Verfahren und Anlage zur Herstellung einer Zielverbindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Zielverbindung, insbesondere von Propylen, und eine entsprechende Anlage gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.

Stand der Technik

Die Herstellung von Propylen (Propen) ist in der Fachliteratur, beispielsweise in dem Artikel "Propylene" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Ausgabe 2012, beschrieben. Propylen wird herkömmlicherweise durch Dampfspalten (Steam

Cracking) von Kohlenwasserstoffeinsätzen und Umwandlungsverfahren im Zuge von Raffinerieprozessen hergestellt. In letzteren Verfahren wird Propylen nicht

notwendigerweise in der gewünschten Menge und nur als eine von mehreren

Komponenten in einem Gemisch mit weiteren Verbindungen gebildet. Andere

Verfahren zur Herstellung von Propylen sind ebenfalls bekannt, aber nicht in allen Fällen, beispielsweise hinsichtlich Effizienz und Ausbeute, zufriedenstellend.

Für die Zukunft wird ein steigender Bedarf an Propylen prognostiziert ("Propylen-Gap"), der die Bereitstellung entsprechender selektiver Verfahren erfordert. Gleichzeitig gilt es Kohlendioxidemissionen zu reduzieren oder ganz zu verhindern. Als potentielle

Ausgangsverbindung stehen andererseits große Mengen an Methan bereit, die derzeit nur sehr begrenzt einer stofflichen Verwertung zugeführt und überwiegend verbrannt werden. In entsprechenden Erdgasfraktionen sind zudem oft nennenswerte Mengen an Ethan vorhanden.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein insbesondere in Anbetracht dieser Aspekte verbessertes Verfahren zur Herstellung von Propylen, jedoch auch zur Herstellung anderer organischer Zielverbindungen, insbesondere von

Oxoverbindungen wie Aldehyden und Alkoholen mit einem entsprechenden

Kohlenstoffgrundgerüst, bereitzustellen. Offenbarung der Erfindung

Vor diesem Hintergrund schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur

Herstellung einer Zielverbindung, insbesondere von Propylen, und eine entsprechende Anlage mit den jeweiligen Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vor.

Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.

Grundsätzlich existiert neben den zuvor erwähnten Dampfspaltverfahren eine Vielzahl von unterschiedlichen Verfahren zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen und verwandten Verbindungen ineinander, von denen nachfolgend einige exemplarisch genannt werden sollen.

Beispielsweise ist die Umwandlung von Paraffinen zu kettenlängengleichen Olefinen durch die oxidative Dehydrierung (ODH, im Falle von Ethan auch als ODHE

bezeichnet) bekannt. Typischerweise wird bei der ODH auch eine kettenlängengleiche Carbonsäure, bei der ODHE also Essigsäure, als Koppelprodukt gebildet. Ethylen kann aber auch durch oxidative Kopplung von Methan (OCM) hergestellt werden.

Die Herstellung von Propylen aus Propan durch Dehydrierung (PDH) ist ebenfalls bekannt und stellt ein kommerziell verfügbares und etabliertes Verfahren dar. Ebendies gilt für die Herstellung von Propylen aus Ethylen durch die Olefinmetathese. Dieses Verfahren erfordert 2-Buten als zusätzliches Edukt.

Schließlich existieren sogenannte Methane-to-Olefine- bzw. Methane-to-Propylene- Verfahren (MTO, MTP), in denen aus Methan zunächst Synthesegas hergestellt wird und das Synthesegas anschließend zu Olefinen wie Ethylen und Propylen umgesetzt wird. Entsprechende Verfahren können auf Grundlage von Methan, jedoch auch auf Grundlage von anderen Kohlenwasserstoffen oder kohlenstoffhaltigen

Ausgangsmaterialien wie Kohle oder Biomasse betrieben werden.

Als Einzeltechnologien sind die Dampfreformierung und die Trockenreformierung sowie Abwandlungen hiervon inklusive einer nachgeschalteten Wassergasshift zur

Einstellung des Verhältnisses von Wasserstoff zu Kohlenmonoxid ebenfalls bekannt. Die Hydroformylierung stellt eine weitere Technologie dar, die insbesondere zur Herstellung von Oxoverbindungen der eingangs genannten Art genutzt wird.

Typischerweise wird in der Hydroformylierung Propylen umgesetzt, es können jedoch auch höhere Kohlenwasserstoffe, insbesondere Kohlenwasserstoffe mit sechs bis elf Kohlenstoffatomen, eingesetzt werden. Die Umsetzung von Kohlenwasserstoffen mit vier und fünf Kohlenstoffatomen ist grundsätzlich ebenfalls möglich, aber von geringerer praktischer Bedeutung. Der Hydroformylierung, in der zunächst Aldehyde gebildet werden können, kann sich eine Hydrierung anschließen. Durch eine derartige Hydrierung gebildete Alkohole können anschließend zu den jeweiligen Olefinen dehydratisiert werden.

Bei Green et al., Catal. Lett. 1992, 13, 341 , ist ein Verfahren zur Herstellung von Propanal aus Methan und Luft beschrieben. Bei dem vorgestellten Verfahren sind grundsätzlich niedrige Ausbeuten bezogen auf Methan zu verzeichnen. Bei dem Verfahren werden eine oxidative Kopplung von Methan (OCM) und eine partielle Oxidation von Methan (POX) zu Wasserstoff und Kohlenmonoxid vorgenommen, auf die dann eine Hydroformylierung folgt. Das Zielprodukt ist das erwähnte Propanal, welches als solches isoliert werden muss. Eine Limitierung ergibt sich aus der oxidativen Kopplung von Methan zu Ethylen, für die derzeit typischerweise nur geringere Umsätze und begrenzte Selektivitäten erreicht werden.

Die Hydroformylierungsreaktion in dem soeben erwähnten Verfahren wird an einem typischen Katalysator bei 1 15 0 und 1 bar in einem organischen Lösungsmittel durchgeführt. Die Selektivität zum (unerwünschten) Nebenprodukt Ethan liegt im Bereich von ca. 1 % bis 4%, wohingegen die Selektivität zu Propanal mehr als 95%, typischerweise mehr als 98%, erreichen soll. Eine weitgehende Integration von Prozessschritten oder die Verwendung des insbesondere bei der oxidativen Kopplung von Methan in großen Mengen als Nebenprodukt gebildeten Kohlendioxids wird hier nicht weiter beschrieben, so dass damit Nachteile gegenüber klassischen Verfahren bestehen. Weil in dem Verfahren die partielle Oxidation als nachgeschalteter Schritt zur oxidativen Kopplung verwendet wird, also eine sequentielle Verschaltung vorliegt, müssen in der partiellen Oxidation große Mengen an nicht umgesetztem Methan aus der oxidativen Kopplung bewältigt oder aufwendig abgetrennt werden. In der US 6,049,01 1 A ist ein Verfahren zur Hydroformylierung von Ethylen

beschrieben. Das Ethylen kann insbesondere aus Ethan gebildet werden. Als

Zielprodukt kann neben Propanal auch Propionsäure hergestellt werden. Auch eine Dehydratisierung ist möglich. Auch diese Druckschrift offenbart jedoch keine weitergehende Integration und offenbart keine sinnvolle Nutzung des gebildeten Kohlendioxids.

