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Hydrierung

Bezeichnung für das Einbringen von Wasserstoff in eine ehem. Verbindung, was immer mit der Verminderung (Reduktion) von dessen Sauerstoffgehalt verbunden ist. Die H. geschieht meist bei erhöhten Temperaturen und Drücken und erfordert stets den Einsatz von Katalysatoren. Ein bedeutendes H. verfahren ist die Kohleverflüssigung nach dem Fischer-Tropsch-Verfahren, bei dem Kohlenoxid mit Wasserstoff vereinigt wird. 1) physikalische Chemie: die katalytische Addition von Wasserstoff an eine organische Verbindung, deren Redoxpotential positiver ist als das des Wasserstoffdonators. Die Einführung des Wasserstoffs kann entweder in Lösung (homogene Katalyse) oder an der Oberfläche eines heterogenen Katalysators erfolgen. Im Fall einer heterogenen Katalyse wird die organische Verbindung (z.B. ein Alken) durch Chemisorption an die Oberfläche des Katalysators gebunden, während der Wasserstoff dissoziativ adsorbiert wird. Aufgrund von Oberflächendiffusion treffen die Reaktanden auf der Oberfläche aufeinander, und in einer zweistufigen Reaktion werden zwei Wasserstoffatome z.B. an die Doppelbindung addiert und das hydrierte Produkt desorbiert.

2) Energietechnik: Verfahren zur Kohleverflüssigung. Man unterscheidet zwischen direkter und indirekter Hydrierung. Bei der direkten Hydrierung, etwa im Bergius-Pier-, im Consol- oder im H-Coal-Verfahren, werden aus fein gemahlener Kohle unter hohen Drücken und bei hohen Temperaturen unter Verwendung von Katalysatoren direkt Mineralöle erzeugt. Bei der indirekten Hydrierung wird die Kohle zunächst in Synthesegase (z.B CO/H2) vergast, etwa im Lurgi-Verfahren, um anschliessend in einem weiteren Prozessschritt, etwa mit Hilfe der Fischer-Tropsch-Synthese, z.B. in Methanol umgesetzt zu werden. Die Umsetzung der Synthesegase zu Flüssigtreibstoffen erfolgt bei Drücken von typischerweise 25 at und Temperaturen von 250 °C. Die Kohlehydrierung hatte während des Zweiten Weltkrieges in Deutschland eine erhebliche Bedeutung. Langfristig könnte sie auch weltweit an Bedeutung gewinnen, da die Vorräte an Kohle die Erdölreserven bei weitem übersteigen (Energietechnik).

 

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