One-Step Synthesis of Dimethyl Ether Using Microreactors (Berichte aus der Verfahrenstechnik)

Zu Beginn der Arbeit war der Fokus auf der Synthese aktiver Katalysatoren zur direkten DME-Synthese. In diesem Zusammenhang wurde eine Reihe von Katalysatoren zur Methanolsynthese (CuO/ZnO/Al2O3) und zur Methanoldehydratisierung (HZSM-5) synthetisiert. Drei HZSM-5 Modifikationen mit einem Si/Al-Verhältnis von 100, 50 und 30 wurden hydrothermal synthetisiert und ionengetauscht. Mit dem Ziel, den aktivsten Dehydratisier-Katalysator zu finden, wurden die hergestellten Zeolithe bzw. ein kommerzieller gamma-Al2O3-Katalysator mit einem kommerziellen CuO/ZnO/Al2O3 kombiniert. Die mit diesen Mischungen erreichten DME-Selektivitäten und Ausbeuten wurden verglichen. Methanol wurde effizienter mit stärker sauren Katalysatoren dehydratisiert und die Performance der hergestellten Zeolithe war dem kommerziellem gamma-Al2O3 überlegen. In ähnlicher Weise wurde die Performance eines kommerziellen Kupferkatalysators mit zwei durch Fällung hergestellten CuO/ZnO/Al2O3 Katalysatoren verglichen. Diese Katalysatoren wurden mit kommerziellen gamma-Al2O3 gemischt und in Bezug auf Methanolausbeute und CO Umsatz verglichen. Aufgrund des höheren Anteils an aktivem Kupfer war die Performance des kommerziellen Katalysators besser als die der selbst hergestellten Katalysatoren.