211service.com
Billigare naturgas från kol
Under andra hälften av 1900-talet drev olje- och naturgaseldade ugnar kol ut ur hemuppvärmningsverksamheten över hela Nordamerika. Men om Great Point Energy –en startup i Boston-området med en lågkostnadsprocess för att omvandla kol till naturgas av pipeline – har sitt sätt, kol kan börja hålla oss svalka igen inom kort.
Great Point Energy använder sina egna katalysatorer för att producera 13 000 till 14 000 kubikmeter naturgas per dag från kol vid denna pilotanläggning för förgasning i Des Plaines, IL.
Great Point Energy i Cambridge, MA, säger att dess process är billigare och mer tillförlitlig än att borra efter ny naturgas eller importera flytande naturgas från samma instabila regioner. Vi kan ta upp kol ur marken och lägga det i en naturgasledning för mindre än kostnaden för nya naturgasborrnings- och prospekteringsaktiviteter, säger vd Andrew Perlman.
Traditionella kol-till-metananläggningar som 1970-talet Dakota förgasning fabriken i Beulah, ND, och nya anläggningar som General Electric (GE) och ConocoPhillips föreställer sig är dyra eftersom de kräver en serie kemiska anläggningar som fungerar under en lång rad förhållanden. I dessa anläggningar matar kryogen utrustning som fungerar bara några grader över absolut noll rent syre till förgasaren, där kol som bakas till upp till 2 500 ºF bryts ner till en blandning av kolmonoxid och väte som kallas syngas. Därifrån omvandlas sedan syngasen katalytiskt till högvärdig metan i en separat reaktor.
Däremot komprimerar Great Point processen till en enda, effektiv reaktor genom att flytta katalysatorerna in i själva förgasaren. Nyckeln är en egenutvecklad, återvinningsbar katalysator utvecklad i egen regi med hjälp av förgasnings- och katalysexperter vid bland annat Southern Illinois University, University of Toronto och University of Tennessee. Katalysatorn (som Perlman cagily beskriver som en formulering av rikligt med lågkostnadsmetaller) sänker mängden värme som krävs för att förgasa kol och omvandlar samtidigt det förgasade kolet till metan. I själva verket är värmen som frigörs i syngas-till-metan-steget tillräcklig för att upprätthålla förgasningen, vilket eliminerar behovet av att tända reaktionerna med renat syre. Den är perfekt värmebalanserad, säger Perlman.
På styrkan av demonstrationer i laboratorieskala med dess katalysator har Perlman och hans partners plockat in 37 miljoner dollar från riskkapitalbolagen Draper Fisher Jurvetson, Kleiner Perkins Caufield & Byers och Advanced Technology Ventures för att testa sin katalysator i en pilotanläggning. Istället för att bygga en pilotanläggning från grunden påskyndade Great Point processen genom att hyra en från det gasteknologiska institutet i Des Plaines, IL. Perlman säger att Great Point körde anläggningens 14 tum i diameter och 60 fot höga förgasare under en vecka i november med företagets egenutvecklade katalysator, vilket omvandlade Illinois Powder River Basin lågsvavligt kol till mellan 13 000 och 14 000 kubikfot naturligt gas per dag. Han räknar med att en andra körning i vår kommer att ge honom och hans partners den data de behöver för att ta nästa steg: att designa en större men fortfarande prekommersiell anläggning som han förväntar sig att vara i drift 2009. Efterföljande tester på Des Plaines kommer att utvärdera katalysatorerna med smutsigare men ändå mer energisk petroleumkoks, en biprodukt som det genomsnittliga raffinaderiet genererar med en hastighet av 5 000 till 10 000 ton per dag - mer än tillräckligt för att driva en syntetisk gasanläggning i kommersiell skala.
Samtidigt säger Perlman att han letar efter en kolgruva eller raffinaderi i västra USA för att lokalisera Great Points första anläggningar. Tanken är att producera naturgas nära oljeproducenter som behöver syntetgasanläggningens största biprodukt: koldioxid. Dakota Gasification har banat denna väg. Dess syntetiska gasanläggning omvandlar 18 000 ton brunkol till 170 miljoner kubikfot syntetisk naturgas per dag - tillräckligt för att värma upp 2 500 hem under ett år. Men den säljer också sin CO2 till de åldrande oljefälten i sydöstra Saskatchewan, och begraver i processen mer CO2 på ett år än 100 000 bilar släpper ut under sin operativa livstid. (Se koldioxid till salu .) Vår CO2, istället för att vara en skuld, är faktiskt en säljbar biprodukt, säger Perlman, som uppskattar att oljeproducenter i väst är villiga att betala $20 till $40 per ton CO2. Som sagt, Perlman har inte räknat in intäkter från CO2 i sin affärsplan. Det som är tydligt är potentialen för kol. USA har 3 procent av världens naturgas men 26 procent av kolet, säger han. Wyomings kol skulle kunna försörja USA:s behov av naturgas i 100 år.
Och naturgasdistributörer är ivriga efter gasen. Evansville, IN-baserat verktyg Vectren , som levererar gas och kraft till mer än en miljon kunder i Indiana och Ohio, har tecknat ett 30-årigt avtal om att betala ungefär 5 till 6 USD per miljon BTU för syntetisk gas från anläggningen på 1,5 miljarder USD som GE hoppas bygga i Indiana. Vectrens talesman Mike Roeder erkänner att det finns en risk att gaspriset kan falla i framtiden, men han säger att försörjningstryggheten är värd det. Prisvärd gas har inte varit ett alternativ för våra kunder åtminstone de senaste fem åren, säger han. Så vi har ett väldigt stort intresse för att projektet går framåt.
Attraktionen är tydlig: förgasning av kol erbjuder ett fastprisalternativ till volatiliteten på naturgasmarknaderna. Indiana-tjänstemän noterar att naturgas från GE:s anläggning för $5 till $6 per miljon BTU skulle vara långt under det nuvarande priset på $7,50 till $8,50 per miljon BTU. Enligt prognoserna att naturgaspriserna kommer att förbli höga, uppskattar tjänstemännen att GE:s anläggning skulle spara konsumenter mer än 3,7 miljarder dollar under de kommande 30 åren. Däri ligger utmaningen med att finansiera dessa anläggningar: ingen vill bli kvar på kroken om naturgaspriset kraschar, som det gjorde på 1980- och 90-talen. Great Point Energys enklare omvandlingsprocess erbjuder en säkrare insats, säger Perlman, eftersom den borde leverera gas av pipelinekvalitet från kol för mindre än 3 USD per miljon BTU.