WO2021089183A1 - Verfahren und anlage zur herstellung von monoethylenglycol - Google Patents

Verfahren und anlage zur herstellung von monoethylenglycol Download PDF

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Definitions

  • the carbon monoxide 102 can optionally also have a proportion of carbon dioxide which is fed to the carbonylation step 21 together with the carbon monoxide 102.

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Abstract

Die Erfindung schlägt ein Verfahren (100) und eine Anlage zur Herstellung von Monoethylenglycol (110) vor, wobei in einem Carbonylierungsschritt (21) Kohlenstoffmonoxid (102) mit Methylnitrit (104) zu Dimethyloxalat (105) und Stickstoffmonoxid (106) umgesetzt wird. In einem Veresterungsschritt (22) wird anschließend das Stickstoffmonoxid (106) mit Sauerstoff (103) und Methanol (108) wieder zu Methylnitrit (104) umgesetzt. In einem Hydrierschritt (23) wird das Dimethyloxalat (105) mit Wasserstoff (109) zu dem Monoethylenglycol (110) umgesetzt. Das Kohlenstoffmonoxid (102) und Sauerstoff (107) werden in getrennten Stoffströmen in einem Kohlenstoffdioxidelektrolyseschritt (10) aus Kohlenstoffdioxid (101) gebildet, wobei das gebildete Kohlenstoffmonoxid (102) dem Carbonylierungsschritt (21) zugeführt wird. Sauerstoff (103) wird getrennt von dem Kohlenstoffmonoxid (102) dem Veresterungsschritt (22) zugeführt.

Description

Beschreibung
Verfahren und Anlage zur Herstellung von Monoethylenglycol
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anlage zur Herstellung von Monoethylenglycol (MEG) aus Wasserstoff, Kohlenstoffmonoxid und Sauerstoff gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
Stand der Technik
Monoethylenglycol (MEG), ein wichtiger Grundstoff der chemischen Industrie, kann mittels Addition von Wasser an Ethylenoxid (EO) hergestellt werden:
H20 + C2H4O -» HO-CH2-CH2-OH
Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von MEG stellt ein gattungsgemäßes Verfahren dar. Dabei kann Synthesegas zur Bereitstellung der Ausgangsstoffe Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid verwendet werden. Sauerstoff kann beispielsweise aus der Luft gewonnen oder dem Verfahren direkt in Form von Luft zugeführt werden.
Grundsätzlich laufen bei einem derartigen Verfahren zur Herstellung von MEG vereinfacht folgende Reaktionen ab.
Kohlenstoffmonoxid wird mit Methylnitrit zu Dimethyloxalat und Stickstoffmonoxid umgesetzt. Letzteres wird mit Sauerstoff und Methanol zu Methylnitrit regeneriert, während das Dimethyloxalat mit Wasserstoff zu MEG umgesetzt wird. Dabei wird Methanol frei, das wiederum in der Regeneration von Methylnitrit verwendet werden kann:
2CO + 2NO2CH3 - H3C-OOC-COO-CH3 + 2NO 4NO + 02 +4H3COH - 4NO2CH3 + 2H20 H3C-OOC-COO-CH3 + 4H2 - HO-CH2-CH2-OH + 2H3COH Die Bruttoreaktionsgleichung lautet somit:
4CO + 02 + 8H2 -» 2HO-CH2-CH2-OH + 2H20
Synthesegas wird herkömmlicherweise durch Dampfreformierung von kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoffen wie beispielsweise Steinkohle, Erdöl, Erdgas oder Biomasse hergestellt und kann zur Verwendung in einem gattungsgemäßen Verfahren in die Reingase Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff aufgetrennt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt sich vor diesem Hintergrund die Aufgabe, ein nachhaltigeres und verbessertes Konzept zur Herstellung von MEG anzugeben.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß jeweils durch ein Verfahren und eine Anlage gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung von Monoethylenglycol (MEG) vorgeschlagen, bei dem in einem Carbonylierungsschritt Kohlenstoffmonoxid mit Methylnitrit zu Dimethyloxalat und Stickstoffmonoxid umgesetzt wird. In einem Veresterungsschritt reagiert anschließend das Stickstoffmonoxid mit Sauerstoff und Methanol wieder zu Methylnitrit. In einem Hydrierschritt wird das Dimethyloxalat mit Wasserstoff zu dem Monoethylenglycol umgesetzt.
