Hydrogeneringsanlæg

Et hydrogeneringsanlæg er en fabrik til hydrogenering af kemiske stoffer .

Karbokemi

Hydrogeneringsanlæg i Leunawerke , 1959

Karbokemiske hydrogeneringsanlæg, der i dag hovedsageligt kaldes CtL-anlæg (“Coal to Liquid”), hvori brunt eller hårdt kul omdannes til færdige syntetiske og halvfabrikata, er anlæg i stor skala til kulformning . Produkterne fra disse kemiske anlæg omfatter brændstoffer , smøreolier , brændstof og drivgasser , PVC -plast , paraffiner og syntetisk gummi . Teknologien til kulhydrathydrogenering , udviklet af tyske kemikere i begyndelsen af ​​det 20. århundrede, modtog statstilskud fra midten af ​​1920'erne, især i Tyskland og Storbritannien, for at modvirke afhængigheden af ​​import af råolie. Indtil slutningen af Anden Verdenskrig drev begge lande store kulhydrogeneringsanlæg med en samlet kapacitet på omkring 4,5 millioner tons om året.

Direkte hydrogenering ifølge Bergius-Pier-processen eller indirekte hydrogenering ifølge Fischer-Tropsch-processen blev for det meste brugt i planterne . Disse hydrogeneringsanlæg var af særlig betydning for den selvforsyning, der blev søgt i Det Tredje Rige og dens deraf følgende fortsættelse i DDR .

I USA blev carbokemiske hydrogeneringsprocesser yderligere udviklet efter Anden Verdenskrig under navnet CtL af Kellog og i Sydafrika af Sasol . I dag bruger f.eks. USA's luftvåben syntetisk fremstillet petroleum til at reducere afhængigheden af ​​det nationale forsvar af importeret olie. Sasol er den ubestridte markedsleder inden for Fischer-Tropsch-teknologi, og dens CTL-systemer dækker en stor del af de sydafrikanske brændstofbehov.

Som et resultat af stærkt svingende oliepriser har hydrogeneringsanlæg til kulforflydning ved hjælp af forskellige teknologier fået betydning i hele verden siden begyndelsen af ​​det 21. århundrede. Nye anlæg blev bygget i eksempelvis Ukraine , Iran , Indien , Kasakhstan , Malaysia , Polen og Folkerepublikken Kina . Analytikere antager, at det globale marked for hydrogeneringsanlæg vokser med 4,2 procent mellem 2018 og 2025, og at CtL -produktionen vil nå et økonomisk volumen på 5,8 milliarder amerikanske dollars i 2026. Udviklingen drives især i APEC -lande , der i 2018 tegnede sig for en markedsandel på mere end 45 procent af de syntetiske brændstoffer, der produceres på verdensplan.

Oleokemi

Vaskemiddelfabrik med hydrogeneringssystem fra Henkel AG i Racibórz , 2009

I teknisk fedtekemi ( oleokemi ) er der forskellige processer, hvori i planter og planter, for eksempel i fødevare- eller malingindustrien, kosmetik, apotek, gennem hydrogenering fra vegetabilske eller animalske olier

kan konverteres. Fedtsyrer og alkoholer er vigtige råvarer i mange brancher. De produceres ved katalytisk hydrogenering eller alternativt ved petrokemiske processer, såsom Ziegler -synteserne eller hydroformylering af alkener . Forskning og udvikling samt den store produktion af billigere og let tilgængelige substitutter var også tæt forbundet med selvforsyningsindsatsen i Tyskland.

I begyndelsen af ​​det 20. århundrede lykkedes det den tyske kemiker Wilhelm Normann at katalytisk hydrogenere vegetabilske fedtstoffer. Han anses for at være opfinderen af ​​fedthærdning og pioner inden for storstilet industriel margarineproduktion . Denne proces ændrede fundamentalt verdensmarkedet for fedtstoffer. Behovet for oleokemi har stort set flyttet sig ikke kun fra råolie, men frem for alt fra animalske råvarer til vegetabilske råvarer. Hydrogeneringens store økonomiske betydning i fødevareindustrien skyldes de bedre tekniske egenskaber ved fedthærdning, såsom længere holdbarhed, øget røgpunkt , bedre holdbarhed end smør eller spæk. På samme måde var det kun ved delvis hydrogenering, at hvalen og fiskeolierne, der overvejende havde været brugt indtil da, og som havde en næsten varig smag, kunne gøres anvendelige til ernæring i stor skala.

Fra begyndelsen af ​​1930'erne fik hydrogeneringsanlæg og -systemer også en enorm betydning i kosmetik-, sæbe- og vaskemiddelindustrien. For første gang i 1928 lykkedes det Deutsche Hydrierwerke AG Rodleben (kort tid derefter Dehydag , i dag varmt vand ) at hydrogenere vegetabilske fedtsyrer til fedtspritalkoholer . I 1931 patenterede og implementerede Deutsche Hydrierwerke AG verdens første industrielle produktionsanlæg til produktion af fedalkoholer, senere også fedtholdige aminer og sorbitol ved hjælp af katalytisk højtrykshydrogenering. Andre pionerer inden for industriel produktion af oleokemiske produkter i store hydrogeneringsanlæg var Böhme Fettchemie AG i Chemnitz og Henkel i Düsseldorf dengang.

