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Synthesegas-Verfahren

Die Rückkehr der Dinosaurier – Synthesegas feiert ein Comeback

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Bedingt durch solche Tücken füllen die Verfahren zur Synthesegasherstellung in den einschlägigen Lehrbüchern der technischen Chemie mehrere Seiten und selbst Fachleute verlieren sich irgendwann in den zahlreichen Varianten und Nebenrouten, die in den letzten Jahrzehnten entwickelt wurden. Allein zur Kohlevergasung existieren zehn verschiedene Verfahren, die entweder mit einem Festbett, einem Wirbelschicht oder einem Flugstromvergaser arbeiten, aber allesamt apparativ extrem aufwändig sind, denn die Kohle muss zuerst feingemahlen werden und das entstandene Gas ist durch die Kohlepartikel verunreinigt und muss vor der Weiterverarbeitung erst gewaschen werden. Aus gutem Grund also beziffert Dr. Otto Machhammer aus der Verfahrensentwicklung der BASF, „das spezifische Investment aufgrund des Feststoffhandlings als etwa doppelt so hoch wie bei der Synthesegasherstellung aus Erdgas“.

Wo sich Kohlevergasung rechnet

Trotzdem gibt es Länder, in denen der schwarze Rohstoff so billig ist, das sich die Kohlevergasung rechnet. Vielzitiertes Beispiel ist Südafrika, wo die eigens für diesen Zweck vom Staat gegründete Sasol schon seit 1950 die Fischer-Tropsch-Synthese einsetzt, um im großindustriellen Stil durch Kohlevergasung synthetisches Benzin, Diesel und andere flüssige Brennstoffe herzustellen. Mittlerweile ist Sasol privatisiert und stellt auch für internationale Märkte Wachse und Chemikalien mit Fischer-Tropsch her.

Große Kohlevorräte schlummern auch im Boden Chinas, die von der chinesischen Regierung konsequent ausgebeutet werden, um den Bedarf an Grundchemikalien zu decken und die Abhängigkeit von Erdölexporten zu bekämpfen. Denn der Kunststoffbedarf des Riesenreichs wächst fast umgebremst und mit ihr der Hunger nach den nötigen Basischemikalien.

Schon vor zwei Jahren bezifferten Experten von Linde den Bedarf an Ethylen auf 22,4 Millionen Tonnen jährlich. Technisch setzt China sowohl auf Fischer-Tropsch als auch auf das Mega-Methanol-Verfahren von Lurgi, das die Herstellung von Polypropylene direkt aus Kohle ermöglicht. Bei der Auftragsvergabe im November 2006, die sich für zwei Projekte mit den Teilprozessen Rohgasaufbereitung, Methanolsynthese und Methanol-to-Propylene immerhin auf 100 Millionen Euro summierten, jubelte der damalige Lurgi-Vorstandsvorsitzende Klaus Moll, dies sei der Durchbruch für den industriellen Einsatz der neuen Technologie.

Auch wenn Synthesegas bei der Polypropylenherstellung aus Kohle eine wichtige Rolle spielt, was die schiere Menge angeht, geht die Kunststoffherstellung in den klassischen Anwendungen unter. Mehr als die Hälfte des Gases wandert immer noch in die Ammoniakherstellung, gefolgt von Raffineriewasserstoff mit 22 Prozent und Methanol mit 14 Prozent. Und im Hype um die Kohle-zu-Chemie-Strategie der Chinesen, die diese gerne exportieren würden, geht gelegentlich unter, dass der Haupteinsatzstoff für die Synthesegasherstellung immer noch Erdgas ist.

Es ist kostengünstig verfügbar, die Anlagenstruktur ist überschaubar und die Technik bewährt. Am häufigsten werden zurzeit die Dampfreformierung und die partielle Oxidation bzw. eine Kombination beider Verfahren eingesetzt.

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