211service.com
Naturgas till bensin
Ett företag i Texas säger att det har utvecklat ett billigare och renare sätt att omvandla naturgas till bensin och andra flytande bränslen, vilket gör det ekonomiskt att utnyttja naturgasreserver som tidigare har varit för små eller avlägsna för att utvecklas.
Bränsleeffektiva: Synfuels har drivit en demonstrationsanläggning i Texas sedan 2005. Företaget säger att dess gas-till-vätska-teknologi är tillräckligt kostnadseffektiv för att tillåta naturgas att omvandlas till bensin.
Företaget bakom tekniken, Dallas-baserat Synfuels International , säger att processen använder färre steg och är mycket mer effektiv än mer etablerade tekniker baserade på Fischer-Tropsch-processen . Denna process omvandlar naturgas till syngas, en blandning av väte och kolmonoxid; en katalysator får sedan kolet och vätet att återförenas i nya föreningar, såsom alkoholer och bränslen. Nazityskland använde Fischer-Tropsch-processen för att omvandla kol och metan från kolbädd till diesel under andra världskriget.
Ett Synfuels gas-to-liquids (GTL) raffinaderi går igenom flera steg för att omvandla naturgas till bensin men säger sig göra det med bättre total effektivitet. Först bryts naturgas ner, eller knäcks, under höga temperaturer till acetylen, ett enklare kolväte. Ett separat steg i vätskefas som involverar en egenutvecklad katalysator omvandlar sedan 98 procent av acetylenen till eten, ett mer komplext kolväte. Denna eten kan sedan enkelt omvandlas till ett antal bränsleprodukter, inklusive högoktanig bensin, diesel och flygbränsle. Och slutprodukten är fri från svavel.
Vi kan producera ett fat bensin för mycket billigare än vad Fischer-Tropsch kan, säger Kenneth Hall , meduppfinnare av processen och tidigare chef för Texas A&M Universitys avdelning för kemiteknik. Hall säger att en Fischer-Tropsch-fabrik har turen att producera ett fat bensin för 35 dollar men att ett mycket mindre Synfuels-raffinaderi skulle kunna producera samma fat för 25 dollar. Enligt nuvarande bränslepriser kan en sådan anläggning betala sig själv på så lite som fyra år, säger företaget.
Texas A&M University licensierade sin inställning till Synfuels och äger delvis företaget, som har drivit en demonstrationsanläggning på 50 miljoner dollar i Texas sedan 2005 och säger att det är nära att underteckna ett avtal för sitt första kommersiella raffinaderi nära Kuwait City.
Synfuels VD Tom Rolfe säger att företaget har utvecklat några proprietära komponenter och katalysatorer, men han tillägger att mycket av tillvägagångssättet är baserat på färdiga teknologier. Han säger att Synfuels främsta fördel är effektiviteten med vilken det bryter ner och sätter ihop kolvätemolekyler. Ingen har uppnått en så hög omvandlingshastighet av naturgas till acetylen som vi, säger Rolfe.
Ali Mansoori , en professor i kemiteknik och fysik vid University of Illinois i Chicago, säger att processen verkar mycket mindre komplicerad än de som finns i en Fischer-Tropsch-anläggning. Siffrorna som rapporterats för konverteringseffektivitet och selektivitet ser ganska lovande ut, tillägger han.
Men Synfuels är inte ensamma om att försöka göra GTL mer ekonomiskt. Gasreaktionstekniker , en spinoff från University of California, Santa Barbara, har utvecklat en process som omvandlar naturgas till brombaserade föreningar som senare omvandlas till flytande bränslen.
Gas att gå: Det krävs flera steg för att förvandla naturgas till bensin. Naturgas bryts ner under höga temperaturer till acetylen och ett vätskefassteg omvandlar acetylenen till eten. Detta kan omvandlas till ett antal bränsleprodukter, inklusive högoktanig bensin, diesel och flygbränsle.
