Iod und Boran sind bessere Kohle-Katalysatoren

Foto: Einige Stücke Kohle

Die weltweit schwindenden Ölreserven lassen den Ölpreis eskalieren. Dadurch wird Kohle, die in weitaus größeren Mengen vorhanden ist, wieder interessant als Ausgangsmaterial für flüssige Kraftstoffe und chemische Rohstoffe. "Technologien zur Kohleverflüssigung stehen seit Anfang des letzten Jahrhunderts zur Verfügung, aber die Kosten geben Anlass, nach effektiveren neuen Prozessen zu suchen", erklärt Matthias W. Haenel vom Institut für Kohlenforschung in Mühlheim an der Ruhr.

Bei der direkten Kohleverflüssigung nach Bergius wird die Kohle unter Druck (>30 MPa) bei 450°C in Anwesenheit eines Lösungsmittels und eines Eisenoxid-Katalysators mit Wasserstoff umgesetzt. Allerdings ist die Aktivität des Katalysators nur gering, denn das feste Eisenoxid kann nicht in die makromolekulare Netzwerkstruktur der unlöslichen Kohle eindringen. Gleichzeitig wird Magerkohle, die nur einen geringen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen hat, auf diese Weise gar nicht umgesetzt.

Haenel und sein Team hofften, dass ein gelöster Katalysator bessere Dienste leisten würde. Viel versprechend schien ihnen die Klasse der so genannten Boran- Katalysatoren. Ihre Studien bestätigten dies: eine Mischung aus Natriumborhydrid und Iod war ein besonders effektiv arbeitender Katalysator. Auch unter drastischen Reaktionsbedingungen ist Iod allein katalytisch aktiv. Doch der Spitzenreiter ist Bortriiodid.

Die Löslichkeit der Kohle in Pyridin wird durch diese Behandlung drastisch erhöht. Das neue Verfahren ist die erste "echte" Kohlehydrierung im Sinne einer Wasserstoffaddition an ungesättigte Strukturen. So vorbereitet könnten erstmals auch hoch- inkohlte Steinkohlen in einem anschließenden konventionellen Hydrocracking-Prozess verflüssigt werden.

COMPAMED.de; Quelle: Deutscher Chemiker e.V.