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”.