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Dreiphasige Butadien-Telomerisationen Im Kontinuierlich Betriebenen Schlaufenreaktor

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Die wesentlichen Vorteile homogenkatalysierter Reaktionen sind hohe Selektivitaten und milde Reaktionstemperaturen. Voraussetzung fur eine industrielle Anwendung ist dabei das Recycling der wertvollen Edelmetallkatalysatoren. Hierfur hat sich die Flussig-Flussig-Zweiphasentechnik, bei der sich der Katalysator und das Produkt in nicht mischbaren Flussigphasen befinden, mit konventionellen Ruhrkesselreaktoren bewahrt. Da bei den meisten homogenkatalysierten Reaktionen noch zusatzlich ein gasformiges Edukt vorliegt und dafur der Ruhrkesselreaktor generell weniger geeignet ist, werden alternative Reaktorkonzepte benotigt. In der vorliegenden Arbeit wurden mit einem neuartigen Schlaufenreaktor homogenkatalysierte, dreiphasige Telomerisationen mit Butadien im kontinuierlichen Betrieb untersucht. Ziel dieser Arbeit war es, ein Reaktorprinzip aufzuzeigen, das sich auf eine Vielzahl von homogenkatalysierten Gas-Flussig-Flussig-Reaktionen anwenden lasst. Das Prinzip des Reaktors beruht auf einem stetigen Recycling der flussigen wassrigen Katalysatorphase, in der sich auch ein polares flussiges Edukt befindet, und des nicht umgesetzten unpolaren gasformigen Edukts. Diese gelangen aufgrund eines Flussigkeitsstrahlmischers intensiv gemischt in den Reaktionsteil des Schlaufenreaktors. Die gebildeten Produkte werden im anschliessenden Phasenabscheider als zweite flussige Phase von der Katalysatorphase getrennt und konnen auf diese Weise nicht in Folgereaktionen weiter reagieren. Bei den Untersuchungen standen die Katalysatorstandzeit und -ausschleusung, die Ermittlung der optimalen Betriebsparameter wie Druck und Temperatur und die Steigerung der Raum-Zeit-Ausbeute (RZA) im Vordergrund. Zunachst wurden zur Optimierung der Reaktionen Versuche im 300 ml Laborreaktor durchgefuhrt. Fur die erste untersuchte Butadien-Telomerisation wurde als Nukleophil Methanol eingesetzt. Das Katalysatorsystem setzte sich aus Palladiumbisacetylacetonat Pd(acac)2 und Triphenylphosphintrisulfonat (TPPTS) zusammen. Das gebildete Produkt ist das 1-Methoxy-2,7-octadien, das als Vorstufe von Losungsmitteln und Feinchemikalien Verwendung findet. Im Laborreaktor wurden Einflusse wie die Methanol- und Katalysatorkonzentration, die Zugabe von Basen, Ruhrerdrehzahl und Temperatur untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass es mit Hilfe der dreiphasigen Durchfuhrung zu keiner Nebenproduktbildung kommt. Durch Zugabe von geringen Mengen an NaOH wurde eine RZABatch von 104 kg/m3h erzielt und das Verhaltnis von linearen Telomeren zur Gesamtproduktmenge auf 95% erhoht. Diese Werte sind bis jetzt die hochsten, die mit dem Standardkatalysatorsystem Pd-TPPTS erreicht wurden. Bei der zweiten untersuchten Butadien-Telomerisation mit Wasser konnte eine RZABatch von 39 kg/m3h und eine Selektivitat zu den Octadienolen von 84% erreicht werden. Bei Langzeitversuchen im Schlaufenreaktor konnte dann gezeigt werden, dass aufgrund der hohen Stoffaustauschleistung bei der Telomerisation mit Methanol durchschnittlich eine RZA von 160 kg/m3h uber einen Zeitraum von 56 h und bei der Telomerisation mit Wasser von 15 kg/m3h uber einen Zeitraum von 10 h erzielt wurden.


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Product Details
  • ISBN-13: 9783832518738
  • Publisher: Logos Verlag Berlin
  • Binding: Paperback
  • Language: German
  • Returnable: N
  • Spine Width: 0 mm
  • Width: 145 mm
  • ISBN-10: 3832518738
  • Publisher Date: 15 Jun 2008
  • Height: 210 mm
  • No of Pages: 153
  • Series Title: German
  • Weight: 700 gr


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