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Temperatur bei der Synthese von MTBE
 
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Issei
Gast





BeitragVerfasst am: 10. Dez 2015 18:26    Titel: Temperatur bei der Synthese von MTBE Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hi, für eine kommende Klausur haben wir einen Zettel mit Beispielaufgaben bekommen, allerdings ohne Lösungen. Bei einer der Aufgaben bin ich mir unsicher. Sie lautet: Die Reaktion zu MTBE wird nicht bei Zimmertemperatur, sondern bei erhöhter Temperatur durchgeführt. Die Siedetemperatur von Methanol beträgt +64,5°C, die von 2-Methyl-prop-1-en -7°C und die des MTBE +55°C.
Begründen Sie einen Temperaturbereich, bei dem die Reaktion ablaufen sollte.

Meine Ideen:
Ich hätte jetzt einfach gedacht, dass die Reaktion ab 64,5°C ablaufen sollte. Es ist doch eigentlich nur wichtig, dass das Isobuten und Methanol verdampfen. Aber irgendwie scheint mir diese Lösung etwas zu simple.
Hat jemand eine Idee, ab wann die Reaktion ablaufen würde ?
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 4069
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 11. Dez 2015 13:01    Titel: Antworten mit Zitat

Um einen optimalen Umsatz zu haben müssen alle Stoffe in der Gasphase sein. Also höher als der höchste Siedepunkt der Einzelkomponenten.
peter_57



Anmeldungsdatum: 25.06.2015
Beiträge: 479

BeitragVerfasst am: 11. Dez 2015 13:51    Titel: Antworten mit Zitat

Nobby hat Folgendes geschrieben:
Um einen optimalen Umsatz zu haben müssen alle Stoffe in der Gasphase sein. Also höher als der höchste Siedepunkt der Einzelkomponenten.

Das kann man so pauschal nicht sagen. Wenn der MTBE via Reaktivdestillation hergestellt wird (und das ist wohl ein Standardverfahren), dann ist das so eine Art Kolonne, in der flüssiges MeOH eine Katalysatorschicht passiert und der Ether geht mit dem C4- Edukt aufgrund der Siedelage überwiegend in den Dampf und in den Kolonnenkopf.

Aber auf der anderen Seite finde ich es auch erstaunlich, einem Schüler abzuverlangen, nur anhand der Siedepunkte irgendwelche Synthesestrategien zu formulieren. Erst recht wenn die o.g. Reaktivdestillation möglicherweise überhaupt nicht Teil des Unterrichts war.

Eine vernünftige Frage wäre eine Frage nach "Nebenprodukten" gewesen.
ka



Anmeldungsdatum: 01.10.2012
Beiträge: 1832

BeitragVerfasst am: 11. Dez 2015 18:53    Titel: Antworten mit Zitat

peter_57 hat Folgendes geschrieben:
Nobby hat Folgendes geschrieben:
Um einen optimalen Umsatz zu haben müssen alle Stoffe in der Gasphase sein. Also höher als der höchste Siedepunkt der Einzelkomponenten.

Das kann man so pauschal nicht sagen. Wenn der MTBE via Reaktivdestillation hergestellt wird (und das ist wohl ein Standardverfahren), dann ist das so eine Art Kolonne, in der flüssiges MeOH eine Katalysatorschicht passiert und der Ether geht mit dem C4- Edukt aufgrund der Siedelage überwiegend in den Dampf und in den Kolonnenkopf.

Aber auf der anderen Seite finde ich es auch erstaunlich, einem Schüler abzuverlangen, nur anhand der Siedepunkte irgendwelche Synthesestrategien zu formulieren. Erst recht wenn die o.g. Reaktivdestillation möglicherweise überhaupt nicht Teil des Unterrichts war.

Eine vernünftige Frage wäre eine Frage nach "Nebenprodukten" gewesen.


Was die Qualität der Fragestellung angeht, so sehe ich das auch so wie Sie.

Aber in Bezug auf das "Syntheseszenario" komme ich nicht ganz mit : Wenn eines der Edukte bereits bei - 7 °C siedet, so frage ich schon mal, wie man verhindert, dass dieses Edukt sich überwiegend als Dampf verabschiedet, bevor es reagiert hat. Und wie man denn ein für die gewünschte Reaktion optimales Mischungsverhältnis der Edukte in der Gasphase zustande bekommt.

Oder nimmt man es so hin, wie es kommt und lässt das gasförmige Edukt durch das flüssige Edukt feinblasig hindurchperlen bei einer Temperatur nahe am Siedepunkt des flüssigen Edukts ? Mit entsprechender Druckminderung, denn der Dampfdruck des leicht siedenden Edukts kann mMn schon einige bar betragen ?

