Jaki jest proces Fischer-Tropsch?
Proces Fischer-Tropsch przekształca mieszaninę wodoru i tlenku węgla, zwanego syngatami, w ciekłe paliwa węglowodorowe i smary. Węgiel, gaz ziemny lub biomasa mogą być źródłem syngów. Jest wytwarzany za pomocą zgazowania, w którym materiał źródłowy jest chemicznie obróbki tlenem lub parą wodną przy wysokiej temperaturze i ciśnieniu. Syngas reaguje się pod zmiennym ciepłem w obecności katalizatora, zwykle kobaltu, żelaza lub rutenu, w celu wytworzenia syntetycznej ropy naftowej. Niemieccy badacze Franz Fischer i Hans Tropsch opracowali ten proces w latach dwudziestych.
Syngas jako źródło paliwa ciekłego wzbudziły znaczne zainteresowanie narodów z niewielką ropą naftową, ale obfitość surowca potrzebnego do wytworzenia gazu. Biomasa do cieczy jest szczególnie atrakcyjną alternatywą, będąc zasobem odnawialnym. Proces Fischer-Tropsch przekształca syngas w ciekłe węglowodory, dwutlenek węgla i wodę. Zmienne stopnie syntetycznego ropy naftowej można wytwarzać w zależności odW temperaturze, ciśnienie i katalizator zastosowane w tym procesie. W 625 ° F (330 ° C) powstaje syntetyczna benzyna, podczas gdy w 390 ° F (200 ° C) produktem byłby na przykład syntetyczne paliwo oleju napędowego.
Proces zgazowania jest bardzo energooszczędnym przedsięwzięciem. Chociaż materiał źródłowy może być obfity i niedrogi, wysokie koszty produkcji zazwyczaj sprawiają, że syngas jest nieekonomiczną alternatywą. Wdrożenie zakładu procesowego Fischer-Tropsch wymaga również dużej inwestycji kapitałowej w sprzęt i podlega wysokim kosztom operacyjnym. Dalsze udoskonalenie wydajności procesu lub znaczny wzrost ceny naturalnej ropy naftowej prawdopodobnie byłoby konieczne do powszechnego przyjęcia przyszłego rozwoju energii.
Pomimo jego wad proces Fischer-Tropsch został z powodzeniem wykorzystany zarówno w obiektach demonstracyjnych, jak i regularnych. W latach 30. XX wiekuProces ten zastosowano w Niemczech do wytwarzania syntetycznego paliwa ciekłego z węgla obfitego w regionie. Ciągła poprawa tego procesu doprowadziła do kilku wariantów, w których większość wdrożeń wykorzystuje zastrzeżoną technologię.
Południowoafrykański węgiel i ropa (SASOL) produkuje płynne paliwa z węgla przez proces Fischer-Tropsch od lat 50. XX wieku. Firma zawarła kontrakty na dwa nowoczesne zakłady w Chinach; Każdy z nich jest w stanie wytwarzać 80 000 baryłek syntetycznej ropy naftowej dziennie. Kilka głównych firm naftowych eksperymentowało z syntetyczną produkcją w małych obiektach demonstracyjnych. Największy konsument paliwa na świecie, wojsko USA, nadal sponsoruje badania w procesie Fischer-Tropsch. W takim przypadku celem jest źródło paliwa całkowicie pod kontrolą krajową, a nie obawy ekonomiczne lub środowiskowe.