Vorteile der Erfindung

Vor diesem Hintergrund schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur

Herstellung einer Zielverbindung, insbesondere von Propylen, vor, bei dem ein Paraffin, insbesondere ein lineares Paraffin, weiter insbesondere Ethan, mit Sauerstoff unter Erhalt eines Olefins, insbesondere eines linearen Olefins, weiter insbesondere von Ethylen, einer oxidativen Dehydrierung unterworfen wird.

Die oxidative Dehydrierung ist, wie bereits eingangs erwähnt, ein grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann für die oxidative Dehydrierung auf bekannte Verfahrenskonzepte zurückgegriffen werden. Beispielsweise kann in der oxidativen Dehydrierung im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Verfahren verwendet werden, wie es bei Cavani et al., Catal. Today 2007, 127, 1 13, offenbart ist. Insbesondere können dabei V, Sr, Mo, Ni, Nb, Co, Pt und/oder Ce und andere Metalle enthaltende Katalysatoren in Verbindung mit Silikat-, Aluminiumoxid-, Molekularsieb-, Membran- und/oder Monolithträgern verwendet werden. Beispielsweise können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Kombinationen und/oder Oxide entsprechender Metalle, beispielsweise

MoVTeNb-Oxide und Mischoxide von Ni mit Nb, Cr und V zum Einsatz kommen. Beispiele sind bei Melzer et al., Angew. Chem. 2016, 128, 9019, Gärtner et al., ChemCatChem 2013, 5, 3196, und Meiswinkel, Oxidative Dehydrogenation of Short Chain Paraffines", DGMK-Tagungsbericht 2017-2, ISBN 978-3-941721 -74-6, sowie unterschiedlichen Patenten und Patentanmeldungen der Anmelderin offenbart.

Neben der spezifischen Zusammensetzung der Katalysatoren stellt insbesondere bei den erwähnten MoVTeNb-Katalysatoren auch die spezifische Kristallanordnung ein Schlüsselmerkmal zur Erreichung hoher Selektivitäten bei hohen Umsätzen dar. Unter den bekannten Katalysatoren weisen die erwähnten Mischoxidkatalysatoren eine hohe Selektivität und Aktivität bei der oxidativen Dehydrierungvon Ethan zu Ethylen auf. Es ist allgemein akzeptiert, dass die Kristallphase M1 für die herausragende katalytische Leistung und Selektivität verantwortlich ist, da sie die einzige Phase darstellt, die zur Abstraktion des Wasserstoffs vom Paraffin, die den ersten Reaktionsschritt darstellt, befähigt ist.

Typisches Nebenprodukt der oxidativen Dehydrierung ist im Wesentlichen bei sämtlichen Verfahrensvarianten die jeweilige Carbonsäure, im Falle der oxidativen Dehydrierung von Ethan also Essigsäure, die ggf. abgetrennt werden muss, jedoch ggf. ein weiteres Wertprodukt darstellt und typischerweise in Gehalten von wenigen Prozent (bis hin zum niedrigen zweistelligen Prozentbereich) vorliegt. Auch

Kohlenmonoxid und Kohlendioxid werden im niedrigen Prozentbereich gebildet. Ein typisches Produktgemisch der oxidativen Dehydrierung von Ethan weist beispielsweise folgende Gemischanteile auf (bevorzugte Wertebereiche sind in Klammern

angegeben):

Ethylen 25 bis 75 Molprozent (30 bis 60 Molprozent)

Ethan 25 bis 70 Molprozent (30 bis 50 Molprozent)

Essigsäure 1 bis 20 Molprozent (5 bis 15 Molprozent)

Kohlenmonoxid 0,5 bis 10 Molprozent (1 bis 5 Molprozent)

Kohlendioxid 0,5 bis 10 Molprozent (1 bis 5 Molprozent)

Diese und die nachfolgenden Angaben beziehen sich auf den trockenen Anteil des Produktgemischs, das je nach Verfahrensführung also zusätzlich noch Wasserdampf aufweisen kann. Weitere Komponenten wie Oxygenate, also Aldehyde, Ketone, Ether etc., können in Spuren, d.h. typischerweise zu weniger als 0,5 Molprozent,

insbesondere zu weniger als 0,1 Molprozent in Summe enthalten sein.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird das in der oxidativen Dehydrierung gebildete Olefin mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff unter Erhalt eines Aldehyds einer Hydroformylierung unterworfen.

Auch Verfahren zur Hydroformylierung sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Neuerdings kommen bei entsprechenden Verfahren, wie in der nachfolgend zitierten Literatur beschrieben, typischerweise Rh-basierte Katalysatoren zum Einsatz. Ältere Verfahren setzen zudem Co-basierte Katalysatoren ein.

Beispielsweise können homogene, Rh(l)-basierte Katalysatoren mit Phosphin- und/oder Phosphitliganden verwendet werden. Es kann sich dabei um monodentate oder bidentate Komplexe handeln. Für die Produktion von Propanal werden typischerweise Reaktionstemperaturen von 80 bis 150 Ό und entsprechende

Katalysatoren verwendet. Sämtliche aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren können auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen.

Die Hydroformylierung arbeitet typischerweise mit einem Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenmonoxid von 1 :1. Dieses Verhältnis kann jedoch grundsätzlich im Bereich von 0,5:1 bis 10:1 liegen. Die eingesetzten Rh-basierten Katalysatoren können einen Rh- Gehalt von 0,01 bis 1 ,00 Gewichtsprozent aufweisen, wobei die Liganden im

Überschuß vorliegen können. Weitere Details sind in dem Artikel "Propanal" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Ausgabe 2012, beschrieben. Die Erfindung ist durch die genannten Verfahrensbedingungen nicht beschränkt.

