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Fischer-Tropsch-Synthese

Fischer-Tropsch-Synthese

Die Fischer-Tropsch-Synthese oder das Fischer-Tropsch-Verfahren ist ein von Franz Fischer und seinem Mitarbeiter Hans Tropsch in Muelheim an der Ruhr vor 1925 entwickeltes grosstechnisches Verfahren zur Umwandlung von Synthesegas (CO/H2) in fluessige Kohlenwasserstoffe. Grosstechnisch wurde das Verfahren ab 1934 von der Ruhrchemie AG angewandt.

Es ist eine Aufbaureaktion von CO/H2-Gemischen an Eisen- oder Cobalt-Katalysatoren zu Paraffinen, Alkenen und Alkoholen. Die Reaktion laeuft jedoch nur unter hohem Druck und bei einer Temperatur von 200-350°C ab und verlaeuft nach folgenden allgemeinen Formeln:

nCO + (2n+1) H_2 \overrightarrow \leftarrow C_n H_{2n+2} + n H_2O (Paraffine)
nCO + (2n) H_2 \overrightarrow \leftarrow C_n H_{2n} + n H_2O (Olefine)
nCO + (2n) H_2 \overrightarrow \leftarrow C_n H_{2n+1}OH + (n-1) H_2O (Alkohole)

Das Verfahren ist fuer die grosstechnische Produktion von Benzin und oelen von Bedeutung. Geschichtlich war die Synthese besonders waehrend des zweiten Weltkriegs fuer Deutschland von enormer Bedeutung, da so der Bedarf an fluessigen Kraftstoffen aus einheimischer Kohle gedeckt werden konnte. Es war eine Alternative zu der auch angewandten Kohleverfluessigung.

Momentan ist Suedafrika das einzige Land, das einen Grossteil seines Treibstoffbedarfs durch die Fischer-Tropsch-Reaktion ausgehend von Kohle deckt. Waehrend der Apartheid war dies die wichtigste Quelle fuer Kraftstoffe, da Suedafrika selbst kein Erdoel aber dafuer grosse Kohlevorkommen besitzt und von Erdoellieferungen durch Embargos abgeschnitten war. Dazu wurde eigens die South African Synthetic Oil Ltd. (Sasol) gegruendet, die drei Anlagen zur FT-Synthese in Sasolburg (Sasol 1) und Secunda (Sasol 2 und Sasol 3) betreibt.

Aber auch in Deutschland nehmen die Unternehmen Choren und CUTEC die Forschung wieder auf und arbeiten an Verfahren, um Diesel aus Biomasse mittels FT-Synthese zu produzieren.

Technisch wird die Reaktion in Rohrbuendelreaktoren mit Katalysatorfestbett oder Flugstaubreaktoren mit fluidisiertem Katalysator durchgefuehrt. Letztere Variante wurde von der Firma Kellog in den USA entwickelt.

Bei diesem Prozess spricht man auch von CtL, d.h. "Coal to Liquids". Siehe auch: BtL-Kraftstoff (Kraftstoff aus Biomasse) oder GtL-Kraftstoff (Kraftstoff aus Erdgas)