Oder arbeitet man mit Gas "aus der Flasche" ?
Gruß FKS

_________________
Friedrich Karl Schmidt
Issei



Anmeldungsdatum: 11.12.2015
Beiträge: 5

BeitragVerfasst am: 11. Dez 2015 22:33    Titel: Antworten mit Zitat

Hey, jetzt ist eh alles egal, da die Klausur schon vorbei ist Big Laugh
So eine Frage kam nicht dran, aber wie ich das jetzt im nachhinein nochmal verstanden habe, geht das schon ab ca. 60°, da nur kleine Teile Methanol vorhanden sind und es dann ausreicht. Dann verdampft das mit dem 2-Methyl-prop-1-en und wird mitsamt eines Protones des Katalysators zu MTBE. Hier habe ich nochmal ein Foto rausgesucht, falls es noch wen interessiert.
http://www.aulis.de/files/oe/pdn-chemie/01-50/Image4.gif
Hab mir jetzt auchmal einen Account für den Link gemacht.
Aber danke für die Antworten smile
peter_57



Anmeldungsdatum: 25.06.2015
Beiträge: 479

BeitragVerfasst am: 12. Dez 2015 00:13    Titel: Antworten mit Zitat

ka hat Folgendes geschrieben:




Aber in Bezug auf das "Syntheseszenario" komme ich nicht ganz mit : Wenn eines der Edukte bereits bei - 7 °C siedet, so frage ich schon mal, wie man verhindert, dass dieses Edukt sich überwiegend als Dampf verabschiedet, bevor es reagiert hat. Und wie man denn ein für die gewünschte Reaktion optimales Mischungsverhältnis der Edukte in der Gasphase zustande bekommt.

Oder nimmt man es so hin, wie es kommt und lässt das gasförmige Edukt durch das flüssige Edukt feinblasig hindurchperlen bei einer Temperatur nahe am Siedepunkt des flüssigen Edukts ? Mit entsprechender Druckminderung, denn der Dampfdruck des leicht siedenden Edukts kann mMn schon einige bar betragen ?

Oder arbeitet man mit Gas "aus der Flasche" ?
Gruß FKS


Zu dem sog. „Hülser Verfahren“ finden Sie Informationen unter diesem Link.
https://books.google.de/books?id=dH2iBgAAQBAJ&pg=PA137&lpg=PA137&dq=h%C3%BClser+verfahren+mtbe&source=bl&ots=CzLtMWWm-8&sig=yE0x6ZAqmums__l7Tn4wEkx2e08&hl=de&sa=X&ved=0ahUKEwiPsaCZ8NTJAhXFvA8KHcQ7BFkQ6AEIJjAC#v=onepage&q=h%C3%BClser%20verfahren%20mtbe&f=false
Die Autoren lassen sich nicht über die Reaktionsbedingungen aus, aber die Darstellung zweier wassergekühlter Reaktoren in den Fließbildern lässt mich vermuten, dass die Reaktion in der flüssigen Phase abläuft. Hohe Temperaturen müssen u.a. auch wegen der Vermeidung einer Dimerisierung des Isobutens vermieden werden.

Darüber hinaus ist eine aufwendige Aufarbeitung des MeOH/MTBE- Gemisches (bildet ein Azeotrop) nötig (Druckdestillation) und eine Rückführung des MTBE abgereicherten Methanolstroms an den Prozessbeginn.

Im Internet finden sich Patentschriften zur MTBE- Synthese mittels Reaktivdestillation.

Letztlich wäre noch zu erwähnen, dass MTBE allein nicht das Ziel dieser Mühen ist. Erstens trennt das Verfahren Isobuten aus anderweitig genutzten Prozessgasen in Form von MTBE ab, aber um sehr reines Isobuten (für Synthesen) zu erhalten wird der Rein- MTBE danach zweitens wieder zu Isobuten zurück- gespalten.

Gruß

Peter
peter_57



Anmeldungsdatum: 25.06.2015
Beiträge: 479

BeitragVerfasst am: 12. Dez 2015 00:29    Titel: Antworten mit Zitat

Issei hat Folgendes geschrieben:

http://www.aulis.de/files/oe/pdn-chemie/01-50/Image4.gif

Ich nehme an, der Versuch wurde gar nicht gemacht sondern nur wieder „Bildchen gereicht“.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ckon.20010080206/abstract

Was sollen denn diese hauchdünnen Leitungen bedeuten, die aus der mittleren Box zu der Wendel führen. Ist das eine Warmwasserversorgung oder liefern sie Strom für die Wendel.

Gruß

Peter
magician4
Administrator


Anmeldungsdatum: 05.10.2009
Beiträge: 11677
Wohnort: Hamburg

BeitragVerfasst am: 12. Dez 2015 14:15    Titel: Antworten mit Zitat

wennn ich die zeichnung richtig interpretiere, sind die kabel an einem magnetruehrer mit dem anschluss fuer das kontakt-thermometer ( pt-100 oder sowas) verschaltet

..wozu auch immer das gut sein mag: derartige anschluesse sind i.d.r. nicht fuer laststroeme ( also z.b. fuer ne heizung) ausgelegt


gruss

Ingo

_________________
ein monat im labor erspart einem doch glatt ne viertel stunde in der bibliothek!
Nobby
Administrator


Anmeldungsdatum: 20.10.2014
Beiträge: 4069
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 12. Dez 2015 14:21    Titel: Antworten mit Zitat

Der Magnetrührer ist das Gerät unter der Waschflasche. Das Gerät an dem die Drähte angeschlossen sind ist doch eher ein einstellbares Netzgerät.

Der Amberlyst 15 ist ein ein saurer Katalysator, der geheizt wird.

https://www.google.de/search?q=amberlyst+15&ie=utf-8&oe=utf-8&gws_rd=cr&ei=mB9sVsHkIoLzUOCctugH
Klinjo



Anmeldungsdatum: 09.01.2018
Beiträge: 5

BeitragVerfasst am: 09. Jan 2018 23:01    Titel: Hello Antworten mit Zitat

Hello leute smile
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