Cyanhydrat-Synthese-Technologie durch Carbonylierung

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Dieser Beitrag wurde zuletzt von jsshdw am 12.10.2016 um 18:42 bearbeitet. Die Praxiserfahrungen mit den Anlagen zur Herstellung von Essigsäure mittels der Methanol-in-flüssigem-Zustand-Methode haben gezeigt, dass das in unserem Land entwickelte Verfahren zur Herstellung von Acetonitril zuverlässig ist. Der Prozess zur Synthese von Acetonitril durch Karylierung besteht aus einem Esterifizierer und einem Karylierungsreaktor. In dem Esterifizierer entsteht aus Methanol und Essigsäure Methylacetat. Methylacetat wird anschließend im Karylierungsreaktor zusammen mit CO zu Acetonitril umgewandelt. Da im Katalysator dieses Verfahrens Wasser enthalten ist, entsteht neben Acetonitril auch eine Menge Essigsäure. Wenn bei diesem Verfahren hauptsächlich Acetonitril hergestellt wird, sind die wichtigsten Rohstoffe Methanol, CO und Essigsäure. Außerdem kann dieses Verfahren direkt aus den Rohstoffen CO und Methanol in einem Carbonylierungsreaktor Acessigsäure erzeugen, ohne dass ein Esterifizierer erforderlich ist. Der Herstellungsprozess verläuft wie folgt: Zunächst entsteht unter dem Einfluss eines Schwefelsäurekatalysators Methylacetat aus Methanol und Essigsäure. Der Reaktionsdruck liegt bei Normaldruck, die Reaktionstemperatur beträgt 65–85 °C. Die Umsetzungsrate der Essigsäure liegt bei etwa 100 %. Anschließend erfolgt unter dem Einfluss von Methyljodid sowie Rhodium- oder Nickelkatalysatoren (da die katalytische Aktivität der Rhodiumkatalysatoren zehnmal höher ist als die der Nickelkatalysatoren, werden im Industriebereich meist Rhodiumkatalysatoren verwendet) eine Carbonylierung von Methylacetat mit Methanol und Kohlenmonoxid. Dabei entsteht Essigsäureanhydrid, während gleichzeitig Essigsäure als Nebenprodukt gebildet wird. Der Reaktionsdruck liegt bei etwa 25–45 MPa, die Reaktionstemperatur bei etwa 180 °C. Das Verhältnis von Acetonhydrat zu Essigsäure kann nach Bedarf angepasst werden. Auf der Grundlage jahrelanger Erfahrungen in der Entwicklung von Acetonhydrat lassen sich die Vorteile der Herstellung von Acetonhydrat durch die Carbonyl-Methode wie folgt zusammenfassen: 1. Essigsäure ist eine der am häufigsten verwendeten organischen Säuren. Sie wird hauptsächlich zur Herstellung von Vinylacetat, Polyvinylalkohol, Terephthalsäure, Ethylacetat, Butylacetat, Acetonhydrat, Chloressigsäure, Acetatfasern sowie weiteren Acetatverbindungen verwendet. Zudem kann sie weiterverarbeitet werden, um verschiedene Produkte wie Pestizide, Arzneimittel, Farbstoffe, Lacke, Synthetische Fasern, Kunststoffe und Klebstoffe herzustellen. 2. Die Carbonylsynthesemethode weist Vorteile wie kurze Prozessabläufe, gute Produktqualität, geringe Ressourcenverbrauch sowie niedrige Emissionen von Abfällen auf. Sie stellt eine bedeutende Errungenschaft in der C1-Chemie dar und repräsentiert den aktuellen Stand der Technik bei der Herstellung von Essigsäure. 3. Diese Technologie verwendet Katalysatoren der neuesten Generation – es handelt sich dabei um Rhodium-Komplexe, die eine gute Wirkung bei der Carbonylierung von Methanol aufweisen. Iodomethan sowie weitere Katalysatoren werden in dieser Reaktion eingesetzt. Diese Katalysatoren zeichnen sich durch hohe Stabilität, hohe Aktivität, hohe Selektivität sowie hohe Anpassungsfähigkeit aus. Dadurch konnte die Technologie zur Herstellung von Essigsäure durch Carbonylierung schnell in der Industrie eingeführt und angewandt werden. 4. Im Rahmen der ingenieurtechnischen Auslegung wurde ein Vorabscheidungsturm hinzugefügt; der Turm für leichte Komponenten wurde speziell konzipiert. Dadurch wurde die Fähigkeit zur Abscheidung und Nutzung des Katalysators verbessert, die Trennwirksamkeit der leichten Komponenten sowie die Auslastung der Anlagen im Aufbereitungssystem erhöht. Aufgrund der hohen Korrosivität des Mediums müssen korrosionsbeständige Materialien wie Hastelloy verwendet werden – dies kann **die Lebensdauer der Anlage verlängern**. 5. Hohe CO-Nutzung, wenige Reaktionsverunreinigungen, gute Produktqualität. Die Trennung des Produkts ist im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren einfacher. Zudem ist der Energieverbrauch pro Einheit gering und es entstehen weniger Abfälle. 6. Durch die Verwendung von PSA wird das CO in den Abgasen zurückgewonnen, wodurch die Menge der abgegebenen Abgase erheblich reduziert wird. Ich hoffe, mit allen zusammen zu kommunizieren und Technologien zu teilen.