Kohlenstoffmonoxid und Sauerstoff werden erfindungsgemäß als getrennte Stoffströme in einem Kohlenstoffdioxidelektrolyseschritt aus Kohlenstoffdioxid gebildet, wobei das Kohlenstoffmonoxid dem Carbonylierungsschritt und der Sauerstoff dem Veresterungsschritt zugeführt wird.
Durch die Gewinnung von Kohlenstoffmonoxid und Sauerstoff in Form bereits getrennter Stoffströme kann eine aufwändige Auftrennung des üblicherweise eingesetzten Synthesegases vermieden werden. Außerdem wird als Ausgangsstoff Kohlenstoffdioxid verwendet, so dass das Verfahren einen insgesamt negativen CO2- Fußabdruck aufweisen kann und daher voraussichtlich nicht durch klimapolitisch motivierte Gesetzgebung behindert oder reguliert wird. Vorteilhafterweise wird der in dem Hydrierschritt verwendete Wasserstoff unter Verwendung eines Wasserelektrolyseschrittes gebildet, wobei zusätzlich Sauerstoff anfällt. Dadurch können auf einfache Weise alle in dem Verfahren benötigten Edukte mittels ähnlicher Technologien bereitgestellt werden.
Der im erfindungsgemäßen Verfahren benötigte Sauerstoff wird vorteilhafterweise aus den in beiden Elektrolyseschritten gebildeten Sauerstoffströmen entnommen. Diese weisen typischerweise je nach der spezifischen Ausgestaltung des jeweiligen Elektrolyseschrittes unterschiedliche Reinheiten auf, so dass die für den Veresterungsschritt benötigte Reinheit des Sauerstoffs eingestellt werden kann.
Der Veresterungsschritt ist bevorzugt zweistufig ausgebildet, so dass in einem ersten Teilschritt das Stickstoffmonoxid mit dem Sauerstoff zu Distickstofftrioxid oxidiert wird, während in einem zweiten Teilschritt das Distickstofftrioxid mit Methanol unter Wasserabspaltung zu Methylnitrit umgesetzt wird. Dadurch ist es möglich, den Veresterungsschritt besonders präzise zu steuern.
Insbesondere kann das dabei gebildete Methylnitrit zu dem Carbonylierungsschritt und/oder das dabei gebildete Wasser zu dem Wasserelektrolyseschritt zurückgeführt werden, um möglichst geschlossene Stoffkreisläufe und geringe Einsatzmengen zu erzielen. Dadurch wird die Verfahrensökonomie positiv beeinflusst.
Ebenso ist es vorteilhaft, in dem Hydrierschritt gebildetes Methanol zu dem Veresterungsschritt zurückzuführen, wodurch wiederum ein Stoffkreislauf weitestgehend geschlossen wird.
Vorteilhafterweise wird das Kohlenstoffmonoxid auf einem Kohlenstoffmonoxid- Druckniveau zwischen 0,1 MPa und 5 MPa, insbesondere zwischen 0,5 MPa und 2 MPa bereitgestellt. Der Sauerstoff wird bevorzugt auf einem Sauerstoff-Druckniveau zwischen 0,1 MPa und 5 MPa, insbesondere zwischen 0,5 MPa und 2 MPa bereitgestellt. Vorteilhafterweise wird ferner der Wasserstoff auf einem Wasserstoff- Druckniveau zwischen 0,2 MPa und 10 MPa, insbesondere zwischen 1 MPa und 5 MPa bereitgestellt. Dadurch ist eine Auslegung einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders einfach möglich, da weder Drücke auftreten, die wesentlich unterhalb des natürlichen Atmosphärendrucks liegen, noch besonders hohe Drücke, die eine hochdrucktaugliche Ausgestaltung einer entsprechenden Anlage erforderlich machen würden.
Unter einem Druckniveau ist dabei ein Druck innerhalb eines Druckbereichs zu verstehen, dessen Grenzen sich um höchstens 1 %, 2 %, 5 % oder 10 % von einem mittleren Wert des jeweiligen Druckbereichs unterscheiden. Ein Druckniveau von beispielsweise 1 MPa liegt dementsprechend in einem Bereich von mindestens 900 kPa bis maximal 1,1 MPa.
