Fischer-Tropsch -synteesi

Fischer-Tropschilla yleisesti kasvatetaan hiilivetyketjun pituutta. Triviaaleimmillaan Fischer-Tropschia käytetään metanolin syntetisoinnissa. Sillä toki voidaan valmistaa myös olefiineja ja parafiinejä, mutta hiilimonoksidin karbonyylihappi on helppo pelkistää hydroksyyliryhmäksi.

Synteesikaasu on vedyn ja hiilimonoksidin seosta. Metanolia saadaan siitä suoraan metallikatalyytillä 500 K lämpötilassa ja 25 kPa paineessa. Kun joukkoon lisätään metaania, hiilivetyketjua saadaan kasvamaan yhdellä yksiköllä. Eli siis

CO CH4 H2 -> C2H5OH
CO 3 CH4 -> C2H5OH C2H6

Reaktio-olosuhteiden ilmeisesti pitää olla jonkin verran erilaiset metanolisynteesiin nähden. Millaiset?

Wild Willy kirjoitti:

Fischer-Tropschilla yleisesti kasvatetaan hiilivetyketjun pituutta. Triviaaleimmillaan Fischer-Tropschia käytetään metanolin syntetisoinnissa. Sillä toki voidaan valmistaa myös olefiineja ja parafiinejä, mutta hiilimonoksidin karbonyylihappi on helppo pelkistää hydroksyyliryhmäksi.

Synteesikaasu on vedyn ja hiilimonoksidin seosta. Metanolia saadaan siitä suoraan metallikatalyytillä 500 K lämpötilassa ja 25 kPa paineessa. Kun joukkoon lisätään metaania, hiilivetyketjua saadaan kasvamaan yhdellä yksiköllä. Eli siis

CO CH4 H2 -> C2H5OH
CO 3 CH4 -> C2H5OH C2H6

Reaktio-olosuhteiden ilmeisesti pitää olla jonkin verran erilaiset metanolisynteesiin nähden. Millaiset?

Lue lisää

Täytyy muistaa että synteeseissä syntyy käytännössä aina sivutuotteita, ja nuo metanolin ja etanolin synteesit ei varmaan hirveästi toisistaan poikkea. Eli todennäköisesti tuolla synteesillä saisi aikaan juomakelvotonta tavaraa.

Ja laitteiston pitäisi olla tarkoitukseen sopiva, samoin reagenssit. Eli harrastelijalta ei varmasti onnistu. Sitäpaitsi ei kannattaisikaan, kun ottaa huomioon reagenssien, laitteistojen, lämmityksen jne. hinnan niin tulee alkon pullo todella paljon halvemmaksi.

alk3m1st1 kirjoitti:

Täytyy muistaa että synteeseissä syntyy käytännössä aina sivutuotteita, ja nuo metanolin ja etanolin synteesit ei varmaan hirveästi toisistaan poikkea. Eli todennäköisesti tuolla synteesillä saisi aikaan juomakelvotonta tavaraa.

Ja laitteiston pitäisi olla tarkoitukseen sopiva, samoin reagenssit. Eli harrastelijalta ei varmasti onnistu. Sitäpaitsi ei kannattaisikaan, kun ottaa huomioon reagenssien, laitteistojen, lämmityksen jne. hinnan niin tulee alkon pullo todella paljon halvemmaksi.

Lue lisää

Lähinnä minua kiinnostaa nykyisillä bensanhinnoilla se, että kuinka hyvin Fischer-Tropschilla saisi biomassaa konvertoitua auton polttoaineeksi. Eli sivutuotteet kuten metanoli eivät ole issue, vaan lähinnä saanto. Teollisuusmetanoli on kuitenkin etanolia halvempaa jo tuottajahinnoilta, mutta metanolin lämpöarvo on huonompi kuin etanolin, se on myrkyllistä, ja se syövyttää polttoainejärjestelmän kumi- ja muoviosat sekä aiheuttaa korroosiota palotilassa.

Mikä tahansa hiilipitoinen biomassahan voidaan pyrolysoida synteesikaasuksi, eli Fischer-Tropschin lähtöaineen ei tarvitse olla käymiskelpoinen hiilihydraatti.

Wild Willy kirjoitti:

Lähinnä minua kiinnostaa nykyisillä bensanhinnoilla se, että kuinka hyvin Fischer-Tropschilla saisi biomassaa konvertoitua auton polttoaineeksi. Eli sivutuotteet kuten metanoli eivät ole issue, vaan lähinnä saanto. Teollisuusmetanoli on kuitenkin etanolia halvempaa jo tuottajahinnoilta, mutta metanolin lämpöarvo on huonompi kuin etanolin, se on myrkyllistä, ja se syövyttää polttoainejärjestelmän kumi- ja muoviosat sekä aiheuttaa korroosiota palotilassa.

Mikä tahansa hiilipitoinen biomassahan voidaan pyrolysoida synteesikaasuksi, eli Fischer-Tropschin lähtöaineen ei tarvitse olla käymiskelpoinen hiilihydraatti.

