{"id":52255,"date":"2026-02-11T10:46:56","date_gmt":"2026-02-11T09:46:56","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/promotionsstipendium\/20020-662\/"},"modified":"2026-02-11T10:46:57","modified_gmt":"2026-02-11T09:46:57","slug":"20020-662","status":"publish","type":"promotionsstipendium","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/promotionsstipendium\/20020-662\/","title":{"rendered":"Entwicklung eines innovativen Power-to-Liquid-Verfahrens zur CO2-basierten Herstellung von Dimethylether mittels Dehydratisierung von Methanol in einer Reaktivdestillationskolonne"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align:justify;\">Die wetterbedingte Fluktuation in Kombination mit der \u00f6rtlichen Ballung erneuerbarer Energiequellen erfordert Speicherung und Transport der erzeugten elektrischen Energie in gro\u00dfem Ma\u00dfstab. Unter diesem Aspekt wird die Umwandung der elektrischen Energie in chemische Energie zunehmend zu einem zentralen Baustein der Energiewende. Das Technologiefeld \u201ePower-to-Liquids\u201c umfasst dabei die verschiedenen Routen, Wasserstoff aus der Elektrolyse zu fl\u00fcssigen Energietr\u00e4gern umzusetzen.<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\">Dimethylether (DME) ist aufgrund seiner Eignung als Kraftstoff (Diesel, LPG) und seiner Rolle als Intermediat f\u00fcr Folgeprodukte (Ottokraftstoff, Olefine, Aromaten) ein vielversprechendes Zielmolek\u00fcl.<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\">Um CO2-Recycling im gro\u00dfen Ma\u00dfstab umsetzen zu k\u00f6nnen und die \u201eTank oder Teller\u201c-Problematik biomassebasierten Synthesegases zu vermeiden bedarf es kosten- und energieeffizienter Verfahren zur DME-Herstellung aus CO2 und Wasserstoff. Im Rahmen dieser Dissertation soll die DME-Synthese mittels Reaktivdestillation (RD) von (Roh-)Methanol untersucht und somit die indirekte Syntheseroute optimiert werden. Die Reaktivdestillation ist mittlerweile ein industriell etablierter Prozess und wird als Vorreiter im Bereich der Prozessintensivierung gesehen. Die Dehydratisierung von Methanol zu DME eignet sich aus verschiedenen Gr\u00fcnden f\u00fcr die Umsetzung einer RD:<\/p>\n<ul>\n<li>Umsatzsteigerung der gleichgewichtslimitierten Reaktion<\/li>\n<li>Hohe relative Fl\u00fcchtigkeit von Produkt und Edukt<\/li>\n<li>Die Exothermie der Reaktion bietet das Potential, den externen W\u00e4rmebedarf im Kolonnenverdampfer zu reduzieren<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align:justify;\">Da in der Reaktivdestillationskolonne die Bedingungen der katalytischen Dehydratisierung denen der Destillation angepasst werden m\u00fcssen, findet die Dehydratisierung von Methanol in der Fl\u00fcssigphase statt. Diese Umsetzung ist zwar nicht die industrielle Praxis wurde jedoch in der Literatur bereits unter Verwendung verschiedener Katalysatoren demonstriert. Die Umsetzung unterschiedlicher Verfahrenskonzepte mit RD wurde in der Literatur lediglich simulativ betrachtet.&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\"><strong>Die Dissertation soll im Wesentlichen drei Arbeitspakete enthalten:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Experimentelle und simulative kinetische Untersuchungen verschiedener industrieller Katalysatoren f\u00fcr die Fl\u00fcssig\u00adphasen-Dehydratisierung von Methanol. Hierbei sollen insbesondere die Anwendung von Rohmethanol als Feed und etwaige Deaktivierungs\u00admechanismen untersucht werden.<\/li>\n<li>Entwicklung, Modellierung und Bewertung verschiedener Verfahrens\u00adkonzepte der indirekten Route. Praktische Umsetzung und Validierung der Modellierung an einer Kolonne im Technikumsma\u00dfstab.<\/li>\n<li>Techno-\u00f6konomische Bewertung der beiden DME-Syntheserouten (direkt und indirekt) unter Ber\u00fccksichtigung verschiedener Einflussparameter (CO2-Gehalt des Synthesegases, Stromgestehungskosten, \u2026)<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align:justify;\">Diese Dissertation schlie\u00dft die Prozesskette eines effizienten, kohlenstoffneutralen Power-to-DME Prozesses ausgehend von dynamischer Methanol-Synthese aus erneuerbarem Feedstock. Die Reaktivdestillation bietet das Potential die thermische Aufarbeitung der Methanol-Synthese, die anschlie\u00dfende DME-Synthese, sowie dessen thermische Aufarbeitung apparativ zu vereinfachen und energetisch zu optimieren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die wetterbedingte Fluktuation in Kombination mit der \u00f6rtlichen Ballung erneuerbarer Energiequellen erfordert Speicherung und Transport der erzeugten elektrischen Energie in gro\u00dfem Ma\u00dfstab. Unter diesem Aspekt wird die Umwandung der elektrischen Energie in chemische Energie zunehmend zu einem zentralen Baustein der Energiewende. 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