Fischer-Tropsch-prosessen

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi

Fischer-Tropsch-prosessen er en kjemisk prosess som omdanner karbonmonoksid og hydrogen til flytende hydrokarboner ved hjelp av en katalysator. Ved hjelp av denne prosessen kan en lage diesel med andre råstoffer enn råolje.

[rediger] Prosessen

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:

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

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:

$C_xH_y + \begin{matrix} \frac{1}{2} \end{matrix}O_2 \rarr \begin{matrix} \frac{y}{2} \end{matrix}H_2 + xCO$

[rediger] Historikk

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.