In einem weiteren Verfahren, wie es beispielsweise im Kapitel "Hydroformylation" bei Moulijn, Makee & van Diepen, Chemical Process Technology, 2012, 235, beschrieben ist, wird bei einem Rh-basierten Katalysator ein Druck von 20 bis 50 bar und bei einem Co-basierten Katalysator ein Druck von 70 bis 200 bar eingesetzt. Co scheint auch in metallischer Form für die Hydroformylierung relevant zu sein. Andere Metalle sind mehr oder weniger unbedeutend, insbesondere Ru, Mn und Fe. Der in dem genannten Verfahren eingesetzte Temperaturbereich liegt zwischen 370 K bis 440 K.

In dem im Kapitel "Synthesis involving Carbon Monoxide" in Weissermel & Arpe, Industrial Organic Chemistry 2003, 135, offenbarten Verfahren werden hauptsächlich Co- und Rh-Phosphinkomplexe eingesetzt. Mit spezifischen Liganden kann die Hydroformylierung im wässrigen Medium durchgeführt werden und die Rückgewinnung des Katalysators ist einfach möglich.

Gemäß Navid et al., Appl. Catal. A 2014, 469, 357, können im Grundsatz alle

Übergangsmetalle, die zur Bildung von Carbonylen in der Lage sind, als potentielle Hydroformulierungskatalysatoren eingesetzt werden, wobei eine Aktivität nach dieser Veröffenlichung gemäß Rh > Co > Ir, Ru > Os > Pt > Pd > Fe > Ni zu beobachten ist.

Nebenprodukte bei der Hydroformylierung entstehen insbesondere durch die

Hydrierung des Olefins zum korrespondierenden Paraffin, also z.B. von Ethylen zu Ethan, bzw. die Hydrierung des Aldehyds zum Alkohol, also von Propanal zu Propanol. Gemäß dem Artikel "Propanols" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial

Chemistry, Ausgabe 2012, kann durch die Hydroformylierung gebildetes Propanal als Hauptquelle für 1 -Propanol in der Industrie verwendet werden. In einem zweiten Schritt kann Propanal zu 1 -Propanol hydriert werden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung weisen das Paraffin und das Olefin eine Kohlenstoffkette mit einer ersten Kohlenstoffzahl auf und der Aldehyd weist durch die Kettenverlängerung in der Hydroformylierung eine Kohlenstoffkette mit einer zweiten Kohlenstoffzahl auf, die um eins größer ist als die erste Kohlenstoffzahl. Die

vorliegende Erfindung wird nachfolgend überwiegend unter Bezugnahme von Ethan als Paraffin und Ethylen als Olefin beschrieben, kann grundsätzlich jedoch auch mit höheren Kohlenwasserstoffen zum Einsatz kommen.

In der oxidativen Dehydrierung wird, wie erwähnt, Kohlendioxid als Nebenprodukt gebildet und das Nebenprodukt Kohlendioxid, das in den oben genannten Gehalten in einem entsprechenden Produktgemisch enthalten ist, wird erfindungsgemäß zumindest zum Teil mit Methan unter Erhalt von Kohlenmonoxid einer Trockenreformierung unterworfen. Da der Gehalt an Kohlendioxid in einem entsprechenden Produktgemisch typischerweise im einstelligen Prozentbereich liegt, kann der Trockenreformierung jederzeit weiteres Kohlendioxid aus anderen Quellen zusätzlich zu dem Kohlendioxid aus der oxidativen Dehydrierung zugeführt werden. Die Erfindung umfasst jedoch stets, dass das als Nebenprodukt der oxidativen Dehydrierung gebildete Kohlendioxid zumindest zum Teil der Trockenreformierung zugeführt wird.

Auch die Trockenreformierung stellt ein grundsätzlich bekanntes Verfahren des Standes der Technik dar. Statt vieler wird exemplarisch auf Haimann, "Carbon Dioxide Reforming. Chemical fixation of carbon dioxide: methods for recycling C0 ₂ into useful products", CRC Press 1993, ISBN 978-0-8493-4428-2, verwiesen. Die

Trockenreformierung wird auch als Kohlendioxidreformierung bezeichnet. Bei der Trockenreformierung wird Kohlendioxid mit Kohlenwasserstoffen wie Methan umgesetzt. Dabei wird Wasserstoff und Kohlenmonoxid sowie nicht umgesetztes Kohlendioxid und ggf. eingesetzte Kohlenwasserstoffe enthaltendes Synthesegas gebildet, wie es herkömmlicherweise durch Dampfreformierung hergestellt wird. In der Trockenreformierung wird dabei gewissermaßen das Edukt Dampf durch Kohlendioxid ersetzt. Bei der Trockenreformierung wird ein Molekül Kohlendioxid mit einem Molekül Methan zu zwei Molekülen Wasserstoff und zwei Molekülen Kohlenmonoxid umgesetzt. Eine gewisse Herausforderung bei der Trockenreformierung stellt die vergleichsweise einfache weitere Reaktion des gebildeten Wasserstoffs mit

Kohlendioxid zu Wasser und Kohlenmonoxid dar.

Bei der Trockenreformierung werden typischerweise Drücke von bis zu 40 bar und Temperaturen von bis zu 950 Ό verwendet. Die Trock enreformierung wird

typischerweise unter Verwendung von Ni- oder Co-Katalysatoren bzw. bimetallischer Katalysatoren, die Ni und Co aufweisen, durchgeführt. Weitere Details sind

beispielsweise in den Artikeln "Gas Production: 2. Processes" und "Hydrogen: 2.

Production" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Ausgabe 2012, und im Kapitel "Synthesis Gas" in Weissermel & Arpe, Industrial Organic Chemistry, 2003, 15, beschrieben. Ausgestaltungen, insbesondere zu den genannten Katalysatoren, finden sich auch beispielsweise bei San-Jose-Alonso et al., Appl. Catal. A, 2009, 371 , 54, und Schwab et al., Chem. Ing. Tech. 2015, 87, 347.

Wie erwähnt, kann in Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung auch eine

Hydrierung und Dehydratisierung der in der Hydroformylierung gebildeten

Komponenten zur Herstellung weiterer Produkte erfolgen.