Der Wasserelektrolyseschritt wird bevorzugt unter Verwendung einer oder mehrerer aus einer Protonenaustauschmembran (PEM), einer Anionenaustauschmembran (AEM), einer alkalischen Elektrolyse (AEL), einer alkalischen Hochtemperatur- Elektrolyse (HT AEL) und einer Festoxid-Elektrolysezelle (SOEC) durchgeführt. Dadurch kann die jeweils aus ökonomischer Sicht günstigste Alternative flexibel ausgewählt werden.
Der Kohlenstoffdioxidelektrolyseschritt wird vorteilhafterweise unter Verwendung einer Niedertemperaturelektrolyse in einem Temperaturbereich von 20 °C bis 100 °C, insbesondere 40 °C bis 80 °C, und/oder einer Hochtemperaturelektrolyse in einem Temperaturbereich von 300 °C bis 1200 °C, insbesondere von 600 °C bis 1000 °C, durchgeführt, wodurch wiederum die nötige Flexibilität zur Anpassung an die jeweils vorhandenen Anforderungen bezüglich der Prozessparameter und Produktqualität gewährleistet ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Anlage, die zur Durchführung eines Verfahrens gemäß den obigen Erläuterungen eingerichtet ist. Diese Anlage umfasst erfindungsgemäß eine Carbonylierungseinheit, eine Veresterungseinheit, eine Hydriereinheit und eine Kohlenstoffdioxidelektrolyseeinheit. Die Anlage ist zudem dazu eingerichtet, durch die Kohlenstoffdioxidelektrolyseeinheit erzeugtes Kohlenstoffmonoxid der Carbonylierungseinheit zuzuführen, in letzterer bildbares Dimethyloxalat sowie Wasserstoff der Hydriereinheit zuzuführen und Sauerstoff sowie in der Carbonylierungseinheit erhältliches Stickstoffmonoxid der Veresterungseinheit zuzuführen. Zur Erläuterung der Schritte, zu deren Durchführung die Anlage mit ihren Untereinheiten bevorzugt ausgebildet ist, sei ausdrücklich auf die obigen Ausführungen bezüglich der Vorteile und Merkmale der Ausgestaltungen des Herstellungsverfahrens verwiesen. Diese werden hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht im Einzelnen wiederholt, gelten jedoch sinngemäß für Ausführungsformen der Anlage in entsprechender Weise.
Vorteilhaft ist die Anlage ferner dazu eingerichtet, einen Inertgasanteil in der Carbonylisierungseinheit und der Veresterungseinheit aufzubauen, wobei der Inertgasanteil insbesondere unter Verwendung des Kohlenstoffdioxids gebildet werden kann. Der Inertgasanteil dient vorteilhaft zur Regelung der Temperatur im Carbonylierungsreaktor und zur Vermeidung einer explosionsfähigen Atmosphäre durch eine zu hohe Methylnitritkonzentration. Damit sich der Inertgasanteil nicht unbegrenzt aufbaut, kann vorteilhafterweise kontinuierlich eine bestimmte Menge entnommen (gepurged) werden. Dies kann über eine kohlenstoffdioxidselektive Membran oder eine Druckwechseladsorption erfolgen.
Ausgestaltungen der Erfindung
Im Folgenden werden weitere Vorteile, Aspekte und Ausgestaltungen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur 1, die eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch in Form eines Blockdiagramms veranschaulicht, näher erläutert.
Das in Figur 1 dargestellte Verfahren 100 gliedert sich in fünf wichtige Schritte: einen Kohlenstoffdioxidelektrolyseschritt 10, einen Wasserelektrolyseschritt 30, einen Carbonylierungsschritt 21, einen Veresterungsschritt 22 und einen Hydrierschritt 23.
In dem Kohlenstoffdioxidelektrolyseschritt 10 wird Kohlenstoffdioxid 101 zu Kohlenstoffmonoxid 102 und Sauerstoff 107 elektrolysiert. Dies kann, wie erwähnt, unter Verwendung einer Hochtemperaturelektrolyse, etwa einer Festoxid- Elektrolysezelle (SOEC) erfolgen, die beispielsweise in einem Temperaturbereich von 600 °C bis 800 °C, z.B. bei 750 °C, betrieben wird. Auch eine Niedertemperaturelektrolyse kann in dem Kohlenstoffdioxidelektrolyseschritt 10 eingesetzt werden, wobei insbesondere eine Elektrolyseeinheit mit einer Gasdiffusionselektrode (GDE) verwendet wird, wie an anderer Stelle ausführlicher beschrieben.
