Text-Bild-Ansicht Band 345

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3. Die Methanolsynthese der I. G. Farben A. G.: Hier wird Kohlenoxyd unter Hochdruck mit Hilfe von Katalysatoren mit Wasserstoff (aus Wassergas gewonnen) hydriert. Es bildet sich hauptsächlich Methanol (Methylalkohol) neben geringen Mengen leicht siedender Kohlenwasserstoffe. Dieses Verfahren wird im größten Maßstabe im Werk Leuna der I. G. durchgeführt.

4. Das Braunkohlehydrierungsverfahren der I. G. Farben A. G.: Eine große Anlage dieses Verfahrens befindet sich ebenfalls in Leuna. Es sei darauf ausführlicher eingegangen, da es das einzige Verfahren ist, das bis jetzt eine größere praktische Bedeutung erlangt hat. Die Produktion an synthetischem Benzin in Leuna dürfte 1929 ca. 80000 To. erreicht haben, das gewonnene Benzin ist von ausgezeichneter Qualität und fast vollkommen klopffest. Als Rohmaterial dient Braunkohle. Diese wird zuerst gebrochen und auf Nußgröße vermählen. In einer Mühle wird sie dann, gemischt mit Schwerölen (entweder höhersiedende Erdöldestillate oder Zwischenprodukte der Hydrierung selbst) zu einem feinen Brei vermählen. In einem Kohlebreisilo wird dieser Kohlebrei ein zweites Mal mit Schweröl angerieben.

Der erforderliche Wasserstoff wird aus Wassergas gewonnen. Man setzt dieses mit Wasserdampf zu Kohlensäure und Wasserstoff um. Die Kohlensäure wird bei 30 at mit Wasser herausgewaschen und das so gereinigte Gas durch Kompressoren, die in 5–6 Stufen arbeiten, auf 200 at komprimiert.

Durch eine Presse wird der Kohlebrei ebenfalls auf einen Druck von 200 at gebracht. Er gelangt nun mit Wasserstoff zusammen in den Hochdruckofen, den sog. Kohleofen. Hier befindet sich der Katalysator und hier findet die eigentliche Hydrierung statt. Die Auswahl der Katalysatoren bereitete große Schwierigkeiten, da sie besonders gegen Schwefel unempfindlich sein mußten. Nach langwierigen Versuchen ist es aber der I. G. gelungen, geeignete Katalysatoren für die Hydrierung zu finden. Die Kohleöfen sind 18 m hohe Stahlzylinder, die in Betonkammern eingebaut sind. Durch den enormen Druck und die hohe Temperatur sind sie sehr beansprucht. Die Wärme der aus dem Ofen strömenden Gase wird durch Regeneratoren auf die zum Ofen strömenden Gase übertragen.

Die aus dem Ofen strömenden Gase, bestehend aus unverbrauchtem Wasserstoff und Oelen, werden abgekühlt. Im Kohleabstreifer wird der Wasserstoff abgetrennt und die Oele in Benzin, Mittel- und Schweröl destilliert. Während das Schweröl, mit Kohle verrieben, den Kreislauf von neuem beginnt, wird das Mittelöl im Benzinofen nochmals hydriert. Es wird wieder auf 200 at gebracht und mit Wasserstoff zusammen in den Benzinofen geleitet. Hier findet mit Hilfe des Katalysators nochmals eine Aufspaltung und Wasserstoffanlagerung des Oeles statt. Aehnlich wie oben, werden im Benzinabstreifer Gas und flüssige Kohlenwasserstoffe getrennt, die durch Destillation wieder in Benzin und Mittelöl zerlegt werden. Das Gas wird durch Waschöle von den letzten Resten leichtflüchtiger Kohlenwasserstoffe befreit und geht nach Kompression in den Kreislauf zurück.

Man unterscheidet also den Mittelölkreislauf im Benzinofen und den Schwerölkreislauf im Kohleofen. Der größere Teil des gewonnenen Benzines stammt aus dem Benzinofen. Das Rohbenzin wird raffiniert, und zwar mit Natronlauge, dann verdünnter Schwefelsäure und endlich mit Wasser gewaschen. Schließlich wird das Benzin noch in Pfannen destilliert, und zwar in 3 Anlagen: 1. Das Benzin des Kohleofenkreislaufes, 2. des Benzinkreislaufes und 3. das raffinierte Benzin.

Die Beheizung der Destillationsanlage erfolgt durch hochgespannten Heißdampf. Die niedrigsiedenden Bestandteile des Benzines werden bei gewöhnlichem Druck, die höher siedenden im Hochvakuum destilliert. Die ganze Destillationsanlage ist aus Gründen der Betriebssicherheit durch Stickstoff abgesperrt.

Damit ist kurz die technische Anlage der Kohleverflüssigung in Leuna skizziert, und es erübrigt sich, noch etwas auf den Chemismus der Hydrierung einzugehen.

Trotz der gewaltigen Fortschritte auf dem Gebiete der Kohleverflüssigung muß festgestellt werden, daß eine eigentliche Verflüssigung der Kohle selbst noch nicht gelungen ist. Aus Kohle allein (ohne Vermischung mit Oelen) wurden keine oder nur wenig benzinähnliche Stoffe erhalten. Nur das Fischer'sche Verfahren kommt ohne Verwendung von Schwerölen, allerdings auf dem Wege Kohle – Gas – Kraftstoff zu flüssigen Produkten.

Ihrem chemischen Aufbau nach stellt die Kohle ein sehr kompliziertes Gebilde vor. Man kann annehmen, daß dieses hochmolekulare Gebilde zuerst eine Aufspaltung (Crackung) erfährt und mit Hilfe des Katalysators Wasserstoff angelagert wird und so gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe entstehen.

Besonders bedeutungsvoll ist das Zusammengehen der I. G. Farben A. G. mit der Standard Oil Co., die zur Gründung der Standard I. G. Co führte. Der Zweck dieser Gründung ist die Anwendung des Hydrierungsverfahrens auf den Crackprozeß.

Bekanntlich werden durch die Crackung die höhersiedenden Erdölbestandteile in leichter siedende gespalten. Durch diese Aufspaltung bilden sich aber infolge Wasserstoffmangels viel ungesättigte Kohlenwasserstoffe, d.h. wasserstoffärmere Kohlenwasserstoffe, und als unerwünschtes Nebenprodukt, Koks.

Der große Gehalt an ungesättigten Kohlenwasserstoffen (ev. auch Schwefel) verleiht den Crackbenzinen einen stechenden Geruch und macht sie, reinen Erdöldestillaten gegenüber, minderwertig.

Hebt man diese Wasserstoffverarmung durch Zuführung von Wasserstoff (Hydrierung) auf, so werden nicht nur die ungesättigten Kohlenwasserstoffe in gesättigte übergeführt, sondern auch die Ausbeute an guten reinen Benzinen wird gewaltig erhöht, da ein Koksrückstand völlig ausgeschaltet wird.