Die Hydrierung von unterschiedlichen ungesättigten Komponenten ist eine bekannte und etablierte Technologie für die Umwandlung von Komponenten mit einer

Doppelbindung in die entsprechenden gesättigten Verbindungen. Typischerweise können dabei sehr hohe oder vollständige Umsetzungen mit Selektivitäten von weit über 90% erreicht werden. Typische Katalysatoren zur Hydrierung von

Carbonylverbindungen basieren auf Ni, wie auch beispielsweise im Artikel

"Hydrogenation and Dehydrogenation" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Ausgabe 2012, beschrieben. Speziell für olefinische Komponenten können auch Edelmetallkatalysatoren eingesetzt werden. Hydrierungen gehören zu den Standardreaktionen der technischen Chemie, wie auch beispielsweise bei M. Baerns et al., "Beispiel 1 1 .6.1 : Hydrierung von Doppelbindungen", Technische Chemie 2006,

439, dargestellt. Die Autoren nennen neben ungesättigten Verbindungen (gemeint sind hier insbesondere Olefine) auch andere Stoffgruppen, wie beispielsweise insbesondere Aldehyde und Ketone als Substrate für eine Hydrierung. Niedrig siedende Stoffe wie Butyraldehyd aus der Hydroformylierung werden in der Gasphase hydriert. Als

Hydrierkatalysatoren kommen hier Ni und bestimmte Edelmetalle wie Pt und Pd, typischerweise in geträgerter Form, zum Einsatz.

Beispielsweise im Artikel "Propanols" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial

Chemistry, Ausgabe 2012, ist ein heterogener Gasphasenprozess beschrieben, der bei 1 10 bis 1500 und einem Druck von 0,14 bis 1 ,0 MPa bei einem Verhältnis von Wasserstoff zu Propanal von 20:1 durchgeführt wird. Eine Reduktion erfolgt bei überschüssigem Wasserstoff und die Wärme der Reaktion wird durch Umwälzen der Gasphasen durch externe Wärmetauscher oder durch Kühlen des Reaktors im Inneren abgeführt. Der Wirkungsgrad bezogen auf Wasserstoff liegt bei mehr als 90%, die Umwandlung des Aldehyds erfolgt bis zu 99,9% und es ergeben sich

Alkoholausbeuten von mehr als 99%. Häufig verwendete kommerzielle Katalysatoren beinhalten Kombinationen von Cu, Zn, Ni und Cr, die auf Aluminiumoxid oder Kieselgur geträgert werden. Dipropylether, Ethan und Propylpropionat werden als typische Nebenprodukte, die in Spuren entstehen können, erwähnt. Nach allgemeinem Stand der Technik erfolgt die Hydrierung vorzugsweise insbesondere nur mit

stöchiometrischen Mengen Wasserstoff bzw. nur einem geringen

Wasserstoffüberschuss.

Auch Details für entsprechende Flüssigphasenprozesse sind in der Literatur angegeben. Diese werden beispielsweise bei einer Temperatur von 95 bis 1200 und einem Druck von 3,5 MPa durchgeführt. Als Katalysatoren werden typischerweise Ni, Cu, Raney-Ni oder geträgerte Ni-Katalysatoren, die mit Mo, Mn und Na verstärkt sind, bevorzugt. 1 -Propanol kann beispielsweise mit 99,9% Reinheit hergestellt werden. Das Hauptproblem bei der Reinigung von 1 -Propanol ist die Entfernung von Wasser aus dem Produkt. Wird, wie in einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, Propanol zu Propylen dehydratisiert, stellt auch in diesem Schritt Wasser eines der

Reaktionsprodukte dar, so dass vorab keine Wasserabtrennung erfolgen muss. Die Trennung von Propylen und Wasser gestaltet sich somit einfach. Die Dehydratisierung von Alkoholen an geeigneten Katalysatoren zur Herstellung der entsprechenden Olefine ist ebenfalls bekannt. Insbesondere die Herstellung von Ethylen (aus Ethanol) ist gängig und gewinnt im Zusammenhang mit den

zunehmenden Produktionsmengen an (Bio-)Ethanol an Bedeutung. Die kommerzielle Anwendung ist durch unterschiedliche Firmen realisiert worden. Beispielsweise sei auf den bereits erwähnten Artikel "Propanols" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry sowie Intratec Solutions, "Ethylene Production via Ethanol Dehydration", Chemical Engineering 120, 2013, 29 verwiesen. Die Dehydratisierung von 1 - oder 2- Propanol zu Propen hat danach bislang keinen praktischen Wert. Dennoch ist die Dehydratisierung von 2-Propanol in Gegenwart von Mineralsäurekatalysatoren bei Raumtemperatur oder darüber sehr leicht zu durchzuführen. Die Reaktion selbst ist endotherm und gleichgewichtslimitiert. Hohe Konversionen werden durch niedrige Drücke und hohe Temperaturen begühstigt. Typischerweise werden heterogene Katalysatoren basierend auf Al ₂ 0 ₃ oder Si0 ₂ verwendet. In allgemein sind mehrere Arten von sauren Katalysatoren geeignet und auch z.B. Molekularsiebe und Zeolithe können verwendet werden. Typische Temperaturen liegen im Bereich von 200 bis 250 O für die Dehydratisierung von Ethanol oder bei 30 0 bis 400 Ό für die

Dehydratisierung von 2-Propanol oder Butanol. Aufgrund der

Gleichgewichtslimitierung, wird typischerweise der Produktstrom abgetrennt

(Abtrennung des Olefinprodukts und auch zumindest teilweise des Wassers durch z.B. Destillation) und der Strom, der unkonvertierten Alkohol enthält, wird zum

Reaktoreintritt zurückgeführt. Auf diese Weise können insgesamt sehr hohe

Selektivitäten und Ausbeuten erzielt werden.