Unabhängig vom verwendeten Elektrolysekonzept bilden sich der Sauerstoff 107 auf einer Anodenseite und das Kohlenstoffmonoxid 102 auf einer Kathodenseite gemäß folgender verallgemeinerter Reaktionsgleichung:
C02 — CO + 1/202
Das Kohlenstoffmonoxid 102 kann gegebenenfalls noch einen Anteil an Kohlenstoffdioxid aufweisen, der zusammen mit dem Kohlenstoffmonoxid 102 dem Carbonylierungsschritt 21 zugeführt wird.
In dem Carbonylierungsschritt 21 wird das Kohlenstoffmonoxid 102, das in dem Kohlenstoffdioxidelektrolyseschritt 10 gebildet wurde, zusammen mit Methylnitrit 104 zu Dimethyloxalat 105 und Stickstoffmonoxid 106 umgesetzt.
Das in dem Carbonylierungsschritt 21 gebildete Dimethyloxalat 105 wird daran anschließend dem Hydrierschritt 23 unterworfen, in dem es mit Wasserstoff 109 zu Monoethylenglycol 110 umgesetzt wird. Der dabei verwendete Wasserstoff 109 wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in dem Wasserelektrolyseschritt 30 aus Wasser 111 erzeugt, wobei ferner Sauerstoff 112 gebildet wird.
In dem Hydrierschritt 23 wird zusätzlich Methanol 108 frei, das zusammen mit dem in dem Carbonylierungsschritt 21 gebildeten Stickstoffmonoxid 106 und Sauerstoff 103 in dem Veresterungsschritt 22 zu Methylnitrit 104 umgesetzt wird, das wiederum zu dem Carbonylierungsschritt 21 zurückgeführt wird. Dadurch werden sowohl das Methylnitrit 104 als auch das Methanol 108 effektiv in einem Kreislauf geführt, wodurch nur sehr geringe Mengen jeweils frisch in das Verfahren 100 eingespeist werden müssen, um eventuell auftretende Verluste durch Nebenreaktionen, Alterungsprozesse und Leckagen auszugleichen. In dem gezeigten Beispiel wird der in dem Veresterungsschritt 22 eingesetzte Sauerstoff 103 unter Verwendung des in dem Kohlenstoffdioxidelektrolyseschritt 10 gebildeten Sauerstoffs 107 und/oder des in dem Wasserelektrolyseschritt 30 erzeugten Sauerstoffs 112 gebildet. Diese beiden Sauerstoffströme 112, 107 fallen in der Regel in einer Reinheit an, die für den Veresterungsschritt 22 ausreichend ist. Somit wird die Verfahrensökonomie durch eine solche Verwendung von ohnehin anfallenden Nebenprodukten besonders positiv beeinflusst.
Insgesamt wird in dem gezeigten Verfahren 100 also das Monoethylenglycol 110 effektiv aus dem Kohlenstoffdioxid 101 und dem Wasser 111 gebildet, während alle anderen eingesetzten Stoffe in geschlossenen Kreisläufen geführt werden. Damit können die eingangs genannten Ziele der Erfindung besonders vorteilhaft erreicht werden, da keine fossilen Rohstoffe eingesetzt werden und netto Kohlenstoffdioxid verbraucht wird. In dem Verfahren 100 zu viel erzeugter Sauerstoff 107, 112 kann entweder als zusätzliches Wertprodukt vermarktet bzw. in weitere Prozesse überführt oder in die natürliche Atmosphäre abgelassen werden.
