUR HERSTELLUNG VON BIOAROMATEN AUS LIGNIN Daniela Pufky-Heinrich, Björn Rößiger, Robert Röver, Gerd Unkelbach Lignin als biobasierter Rohstoff ur rzeugung von asischemikalien fokussieren aktuelle nt- icklungen auf flanzliche iomassen, die nicht als e ens- mittel oder zur e ensmittelherstellung so ie als Futtermittel ver endet erden und als ohstoff zu ett e er sfähigen Preisen zur erfügung stehen Hier ei s ielen ignocellulosen ie Holz eine esentliche olle Grundsu stanz des Holzes ist ne en ellulose das ignin s ird in den flanzlichen ell änden einge aut und verleiht dem Holz seine Festigkeit erzeitige erfahren zur Herstellung chemisch technischer Produkte aus lignocellulosehaltigen Rohstoffen sind jedoch weitestgehend auf die Gewinnung von Zellstoff ausgerichtet und nicht auf die ganzheitliche utzung aller Inhaltstoffe aus- gelegt In der ellstof ndustrie fallen ährlich elt eit et a 50 Mio Tonnen Lignin als Nebenprodukt an, überwiegend in Form des sogenannten raftlignins er Gro teil dieses ignins ird isher vor allem energetisch genutzt und direkt in den ellstoff erken ver rannt In geringem Umfang wird Lignin unter Erhalt der polymeren truktur für n endungen als indemittel, ementzusatz oder in autschukadditiven genutzt a ei esitzt es durch seine aromatische Grundstruktur ein enormes Po- tenzial als ohstoff uelle für die Herstellung aromatischer nthese austeine Aufspaltung von Lignin zu aromatischen Strukturen Durch die Spaltung des phenolischen Makromoleküls Lignin lassen sich Gemische aromatischer Synthesebau- steine erhalten, die als direkter ohstoff, z für Phenol Formaldeh dharze, Pol urethane oder in o iden eingesetzt werden können oder sich nach weiterer Auftrennung und efunktionalisierung zu den klassischen romaten enzol, oluol, lol oder Phenol konvertieren lassen Hierfür eignen sich unterschiedliche Verfahren wie Hydrolyse, oxidative und reduktive altungen oder enz matische msetzungen Großtechnisch wird bisher nur die oxidative Spaltung von Lig- nosulfonaten zu anillin realisiert Für andere nsätze urden is heute noch keine industriellen erfahren eschrie en er Prozess der asenkatal sierten e ol merisation (engl ase catal zed de ol merization, ) von ignin führt zur Hydrolyse der Ether-Bindungen im Ligninmakromolekül und dadurch zur ildung von monomeren, dimeren und oligome- ren alk lfunktionalisierten aromatischen er indungen In ässrigen oder alkoholischen stemen ird der Prozess ei em eraturen von is zu und ei ar durch- geführt Intensive ntersuchungen so ohl an rganosolv Lignin als auch schwefelhaltigem technischen Lignin wurden am Fraunhofer ICT im Labormaßstab durchgeführt und der Prozess o timiert er Prozess liefert sehr selektiv und in hohen us euten aromatische alt rodukte Pilotierung des Verfahrens am Fraunhofer CBP Am Fraunhofer CBP wurde die Skalierung dieses Verfahrens in den Pilotma sta erfolgreich durchgeführt In einer mehrstu - gen Prozessauslegung ha en ir das kontinuierliche erfahren der chemischen Spaltung von Lignin und die anschließende Abtrennung und Aufreinigung der Aromatenfraktionen unter- sucht und o timiert it einer a azität von is zu kg h ird die alkalische sung rozessiert ach der e ol meri- sation werden die aromatischen Ligninbruchstücke durch An- säuern der eaktionsl sung freigesetzt und ei der anschlie- ßenden Separation und Aufreinigung durch mechanische und 1 Lignin BCD-Öl BCD BCD-Oligomere CHEMIE 94

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