Chemische Produktion
Alchemisten, Gelehrte und die industrielle Revolution legten den Grundstein für die chemische Industrie von heute. Die Aufgaben, vor denen die chemische Industrie steht, sind mit denen anderer Sektoren vergleichbar: Sie betreffen u. a. Umweltschutzfragen, Sicherheitsbestimmungen und das öffentliche Image. Gemeinsam mit dem Streben nach einem Einklang zwischen Wirtschaftswachstum und Nachhaltigkeit treiben sie „grüne Innovationen“ voran. Durch kontinuierliche Fortschritte in der Materialwissenschaft, der Nanotechnologie und der Biotechnologie erhalten wir Zugang zu Materialien und Lösungen, die nicht nur sicherer und umweltverträglicher, sondern – entsprechend dem heutigen Bedarf – auch genau auf bestimmte Anwendungsfälle zugeschnitten sind. Als internationaler Werkstoffspezialist stellt Goodfellow moderne Materialien und fachliche Beratung bereit. Mit unseren Lösungen unterstützen wir die Chemiebranche bei ihren Anwendungen und Herstellungsverfahren.
Die chemische Industrie ist einer der wichtigsten Wirtschaftszweige überhaupt. Sie liefert die Stoffe, auf die wir in Alltag und Industrie angewiesen sind. 2020 hatte der internationale Chemiesektor einen Gesamtwert von über 3.800 Mrd. €. Er wächst noch immer von Jahr zu Jahr, was zeigt, wie wichtig chemische Rohstoffe sind.
Die chemische Produktion umfasst eine Vielzahl von Prozessen und Verfahren – von der einfachen Raffination (Chemikalienveredelung) mittels Destillation und der Gewinnung von Diesel, Benzin und anderen Stoffen aus Erdöl (sog. „Cracken“") bis hin zur aufwändigen Synthese von Feinchemikalien für die Arzneimittelherstellung. Die Ausbringungsmenge kann zwischen mehreren Tonnen pro Stunde und wenigen Kilogramm pro Tag liegen; entsprechend unterschiedlich sind die Produktionsanlagen in aller Regel dimensioniert.
Herausforderungen in der Chemiebranche
Zu den größten Aufgaben für die chemische Industrie zählt die Verbesserung der Nachhaltigkeit. Hierunter fallen nicht nur Maßnahmen zur Senkung des Energiebedarfs, der trotz aller Anstrengungen in den letzten Jahren immer noch einen bedeutenden Anteil am Gesamtenergieverbrauch in der EU und der Welt ausmacht. Die Nachhaltigkeit der chemischen Industrie lässt sich auch dadurch verbessern, dass Abfälle und unerwünschte Nebenprodukte recycelt und Ausgangsstoffe auf anderer als petrochemischer Basis verwendet werden.
Die Werkstoffproduktion ist noch immer ein Hauptbereich der chemischen Industrie. Hierzu gehören Kunststoffe, aber auch Produkte auf Metallbasis wie Aluminiumlegierungen. Durch die Optimierung eines Werkstoffs, insbesondere des Verhältnisses von Festigkeit zu Gewicht, kann auch der Energieverbrauch des hergestellten Endprodukts gesenkt werden. Dies wird u. a. in der Luft- und Raumfahrttechnik versucht.
Eine weitere Hürde der chemischen Industrie ist ihr Bedarf an Produkten zur Herstellung der Chemikalien selbst. Aus materialwissenschaftlicher Sicht stellen chemische Produktionsverfahren oft eine Herausforderung dar, weil viele Reaktionen hohe Temperaturen, Drücke oder korrosive Verbindungen beinhalten. Der Reaktionsbehälter darf das chemische Endprodukt nicht verunreinigen oder mit ihm reagieren.
Je komplexer die technischen Anforderungen eines Herstellungsprozesses sind, desto mehr kommt es auf die Güte der Materialien/Grundstoffe sowie eine umfassende Qualitätskontrolle an. Goodfellow ist auf die Entwicklung und Bereitstellung von Hochleistungswerkstoffen spezialisiert. Neben einer großen Palette von Standardprodukten bieten wir maßgeschneiderte Lösungen an, um Ihre Anforderungen zu erfüllen.
Legierungen für die chemische Industrie
Das Angebot von Goodfellow umfasst eine Reihe von Materialien für die chemische Produktion, einschließlich Metalllegierungen und keramische Werkstoffe. Nickellegierungen sind als Material für chemische Reaktionsbehälter beliebt, denn sie weisen eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf und sind auch bei sehr hohen Temperaturen ermüdungsfest.
Ein weiterer Vorzug von Legierungen ist, dass die Werkstoffeigenschaften durch eine Veränderung der Materialanteile präzise angepasst werden können. Neben verschiedenen Standardlegierungen wie Nickel 200/201 bieten wir Inconel-Legierungen verschiedener Güteklassen an, darunter 600, 625, 617 und 718. Inconel ist eine Superlegierung auf Nickel-Chrom-Basis, die sich durch eine hervorragende Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit auszeichnet. Sie eignet sich daher hervorragend für besonders anspruchsvolle chemische Umgebungen und als Hitzeschild bei hohen Temperaturen.
Eine weitere Nickellegierung ist Hastelloy. Es wird aufgrund seiner hohen Widerstandsfähigkeit anstelle von rostfreiem Stahl verwendet – z. B. in der Öl- und Gasindustrie. Der geringe Molybdänanteil in der Legierung sorgt dafür, dass sich der Werkstoff in reduzierenden Umgebungen stabiler verhält als andere Materialien (einschließlich Inconel, welches dafür besser für den Einsatz unter oxidierenden Bedingungen geeignet ist).
Cobaltlegierungen wie Permendur und Havar haben einen noch höheren Schmelzpunkt als Nickelverbindungen und eignen sich gut für additive Fertigungsverfahren. Der Werkstoff kommt deshalb häufig zum Einsatz, wenn Bauteile mit komplexeren geometrischen Formen benötigt werden, die mit anderen Verfahren nicht ohne Weiteres herzustellen sind.
Havar-Legierungen zeichnen sich durch eine besonders hohe mechanische Festigkeit aus, die man sich für technische Zwecke zunutze macht. Wegen ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit finden sich Havar-Folien u. a. als Drucksensormembranen in Geräten, die unter widrigen Umgebungsbedingungen betrieben werden. Das Material ist außerdem bioverträglich.
Ein hervorragendes Material für die Arbeit in stark sauren oder alkalischen Umgebungen ist Zirconium, da es an der Luft sofort eine dünne, aber schützende Oxidschicht bildet, die eine weitere Korrosion verhindert. Es dient u. a. zur Auskleidung von Rohren in chemischen Produktionsanlagen, da es reaktionsträge ist und von organischen oder wässrigen Säuren nicht angegriffen wird.
Keramische Werkstoffe für die chemische Industrie
Keramische Werkstoffe zählen zu den Hauptprodukten von Goodfellow. Das Sortiment umfasst in diesem Bereich mehr als 600 verschiedene Werkstoffe. Im Vergleich zu Legierungen weisen die meisten keramischen Werkstoffe eine geringere Dichte auf. Durch Veränderung ihrer chemischen Zusammensetzung oder Materialstruktur können keramische Werkstoffe an den jeweiligen Anwendungszweck angepasst werden. Für den Einsatz in der chemischen Industrie macht man sich insbesondere ihre hohe Korrosions- und Temperaturbeständigkeit zunutze.
Wenden Sie sich an Goodfellow, damit wir Sie mit unserer umfangreichen Expertise dabei unterstützen können, das passende Material für Ihre chemischen Verfahren zu finden.