Die vorliegende Erfindung schlägt insgesamt die Kopplung der oxidativen

Dehydrierung, eines nachgeschalteten Hydroformylierungsverfahrens, und einer Trockenreformierung vor. Besondere Vorteile ergeben sich dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere daraus, dass die Trockenreformierung mit dem Kohlendioxid als Ausgangsmaterial durchgeführt werden kann, das in der oxidativen Dehydrierung zwangsläufig als Nebenprodukt gebildet wird, und dass sich die verbleibenden Komponenten aus einem Produktgemisch der oxidativen Dehydrierung und Komponenten aus einem Produktgemisch der Trockenreformierung, letztere ggf. nach Durchführung einer Wassergasshift, ohne aufwendige kryogene Trennschritte in der Hydroformylierung nutzen lassen. Insbesondere können nicht umgesetzte Paraffine in der Hydroformylierung mitgeführt und anschließend daran einfacher abgetrennt werden bzw. kann Wasserstoff, der in der Trockenreformierung gebildet wird, für spätere Hydrierungsschritte genutzt werden. Die nicht umgesetzten Paraffine können auf einfache Weise zurückgeführt und erneut im Reaktionseinsatz verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung schlägt also vor, dass das Kohlendioxid, das in der oxidativen Dehydrierung als Nebenprodukt gebildet wird, zumindest zum Teil mit Methan unter Erhalt von Kohlenmonoxid der Trockenreformierung unterworfen wird. In der Trockenreformierung werden Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff erhalten, vorzugsweise beide, und das in der Trockenreformierung erhaltene Kohlenmonoxid und/oder der in der Trockenreformierung erhaltene Wasserstoff werden wiederum zumindest zum Teil der Hydroformylierung zugeführt. Das Kohlendioxid kann stromauf und/oder stromab der Hydroformylierung abgetrennt werden. Auf diese Weise ergibt sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine besonders vorteilhafte und wertschöpfende Nutzung des in der oxidativen Dehydrierung gebildeten und als Nebenprodukt nicht zu vermeidenden Kohlendioxids. Die Vorteile der Erfindung bestehen also in einer vorteilhaften Nutzung eines (Neben-)Produkts des einen Verfahrens in dem anderen und einer vorteilhaften Nutzung der Produkte beider Verfahren in einem nachgeschalteten Schritt. Wie erwähnt, schließt die Formulierung, wonach "das Kohlendioxid, das in der oxidativen Dehydrierung als Nebenprodukt gebildet wird, zumindest zum Teil mit Methan unter Erhalt von Kohlenmonoxid der Trockenreformierung unterworfen wird", nicht aus, dass der Trockenreformierung weiteres, aus einer beliebigen Quelle bereitgestelltes Kohlendioxid zugeführt werden kann. Dies ist in einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung der Fall.

In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die

Trockenreformierung in einem elektrisch beheizten Reaktor durchgeführt werden. Hieraus ergibt sich als besonderer Vorteil die Vermeidung von Kohlendioxidemissionen aus der Befeuerung, wodurch im Idealfall die Kohlendioxidemissionen des

Gesamtprozesses vollständig vermieden werden.

Wie erwähnt, kann in der oxidativen Dehydrierung als weiteres Nebenprodukt insbesondere eine Carbonsäure, im Falle von Ethan als Einsatz in die oxidative Dehydrierung insbesondere Essigsäure, gebildet werden. Diese Essigsäure kann, zusammen mit Reaktionswasser, vergleichsweise einfach durch eine Kondensation und/oder eine Wasserwäsche aus einem entsprechenden Produktgemisch der oxidativen Dehydrierung abgetrennt werden. Kohlendioxid kann aufgrund seiner hohen Wechselwirkung mit geeigneten Lösungsmitteln bzw. Waschflüssigkeiten ebenso vergleichsweise einfach aus dem Produktgemisch entfernt werden, wobei bekannte Verfahren zur Kohlendioxidentfernung, insbesondere entsprechende Wäschen

(beispielsweise Aminwäschen) zum Einsatz kommen können. Eine kryogene

Abtrennung ist nicht erforderlich, so dass das gesamte Verfahren der vorliegenden Erfindung, zumindest einschließlich der Trockenreformierung und Hydroformylierung, ohne kryogene Trennschritte auskommt. Sollten Folgeschritte die Abwesenheit oder nur eine sehr geringe Restkonzentration von Kohlendioxid erfordern (z.B. aufgrund einer Katalysatorinhibierung oder -Vergiftung), kann der Restgehalt an Kohlendioxid nach einer Aminwäsche durch eine optionale Laugewäsche als Feinreinigung anforderungsgemäß weiter reduziert werden.

Beliebige im Rahmen der vorliegenden Erfindung anfallende, wasserhaltige

Gasgemische können an jeweils geeigneter Stelle einer Trocknung unterworfen werden. Beispielsweise kann eine Trocknung stromab der Hydroformylierung erfolgen, wenn diese in einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in der wässrigen Phase erfolgt und die Hydrierung stromab der Hydroformylierung einen trockenen Strom als Reaktionseinsatz benötigt. Die Trocknung muss, falls dies für die nachfolgenden Verfahrensschritte nicht erforderlich ist, nicht bis zur vollständigen Trockne erfolgen, sondern es können ggf. auch Wassergehalte in entsprechenden Gasgemischen verbleiben, soweit diese tolerabel sind. Auch unterschiedliche Trocknungsschritte können an unterschiedlichen Stellen des Verfahrens und ggf. mit unterschiedlichen Trocknungsgraden vorgesehen werden.

Die Abtrennung der soeben genannten Nebenprodukte erfolgt dabei in vorteilhafter Weise vollständig nichtkryogen und gestaltet sich daher apparativ und hinsichtlich des Energieaufwands ausgesprochen einfach. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber Verfahren gemäß dem Stand der Technik dar, die typischerweise eine aufwendige Abtrennung von in nachfolgenden Verfahrensschritten unerwünschten Komponenten erfordern.

Unter einer "nichtkryogenen" Trennung wird dabei eine Trennung bzw. ein Trennschritt bezeichnet, die bzw. der insbesondere auf einem Temperaturniveau oberhalb von 0 Ό, insbesondere bei typischen Kühlwassertemperatur en von 5 bis 40Ό, insbesondere von 5 bis 25 O, durchgeführt wird, ggf. auch oberh alb von Umgebungstemperatur. Insbesondere stellt eine nichtkryogene Trennung im hier verstandenen Sinn aber eine Trennung ohne die Verwendung eines C2- und/oder C3-Kühlkreislaufes dar und sie erfolgt daher oberhalb von -30Ό, insbesondere ober halb von -20TT

Als weiteres Nebenprodukt der oxidativen Dehydrierung liegt in einem entsprechenden Produktgemisch typischerweise nicht umgesetztes Paraffin und Kohlenmonoxid vor. Diese Verbindungen können ohne Probleme in die nachfolgende Hydroformylierung überführt werden. Kohlenmonoxid kann dabei zusammen mit Kohlenmonoxid aus der Trockenreformierung mit dem Olefin umgesetzt werden. Das Paraffin wird

typischerweise in der Hydroformylierung nicht umgesetzt. Da in der Hydroformylierung schwerere Verbindungen mit höherem Siedepunkt bzw. anderer Polarität gebildet werden, können diese vergleichsweise einfach, und ebenfalls nichtkryogen von dem verbleibenden Paraffin abgetrennt werden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der in der Hydroformylierung gebildete Aldehyd die Zielverbindung darstellen, oder dieser Aldehyd kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung weiter zu einer eigentlich gewünschten Zielverbindung umgesetzt werden. Insbesondere die letztere Variante stellt eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