In der Regel erfolgt bei keinem der Schritte bereits bei einmaligem Durchlauf eine vollständige Umsetzung der jeweiligen Edukte zu dem jeweiligen Produkt. Daher werden typischerweise aus einem jeweils gebildeten Rohprodukt Restanteile des Edukts sowie eventuell enthaltener Nebenprodukte zumindest teilweise abgetrennt und gegebenenfalls zu dem jeweils der Abtrennung vorausgehenden Schritt zurückgeführt. Diese Abtrennung ist in Figur 1 der Übersicht halber jeweils nicht dargestellt. An bestimmten Stellen kann diese Abtrennung auch unterbleiben, wenn die in dem jeweiligen Rohprodukt enthaltenen Komponenten den nachfolgenden Schritt nicht störend beeinflussen. In einem solchen Fall werden vorteilhafterweise während einer weiter stromabwärts erfolgenden Abtrennung die entsprechenden Komponenten aus dem Rohprodukt entfernt, so dass am Ende des Verfahrens 100 ein den jeweiligen Anforderungen entsprechendes Monoethylenglycolprodukt 110 erhalten wird. Dabei können die Abtrennungsschritte bevorzugt an Stellen in dem Verfahren erfolgen, an denen eine derartige Abtrennung aufgrund der Unterschiede in den physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften der jeweiligen Gemischkomponenten besonders einfach zu bewerkstelligen ist. Geeignete Abtrennverfahren können beispielsweise Membrantrennverfahren, Adsorptionsverfahren wie eine Druckwechseladsorption, insbesondere eine Vakuum- Druckwechseladsorption, eine Temperaturwechseladsorption oder Absorptionsverfahren, beispielsweise chemische oder physikalische Wäschen oder Niederschlagsbildung, beinhalten.
Es versteht sich, dass zur Steuerung von Stoffströmen, Drücken, Temperaturen und gegebenenfalls weiterer Prozessparameter weitere Anlagenkomponenten nötig sein können, die im Einzelnen nicht in der vorstehenden Beschreibung erwähnt und erläutert sind. Diese können beispielsweise Ventile, Verdichter, Pumpen, Wärmetauscher, Heizvorrichtungen, Kühler und/oder Rohrleitungs-Isolierungen umfassen.
Die vorstehend beschriebenen Beispiele stellen mit ihren jeweiligen Merkmalskombinationen lediglich Veranschaulichungen und Ausführungsbeispiele dar und sind nicht als abschließende Aufzählung von im Rahmen der Erfindung möglichen Merkmalskombinationen zu verstehen. Vielmehr können viele der Merkmale auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung vorteilhaft sein. Die Auswahl einer spezifischen Ausgestaltung richtet sich beispielsweise nach den jeweiligen Anforderungen an die Reinheit des erzeugten Monoethylenglycols 110 sowie wirtschaftlichen Überlegungen, die insbesondere den Energie- und Investitionsaufwand zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. zur Herstellung und Inbetriebnahme einer dazu eingerichteten Anlage einschließen. Von der Erfindung in ihrer Gesamtheit umfasste mögliche Merkmalskombinationen sind den zu dieser Offenbarung gehörigen Patentansprüchen zu entnehmen.
Wasser, das in dem Veresterungsschritt 22 gebildet wird, kann zumindest teilweise als das Wasser 111 zu dem Wasserelektrolyseschritt 30 zurückgeführt werden, was hier jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gesondert veranschaulicht ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren (100) zur Herstellung von Monoethylenglycol (110),
- bei dem in einem Carbonylierungsschritt (21) Kohlenstoffmonoxid (102) mit Methylnitrit (104) zu Dimethyloxalat (105) und Stickstoffmonoxid (106) umgesetzt wird,
- bei dem in einem Veresterungsschritt (22) das Stickstoffmonoxid (106) mit Sauerstoff (103) und Methanol (108) wieder zu Methylnitrit (104) umgesetzt wird, und
- bei dem in einem Hydrierschritt (23) das Dimethyloxalat (105) mit Wasserstoff (109) zu dem Monoethylenglycol (110) umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet,
- dass das Kohlenstoffmonoxid (102) und Sauerstoff (107) in getrennten Stoffströmen in einem Kohlenstoffdioxidelektrolyseschritt (10) aus Kohlenstoffdioxid (101) gebildet werden,
- wobei das in dem Kohlenstoffdioxidelektrolyseschritt (10) gebildete Kohlenstoffmonoxid (102) dem Carbonylierungsschritt (21) zu geführt wird und Sauerstoff (103) getrennt von dem in dem Kohlenstoffdioxidelektrolyseschritt (10) gebildeten Kohlenstoffmonoxid (102) dem Veresterungsschritt (22) zugeführt wird.
2. Verfahren (100) nach Anspruch 1, bei dem der Wasserstoff (109) und Sauerstoff (112) in einem Wasserelektrolyseschritt (30) aus Wasser (111) gebildet werden, wobei der Wasserstoff (109) dem Hydrierschritt (23) zugeführt wird.
3. Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Sauerstoff (103), der dem Veresterungsschritt (22) zugeführt wird, unter Verwendung des bei dem in dem Wasserelektrolyseschritt (30) gebildeten Sauerstoffs (112) und/oder des in dem Kohlenstoffdioxidelektrolyseschritt gebildeten Sauerstoffs (107) gebildet wird.
4. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Veresterungsschritt (22) das Stickstoffmonoxid mit Sauerstoff zu Distickstofftrioxid oxidiert wird, welches im Anschluss mit Methanol unter Wasserabspaltung zu Methylnitrit umgesetzt wird.
5. Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem Methanol, das in dem Hydrierschritt (23) gebildet wird, zumindest teilweise als das Methanol (108) zu dem Veresterungsschritt (22) zurückgeführt wird.
6. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- das Kohlenstoffmonoxid (102) auf einem Kohlenstoffmonoxid-Druckniveau, ausgewählt aus einem Druckbereich von 0,1 MPa bis 5 MPa, insbesondere 0,5 MPa bis 2 MPa;
- der Sauerstoff (103) auf einem Sauerstoff-Druckniveau, ausgewählt aus einem Druckbereich von 0,1 MPa bis 5 MPa, insbesondere 0,5 MPa bis 2 MPa; und/oder
- der Wasserstoff auf einem Wasserstoff-Druckniveau, ausgewählt aus einem Druckbereich von 0,2 MPa bis 10 MPa, insbesondere 1 MPa bis 5 MPa; bereitgestellt wird.
7. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Wasser, das in dem Veresterungsschritt (22) gebildet wird, zumindest teilweise als das Wasser (111) zu dem Wasserelektrolyseschritt (30) zurückgeführt wird.
8. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wasserelektrolyseschritt (30) unter Verwendung einer oder mehrerer aus einer Protonenaustauschmembran (PEM), einer Anionenaustauschmembran (AEM), einer alkalischen Elektrolyse (AEL), einer alkalischen Hochtemperatur-Elektrolyse (HT AEL) und/oder einer Festoxid-Elektrolyt-Zelle (SOEC) durchgeführt wird.
9. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kohlenstoffdioxidelektrolyseschritt (10) unter Verwendung einer Niedertemperaturelektrolyse in einem Temperaturbereich von 10 °C bis 100 °C, insbesondere 40 °C bis 80 °C, und/oder einer Hochtemperaturelektrolyse in einem Temperaturbereich von 300 °C bis 1200 °C, insbesondere von 600 °C bis 1000 °C, durchgeführt wird.
10. Anlage zur Herstellung von Monoethylenglycol (110), mit
- einer Carbonylierungseinheit, die zur Umsetzung von Kohlenstoffmonoxid (102) mit Methylnitrit (104) zu Dimethyloxalat (105) und Stickstoffmonoxid (106) eingerichtet ist, - einer Veresterungseinheit, die zur Umsetzung des Stickstoffmonoxids (106) mit
Sauerstoff (103) und Methanol (108) zu Methylnitrit (104) eingerichtet ist, und
- einer Hydriereinrichtung, die zur Umsetzung des Dimethyloxalats (105) mit Wasserstoff (109) zu dem Monoethylenglycol (110) eingerichtet ist, gekennzeichnet durch eine Kohlenstoffdioxidelektrolyseeinheit, die dazu eingerichtet ist, aus
Kohlenstoffdioxid (101) das Kohlenstoffmonoxid (102) und Sauerstoff (107) in getrennten Stoffströmen zu bilden; und
- Mittel, die dazu eingerichtet sind, das Kohlenstoffmonoxid (102) der Carbonylierungseinheit zuzuführen; und Sauerstoff (103) getrennt von dem Kohlenstoffmonoxid (102) der Veresterungseinheit zuzuführen.
11. Anlage nach Anspruch 10, ferner dazu eingerichtet, alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
12. Anlage nach Anspruch 10 oder 11 ferner mit Mitteln, die dazu eingerichtet sind, einen Inertgasanteil in der Carbonylisierungseinheit und der Veresterungseinheit aufzubauen, wobei der Inertgasanteil insbesondere unter Verwendung des Kohlenstoffdioxids (101) gebildet wird.
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