Methanol wurde vor 62 Jahren im Leunawerk der BASF erstmals im techni schen MaBstab produziert. Es diente anstelle des "Holzgeistes" praktisch aus schlieBlich der chemischen Industrie als Ausgangsmaterial. Der Weltbedarf betragt heute aHein fUr dies en Zweck 14 Mio. Tonnen im Jahr. Das Methanol wurde damals ausschlieBlich tiber Synthesegas (CO + 2H ) 2 auf Basis von Koks, spater von Braunkohle, hergesteHt. Die Kohle wurde nach dem zweiten Weltkrieg von Erdgas und Erd6l als Rohstoffverdrangt. Sie wer den aHotherm (Erdgas) oder autotherm (Erd6lri.ickstande) zu Synthesegas ver arbeitet. In den vergangenen 15-20 Jahren haben zahlreiche Innovationen Metha nol in den Vordergrund des Interesses geriickt. Sowohl die Herstellung als auch die chemische Weiterverarbeitung von Methanol und die energiewirt schaftliche Nutzung dieses Stoffes wurden wesentlich verbessert und weiter entwickelt. 1m vorliegenden Buch wird versucht, das Gesamtgebiet der Synthese sowie der chemischen und energetischen Verwertung des Methanols im Zusammen hang darzustellen. Besondere Beachtung verdienen die Umsetzungen des Me thanols zu Olefinen, Aromaten, hochoktanigen Benzinen usw. Die Entwick lung von Verfahren zum Aufbau von aliphatisch-chemischen GroBchemika lien wie Essigsaure, Essigsaureanhydrid, Vinylidendiacetat, Vinylacetat, Glykol usw. geben einen Einblick. in die vieifl.iltigen Reaktions-und Einsatz m6glichkeiten des Methanols. Die seit Beginn der synthetischen Methanol produktion industrieH durchgefUhrten chemischen Umsetzungen des Metha nols zu Formaldehyd, Aminen, Methylhalogeniden, Estern und andere klassische Synthesen, tiber die im Abstand weniger Jahre immer wieder aus gezeichnete Darstellungen erschienen sind, werden im vorliegenden Buch nicht behandelt.
Methanol wurde vor 62 Jahren im Leunawerk der BASF erstmals im techni schen MaBstab produziert. Es diente anstelle des "Holzgeistes" praktisch aus schlieBlich der chemischen Industrie als Ausgangsmaterial. Der Weltbedarf betragt heute aHein fUr dies en Zweck 14 Mio. Tonnen im Jahr. Das Methanol wurde damals ausschlieBlich tiber Synthesegas (CO + 2H ) 2 auf Basis von Koks, spater von Braunkohle, hergesteHt. Die Kohle wurde nach dem zweiten Weltkrieg von Erdgas und Erd6l als Rohstoffverdrangt. Sie wer den aHotherm (Erdgas) oder autotherm (Erd6lri.ickstande) zu Synthesegas ver arbeitet. In den vergangenen 15-20 Jahren haben zahlreiche Innovationen Metha nol in den Vordergrund des Interesses geriickt. Sowohl die Herstellung als auch die chemische Weiterverarbeitung von Methanol und die energiewirt schaftliche Nutzung dieses Stoffes wurden wesentlich verbessert und weiter entwickelt. 1m vorliegenden Buch wird versucht, das Gesamtgebiet der Synthese sowie der chemischen und energetischen Verwertung des Methanols im Zusammen hang darzustellen. Besondere Beachtung verdienen die Umsetzungen des Me thanols zu Olefinen, Aromaten, hochoktanigen Benzinen usw. Die Entwick lung von Verfahren zum Aufbau von aliphatisch-chemischen GroBchemika lien wie Essigsaure, Essigsaureanhydrid, Vinylidendiacetat, Vinylacetat, Glykol usw. geben einen Einblick. in die vieifl.iltigen Reaktions-und Einsatz m6glichkeiten des Methanols. Die seit Beginn der synthetischen Methanol produktion industrieH durchgefUhrten chemischen Umsetzungen des Metha nols zu Formaldehyd, Aminen, Methylhalogeniden, Estern und andere klassische Synthesen, tiber die im Abstand weniger Jahre immer wieder aus gezeichnete Darstellungen erschienen sind, werden im vorliegenden Buch nicht behandelt.
