Projektierungskurs

Technische Fakultät

Projektierungskurs
WS 2015/16

29. März ¨C 15. April 2016

 

Recycling routes for Triphenylphosphine (TPP)

 

Partnerunternehmen:
Koninklijke DSM N.V.

Leitung:
Dr. Marco Haumann


2016

Aufgabenstellung

 

Die Wittig-Reaktion ist ein entscheidender Prozessschritt in der Industrie bei der Produktion von Olefinen und speziell bei Vitaminen und Carotinoiden. Dabei wird Triphenylphosphan (TPP) verwendet und während der Reaktion zu Triphenylphosphanoxid (TPPO) umgesetzt. Dieses, in stöchiometrischen Mengen anfallende, Nebenprodukt muss aufgrund ökonomischer Aspekte und begrenzter Verf¨¹gbarkeit weiterverarbeitet und dabei TPP regeneriert werden.

 

Die Reduktion des TPPO kann ein- oder mehrstufig durchgef¨¹hrt werden. Zur einstufigen Realisierung werden teure Reduktionsmittel, sowie harsche Reduktionsbedingungen (hohe Temperaturen) benötigt. Der zwei- oder mehrstufige Prozess hingegen erlaubt ökologischere Reaktionsbedingungen. Dabei wird TPPO zunächst mittels Phosgen zu Triphenylphosphandichlorid (DCP) umgesetzt und anschließend entweder katalytisch oder mit Hilfe von Reduktionsmitteln wie Silanen zu TPP reduziert.

 

Im Rahmen des Projektierungskurses werden Anlagen zur ein- und mehrstufigen Regenerierung des relativ teuren TPPO ausgelegt und geplant. Es wird dabei von getrocknetem TPPO ausgegangen und es werden hohe Regenerierungsraten vorhergesagt. Zudem werden kontinuierliche, katalytische Prozesse bevorzugt.

 

 

Abbildung 1: Gruppen und Aufgaben

 

F¨¹r die beschriebenen Prozesswege m¨¹ssen daher vollständige Prozesskonzepte entwickelt und das Prozessequipment designed werden. Außerdem m¨¹ssen die anfallenden Kosten kalkuliert und miteinanderverglichen werden. Dabei wird mit minimalen Kapazitäten von 1000t pro Jahr und einer Laufzeit von 8000h pro Jahr kalkuliert. Abschließend werden die verschiedenen Prozesse bez¨¹glich ihrer Kosteneffektivität beurteilt.

 

F¨¹r alle Routen sind Gesamtverfahrenskonzepte zu entwickeln, Apparate auszulegen und die Herstellkosten zu ermitteln und gegen¨¹berzustellen. Die Betrachtung ist f¨¹r eine Kapazität von 280.000 t/a TDI bei 8000 Betriebsstunden/a durchzuf¨¹hren. Die verschiedenen Prozessrouten sind hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit zu bewerten.

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