DHD-Verfahren
DasDHD-Verfahren(vonDehydrierung-unter-H2-Druck) ist ein chemisch-technisches Verfahren zur Umwandlung nicht-aromatischer Bestandteile von Benzinen wie etwaNaphthenenundParaffineninAromaten.Bei den im Rohbenzin vorhandenen Naphthenen handelt es sich meist um substituierte 5- oder 6-gliedrigeCycloparaffine.Die 5-gliedrigen Naphthene können mittelsIsomerisierungdurch Ringerweiterung in 6-gliedrige Naphthene umgewandelt werden. DieDehydrierungder 6-gliedrigen Naphthene führt direkt zu aromatischen Verbindungen. Paraffine können durchDehydrocyclisierungin Aromaten umgewandelt werden. Eine unerwünschte Nebenreaktion ist die Dealkylierung von substituierten Naphthenen durch Hydrocracken.
Geschichte
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Das DHD-Verfahren wurde unter anderem als Folgeprozess desBergius-Pier-Verfahrenseingesetzt zur Oktanzahlverbesserung von Hydrierbenzinen. Im Verlauf der Verfahrensentwicklung zeigte sich, dass sich die Oktanzahl von paraffinreicheren Benzinen ausErdöloder derFischer-Tropsch-Syntheseebenfalls über die Dehydrocyclisierungsreaktion erhöhen lässt.[1]
Die ersten DHD-Anlagen entstanden in denHydrierwerken Pölitzspeziell zur Herstellung synthetischen Flugbenzins, dessen Produktion dort ab Januar 1942 begann. Dies waren weltweit die ersten industriellen Großanlagen ihrer Art. Derartige Anlagen liefen am Ende des Zweiten Weltkriegs in mehreren deutschenHydrierwerkenoder befanden sich da gerade im Aufbau.[2]
Verfahrensparameter
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Das Verfahren arbeitete bei Drücken von etwa 60 bar, die Reaktionstemperatur lag bei etwa 510 bis 530 °C. AlsKatalysatorwurde ein Kontakt aus aufAluminiumoxiddispergiertesMolybdänoxidverwendet.[3]Die Siedegrenzen der eingesetzten Benzine lagen zwischen etwa 85 bis 185 °C. Durch das Verfahren ließ sich die Oktanzahl der Benzine von etwa 50 auf 80 erhöhen.
Eine typische Reaktion des DHD-Verfahrens ist die Dehydrierung von Methylcyclohexan zu Toluol, eine stark endotherme Reaktion (etwa −218 kJ/mol):
Das Ausgangsmaterial wird zunächst in einem Röhrenofen auf Reaktionstemperatur vorgeheizt und danach in einen Reaktor mit dem entsprechenden Kontakt gepumpt. Gleichzeitig wird der Reaktor mit Wasserstoff beaufschlagt, der die Verkokung des Kontaktes verzögern soll. Die Produkte werden anschließend gekühlt und der Wasserstoff abgetrennt und in den Prozess zurückgeführt. Das Rohprodukt wird destillativ aufgearbeitet. Die Hauptprodukte des Verfahren sind die AromatenBenzol,Toluolund dieXylole.
Weblinks
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Einzelnachweise
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- ↑Walter Krönig:Die katalytische Druckhydrierung von Kohlen, Teeren und Mineralölen (Das I.G.-Verfahren von Matthias Pier).Springer Verlag, 1950, S. 145–152. (Reprint: 2013,ISBN 978-3-642-50105-0).
- ↑Werner Abelshauser:Die BASF. Eine Unternehmensgeschichte.C.H.Beck, 2002, S. 284, 311.
- ↑Karl Becker:Katalysatoren des Leuna Werkes: ein Beitrag zur Geschichte der technischen heterogenen Katalyse – Teil I: Die Entwicklungen von 1921 bis 1945.In:Chemie Ingenieur Technik.86, 2014, S. 2105–2114,doi:10.1002/cite.201400051.