Målet för båda företagen är detsamma: att utnyttja naturgasreserver som är för små eller för avlägsna för att ekonomiskt komma åt med en dedikerad pipeline. Mycket av denna gas är en biprodukt från oljeutvinning. Världsbanken uppskattningar att mer än 150 miljarder kubikmeter naturgas – motsvarande Frankrikes och Tysklands sammanlagda gasförbrukning – facklas eller släpps ut i luften varje år av oljebolag som inte har något ekonomiskt sätt att få ut gasen på marknaden. De resulterande växthusgasutsläppen är en stor bidragande orsak till klimatförändringarna, tillägger Världsbanken.
Med vår teknik kan du gå ut på fältet och bearbeta den naturgasen till bensin, säger Rolfe. Nu är det en vätska, så den kan skickas i befintliga oljeledningar. Det finns en enorm möjlighet för detta på platser som Ryssland, Mellanöstern och Sydamerika.
Det finns också möjligheter i Alaskas North Slope, där oljejättar som BP har övervägt GTL-projekt som ett sätt att få ut naturgas på marknaden som en biprodukt av oljeutvinning. BP spenderade 86 miljoner dollar på en demonstrationsanläggning i Fischer-Tropsch i slutet av 1990-talet, med tanken att naturgas skulle kunna omvandlas till diesel och blandas med råolja som fraktas genom den 1 200 kilometer långa oljeledningen trans-Alaska. Men BP-projektet visade sig aldrig vara kommersiellt gångbart.
Shirish Patil , en professor i petroleumteknik vid University of Alaska Fairbanks, säger att de höga kostnaderna för Fischer-Tropsch och stigande oljepriser nu får industrin att luta mot att bygga en dedikerad naturgasledning. Men lägre GTL-kostnader kan ändra på det. Om det finns någon process som tar bort några av stegen i Fischer-Tropsch och minskar den totala konverteringskostnaden, kommer det säkert att stämma överens med ekonomin, säger Patil. Och det är ekonomin som kommer att råda.
Rolfe säger att Alaska verkligen är på Synfuels radar. Vi arbetar med delstaten Alaska för att använda våra växter som ett alternativ, säger han. Fischer-Tropsch-lösningen för North Slope är inte alls elegant. Det är som att få en elefant dit för att göra ditt hårda arbete, när allt du behöver är två eller tre fullblodshästar. Rolfe tillägger att ett Synfuels-raffinaderi kan vara självförsörjande i avlägsna områden eftersom hälften av den naturgas som den tappar kan gå till kraft- och uppvärmningsbehov för anläggningen medan resten omvandlas till bränslen. Och till skillnad från en Fischer-Tropsch-anläggning resulterar inga hårda vaxer eller giftiga biprodukter från Synfuels-processen.
Synfuels uppskattar att endast 200 av de 15 000 gasfälten utanför Nordamerika är tillräckligt stora för att motivera de höga kapitalkostnaderna för en Fischer-Tropsch-anläggning. En handfull sådana anläggningar finns idag, inklusive ett Shell-raffinaderi i Malaysia och Mossgas-anläggningen i Sydafrika. Ytterligare två fabriker är också under utveckling, i Qatar och i Nigeria.
Devinder Mahajan , en kemiingenjör vid Brookhaven National Laboratory i New York, säger att industrin kommer att vara något skeptisk tills Synfuels har en kommersiell anläggning i drift. Det finns många investerare där ute som skulle lägga in pengarna om de har de påstådda fördelarna jämfört med Fischer-Tropsch.
Men ett sådant intresse ökar. I januari, Kuwait-baserad AREF Energy Holding investerade 28,5 miljoner dollar i Synfuels för en minoritetsandel i företaget och exklusiva rättigheter att marknadsföra raffinaderierna i Mellanöstern och Nordafrika. Rolfe säger att försäljningsintresset ökar även i Australien, Argentina, Egypten och Kazakstan.
Hall hoppas att det sista kvartalet 2008 kommer att bli ett breakout-år för Synfuels och hur det uppfattas av de stora oljebolagen. Han förstår dock branschens motvilja. I den här branschen vill alla vara först och andra när de tar till sig ny teknik. Fischer-Tropsch-processen är åtminstone bevisad. De vet att det fungerar. Däremot, säger han, har Synfuels tillvägagångssätt inte bevisats eftersom det inte finns några stora anläggningar där ute.