Methanol - Chemie- und Energierohstoff. Springer-Verlag Berlin Heidelberg NewYork London Paris Tokyo. \J Friedrich Asinger. Die Mobilisation der Kohle

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1 \J Friedrich Asinger Methanol - Chemie- und Energierohstoff Die Mobilisation der Kohle Mit 93 Abbildungen Springer-Verlag Berlin Heidelberg NewYork London Paris Tokyo

2 Inhaltsverzeichnis 1 Methanol - Chemie- und Energierohstoff 1 2 Herstellung von Synthesegas Rohstoffe für Synthesegas Kohle: Weltförderung, Handel und Veredelung Erdgas als Rohstoff zur Synthesegasherstellung Torf als Rohmaterial für die Methanolsynthese Schweröle und Ölrückstände als Rohmaterialien für die Methanolsynthese Holz als Rohstoff für die Methanolsynthese Verwendung von Müll und Klärschlamm zur Methanolherstellung Kohlensäure als Methanolrohstoff Prozesse zur Synthesegasherstellung (CO + 2H 2 ) auf Kohle-Basis Das Lurgi-Druckgas-Verfahren Das HTW-Verfahren (Hochtemperatur-Winkler-Verfahren) Das Koppers-Totzek-Flugstaub-Verfahren Die Kohlevergasung im Eisenbad (Molten-Iron-Prozeß) Das Texaco-Vergasungsverfahren unter Druck in der Ruhrchemie/ Ruhrkohle-Variante 36 3 Die Methanolsynthese Die Lurgi-Methanolsynthese Methanolsyntheseanlagen, Größe, Kosten, Methanolbedarf und Verbrauch Die Wärmeabführung bei der Methanolsynthese Die Katalysatoren der Methanolsynthese Zum Reaktionsmechanismus der Methanolsynthese Der Transport von Methanol Zur Giftigkeit von Methanol 85 4 Methanol als alternativer Kraftstoff Methanol in Benzin Sicherheitsvorkehrungen beim Einsatz von M15 und M Das Formaldehyd-Problem 101

3 VIII Inhaltsverzeichnis 4.2 Das Fuel-Methanol Sauerstoffhaltige Verbindungen als hochoktanige Komponenten zur Erhaltung der Oktanzahl von Benzinen Die Wassertoleranz von Alkohol-Benzin-Mischungen Charakteristik der als Benzin-Mischkomponenten möglichen Alkohole und Ether Der Heizwert der Alkohole Die Verdampfungswärme der Alkohole Der Dampfdruck von Alkoholen und von Alkohol-Benzingemischen Die Herstellung des Fuel-Methanol Die Isobutylölsynthese Der Prozeß des IFP zur gemeinsamen Herstellung von Methanol und Alkoholen C 2 C Der MAS"-Prozeß von Snamprogetti-Topsoe-Anic (Mixed Alkohol Solvents) Die Synthese von Fuel-Methanol ohne Wasserbildung, Verfahren der Lurgi-Kohle- und Mineralöltechnik GmbH Die gemeinsame Herstellung von Methanol und höheren Alkoholen nach dem Verfahren der Chem Systems Das französische Carburol-Programm Das Texaco-Verfahren zur Herstellung von Alkohol-Ester-Gemischen aus Synthesegas als Mischkomponenten für Benzin Die Überführung von Methanol in den Methyl-tert.-Butylether (MTBE) Der Ersatz von Dieselöl durch Methanol Das Energiemethanol Energiemethanol nach dem Verfahren der Wentworth-Brothers Inc Die Katalysatoren beim Verfahren der Wentworth-Brothers Inc Methanol als Brennstoff für Gasturbinen Methanol als Brennstoff zur Wärmeerzeugung (Overfiring-Concept) Die Überführung von Methanol in Gemische von Paraffinkohlenwasserstoffen, Olefinen und von Aromaten Die Überführung von Methanol bzw. Dimethylether in Benzin durch den MTG-Prozeß der Mobil Oil Corp Der MTG-Prozeß als Festbett-Verfahren Der MTG-Prozeß als Wirbelschichtverfahren Der MTG-Prozeß als Fließbettverfahren im Pilot-Maßstab Die Überführung von Methanol bzw. Dimethylether in Olefine mit dem MTO-Verfahren der Mobil Oil Corp Der Einfluß von Wasser auf die Olefinbildung beim MTO-Verfahren Der Einsatz von dotierten ZSM-5-Katalysatoren für die Olefinherstellung mit dem MTO-Verfahren Die Überführung von Methanol bzw. Dimethylether in aromatische Kohlenwasserstoffe mit dem MTA-Verfahren 208

