Methanolherstellung
Die Methanolherstellung ist ein großtechnisches Verfahren, das in mehreren Varianten zur Herstellung von Methanol aus Synthesegas durchgeführt wird. Dem Chemiker Matthias Pier gelang 1923 die großtechnische Herstellung von Methanol aus Synthesegas im Hochdruckverfahren an Zinkoxid-Chromoxid-Katalysatoren. Bis zu diesem Zeitpunkt wurde Methanol nur durch trockene Destillation von Holz gewonnen. Damit war neben Ammoniak ein weiteres Grundprodukt der industriellen Chemie durch Hochdruckverfahren zugänglich. Das von Winkler entwickelte Wirbelschichtverfahren zur Vergasung feinkörniger Braunkohle stellte das benötigte Synthesegas im großen Maßstab zur Verfügung.
Geschichte[Bearbeiten]
Die Methanolgewinnung erfolgte zunächst durch die trockene Destillation von Holz. Noch im Jahr 1930 wurde in den USA 50 % des Methanols nach diesem Verfahren gewonnen. Dazu wird Holz auf circa 500 °C in eisernen Behältern erhitzt. Die im Lignin vorhandenen Methyl-Phenyl-Etherguppen der Coniferyl- und Sinapylalkoholeinheiten spalten sich dabei unter Aufnahme von Wasser in Methanol und den phenolischen Rest. Als fester Rückstand wird Holzkohle gewonnen, die gasförmigen und flüssigen Produkte werden abgezogen und teilweise kondensiert. Das entstehende wässrige Destillat enthält neben Methanol hauptsächlich Aceton, Essigsäure und Essigsäuremethylester. Die Abtrennung dieser Komponenten sowie die abschließende Trocknung erforderte mehrere Neutralisations-, Destillations- sowie Trocknungsschritte. Die Ausbeute an Methanol bei der trockenen Destillation betrug etwa 10 % der Masse des Ausgangsprodukts.
Die Chemiker der BASF experimentierten ab 1913 mit der Hydrierung von Kohlenstoffmonoxid bei Drücken von etwa 100 bar und Temperaturen von 350 °C. Als Produkte erhielten sie ein Gemisch von reinen Kohlenwasserstoffen und Oxidationsprodukten wie Alkoholen, Aldehyden und Ketonen. Mittasch, Pier und Winkler nahmen diese Arbeiten 1923 wieder auf und entwickelten daraus ein Verfahren, das bei Drücken von 200 bis 300 bar und Temperaturen von 350 bis 400 °C reines Methanol lieferte.
