Evonik Katalysatorenportfolio: 40 Jahre Chemiekatalysatoren: Evonik Industries ist mit dem Geschäftsfeld Chemie seit mehr als 40 Jahren ein führender Anbieter von Chemiekatalysatoren. Das Unternehmen ist ein integrierter Partner im Bereich Katalyse, der alle drei Disziplinen unter einem Dach vereint: Homogene und heterogene Katalyse und die Biokatalyse. Das gibt den Kunden die Möglichkeit, für jedes Problem die effizienteste Lösung zu wählen.

Das Geschäftsgebiet Catalysts von Evonik produziert an sieben Produktionsstätten weltweit. An fünf dieser Werke sind Forschungs- und Anwendungstechnik-Zentren direkt angeschlossen, die den Kunden zusätzlich technische Dienstleistungen bieten. Das Vertriebsnetz ist mit 14 Standorten noch breiter gespannt. Die Katalyseaktivitäten basieren auf zwei Geschäftsmodellen: Dem Produktgeschäft und dem Projektgeschäft.

Produktportfolio

Das Produktgeschäft im Bereich Katalyse ist auf homogene und heterogene Katalyse ausgerichtet. Wichtiger Bestandteil des Produktportfolios sind ergänzende Technologieplattformen, auf denen das Unternehmen außerdem spezialisierte Lösungen für katalytische Prozesse und Fragestellungen bereitstellt.

Die homogenen Katalysatoren kommen in CX-Kupplungen, asymmetrischen Hydrierungen und in der Metathese zum Einsatz. Zusätzlich bietet Evonik Deloxan Metalladsorbentien an, die zur Entfernung von Edelmetallspuren eingesetzt werden.

Das Produktportfolio für heterogene Katalysatoren umfasst aktivierte Nickel-Katalysatoren, Edelmetallpulverkatalysatoren, Festbettkatalysatoren und Olefinpolymerisationskatalysatoren.

Aktivierte Nickelkatalysatoren werden häufig bei der Hydrierung von Nitrilen eingesetzt. Ein alt bekanntes Problem dabei ist, dass sich anstelle des gewünschten primären Amins auch sekundäre Amine bilden. Dieses Problem wurde durch eine neue Technologie gelöst, die sog. Nickel Ensemble Control. Der aktivierte Nickelkatalysator ist dabei an der Oberfläche so modifiziert, dass er kleine Nickel-Ensemble enthält. Die Ensembles sind so klein, dass nur noch das primäre Amin gebildet wird. Diese Technologie wird insbesondere für die Herstellung von Vitamin B1 (Hydrierung von Pynitril) oder von Fettaminen eingesetzt.

Edelmetallpulverkatalysatoren werden u.a. in der Hydrierung von Dinitrotoluol (DNT) zu Toluoldiamin (TDA) eingesetzt. TDA wird im Folgeschritt mit Phosgen zu Toluodiisocyanat (TDI) umgesetzt, das als Komponente für Polyurethane Verwendung findet. Entscheidend für die Kunden sind Katalysatoren, die möglichst wenig Teere als Nebenprodukte bilden, ein langes Aktivitätsprofil zeigen und sich leicht abfiltrieren lassen. Für diese Fragestellung bietet Evonik eine Reihe hoch spezialisierter Katalysatoren an, die in diesem kontinuierlichen Verfahren mit Pulverkatalysatoren eingesetzt werden.

Basis für die Produktion von Polyvinylchlorid (PVC) ist die Herstellung des Monomers Vinylchlorid (VCM). Im entsprechenden großtechnischen Prozess wird Salzsäure (HCl) im Kreis gefahren, wobei im Kreislauf neben HCl Ethylen und Acetylen enthalten sind. Noblyst E 39 H und Noblyst E 39 KHL sind speziell von Evonik für diesen Prozess entwickelte Pd-Festbettkatalysatoren, die Acetylen selektiv zu Ethylen hydrieren. Die Systeme zeichnen sich durch eine hohe Selektivität und Standzeiten bis zu neun Jahren aus.

Projektgeschäft

Im Projektgeschäft hat das Geschäftsgebiet Catalysts von Evonik vier Modelle entwickelt, nach denen es gemeinsam mit den Kunden die Projekte bearbeitet: Toll Manufacturing, Custom Manufacturing, Custom Design und Joint Development. Charakteristisch für die Projekte ist, dass sie im 1:1 Verhältnis zwischen Kunde und Evonik umgesetzt werden. Geheimhaltungs- und Kooperationsverträge bilden den legalen Rahmen.

In Toll-Manufacturing-Projekten sind die Zusammensetzung des Katalysators, seine Herstellung und der Prozess, in dem er zum Einsatz kommt, klar definiert und ausgearbeitet. Evonik überträgt den Herstellungsprozess in eine seiner Produktionsstätten und fertigt den Katalysator nach der vereinbarten Spezifikation.
In Custom-Manufacturing-Projekten existiert bereits eine Laborrezeptur für einen neuen Katalysator, doch wurde er noch nicht im kommerziellen Maßstab hergestellt. Evonik überträgt die Laborrezeptur in eine Vorschrift, nach der der Katalysator in einer Katalysatoranlage hergestellt werden kann. Manchmal sind geringfügige Änderungen an der Rezeptur notwendig, damit sie auch im Großen funktioniert.

In Custom-Design-Projekten muss ein neuer Katalysator für eine existierende Anwendung entwickelt werden. Diese Aufgabe übernimmt das Geschäftsgebiet Catalysts auf Basis seines umfassenden Technologie-Know-hows. Die Entwicklung startet typischerweise mit einer bereits existierenden Technologie von Evonik, die systematisch weiterentwickelt wird, um das System zu optimieren. Wenn notwendig nutzt das Unternehmen dabei seine großen Katalysatorbibliotheken und seine Ausrüstung für Hochdurchsatzherstellung und -testung von Katalysatoren. Der neue Katalysator wird anschließend sowohl von Evonik als auch vom Kunden getestet und qualifiziert. Das Ergebnis ist ein maßgeschneiderter Katalysator für die gegebene Anwendung. Evonik überträgt anschließend die Rezeptur in den technischen Maßstab und übernimmt die kommerzielle Produktion.

In Joint-Development-Projekten muss ebenfalls ein neuer Katalysator entwickelt werden, doch ist hier im Gegensatz zu Custom-Design-Projekten der Prozess, in dem der Katalysator eingesetzt wird, noch nicht vollständig ausgearbeitet. In diesem Geschäftsmodell ist die Zusammenarbeit zwischen Kunde und Evonik am intensivsten.

Kernkompetenzen

In allen Geschäftsmodellen kommen die Kernkompetenzen von Evonik zum Tragen - Kreativität, wenn es um das Finden neuer Lösungen geht, Offenheit für Ideen, die nicht auf der Hand liegen. Das Geschäftgebiet Catalysts versteht sich als Spezialist für Katalysatoren, für das Aufskalieren und für die Herstellung im kommerziellen Maßstab. Essenziell für alle Katalysatoren ist ein robuster und stabiler Produktionsprozess - auch dies eine Stärke des Unternehmens, das sich durch professionelles Projektmanagement auszeichnet.