Synthese aliphatischer Aldehyde durch fotokatalytische Dehydrierung von Alkanen und Hydroformylierung mit Kohlendioxid

Titelangaben

Fritschi, Susanne:
Synthese aliphatischer Aldehyde durch fotokatalytische Dehydrierung von Alkanen und Hydroformylierung mit Kohlendioxid.
Bayreuth , 2014 . - IX, 227 S.
( Dissertation, 2014 , Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften)

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Abstract

Die Optimierung chemischer Prozesse verlangt heute immer mehr die Steigerung der Energieeffizienz und die Einsparung von CO2-Emissionen. Für die Herstellung von Aldehyden ist, an Stelle der direkten Hydroformylierung von Olefinen mit Synthesegas, die Nutzung von Sonnenenergie zur fotokatalytischen Dehydrierung von Alkanen und anschließender Hydroformylierung mit CO2 denkbar. Diese Arbeit beschreibt Untersuchungen zu geeigneten Katalysatorkonzepten für beide Reaktionsschritte, kinetische Untersuchungen der fotokatalytischen Alkandehydrierung in einer Kreislaufapparatur und die technische Machbarkeit der Hydroformylierung mit CO2 in einem kontinuierlichen Gasphasenprozess. Abschließend erfolgt ein Vergleich des beschriebenen Konzepts mit dem herkömmlichen Syntheseweg nach ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten.

Abstract in weiterer Sprache

Energy efficient synthesis of aliphatic aldehydes from alkanes and carbon dioxide - During the last decades, topics like energy efficiency and reduction of climate-changing emissions became key aspects within the optimization of chemical processes. Regarding the synthesis of aldehydes, the photocatalytic dehydrogenation of alkanes to olefins, using visible (sun) light, and the subsequent hydroformylation of such olefins with CO2 seem to be capable to achieve both targets. This work deals with catalyst concepts for both reaction steps, kinetic studies of the photocatalytic alkane dehydrogenation conducted in a loop reactor and the feasibility of hydroformylation using CO2 in a continuous gas phase reaction. Finally, an economic and ecological evaluation for both processes is carried out and the results are compared with the benchmark technology.