4 Inhaltsverzeichnis IX 6.4 Die Herstellung von Dieselöl über Olefine auf Basis von Methanol (Verfahrensweg der Lurgi GmbH) Die ZSM-5-Katalysatorenfamilie Zum Reaktionsmechanismus der Umwandlung von Methanol in Benzin, Olefine und Aromaten Die Überführung von Methanol in technische Gase Herstellung von reinem Wasserstoff aus Methanol Methanol zur Gaserzeugung in Stadtgasanlagen Die Herstellung von Synthesegas (CO + 2H 2 ) aus Methanol Die Herstellung von Oxosynthesegas aus Methanol Die Herstellung von CO aus Methanol Erzeugung gasförmiger Spaltprodukte aus Methanol zum Einsatz als Motorkraftstoffe Der Betrieb von Verbrennungsturbinen mit Methanolspaltgasen Die Erzreduktion mit Reforminggas aus Methanol Die Herstellung von synthetischem Erdgas (SNG) aus Methanol Andere Verfahren der Kohleveredlung als Alternativen zum Methanol Die direkte Hydrierung der Kohle Die Sumpfphase-Hydrierung Der Gasphaseprozeß Synthetisches Erdgas durch direkte Hydrierung von Kohle (SNG) Die Fischer-Tropsch-Synthese - indirekte Hydrierung der Kohle Herstellung maximaler Mengen von Dieselkraftstoffen aus den Produkten der Arge-Synthese Der G-B-Prozeß von Gulf-Badger Die direkte und indirekte Kohlehydrierung als Grundlage für die Erzeugung von Grundchemikalien für die chemische Industrie Die konkurrierende Herstellung von Aromaten (BTX) und niedermolekularen Olefinen aus Kohle und Mineralöl Olefine aus der indirekten Hydrierung der Kohle (FT-Synthese) Arbeiten zur gezielten, direkten Herstellung niedermolekularer Olefine durch die Fischer-Tropsch-Synthese Arbeiten zur direkten Umsetzung von Synthesegas in Essigsäure Die industrielle Herstellung von organischen Chemikalien aus Methanol Essigsäureanhydrid durch Carbonylierung von Methylacetat Herstellung des Vinylacetat-Monomer (VAM) auf Basis von Synthesegas über Methylacetat durch katalytische Hydrocarbonylierung Ethylenglykol auf Basis von Syngas Die direkte Glykol-Synthese2CO + 3H 2 -*HO CH 2 CH 2 OH Die indirekte Überführung von Synthesegas in Glykol über

5 X Inhaltsverzeichnis Fonnaldehyd durch Hydrocarbonylierung zu Glykolaldehyd und dessen Hydrierung Die indirekte Überführung von Synthesegas in Glykol über Formaldehyd durch Carbonylierung zu Glykolsäure und deren anschließende Hydrierung Die Herstellung von Methylformiat und seine technisch interessanten Reaktionen Methylformiat durch Carbonylierung von Methanol Methylformiat durch Dehydrierung von Methanol Methylformiat als Zwischenstufe bei der getrennten Erzeugung von CO und H 2 aus Methanol Die Umsetzung des Methylformiats mit Paraformaldehyd oder Trioxan zu Glykolsäuremethylester Isomerisierung von Methylformiat zu Essigsäure Ameisensäure Kohlenoxid für organische Synthesen " Die Homologisierung von Methanol zu Ethylalkohol Der Reaktionsmechanismus der Homologisierung Die Homologisierung von Methanol zu Acetaldehyd Die Herstellung von Essigsäure aus Methanol und Kohlenmonoxid Eiweiß durch bakterielle Umsetzung von Methanol (SCP = Single- Cell-Protein) 379 Sachverzeichnis