Das Projekt "Entwicklung, Konstruktion und Inbetriebnahme einer kontinuierlichen Wirbelschichtanlage zur Beckmann Umlagerung von Cyclohexanonoxim zu e-Caprolactam" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Institut für Brennstoffchemie und physikalisch-chemische Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Technische Chemie und Heterogene Katalyse durchgeführt. Gruene Chemie: Die dreistufige Syntheseroute des e-Caprolactams ausgehend von Benzol verlaeuft in den beiden letzten Schritten unter starkem Anfall vom Ammoniumsulfat. Die Menge betraegt etwa 2-4.5 t Ammoniumsulfat pro t hergestellten Produkts. Alle grossen Hersteller von Caprolactam unternehmen aus diesem Grunde intensive Forschungen, um diesen Salzanfall deutlich zu reduzieren oder vollstaendig zu unterdruecken. Fuer den ersten der beiden Schritte ist dies der Firma ENICHEM in einer Fluessigphasenreaktion mit H2O2 und TS-1 bereits gelungen. Die vorgestellte Arbeit beschaeftigt sich mit dem dritten Schritt der Synthese, der sogenannten Beckmann-Umlagerung in der Gasphase an MFI Katalysatoren. Die Verwendung dieses Weges unterbindet die Entstehung des Salzes vollstaendig. Energieeinsparung: Die Kombination einer Wirbelschichtreaktion, bei der nur noch das Loesungsmittel und das eigentliche Einsatzprodukt in die Gasphase gebracht werden muss, arbeitet im Vergleich zu den erheblichen Stoffstroemen im klassischen Verfahren in vergleichbaren oder guenstigeren Bereichen. Durch das hohe Niveau der zur Verfuegung stehenden Abwaerme ist aber eine Gesamtwaermeintegration der notwendigen Anlagen einfacher zu vollziehen, als bei den vergleichsweise niedrigeren Niveau in der Fluessigphase. Einsparung von Prozessstufen: Die heterogenkatalytische Vorgehensweise bei der Beckmann-Umlagerung ermoeglicht die Einsparung der Abtrenn- und Aufbereitungsschritte des Ammoniumsulfats des klassischen Verfahrens. Produktintegrierter Umweltschutz: Die dreistufige Syntheseroute des e-Caprolactams ausgehend von Benzol verlaeuft in den beiden letzten Schritten unter starkem Anfall vom Ammoniumsulfat. Die Menge betraegt etwa 2-4.5 t Ammoniumsulfat pro t hergestellten Produkts. Alle grossen Hersteller von Caprolactam unternehmen aus diesem Grunde intensive Forschungen, um diesen Salzanfall deutlich zu reduzieren oder vollstaendig zu unterdruecken. Die vorgestellte Arbeit beschaeftigt sich mit der sogenannten Beckmann-Umlagerung in der Gasphase an MFI Heterogenkatalysatoren unter Vermeidung der im konventionellen Verfahren entstehenden Salzfracht. Chemische Verfahrenstechnik: Die Durchfuehrung einer Reaktion mit Hilfe eines heterogenen Feststoffkatalysators erfordert normalerweise die staendige Regeneration des Katalysators. Eines der bekanntesten Beispiele hierfuer sind die FCC Cracker. Auch bei deutlich hoeheren Standzeiten der Katalysatoren in anderen industriellen chemischen Reaktionen ist die Regeneration meist unumgaenglich. Dies gilt auch im Falle der Beckmann Umlagerung, die am Institut in einer Ein-Bett- und neuerdings auch in einer kontinuierlichen Zwei-Bett-Anlage durchgefuehrt wird. Organische Chemie: Die Beckmann-Umlagerung von Cyclohexanonoxim zu e-Caprolactam ist ein bekanntes, industriell genutztes Verfahren. Die Umsetzung der Umlagerung in einer Gasphasenreaktion ist allerdings neu und nicht kommerzialisiert.