Die Nachfrage nach Propylenglykol ist riesig; und sie wächst um 2,5 Prozent jährlich. Die Verbindung wird in Frostschutzmitteln, Schmierstoffen, glasfaserverstärkten Kunststoffen, Reinigungs- und Waschprodukten sowie Latex-Wandfarben verwendet. Sie ist auch unverzichtbar für die Lebensmittelindustrie, beispielsweise indem sie Kaugummis die richtige Konsistenz gibt, Backwaren weich macht und verpackte Lebensmittel feucht hält. Viehzüchter nutzen Propylenglykol, um Stoffwechselstörungen ihrer Milchkühe zu behandeln. Heute werden weltweit jährlich rund zwei Millionen Tonnen Propylenglykol verarbeitet. Um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden, arbeiten Entwickler seit Jahren daran, neue Lösungen zu finden.

Bislang war der erste Schritt bei der Herstellung von Propylenglykol oft die Herstellung von Propylenoxid. Das Zwischenprodukt Propylenoxid ist sehr gefragt: Ein Fünftel des gesamten Produktionsvolumens wird zur Synthese von Propylenglykol verwendet.

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.

So wurde das HPPG-Verfahren - unter dem Markennamen HYPROSYN® - konzipiert. Evonik und Dow haben gemeinsam ein Verfahren zur Herstellung von Propylenglykol entwickelt, mit dem das gefragte Produkt direkt aus Wasserstoffperoxid synthetisiert werden kann. Damit entfällt der Schritt, zunächst Propylenoxid als Zwischenprodukt herzustellen.

Entstanden ist der HYPROSYN® Prozess, der nicht nur kostengünstiger als bisher eingesetzte Technologien ist. Dieses Verfahren ermöglicht auch eine deutlich höhere Ausbeute bei einem wesentlich geringeren Energiebedarf. Wie bei der HPPO-Synthese gibt es außer Wasser keine anderen Co-Produkte, die abgetrennt werden müssten. Nachdem der Prozess im Labor hervorragend funktioniert hat, wird HYPROSYN® in einer Pilotanlage mit einer 80-mal größeren Kapazität skaliert.

Aber die Vorteile dieses neuen Verfahrens gehen noch weiter. Denn die chemische Reaktion von Propylen und Wasserstoffperoxid findet in einem einzigen Reaktor statt. Das macht das bisherige Vorläuferprodukt, Propylenoxid, überflüssig. Durch die wirtschaftliche Umstellung bestehender Propylenglykol-Produktionsanlagen auf die HYPROSYN® Technologie kann das bisher benötigte Propylenoxid nun auch als Grundmaterial für PU-Produkte eingesetzt werden.

HYPROSYN® kann daher als intelligente Methode zur indirekten Erweiterung der Kapazität von Propylenoxid-Produktionsanlagen betrachtet werden. Darüber hinaus kann durch die Einführung dieser Technologie die Herstellung von Propylenglykol und Propylenoxid unabhängig voneinander gesteuert werden. Dadurch lassen sich die Produktionsmengen dieser beiden Materialien leichter an die Nachfrage anpassen.

Evonik arbeitet mit Dow zusammen, um die neue Technologie bis zur Marktreife zu verfeinern. Das US-Unternehmen Dow produziert Propylenglykol und Propylenoxid in vielen Werken auf vier Kontinenten und ist Weltmarktführer bei beiden Produkten.