I dag er oleokemi repræsenteret på mange områder af livet, for eksempel i produktion af fødevarer, hud- og kropsplejeprodukter, lægemidler, maling, blæk, pesticider, kunstgødning, rengøringsmidler og rengøringsmidler, syntetiske garn, smøremidler, insekticidpræparater, fodertilsætningsstoffer . På baggrund af manglen på mineralolier og en konstant udviklende miljøbevidsthed hos befolkningen bliver oleokemiske teknologier og brugen af ​​vedvarende ressourcer vigtigere og vigtigere. Som regel har fedtholdige alkoholer hovedsageligt været fremstillet af vedvarende råvarer siden begyndelsen af ​​det 21. århundrede. Hydrogeneringen af ​​fedtsyrer fra vegetabilske olier i tilsvarende planter og planter er af stigende industriel relevans.

litteratur

  • German Society for Mineral Oil Science and Coal Chemistry (red.): Petroleum & kul, naturgas, petrokemisk. Bind 40.Hernhaussen industrielle forlag, 1987.
  • James T. Bartis, Frank Camm, David S. Ortiz: Fremstilling af flydende brændstoffer fra kul. Rand Corporation, 2008.
  • Walter Krönig : Hydrogenering af katalytisk tryk af carbonatomer, tjærer og mineralolier. Springer-Verlag, 2013.
  • G.-M. Schwab (red.): Katalyse i organisk kemi. Springer-Verlag, 1943 (ny udgave 2019).
  • Arno Behr, Thomas Seidensticker: Introduktion til kemien i vedvarende råvarer. Springer-Verlag, 2017.

Individuelle beviser

  1. ↑ Af strategiske årsager Der Spiegel af 23. juni 1949, adgang til den 18. maj 2021.
  2. ^ Heinz-Gerhard Franck, Jürgen W. Stadelhofer: Industriel aromatisk kemi. Råmateriale. Procedure. Produkter. Springer-Verlag, 2013, s. 47 f.
  3. ↑ Sabine Brinkmann: Det tredje rige og det syntetiske brændstof. Akkumulation 15, 2001, s. 16-23. Ruhr-Universität Bochum, adgang til den 18. maj 2021.
  4. ^ Günter Bayerl: Lignit -forfining i Niederlausitzer Revier. Waxmann Verlag, 2009, s. 70.
  5. ↑ Billige benzin fra Bottrop Welt søndag den 1. juni 2008, tilgået den 18. maj 2021.
  6. ↑ Et sandt mirakel Der Spiegel , adgang til den 18. maj 2021.
  7. ↑ Det hemmelige olieselskab fra Sydafrika Handelsblatt , adgang til den 18. maj 2021.
  8. ^ Leksikon for kemi: Kulhydrathydrogeneringsspektrumviden , adgang til den 18. maj 2021.
  9. ↑ OilRoq -hydrogeneringsanlæg , adgang til den 18. maj 2021.
  10. ↑ Worldwide Syngas Database Global Syngas Technologies Council, adgang til 18. maj 2021.
  11. ^ Coal to Liquid (CTL) Market GlobeNewswire, adgang til 18. maj 2021.
  12. ↑ G.-M. Schwab (red.): Katalyse i organisk kemi. Springer-Verlag, 1943 (ny udgave 2019), s. 635 f.
  13. ↑ Markus Fischer, Marcus A. Glomb: Moderne mad kemi. Behr's Verlag, 2015, s. 124.
  14. ↑ a b Fedtstoffer og olier som fornybare råvarer i kemi ved Carl von Ossietzky Universitet i Oldenburg , adgang til den 22. maj 2021.
  15. ↑ Werner Abelshauser, Stefan Fisch, Dierk Hoffmann, Carl-Ludwig Holtfrerich, Albrecht Ritschl: Økonomisk politik i Tyskland 1917–1990. Walter de Gruyter, 2016, s. 204.
  16. ^ TP Hilditch, H. Schönfeld, E. Hugel, R. Hueter, W. Schrauth: Hydrogenering af fedtstoffer. Springer-Verlag Wien, 1937, s. 98 f.
  17. ↑ Historie og udvikling af fedthærdende tysk samfund for fedtvidenskab , adgang 21. maj 2021.
  18. ^ H. Schönfeld (red.): Kemi og teknologi for fedtstoffer og fedtprodukter. Springer-Verlag, 1937 (ny udgave 2019), s.174.
  19. ↑ Umættede fedtholdige alkoholer Ecogreen Oleochemicals , adgang 21. maj 2021.
  20. ↑ Henkel - 140 Years Chronicle of Henkel AG & Co. KGaA, adgang 21. maj 2021.
  21. ^ Aspekter af hydrogenering af fedtstoffer og fedtsyrer Semantic Scholar, adgang til den 22. maj 2021.