HPPG Technologie

Das HPPG‑Verfahren zur Herstellung von Propylenglykol aus Wasserstoffperoxid

HYPROSYN® ist die Bezeichnung für das „Hydrogen‑Peroxide‑to‑Propylene‑Glycol“‑(HPPG)-Verfahren. Es steht für die direkte Synthese von Propylenglykol – einem in vielen Branchen stark nachgefragten Produkt – aus Wasserstoffperoxid. Diese effiziente und zugleich nachhaltigere Technologie wurde von Evonik in Zusammenarbeit mit Dow entwickelt.

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Vorteile des HYPROSYN® Verfahrens

Die Vorteile dieses neuen Verfahrens gehen jedoch noch deutlich weiter. Denn die zuvor beschriebene chemische Reaktion von Propylen und Wasserstoffperoxid findet in nur einem einzigen Reaktor statt. Dadurch wird das bisher notwendige Vorprodukt Propylenoxid überflüssig. Mit der wirtschaftlichen Umstellung bestehender Produktionsanlagen für Propylenglykol auf das HYPROSYN® Verfahren kann das bislang benötigte Propylenoxid künftig zudem als Grundstoff für die Herstellung von PU-Produkten eingesetzt werden.

Diese Technologie bietet eine ausgezeichnete Möglichkeit, die Kapazität bestehender Propylenoxid-Produktionsanlagen indirekt zu erweitern. Darüber hinaus schafft die Einführung der HYPROSYN® Technologie die Grundlage für eine unabhängige Steuerung der Produktion von Propylenglykol und Propylenoxid. Dadurch können die Produktionsmengen beider Stoffe wesentlich flexibler an die Marktnachfrage angepasst werden.

Evonik arbeitet derzeit gemeinsam mit Dow daran, die neue Technologie bis zur Marktreife weiterzuentwickeln. Das US-amerikanische Unternehmen Dow produziert Propylenglykol und Propylenoxid in zahlreichen Anlagen auf vier Kontinenten und ist weltweit Marktführer für beide Produkte.

Märkte für Propylenglykol

Die Nachfrage nach Propylenglykol ist enorm und wächst jährlich um rund 2,5 Prozent. Der Stoff wird unter anderem in Frostschutzmitteln, Schmierstoffen, glasfaserverstärkten Kunststoffen, Reinigungs- und Waschmitteln sowie in Latex‑Wandfarben eingesetzt.

Auch in der Lebensmittelindustrie ist Propylenglykol unverzichtbar: Es sorgt für die richtige Konsistenz von Kaugummi, hält Backwaren

weich und verhindert das Austrocknen verpackter Lebensmittel. In der Tierhaltung wird es verwendet, um Stoffwechselstörungen bei Milchkühen zu behandeln. Weltweit werden heute rund zwei Millionen Tonnen Propylenglykol pro Jahr verarbeitet.

Um den steigenden Bedarf zu decken, arbeiten Entwickler seit Jahren daran, effizientere und umweltfreundlichere Verfahren für die Herstellung von Propylenglykol zu entwickeln.

Herstellung von Propylenglykol

Für die Produktion von Propylenglykol wird Propylenoxid als Zwischenprodukt benötigt.

Bisheriger Produktionsprozess

Früher begann die Herstellung von Propylenglykol häufig mit der Produktion von Propylenoxid. Dieses Zwischenprodukt ist weltweit stark nachgefragt. Rund ein Fünftel der globalen Propylenoxid‑Menge wird zur Synthese von Propylenglykol eingesetzt.

Eine Möglichkeit, diesen Bedarf auch in Zukunft zu decken, wäre der Bau zusätzlicher Propylenoxid-Produktionsanlagen.

Jede dieser Anlagen würde jedoch Hunderte Millionen Euro kosten. Alternativ suchten Forscher nach innovativen Lösungen, die gleichzeitig neue Anwendungen für umweltfreundliches Wasserstoffperoxid eröffneten.

Die chemische Reaktion von Propylen und Wasserstoffperoxid findet dank der HYPROSYN® Technologie in einem Reaktor statt.

Neuer Produktionsprozess

So entstand das HPPG‑Verfahren, das unter dem Markennamen HYPROSYN® entwickelt wurde. Evonik und Dow arbeiteten gemeinsam an einer Produktionsmethode für Propylenglykol, die dieses stark nachgefragte Produkt direkt aus Wasserstoffperoxid synthetisieren kann. Dadurch entfällt der vorher notwendige Schritt, Propylenoxid als Zwischenprodukt herzustellen.

Das HYPROSYN®‑Verfahren ist nicht nur kosteneffizienter als die bisher eingesetzte Technologie, sondern erzielt zugleich eine deutlich höhere Produktionsmenge und benötigt erheblich weniger Energie. Wie bei der HPPO‑Synthese entstehen außer Wasser keine weiteren Koppelprodukte, die getrennt werden müssten. Nachdem das Verfahren im Labor hervorragende Ergebnisse geliefert hat, wird es nun in einer Pilotanlage hochskaliert, deren Kapazität um das 80‑Fache größer ist.

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