Klassische und moderne Verfahren in der Kohlechemie

Nachdem man gelernt hatte, aus Kohle [durch Erhitzen) Gas zu gewinnen, mußte man sich auch mit der Frage der Verwertung der "Nebenprodukte" – Teer, Benzol und Ammoniak – befassen. Bald erkannte man ihren Wert und entwickelte nun die Verfahren, um aus den lästigen Abfallstoffen von einst nun recht wertvolle Erzeugnisse zu gewinnen, die als Düngemittel oder als Ausgangsstoffe zur Herstellung von Farben und pharmazeutischen Produkten, später zum Teil auch als Treibstoffe, Verwendung fanden. Wenn sich auch die Gasindustrie, als ältester Zweig der Kohleveredlung, im Laufe des vorigen Jahrhunderts lebhaft entwickelte, so gewann das Kokereiwesen doch bald eine wesentlich größere Bedeutung.

Die im Ruhrgebiet in großen Mengen vorhandene und geförderte Fettkohle erlaubte die Herstellung eines guten Hochofenkokses, und so nahm das Kokereiwesen gemeinsam mit der Eisenindustrie einen gewaltigen Aufschwung. Im Jahre 1938 wurden im Ruhrgebiet 33,5 Mill. t Koks erzeugt, was einer Tageserzeugung von 92 000 t entspricht. Die hierbei gewonnenen Kohlenwertstoffe wurden aufs zweckmäßigste aufgearbeitet. Das Ammoniak ging größtenteils als Düngemittel in die Landwirtschaft. Der größte Teil des Benzols wanderte als Motorenbenzol in die Treibstoff Wirtschaft; ein geringerer Anteil wurde von der chemischen Industrie als Ausgangsmaterial für wichtige Synthesen auf dem Farbstoff- und Arzneimittelgebiet aufgenommen.

Wesentlich später als die "klassische" Kohleveredlung begann die Kohlehydrierung, die hauptsächlich von Deutschland ausging und die mit den Namen Bergius-Pier und Fischer-Tropsch verknüpft ist.

Bergius hat 1913 ein Patent angemeldet, in dem ein Verfahren zur Verflüssigung von Kohle unter Einwirkung von Wasserstoff unter hohem Druck bei Temperaturen von 400 bis 500° beschrieben ist. Dieses Verfahren wurde in einer größeren Versuchsanlage weiterentwickelt, ohne daß es gelang, zu einem wirtschaftlich befriedigenden Ergebnis zu kommen. Erst die unter Zuhilfenahme der reichen Erfahrungen der Badischen Anilin- und Sodafabrik auf dem Gebiete der Katalyse und der Hochdrucktechnik von Pier und seinen Mitarbeitern in den Jahren 1923 bis 1926 unternommenen Versuche führten zum Erfolg. 1927 konnte die erste Großanlage zur Herstellung von Benzin und Kohle in Leuna in Betrieb genommen werden.

Von den Hydrierwerken befinden sich vier in Nordrhein-Westfalen. Zwei Werke, Gelsenberg-Benzin und Wesseling, haben kürzlich die Betriebsgenehmigung zur Verarbeitung von ausländischem Rohöl auf Treibstoffe erhalten. Sie arbeiten also jetzt als Erdölraffinerien, jedoch mit dem besonderen Vorteil, daß sie das gelieferte Rohöl vollständig auf flüssige Treibstoffe, Benzin und Dieselöl, verarbeiten können. (Normale Erdölraffinerien sind hierzu nicht in der Lage. Sie können das Erdöl durch Destillieren und "Kracken" nur zu einem gewissen Grad aufarbeiten; stets aber verbleibt ein verhältnismäßig geringwertiges Produkt, Heizöl oder Koks, als Rückstand.)

Die Hydrierung ist aber nicht der einzige Weg zur Herstellung flüssiger Produkte aus Kohle. Ein anderer Weg wurde von Franz Fischer und Hans Tropsch im Mülheimer Kohlenforschungs-Institut beschritten. Sie vergasten die Kohle vollständig und leiteten das "Synthesegas", ein Gemisch von Kohlenoxyd und Wasserstoff, bei Temperaturen von 180 bis 200° über einen Katalysator. Dabei bildete sich ein im wesentlichen aus geradkettigen Verbindungen bestehendes Gemisch von Kohlenwasserstoffen, das "Primärprodukt". Es kann durch Destillieren in mehrere Fraktionen mit verschiedenem Siedepunkt zerlegt werden, (und zwar: Benzin, Kogasin, Paraffingatsch und Hartparaffin). Das Paraffingatsch eignet sich in hervorragender Weise zur Herstellung von Fettsäuren, dem Grundstoff der Seife. Daneben können aus anderen Fraktionen Alkohole, Ketone und Ester hergestellt werden, die als Lösungsmittel für die chemische Industrie Bedeutung haben. Die Kogasinfraktion eignet sich besonders zur Herstellung von Waschmitteln, Netzmitteln, Weichmachern usw. Die kurze Aufzählung dieser Produkte zeigt schon die Mannigfaltigkeit der Fischer-Tropsch-Produkte. Dabei ist die Entwicklung dieses modernen Zweiges der Kohleveredlung noch in vollem Fluß.