Inhaltsverzeichnis
1 Methanol - Chemie- und Energierohstoff.- 2 Herstellung von Synthesegas.- 2.1 Rohstoffe für Synthesegas.- 2.2 Prozesse zur Synthesegasherstellung (CO+2H2) auf Kohle-Basis.- 3 Die Methanolsynthese.- 3.1 Die Lurgi-Methanolsynthese.- 3.2 Methanolsyntheseanlagen, Größe, Kosten, Methanolbedarf und Verbrauch.- 3.3 Die Wärmeabführung bei der Methanolsynthese.- 3.4 Die Katalysatoren der Methanolsynthese.- 3.5 Zum Reaktionsmechanismus der Methanolsynthese.- 3.6 Der Transport von Methanol.- 3.7 Zur Giftigkeit von Methanol.- 4 Methanol als alternativer Kraftstoff.- 4.1 Methanol in Benzin.- 4.2 Das Fuel-Methanol.- 4.3 Die Herstellung des Fuel-Methanol.- 4.4 Die Überführung von Methanol in den Methyl-tert.-Butylether (MTBE).- 4.5 Der Ersatz von Dieselöl durch Methanol.- 5 Das Energiemethanol.- 5.1 Energiemethanol nach dem Verfahren der Wentworth-Brothers Inc.- 5.2 Methanol als Brennstoff für Gasturbinen.- 5.3 Methanol als Brennstoff zur Wärmeerzeugung (Overfiring-Concept).- 6 Die Überführung von Methanol in Gemische von Paraffinkohlenwasserstoffen, Olefinen und von Aromaten.- 6.1 Die Überführung von Methanol bzw. Dimethylether in Benzin durch den MTG-Prozeß der Mobil Oil Corp.- 6.2 Die Überführung von Methanol bzw. Dimethylether in Olefine mit dem MTO-Verfahren der Mobil Oil Corp.- 6.3 Die Überführung von Methanol bzw. Dimethylether in aromatische Kohlenwasserstoffe mit dem MTA-Verfahren.- 6.4 Die Herstellung von Dieselöl über Olefine auf Basis von Methanol (Verfahrensweg der Lurgi GmbH).- 6.5 Die ZSM-5-Katalysatorenfamilie.- 6.6 Zum Reaktionsmechanismus der Umwandlung von Methanol in Benzin, Olefine und Aromaten.- 7 Die Überführung von Methanol in technische Gase.- 7.1 Herstellung von reinem Wasserstoff aus Methanol.- 7.2 Methanol zur Gaserzeugung inStadtgasanlagen.- 7.3 Die Herstellung von Synthesegas (CO+2H2) aus Methanol.- 7.4 Die Herstellung von Oxosynthesegas aus Methanol.- 7.5 Die Herstellung von CO aus Methanol.- 7.6 Erzeugung gasförmiger Spaltprodukte aus Methanol zum Einsatz als Motorkraftstoffe.- 7.7 Der Betrieb von Verbrennungsturbinen mit Methanolspaltgasen.- 7.8 Die Erzreduktion mit Reforminggas aus Methanol.- 7.9 Die Herstellung von synthetischem Erdgas (SNG) aus Methanol.- 8 Andere Verfahren der Kohleveredlung als Alternativen zum Methanol.- 8.1 Die direkte Hydrierung der Kohle.- 8.2 Die Fischer-Tropsch-Synthese - indirekte Hydrierung der Kohle.- 8.3 Herstellung maximaler Mengen von Dieselkraftstoffen aus den Produkten der Arge-Synthese.- 8.4 Der G-B-Prozeß von Gulf-Badger.- 8.5 Die direkte und indirekte Kohlehydrierung als Grundlage für die Erzeugung von Grundchemikalien für die chemische Industrie.- 8.6 Arbeiten zur direkten Umsetzung von Synthesegas in Essigsäure.- 9 Die industrielle Herstellung von organischen Chemikalien aus Methanol.- 9.1 Essigsäureanhydrid durch Carbonylierung von Methylacetat.- 9.2 Herstellung des Vinylacetat-Monomer (VAM) auf Basis von Synthesegas über Methylacetat durch katalytische Hydrocarbonylierung.- 9.3 Ethylenglykol auf Basis von Syngas.- 9.4 Die Herstellung von Methylformiat und seine technisch interessanten Reaktionen.- 9.5 Ameisensäure.- 9.6 Kohlenoxid für organische Synthesen..- 9.7 Die Homologisierung von Methanol zu Ethylalkohol.- 9.8 Die Homologisierung von Methanol zu Acetaldehyd.- 9.9 Die Herstellung von Essigsäure aus Methanol und Kohlenmonoxid.- 10 Eiweiß durch bakterielle Umsetzung von Methanol (SCP = Single-Cell-Protein).
