Streifzüge aus meiner Arbeitswelt
aus meiner Tätigkeit bei BASF AG in Ludwigshafen/Rhein, Bereich Anlagenbau/Projektierung


Meine Tätigkeiten: Verfahrenschemata, Meß- und Regelschemata, Apparatezeichnungen

Bild: Anlage zur Erzeugung von Phthalsäureanhydrid


PSA-Verfahren auf der Basis von o-Xylol

Prinzip:
Phthalsäureanhydrid wird durch eine katalytische Oxidationsreaktion von ortho-Xylol mit Luftsauerstoff erzeugt.

Die Reaktion:
Die Oxidation von o-Xylol zu Phthalsäureanhydrid wird heute in Röhrenreaktoren, die mit Salzschmelze gekühlt werden, durchgeführt. Für das BASF-Verfahren wird seit 1968 ein kugelförmiger Katalysator verwendet. Der sehr selektiv arbeitende Katalysator besteht aus einem kugelförmigen Träger mit einem Durchmesser von ca. 7mm. Die auf der Oberfläche aufgetragene aktive Masse besteht zu ca. 90% aus Titandioxid und ca. 10% Vanadiumpentoxid. Die mit diesem Katalysator erzielbare Ausbeute liegt bei ca. 110 kg Phthalsäureanhydrid bezogen auf 100 kg eingesetztes o-Xylol.
Die Oxydation von o-Xylol verläuft nach folgender Gleichung:

Reaktionsgleichung o-Xylol-PSA
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Ergänzend sei noch zu Bemerken, daß Phthalsäureanhydrid auch durch Oxidation von Naphthalin gewonnen werden kann. Hierfür gilt folgende Reaktionsgleichung: 
Reaktionsgleichung Naphthalin-PSA
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Die PSA-Gewinnung auf Naphthalin-Basis wurde erstmalig 1872 bei BASF im technischen Maßstab durchgeführt. Heute hat dieses Verfahren kaum noch eine Bedeutung.

Das Verfahren:
Beim BASF-Verfahren wird o-Xylol aufgeheizt und in den ebenfalls erhitzten Luftstrom eingeführt, wobei das o-Xylol verdampft. Aus Sicherheitsgründen bleibt die Luft/o-Xylol-Konzentration unterhalb der unteren Explosionsgrenze.  Das Gemisch wird durch einen Röhrenreaktor geleitet, wobei dann die exotherme Teiloxydation an dem oben beschriebenen Katalysator stattfindet. Die bei der Umsetzung entstehende Wärme wird von einer Salzschmelze  abgeführt und im Salzbadkühler zur Erzeugung von Prozeßdampf genutzt, der teilweise im PSA-Verfahrensablauf eingesetzt wird. Überschüssiger Dampf kann in das Werksnetz abgegeben werden. Die den Reaktor verlassende Gase werden in Gaskühlern vorgekühlt, anschließend einem Abscheidesystem zugeführt, wobei sich das Phthalsäureanhydrid in fester Form an Rippenrohren in den Abscheideapparaten niederschlägt. Diese Rippenrohrabscheider werden in einem automatischen Schaltzyklus mit einem Wärmeträgeröl gekühlt (das PSA scheidet sich ab), anschließend wird aufgeheizt (das PSA wird geschmolzen und in einem Behälter gesammelt) . Die, den Abscheider verlassenden Abgase, enthalten immer noch geringe Mengen Phthalsäureanhydrid sowie auch andere Oxyidationsprodukte. Deshalb werden die Abgase einer Wasserwäsche zugeführt. Aus dem Abwasser kann als Hauptnebenprodukt Maleinsäureanhydrid gewonnen werden. Das in den Abscheidern abgeschmolzene Roh-PSA wird im weiteren Verfahrensablauf zum Zwecke der Reinigung einer Destillation zugeführt.


    Stoffwerte: ortho-Xylol

- Angaben erfolgen ohne Gewähr! -

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Stoffwerte: Phthalsäureanhydrid

- Alle Angaben erfolgen ohne Gewähr! -

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Produktbeschreibung:
Farblose Kristalle mit schwach aromatischem Geruch.
Gefahren für Mensch und Umwelt
Reizt die Atmungsorgane, Augen und die Haut.
Verursacht beim Einatmen Husten und Atemnot.
Nicht mit Wasser, Alkalihydroxiden und Salpetersäure in Verbindung bringen.

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  Stoffwerte: Naphthalin

- Alle Angaben erfolgen ohne Gewähr! -

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Produktbeschreibung:
Naphthalin ist ein weißer, charakteristisch riechender Feststoff.
Gefahren für Mensch und Umwelt
Naphthalin verdampft bereits merklich bei Raumtemperatur. Die am Schmelzpunkt entweichenden Dämpfe bilden mit Luft ein zündfähiges Gemisch. Mit starken Oxidationsmitteln (z.B. Chromtrioxid) erfolgen heftige Reaktionen.
Dämpfe und Stäube reizen Augen und Atemwege. Einatmen der Dämpfe kann zu Kopfschmerzen und Übelkeit führen. Bei häufigem Kontakt sind Hautentzündungen möglich. Einige Personen sind hypersensitiv gegenüber Napht halin und reagieren auf geringen Hautkontakt mit schwerer Hautentzündung.
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E-Mail:               Admin olafkos@freunde.tu-darmstadt.de
_______________________________________________________zuletzt geändert: 29. Mai 2014
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