Insbesondere kann bei der Umsetzung des Aldehyds zu der Zielverbindung dabei zunächst der Aldehyd zu einem Alkohol hydriert werden, der eine Kohlenstoffkette mit der zweiten Kohlenstoffanzahl, also derselben Kohlenstoffanzahl wie der Aldehyd, aufweist. Eine entsprechende Verfahrensvariante ist besonders vorteilhaft, weil für diese in einem Produktgemisch der Trockenreformierung enthaltener Wasserstoff verwendet werden kann, der bereits stromauf der Hydroformylierung in einem

Einsatzgemisch vorliegen und durch die Hydroformylierung geführt werden kann. Ein Gehalt an Wasserstoff und Kohlenmonoxid in einem Produktgemisch der

Trockenreformierung kann dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere in einer Wassergasshift grundsätzlich bekannter Art eingestellt werden. Die

Wassergasshift kann insbesondere stromab der Trockenreformierung und

insbesondere stromauf der Hydroformylierung vorgenommen werden. Insbesondere erfolgt die Wassergasshift vor einer Vereinigung von Stoffströmen aus der

Trockenreformierung und der oxidativen Dehydrierung. Die vorliegende Erfindung ermöglicht dabei durch den Einsatz der Wassergasshift eine präzise Anpassung der jeweiligen Wasserstoff- und/oder Kohlenmonoxidgehalte an den jeweiligen Bedarf in der Hydroformylierung bzw. der nachgeschalteten Hydrierung.

Durch eine entsprechende Wassergasshift kann insbesondere auch auf die etwaigen Gehalte von Kohlenmonoxid in einem Produktgemisch der oxidativen Dehydrierung Rücksicht genommen werden, das mit Kohlenmonoxid aus der Trockenreformierung zu einem Einsatz in die Hydroformylierung vereinigt wird. Die Verwendung einer

Wassergasshift stromab der Trockenreformierung ermöglicht also eine genaue Anpassung an die jeweiligen Erfordernisse in der Hydroformylierung.

An beliebiger geeigneter Stelle kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren und seinen Ausgestaltungen eine Einspeisung von Wasserstoff erfolgen, insbesondere stromauf der optional vorgesehenen Hydrierung. Wasserstoff steht auf diese Weise für diese Hydrierung zur Verfügung. Die Einspeisung braucht nicht unmittelbar stromauf der Hydrierung zu erfolgen; vielmehr kann Wasserstoff auch durch stromauf der

Hydrierung vorliegende bzw. durchgeführte Verfahrens- bzw. Trennschritte zugespeist werden. Wasserstoff kann beispielsweise auch aus einem Teilstrom eines

Produktstroms der Trockenreformierung abgetrennt bzw. als ein entsprechender Teilstrom gebildet werden, beispielsweise durch an sich bekannte Trennschritte wie Druckwechseladsorption.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung erfolgt bei der Umsetzung des Aldehyds zur eigentlichen Zielverbindung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Dehydratisierung des durch die Hydrierung gebildeten Alkohols zu einem weiteren Olefin (bezogen auf das frühere, in der oxidativen Dehydrierung gebildete Olefin), wobei das weitere Olefin, insbesondere Propylen, eine

Kohlenstoffkette mit der erwähnten zweiten Kohlenstoffzahl, also der Kohlenstoffzahl des zuvor gebildeten Aldehyds und des hieraus gebildeten Alkohols, aufweist.

Insbesondere der bei der Umsetzung des Aldehyds gebildete Alkohol kann

vergleichsweise einfach von nicht umgesetztem Paraffin abgetrennt werden. Auf diese Weise kann auch hier nichtkryogen ein Rückführstrom des Paraffins gebildet und beispielsweise in die oxidative Dehydrierung zurückgeführt werden. Wie bereits mehrfach erwähnt, kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung die erste Kohlenstoffzahl zwei und die zweite Kohlenstoffzahl drei sein, es kann also zunächst eine Herstellung von Ethylen als Olefin aus Ethan als Paraffin in der oxidativen Dehydrierung erfolgen, wobei das Ethylen in der Hydroformylierung zu Propanal umgesetzt wird. Dieses Propanal kann anschließend durch eine Hydrierung zu Propanol und dieses wiederum durch eine Dehydratisierung zu Propylen umgesetzt werden.

Die vorliegende Erfindung erlaubt in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung die Nutzung sämtlicher Komponenten von Erdgas. Hierzu kann Roherdgas eingesetzt und in eine Methanfraktion und in eine Fraktion mit schwereren Kohlenwasserstoffen, insbesondere reich an Ethan, getrennt werden. Die Methanfraktion kann der

Trockenreformierung und die Fraktion mit schwereren Kohlenwasserstoffen der oxidativen Dehydrierung zugeführt werden. Die Fraktion mit schwereren

Kohlenwasserstoffen kann auch weiter behandelt werden, beispielsweise wenn eine im Wesentlichen reine Ethanfraktion für die oxidative Dehydrierung gebildet werden soll.

Wie bereits erwähnt, kann das Kohlenmonoxid, das in der Trockenreformierung erhalten wird, in einem Produktgemisch erhalten werden, das außerdem zumindest Wasserstoff enthält. Dieser Wasserstoff kann durch die Hydroformylierung geführt und anschließend in einer Hydrierung eingesetzt werden. Das Produktgemisch aus der Trockenreformierung kann, wie ebenfalls bereits erwähnt, einer Wassergasshift unterworfen werden. Insbesondere können das Produktgemisch aus der

Trockenreformierung und/oder das Produktgemisch aus der Wassergasshift zumindest zum Teil ungetrennt der Hydroformylierung unterworfen werden.

Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung wurden ebenfalls grundsätzlich bereits erwähnt. Insbesondere kann das Olefin, das in der oxidativen Dehydrierung erhalten wird, in einem Produktgemisch erhalten werden, das ferner Kohlendioxid und

Kohlenmonoxid enthält, wobei das Kohlendioxid an geeigneter Stelle zumindest zum Teil nichtkryogen aus dem Produktgemisch der oxidativen Dehydrierung oder einem Folgeschritt abgetrennt und der Trockenreformierung unterworfen wird. Die Abtrennung des Kohlendioxids kann, wie erwähnt, sowohl vor als auch nach der Hydroformylierung erfolgen. Das Kohlenmonoxid und das Olefin können zumindest zum Teil ohne eine vorherige Trennung voneinander der Hydroformylierung unterworfen werden. Wie erwähnt, kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich eine vollständige nichtkryogene Trennung erhaltener Gasgemische erzielt werden. Dies gilt nicht notwendigerweise für die eingangs erwähnte Trennung von Erdgas in die

Methanfraktion und die Fraktion mit schwereren Kohlenwasserstoffen.

