Это звучит ошеломляюще, но уже скоро это станет реальностью: производство химических веществ и топливных компонентов из CO2 и воды с помощью энергии из возобновляемых источников (Power-to-Liquids). Именно с этой целью фирма Nordic Blue (NBC, Норвегия) обязалась осуществить проект, по которому ЭДЛ и фирмы Sunfire (Германия) в настоящее время выполняют проектирование.
Технология
Первый шаг технологии PtL – это возобновляемое производство синтез-газа (CO в H2). Он образуется или с помощью парового электролиза и конверсии CO2 путём RWGS (Reverse Water Gas Shift) или прямой электрохимической трансформации путём совместного электролиза. Синтез-газ преобразуется затем с помощью синтеза Фишера-Тропша в углеводороды, синтетическое сырье. В ходе дальнейшей переработки синтетического сырья могут быть получены высококачественные топлива (e-fuels – синтетические топлива) и химические вещества (e-chemicals – синтетические химические вещества). E-fuels позволяют использовать имеющуюся инфраструктуру автозаправок и логистику топлива и могут применяться напрямую для существующих двигателей внутреннего сгорания. Таким образом и с теперешним транспортом фактически обеспечивается CO2-нейтральность – огромное преимущество по сравнению с классическими электромобилями, так как на большегрузном транспорте и в авиации чисто электрические приводы даже в среднесрочной перспективе не появятся на рынке!
Технология PtL
В норвежском промышленном парке Херёй, в 140 км к юго-востоку от Осло фирма NBC планирует строительство первой установки PtL по производству экологически чистого сырого воска и топлива. При этом при затрате 20 МВт электроэнергии, преобразованной из водной энергии, должно быть произведено ежегодно 8000 тонн e-crude.
На установке в Норвегии согласно проекту для электролиза водяного пара будет использоваться технология SOEC (Solid Oxide Electrolysis Cell) фирмы Sunfire. Источником углеводорода должен преимущественно служить CO2 из промышленных источников, который получают в качестве побочного продукта на соседней установке. CO2 также будут получать из воздуха с помощью технологии DAC (Direct Air Capture) фирмы Climeworks. На ступени RWGS, а также для синтеза Фишера-Тропша предполагается использовать имеющиеся на рынке катализаторы. В подключенной фракционной колонне будет происходить разделение на e-wax (синтетический воск) и e-fuel (синтетическое топливо).
Проектирование началось
С лета 2017 года началась работа над выполнением технологических задач. Команда технологов составляет расчёты балансов и общую концепцию. ЭДЛ выполняет технико-экономическое обоснование отдельных ступеней процесса, до тех пор пока не будет выбран соответствующий/оптимальный метод. В будущем в объём работ ЭДЛ также войдут проектные услуги по оборудованию, трубопроводам, компоновке и анализ рентабельности.
Генеральный директор ЭДЛ д-р Михаэль Хайд: «Комбинации имеющегося у ЭДЛ ноу-хау в строительстве установок, креативные поиски наилучших технико-экономических решений и имеющиеся инновационные технологии – это то, что исключительно подходит нам. Фирма Sunfire, первопроходец в технологии SOEC, которая сейчас совершенствуется в совместный электролиз для производства синтез-газа одной ступенью без RWGS.“
Инновационные технологии для НПЗ
Классические НПЗ могут улучшитьсвой экологический след с помощью технологии PtL при производстве CO2-нейтральных углеводородов Фишера-Тропша или метанола. Привлекательно также производство водорода путём электролиза.
Д-р Хайд: «Переход на новые технологии путём строительства новых и реконструкции старых установок позволит увеличить долю «зелёных» продуктов нефтепереработки – решающий фактор для НПЗ. В некоторой степени это может быть вступлением или хотя бы первым шагом на пути в век неископаемого нефтяного топлива.“
