Tania benzyna z drewna lub węgla – synteza Fischera-Tropscha

Opublikowane przez Krzysztof Lis dnia 22.05.2008 o godzinie 12:47

Proces Fischera-Tropscha został odkryty na początku lat 1920-tych w Niemczech przez F. Fischera i H. Tropscha. Jego celem było umożliwienie Niemcom produkcji syntetycznych paliw płynnych (w kraju tym występuje sporo złóż węgla natomiast nie ma ropy naftowej). W 1944 roku w Niemczech wyprodukowano ponad 90 milionów ton syntetycznej benzyny zwanej kogazyną (kohle – gas – Benzin). Po wojnie z powodu niskich cen ropy proces F-T stał się wysoce nieekonomiczny, przerwano go na dziesięć lat. Dopiero w 1955r. w Sasolburgu w RPA uruchomiono pierwszy zakład Sasol I.

Synteza Fischera-Tropscha to proces pozwalający na wyprodukowanie z gazu generatorowego paliw płynnych. Jest to reakcja katalityczna podczas której z wodoru i tlenku węgla powstają węglowodory:

• alkohole
  2nH₂ + nCO –> C_nH_2n+1OH + (n-1)H₂O
• aldehydy i ketony
  (2n-1)H₂ + nCO –> C_nH_2nO + (n-1)H₂O
• kwasy karboksylowe
  (2n-2)H₂ + nCO –> C_nH_2nO₂ + (n-2)H₂O
• olefiny
  2nH₂ + nCO –> (CH₂)_n + nH₂O
• alkany
  (2n-2)H₂ + nCO –> C_nH_2n+2 + (n-2)H₂O .

Jak widać na powyższych reakcjach hasła takie jak benzyna z węgla czy benzyna z drewna są możliwe do realizacji. Niestety, synteza Fischera-Tropscha jest raczej nieekonomiczna, na większą skalę stosowana tylko w jednym miejscu, w zakładach Sasol w RPA. Zakłady te korzystają z taniego odkrywkowego węgla, zgazowywanego następnie do postaci gazu syntezowego (czynnikiem zgazowującym jest mieszanina tlenu i pary wodnej a nie powietrza — to powoduje dodatkowe koszty), następnie przerabianego na różne syntetyczne paliwa płynne (dostawy z tych zakładów pokrywają większość zużycia oleju napędowego w RPA).

W syntezie Fischera-Tropscha otrzymuje się mieszaninę węglowodorów parafinowych oraz olefin a także alkohole, aldehydy, ketony. Skład produktów zależy od składu gazu syntezowego, zastosowanego katalizatora (żelazo z domieszkami, kobalt) oraz parametrów procesu (ciśnienie, temperatury, czas styku gazu i katalizatora).

W połączeniu ze zgazowaniem biomasy synteza Fischera-Tropscha może być najwygodniejszym źródłem odnawialnych paliw płynnych, choć ekonomiczna opłacalność tego procesu przy nawet dzisiejszych cenach ropy naftowej nie jest zadowalająca.

Uaktualnienie z dnia 18.10.2005.

Kilka dni temu przeczytałem w biznesowej części Onetu artykuł „Kompania Węglowa będzie produkować paliwo z węgla?„, dotyczący właśnie syntezy Fischera-Tropscha.

Według autorów, Kompania Węglowa będzie sprawdzać, czy w Polsce opłacalna jest produkcja paliw płynnych z węgla. Ponoć kilka lat temu koncern Sasol rozeznawał się w możliwości zbudowania takiej instalacji u nas w kraju. Według szacunków sprzed dwóch lat koszt produkcji litra benzyny to ok. 0,41$, więc chyba technologia nie ma szans na wdrożenie, przy dzisiejszym poziomie cen ropy. Po dodaniu wszystkich przynależnych podatków wyjdzie jednak drożej niż w przypadku paliw z ropy naftowej.

Tak czy siak — ciekawi mnie niezmiernie co z tych analiz wyniknie…

Uaktualnienie z dnia 23.10.2005

Dziś trafiłem na artykuł „Nowa, tania benzyna”, w którym napisano, że litr benzyny wyprodukowanej z węgla miałby kosztować na stacji benzynowej niewiele ponad 3 złote. Jeśli by faktycznie tak się stało, można byłoby odetchnąć z ulgą i znacznie uniezależnić nasz kraj od zagranicznych dostaw ropy naftowej…

Jedynym problemem dla Kompanii Węglowej jest na razie pozyskanie środków na budowę i uruchomienie instalacji…

Źródła:
[1] Artykuł Fischer-Tropsch z serwisu Wikipedia,
[2] J. Molenda – „Gaz syntezowy”.

Pokrewne tematy:

1. Fischer-Tropsch process (encyklopedia) Poniższy artykuł opisuje proces syntezy Fischera-Tropscha. Jest to jedna z najlepszych metod na produkcję...
2. Benzyna Benzyna – jeden z głównych rodzajów paliwa stosowanego do napędu samochodów, samolotów i niektórych...
3. Jak wykorzystać gaz drzewny? Gaz drzewny można wykorzystać do zasilania silników spalinowych oraz innych urządzeń, spalających paliwa gazowe,...
4. Kaloryczność gatunków drewna W artykule „Jakie drewno zamiast benzyny” omówione zostały powody, dla których drewno jest doskonałym...
5. Czy gaz drzewny ma (dziś) sens praktyczny? Od kilku lat tworząc tę stronę internetową o gazie drzewnym otrzymuję regularnie pytania i...

Jeśli ten artykuł Cię zainteresował i chcesz być powiadamiany o nowościach w serwisie, zasubskrybuj kanał RSS bloga albo zapisz się na newsletter.