Fischer-Tropsch-prosessen

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk

Fischer-Tropsch-prosessen er en kjemisk reaksjon som omdanner karbonmonoksid og hydrogen til flytende hydrokarboner ved hjelp av en katalysator. Gjennom denne prosessen kan en lage diesel fra andre råstoffer enn råolje, slik som naturgass, kull og biologisk avfall.

Prosessen[rediger | rediger kilde]

Prosessen tar utgangspunkt i hydrokarboner (kull, trevirke etc.). Stoffet gassifiseres ved hjelp av sterk varme i en oksygenfattig atmosfære. Da dannes det hydrogen og karbonmonoksid.

En omformer så karbonmonoksid (CO) til syntetisk diesel ved hjelp av katalysator og et trykk på 2-4 MPa. Med jernkalalysator brukes en høytemperaturprosess ved ca. 350°C som produserer diesel lignende vanlig diesel med et visst innhold av (uønskede) aromater. Med lavtemperaturprosessen brukes koboltkatalysator og en temperatur på 200° C som gir ren syntetisk diesel. Diesel består av alkaner med et karbontall (n i formelen under) i området 10-15 (typisk middel 12):

(2n+1)H_2 + nCO \rarr C_nH_{2n+2} + nH_2O

Dersom formålet er kull til væske (en. CtL – Coal to Liquids) produseres CO og hydrogen fra karbon (steinkull, trekull) ved gasifisering med vann og energiproduksjon ved oksygentilsetning:

C + H_2 O \rarr H_2 + CO
C + \begin{matrix} \frac{1}{2} \end{matrix}O_2 \rarr CO

Alternativt kan naturgass gjøres flytende ved delvis forbrenning f.eks av metan (en. GtL – Gas to Liquids):

CH_4 + \begin{matrix} \frac{1}{2} \end{matrix}O_2 \rarr 2 H_2 + CO

Og generelt for metan, butan, propan osv:

C_xH_y + \begin{matrix} \frac{x}{2} \end{matrix}O_2 \rarr  \begin{matrix} \frac{y}{2} \end{matrix}H_2 + xCO

Historikk[rediger | rediger kilde]

Prosessen ble utviklet av de tyske forskerne Franz Fischer og Hans Tropsch på 1920-tallet. Tyskland har lite råolje, men mye kull, så prosessen ble utviklet for å lage flytende drivstoff av kullet. I 1944 (under andre verdenskrig) produserte Tyskland 124.000 fat syntetisk diesel hver dag. Metoden ble også benyttet i Sør-Afrika i Apartheidtiden, da landet ble boikottet.

I dag brukes prosessen for å utnytte naturgass og kull til produksjon av petroleumsprodukter, spesielt diesel, som erstatning for produksjon fra konvensjonelle oljereservoarer. Dette er lønnsomt ved en oljepris på 20-25 dollar per fat og høyere. Et eksempel er Royal Dutch Shells «Pearl» anlegg i Qatar som vil produsere 140 000 fat syntetisk diesel per dag.

Anvendelse[rediger | rediger kilde]

FT-pilot i Güssing, Burgenland, Østerrike

Bare en håndfull selskaper har kommersialisert FT teknologien.

Shell i Bintulu, Malaysia, bruker naturgass som råvare og produserer primært lav-svovel diesel drivstoff og mat-kvalitet voks.

Sasol i Sør-Afrika bruker kull og naturgass som råvare og produserer ulike syntetiske petroleumprodukter. Sasol produserer mesteparten av landets diesel drivstoff.

Flere planlagte anlegg av ulike typer[rediger | rediger kilde]

Et lite USA-basert selskap, Rentech, vurderer å bygge om nitrogen-gjødselanlegg fra å bruke naturgass som råvare til å bruke kull eller koks og produsere flytende hydrokarboner som biprodukt.

Også Choren Industries har bygget et FT-anlegg i Tyskland.[1][2]

FT-prosessen er en etablert teknologi og allerede anvendt i stor skala, selv om dens popularitet er begrenset ved høy kapitalkost, høy operasjonell- og vedlikeholdkost og usikker og volatil pris på råolje. Naturgass som råvare er kun praktisk anvendbart for "stranded gas", altså forekomster av naturgass som ligger for langt unna markedet til å kunne bli produsert, transportert og solgt gjennom konvensjonelle gassrørledninger eller LNG teknologi; ellers ville direkte salg av naturgass til konsumenter ha vært langt mer lønnsomt. There are several companies developing prosessen to enable practical exploitation of so-called stranded gas reserves. It is expected by geologer at supplies of naturgass will peak oil 5-15 år etter olje, although such predictions are difficult to make and often highly uncertain.

Verden har store kullreserver som i økende grad vil kunne bli benyttet som drivstoffkilde ved eventuell oljemangel.

I oktober 2006 annonserte den finske papir- og celluloseprodusenten UPM planer om å produsere biodiesel ved Fischer-Tropsch-prosessen parallelt med sin tradisjonelle virksomhet ved bruk av biomasse.[3]

I august 2007 annonserte Louisiana State University at de hadde mottatt støtte fra Energidepartementet i USA og ConocoPhillips for utvikling av ny nanoteknologi for katalyse av syntesegass fra kull til etanol.[4]

Referanser[rediger | rediger kilde]

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]

Shell Gas to Liquids