Methanol-to-Olefins (MTO)

Die Herstellung von Ethen und Propen wird über verschiedene Wege realisiert. Die klassische Herstellung erfolgt durch das Cracken von Rohöl. Alternativ können über das Verfahren Methanol-to-Olefins (MTO) Ethen und Propen über das Zwischenprodukt Dimethylether (DME) erzeugt werden. Für die Reaktion wird ein hochselektiver Siliziumaluminiumphosphat-Zeolith-Katalysator verwendet. Für die vorgeschaltete Methanolsynthese können Erdgas, Kohle und erneuerbare Rohstoffquellen genutzt werden.

2 CH₃OH → CH₃OCH₃ + H₂O → (CH₂)₂ + 2 H₂O

Methanol wird dem Reaktor zugeführt und mittels eines Katalysators bei Temperaturen von 350-600 °C und Drücken von 1-3 bar zu höheren Kohlenwasserstoffen umgesetzt. Es werden hauptsächlich Ethen und Propen gebildet. Durch eine höhere Temperatur wird vermehrt Ethen gebildet, jedoch sinkt gleichzeitig die Gesamtausbeute an Olefinen. Als Nebenprodukt der Hauptreaktion entsteht Wasser, welches nach dem Reaktor abgetrennt wird. Nicht umgesetztes DME wird in den Reaktor zurückgeführt. Eine anschließende Fraktionierung teilt das Produktgas in seine Einzelbestanteile auf: Eduktgas, Ethen, Propen und höhere Kohlenwasserstoffe (C₄⁺-Fraktion). Die C₄⁺-Fraktion wird einem Olefin-Cracking (OC)-Reaktor zugeführt, der die höheren Olefine vornehmlich in Propen zersetzt.

Durch die Reaktionen im Reaktor verkokt der Katalysator schnell und muss daher einer Regeneration durch Abbrand unterzogen werden. Dieser Prozess wird kontinuierlich oder periodisch durchgeführt, um eine gleichbleibend gute Ausbeute zu gewährleisten. Je nach Prozessbedingungen variiert das Selektivitätsverhältnis Propen/Ethen zwischen 0,7-2,0.

Englische Übersetzung(en):

methanol-to-olefins