Wie bereits erwähnt, kann zumindest ein Teil des Paraffins die oxidative Dehydrierung und die Hydroformylierung unumgesetzt durchlaufen. Dieser Teil kann, wie zuvor im Detail erwähnt, stromab der Hydroformylierung abgetrennt und in die oxidative Dehydrierung zurückgeführt werden. Die Abtrennung kann direkt stromab der

Hydroformylierung, d.h. vor jedem der Hydroformylierung nachfolgenden

Verfahrensschritt, oder stromab eines der Hydroformylierung nachfolgenden

Verfahrensschritts, beispielsweisweise nach einer Hydrierung oder Dehydratisierung, aber auch nach beliebigen Trenn- oder Aufbereitungsschritten, erfolgen.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Produktgemisch aus der oxidativen Dehydrierung, insbesondere nach einer

Kondensatabtrennung, auf ein Druckniveau verdichtet, auf dem sowohl das

Kohlendioxid aus der oxidativen Dehydrierung vor und/oder nach der

Hydroformylierung abgetrennt als auch die Hydroformylierung durchgeführt werden. Zwischen der Abtrennung von Kohlendioxid und der Hydroformylierung stromauf und/oder stromab hiervon können dabei ggf. auch zusätzliche Zwischenschritte vorgesehen sein. Beide Verfahren erfolgen im Wesentlichen auf dem gleichen

Druckniveau, was insbesondere bedeutet, dass zwischen den beiden keine zusätzliche Verdichtung erfolgt und sich der genaue Betriebsdruck beider Schritte nur durch die prozessbedingten Druckverluste zwischen beiden Schritten ergibt.

Dabei stellt das Druckniveau, auf dem die Entfernung von Kohlendioxid und die Hydroformylierung betrieben werden, bevorzugt das höchste Druckniveau im

Gesamtprozess dar, was insbesondere bedeutet, dass die Trockenreformierung auf einem geringeren Druckniveau durchgeführt wird als die Abtrennung von Kohlendioxid und die Hydroformylierung stromauf und/oder stromab hiervon.

Auf diese Weise kann auf eine Bereitstellung von ansonsten erforderlichen

zusätzlichen Verdichtungsschritten und entsprechender Verdichter verzichtet werden. Die oxidative Dehydrierung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise auf einem Druckniveau von 1 bis 10 bar, insbesondere 2 bis 6 bar, die Trockenreformierung auf einem Druckniveau von vorteilhafterweise 15 bis 100 bar, insbesondere 20 bis 50 bar, und die Hydroformylierung sowie die Entfernung von Kohlendioxid werden vorteilhafterweise auf einem Druckniveau von 15 bis 100 bar, insbesondere 20 bis 50 bar, durchgeführt.

Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auch auf eine Anlage zur Herstellung einer Zielverbindung, bezüglich derer auf den entsprechenden unabhängigen

Patentanspruch ausdrücklich verwiesen wird. Eine entsprechende Anlage, die vorzugsweise zur Durchführung eines Verfahrens eingerichtet ist, wie es zuvor in unterschiedlichen Ausgestaltungen erläutert wurde, profitiert von den zuvor bereits erwähnten Vorteilen in gleicher Weise.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigeführte Zeichnung näher erläutert, welche eine bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 veranschaulicht ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in Form eines schematischen Ablaufplans.

Ist nachfolgend von Verfahrensschritten wie der oxidativen Dehydrierung, der

Trockenreformierung oder der Hydroformylierung die Rede, sollen hierunter auch die jeweils für diese Verfahrensschritte verwendeten Apparate (insbesondere z.B.

Reaktoren, Kolonnen, Wascheinrichtungen usw.) verstanden werden, auch wenn hierauf nicht ausdrücklich Bezug genommen wird. Allgemein gelten die das Verfahren betreffenden Erläuterungen für eine entsprechende Anlage jeweils in gleicher weise.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In Figur 1 ist ein Verfahren gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in Form eines schematischen Ablaufplans veranschaulicht und insgesamt mit 100 bezeichnet. Zentrale Verfahrensschritte bzw. Komponenten des Verfahrens 100 sind eine oxidative Dehydrierung, die hier insgesamt mit 1 bezeichnet ist, sowie eine Hydroformylierung, die hier insgesamt mit 2 bezeichnet ist. Ferner umfasst das Verfahren 100 eine

Trockenreformierung, hier insgesamt mit 3 bezeichnet.

Dem Verfahren 100 wird im dargestellten Beispiel ein Erdgasstrom A zugeführt.

Anstelle des Erdgasstroms A oder zusätzlich hierzu können jedoch auch ein separater Methanstrom B und ein Ethanstrom C bereitgestellt werden. Die Erfindung wird hier erneut unter Bezugnahme auf Ethan als Paraffineinsatz beschrieben, kann aber, wie erwähnt, auch bei höheren Paraffinen eingesetzt werden. Ferner werden im hier veranschaulichten Beispiel ein Dampfstrom B1 und ein Kohlendioxidstrom B2 aus einer externen Quelle bereitgestellt.

Der Erdgasstrom wird dabei zunächst einer Fraktionierung 101 , insbesondere in einer entsprechenden Kolonne unterworfen, wobei ein Methanstrom als Kopfprodukt und ein Stoffstrom, der die schwereren Kohlenwasserstoffe des Erdgasstroms, insbesondere Ethan enthält, als Sumpfprodukt erhalten werden. Der Kopfstrom ist hier mit D, der Sumpfstrom mit E bezeichnet. Der Stoffstrom E, der auch überwiegend oder ausschließlich Ethan enthalten kann, wird zusammen mit einem Rückführstrom F der oxidativen Dehydrierung 1 zugeführt. Hierbei wird eine Vermischung mit Sauerstoff, der in Form eines Stoffstroms G bereitgestellt wird, sowie mit Dampf, der in Form eines Stoffstroms H bereitgestellt wird, vorgenommen. Der Dampf des Stoffstroms H dient, ebenso wie Stickstoff eines optional bereitgestellten Stickstoffstroms I als

Verdünnungsmittel bzw. Moderator und verhindert auf diese Weise insbesondere ein thermisches Durchgehen in der oxidativen Dehydrierung 1 . Insbesondere im Falle der oben genannten MoVTeNb-Mischmetalloxidkatalysatoren hat Wasserdampf darüber hinaus die Funktion der Gewährleistung der Katalysatorstabilität

(Langzeitperformance), und mittels Wasserdampf ist eine Moderierung der

Katalysatorselektivität möglich.

