Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kohleverflüssigung

11.01.2006


Hydrierung in Gegenwart von Boran- und Iod-Katalysatoren ebnet den Weg zur Verflüssigung von Magerkohle



Die Verknappung der weltweiten Ölreserven lässt den Ölpreis eskalieren - und macht die in weitaus größeren Mengen vorhandene Kohle wieder interessant als Ausgangsmaterial für flüssige Kraftstoffe und chemische Rohstoffe. Forscher vom Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr haben ein neues Verfahren entwickelt, das erstmals auch hoch-inkohlte Steinkohle ("Magerkohle") für eine Verflüssigung zugänglich macht; dieser Kohletyp konnte bisher ausschließlich in Verbrennungs- und Vergasungsprozessen genutzt werden.



"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. Kohle ist ein kompliziertes, schwer zu analysierendes Gemisch aus organischen Bestandteilen. 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. Magerkohle - Steinkohle mit nur geringem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen - wird 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, Bor-Wasserstoff-Verbindungen, die Wasserstoff auf organische Moleküle übertragen können. Ihre Studien mit einer deutschen Magerkohle zeigten, dass eine Mischung aus Natriumborhydrid und Iod, aus der in der Reaktionslösung ein Iodboran-Katalysator erzeugt wurde, besonders effektiv arbeitet. Überraschenderweise ist unter den drastischen Reaktionsbedigungen (25 MPa Wasserstoffdruck, 350°C) auch Iod allein katalytisch aktiv, der Spitzenreiter ist Bortriiodid.

Die Löslichkeit der Kohle in Pyridin wird durch diese Behandlung drastisch erhöht. Das liegt zum einen daran, dass Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen zwischen aromatischen und nicht-aromatischen (aliphatischen) Molekülteilen gespalten und die freien "Bindungsarme" durch Wasserstoff abgesättigt (hydriert) werden - die Netzwerkstruktur der Kohle bricht auf. Zum anderen werden Doppelbindungen aromatischer Ringsysteme partiell hydriert, so dass der aliphatische Anteil auf Kosten des aromatischen steigt. 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.

Autor: Matthias W. Haenel, Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr (Germany), http://www.mpi-muelheim.mpg.de/kofo/institut/arbeitsbereiche/haenel/haenel_d.html

Angewandte Chemie: Presseinfo 02/2006

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.mpi-muelheim.mpg.de/kofo/institut/arbeitsbereiche/haenel/haenel_d.html
http://presse.angewandte.de

Weitere Berichte zu: Kohle Kohleverflüssigung Steinkohle Wasserstoff

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neuer Wirkstoff aus dem Regenwald
14.11.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Was das Meer zur Klimaregulierung beiträgt: Neue Erkenntnisse helfen bei der Berechnung
14.11.2018 | Jacobs University Bremen gGmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Gold Krankheiten aufspüren

Röntgenfluoreszenz könnte neue Diagnosemöglichkeiten in der Medizin eröffnen

Ein Präzisions-Röntgenverfahren soll Krebs früher erkennen sowie die Entwicklung und Kontrolle von Medikamenten verbessern können. Wie ein Forschungsteam unter...

Im Focus: Ein Chip mit echten Blutgefäßen

An der TU Wien wurden Bio-Chips entwickelt, in denen man Gewebe herstellen und untersuchen kann. Die Stoffzufuhr lässt sich dabei sehr präzise dosieren.

Menschliche Zellen in der Petrischale zu vermehren, ist heute keine große Herausforderung mehr. Künstliches Gewebe herzustellen, durchzogen von feinen...

Im Focus: A Chip with Blood Vessels

Biochips have been developed at TU Wien (Vienna), on which tissue can be produced and examined. This allows supplying the tissue with different substances in a very controlled way.

Cultivating human cells in the Petri dish is not a big challenge today. Producing artificial tissue, however, permeated by fine blood vessels, is a much more...

Im Focus: Optimierung von Legierungswerkstoffen: Diffusionsvorgänge in Nanoteilchen entschlüsselt

Ein Forschungsteam der TU Graz entdeckt atomar ablaufende Prozesse, die neue Ansätze zur Verbesserung von Materialeigenschaften liefern.

Aluminiumlegierungen verfügen über einzigartige Materialeigenschaften und sind unverzichtbare Werkstoffe im Flugzeugbau sowie in der Weltraumtechnik.

Im Focus: Graphen auf dem Weg zur Supraleitung

Doppelschichten aus Graphen haben eine Eigenschaft, die ihnen erlauben könnte, Strom völlig widerstandslos zu leiten. Dies zeigt nun eine Arbeit an BESSY II. Ein Team hat dafür die Bandstruktur dieser Proben mit extrem hoher Präzision ausgemessen und an einer überraschenden Stelle einen flachen Bereich entdeckt. Möglich wurde dies durch die extrem hohe Auflösung des ARPES-Instruments an BESSY II.

Aus reinem Kohlenstoff bestehen so unterschiedliche Materialien wie Diamant, Graphit oder Graphen. In Graphen bilden die Kohlenstoffatome ein zweidimensionales...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Können Roboter im Alter Spaß machen?

14.11.2018 | Veranstaltungen

Tagung informiert über künstliche Intelligenz

13.11.2018 | Veranstaltungen

Wer rechnet schneller? Algorithmen und ihre gesellschaftliche Überwachung

12.11.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Automatisierte Klebfilmablage und Stringerintegration für den Flugzeugbau

14.11.2018 | Materialwissenschaften

Wie Algen und Kohlefasern die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre nachhaltig senken könnten

14.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

Was das Meer zur Klimaregulierung beiträgt: Neue Erkenntnisse helfen bei der Berechnung

14.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics