Zeitschrift für fortgeschrittene Chemieingenieurwesen

Abstrakt

Konzeptionelle Entwicklung eines Trennverfahrens für höhere Alkohole durch katalytische Kondensation von Ethanol

Venkat K. Rajendran, Andreas Menne und Axel Kraft

Ein Downstream-Prozess zur Trennung von n-Butanol aus einem Produktgemisch, das nicht umgesetztes Ethanol, höhere Alkohole, Aldehyde, Wasser und Spuren anderer chemischer Spezies enthält, wurde untersucht und dazu ein Konzeptdesign für die Trennanlage entwickelt. Ein neuartiger Ansatz und ein neu entwickelter Katalysator wurden eingeführt, um n-Butanol (oder Iso-Butanol) aus Ethanol als Rohmaterial über einen alternativen Weg herzustellen. Der Produktstrom aus dem Reaktorauslass besteht aus verschiedenen chemischen Spezies, die von gesättigten Alkoholgemischen über Aldehyde bis hin zu Spuren von Aromaten und Hochsiedern reichen, und sollte basierend auf ihrer gewerblichen/industriellen Anwendbarkeit in seine einzelnen Komponenten getrennt werden. Zwischen den verschiedenen Produktkomponenten wurden neun Azeotrope identifiziert, von denen eines ternär und die restlichen acht binär sind. Aufgrund der chemischen Komplexität ist eine nachgeschaltete Mehrsäulen-Trenneinheit erforderlich, weshalb das Schema mit mehreren Destillationseinheiten wahrscheinlich energieintensiv ist. Das Ziel dieser Arbeit bestand in erster Linie darin, die technische und gewerbliche Machbarkeit einer solchen Trenntechnologie zu beurteilen ; Eine weitere Prozessintensivierung ist jedoch Gegenstand späterer Studien.