Stromab der oxidativen Dehydrierung ist ein Nachkühler 102 vorgesehen, stromab dessen sich wiederum eine Kondensatabtrennung 103 befindet. Ein in der

Kondensatabtrennung 103 gebildeter Kondensatstrom K, der überwiegend oder ausschließlich Wasser und Essigsäure enthält, kann einer Essigsäurerückgewinnung 104 zugeführt werden, in welcher insbesondere ein Wasserstrom M und ein

Essigsäurestrom N gebildet werden.

Das von Kondensat befreite Produktgemisch der oxidativen Dehydrierung 1 wird in Form eines Stoffstroms L in einem Verdichter 105 verdichtet und anschließend einer insgesamt mit 106 bezeichneten Kohlendioxidentfernung, die beispielsweise unter Verwendung von entsprechenden Wäschen durchgeführt werden kann, zugeführt. In der hier gezeigten Ausgestaltung sind eine Waschkolonne 106a für eine Aminwäsche und die Regenerationskolonne 106b für die in der Waschkolonne 106a mit

Kohlendioxid beladene aminhaltige Waschflüssigkeit dargestellt. Ferner ist eine optionale Waschkolonne 106c zur Feinreinigung, z.B. für eine Laugenwäsche, dargestellt. Wie erwähnt, ist die Kohlendioxidentfernung und -rückgewinnung durch entsprechende Wäschen grundsätzlich bekannt. Sie wird daher nicht gesondert erläutert.

Ein in der Kohlendioxidentfernung 106 gebildeter Kohlendioxidstrom O kann, wie weiter unten erläutert, in die Trockenreformierung 3 geführt werden.

Ein nach der Entfernung von Kohlendioxid in der Kohlendioxidentfernung 106 verbleibendes Komponentengemisch, das in Form eines Stoffstroms P vorliegt, enthält überwiegend Ethylen, Ethan und Kohlenmonoxid. Es wird optional in einem Trockner 107 getrocknet und anschließend zusammen mit einem weiteren Stoffstrom V (siehe unten) der Hydroformylierung 2 zugeführt.

In der Hydroformylierung 2 wird dabei aus den Olefinen und Kohlenmonoxid und Wasserstoff Propanal gebildet, welches zusammen mit den erläuterten weiteren Komponenten in Form eines Stoffstroms Q aus der Hydroformylierung 2 ausgeführt wird. Aus dem Stoffstrom Q kann dabei optional in einer Trennung 108 insbesondere in der oxidativen Dehydrierung 1 nicht umgesetztes Ethan abgetrennt werden, das in den Rückführstrom F überführt werden kann. Dieser Rückführstrom F enthält auch eventuell vorhandene weitere Stoffe, die leichter als Propanal sieden. Alternativen zur Trennung 108 sind weiter unten erläutert, die Trennung 108 ist jedoch eine bevorzugte Ausführungsform. In einer Hydrierung 109 kann das Propanal zu Propanol umgesetzt werden. Der Alkoholstrom wird einer weiteren, alternativ zu der Trennung 108 optional

vorgesehenen Trennung 1 10 zugeführt, wo insbesondere in der oxidativen

Dehydrierung 1 nicht umgesetztes Ethan sowie eventuell vorhanden weitere Stoffe leichter als Propanol abgetrennt und in den Rückführstrom F überführt werden kann.

Die Hydrierung 109 kann mit Wasserstoff betrieben werden, der in einem Produktstrom der Trockenreformierung 3 enthalten ist und in der Hydroformylierung mitgeführt werden. Alternativ ist auch die separate Einspeisung von benötigtem Wasserstoff in Form eines Stoffstroms R möglich, insbesondere aus einer Abtrennung von

Wasserstoff in einer Druckwechseladsorption 1 1 1.

Ein Produktstrom aus der Hydrierung 109 bzw. der optional vorgesehenen Trennung 1 10 wird einer Dehydratisierung 1 12 zugeführt. In dieser wird aus dem Propanol Propylen gebildet. Ein Produktstrom S aus der Dehydratisierung 1 12 wird einer Kondensatabtrennung 1 13 zugeführt und dort von kondensierbaren Verbindungen, insbesondere Wasser, befreit. Das Wasser kann in Form eines Wasserstroms T aus dem Verfahren ausgeführt werden. Die Wasserströme N und T können, ggf. nach einer geeigneten Aufbereitung, auch wieder dem Prozess zur Dampferzeugung zugeführt werden. Auf diese Weise kann beispielsweise zumindest ein Teil des Damfpstromes B1 bereitgestellt werden.

Der nach der Kondensatabtrennung 1 13 verbleibende gasförmige Rest wird einer weiteren, alternativ zu den Trennungen 108 und 1 10 optional vorgesehenen Trennung 1 14 zugeführt wo wiederum insbesondere in der oxidativen Dehydrierung 1 nicht umgesetztes Ethan abgetrennt und in den Rückführstrom F überführt werden kann. Ein in der Trennung 1 14 gebildeter Produktstrom U kann aus dem Verfahren ausgeführt und in weiteren Verfahrensschritten, beispielsweise zur Herstellung von Kunststoffen oder anderen weiteren Verbindungen genutzt werden, wie hier insgesamt mit 1 15 angegeben. Entsprechende Verfahren sind an sich in großer Vielzahl bekannt und umfassen die Nutzung des Propylens aus dem Verfahren 100 als Zwischenprodukt bzw. Ausgangsprodukt in der petrochemischen Wertschöpfungskette.

In der oxidativen Dehydrierung 1 nicht umgesetztes Ethan wird, wie mehrfach erwähnt, mit dem Stoffstrom F in die oxidative Dehydrierung 1 zurückgeführt. Der Trockenreformierung 3 ist optional eine Wassergasshift 1 16 nachgeschaltet. Ein jeweils in der Trockenreformierung 3 oder der (optionalen) Wassergasshift 1 16 gebildetes Produktgemisch V, das überwiegend oder ausschließlich Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthält, wird (nach einer optionalen Wasserstoffabtrennung in der Druckwechseladsorption 1 1 1 ) zusammen mit dem von Kohlendioxid befreiten Stoffstrom P aus der oxidativen Dehydrierung 1 der Hydroformylierung 3 zugeführt.