Lue lisää

Eipä ole tietoa tuosta F-T -synteesistä. Mutta mitä sanot metanolin haitosta, ne nyt koskevat lähinnä nykyaikaisia bensa/dieselmoottoreita, joita ei olla suunniteltu kestämään metanolia.
Kun nyt BMW tuo myyntiin erän vetymoottorilla varustettuja luksusautoja, niin ehkäpä niitä metanolia (ja samalla etanolia) kestäviä moottoreitakin alkaa tulla myyntiin. Nyt näyttää olevan menossa kova hinku pois öljyriippuvuudesta.

Metanolin etu etanoliin (ja bensaan) nähden on se, että sillä saa samasta moottorista enemmän tehoja ulos.

Tuotantohinta lienee vielä liian kallis F-T -prosessilla tuotetulle polttoaineelle (olipa se mitä tahansa ja tehtiinpä se mistä hiililähteestä tahansa, vaikka kivihiilestä).

tuttumies kirjoitti:

Eipä ole tietoa tuosta F-T -synteesistä. Mutta mitä sanot metanolin haitosta, ne nyt koskevat lähinnä nykyaikaisia bensa/dieselmoottoreita, joita ei olla suunniteltu kestämään metanolia.
Kun nyt BMW tuo myyntiin erän vetymoottorilla varustettuja luksusautoja, niin ehkäpä niitä metanolia (ja samalla etanolia) kestäviä moottoreitakin alkaa tulla myyntiin. Nyt näyttää olevan menossa kova hinku pois öljyriippuvuudesta.

Metanolin etu etanoliin (ja bensaan) nähden on se, että sillä saa samasta moottorista enemmän tehoja ulos.

Tuotantohinta lienee vielä liian kallis F-T -prosessilla tuotetulle polttoaineelle (olipa se mitä tahansa ja tehtiinpä se mistä hiililähteestä tahansa, vaikka kivihiilestä).

Lue lisää

Metanolista ei saa enempää tehoja ulos kuin bensiinistä. Metanolin lämpöarvo on noin puolet bensiinistä, eli metanolin kulutus on liki kaksinkertainen bensiinimoottoriin verrattuna samaan hevosvoimamäärään nähden.

Etanoli ei tarvitse nakutuksenestoainetta (ysikutonen vastaa 105-oktaanista) ja etanolikone käy kovilla kierroksilla, mutta polttoaineenkulutus kasvaa noin puolitoistakertaiseksi bensaan nähden. Kaikkia bensakoneita voi jo nykyisellään ajaa pirtulla.

Etanoli kuitenkin palaa puhtaammin kuin bensiini, eikä aiheuta ympäristöhaittoja. Metanoli on vähän turhan myrkyllistä jokapäiväiseen käyttöön. Olisi kiva ajaa pirtulla, mutta lainsäädäntö ei oikein tykkää.

Wild Willy kirjoitti:

Metanolista ei saa enempää tehoja ulos kuin bensiinistä. Metanolin lämpöarvo on noin puolet bensiinistä, eli metanolin kulutus on liki kaksinkertainen bensiinimoottoriin verrattuna samaan hevosvoimamäärään nähden.

Etanoli ei tarvitse nakutuksenestoainetta (ysikutonen vastaa 105-oktaanista) ja etanolikone käy kovilla kierroksilla, mutta polttoaineenkulutus kasvaa noin puolitoistakertaiseksi bensaan nähden. Kaikkia bensakoneita voi jo nykyisellään ajaa pirtulla.

Etanoli kuitenkin palaa puhtaammin kuin bensiini, eikä aiheuta ympäristöhaittoja. Metanoli on vähän turhan myrkyllistä jokapäiväiseen käyttöön. Olisi kiva ajaa pirtulla, mutta lainsäädäntö ei oikein tykkää.

Lue lisää

Jos luet tarkaan, niin sanoin, että koneesta saa enemmän tehoja, en että metanolista/l tms.

Lämpöarvoltaa melko surkea nitrometaani antaa sitten vielä enemmän tehoja samasta koneesta.

Selitys virheelliseen ajatteluusi: tuijotan vain yhtä parametriä, polttonesteen palamisreaktion lämpöarvoa/g (tai /mol), mutta _lämpövoimakoneen_ tehon tuottoon vaikuttaa muitakin asioita, mm. syntyvien kaasumoolien määrä, polttoaineen hörystymislämpö jne.

tuttumies kirjoitti:

Jos luet tarkaan, niin sanoin, että koneesta saa enemmän tehoja, en että metanolista/l tms.

Lämpöarvoltaa melko surkea nitrometaani antaa sitten vielä enemmän tehoja samasta koneesta.

Selitys virheelliseen ajatteluusi: tuijotan vain yhtä parametriä, polttonesteen palamisreaktion lämpöarvoa/g (tai /mol), mutta _lämpövoimakoneen_ tehon tuottoon vaikuttaa muitakin asioita, mm. syntyvien kaasumoolien määrä, polttoaineen hörystymislämpö jne.

Lue lisää

Olet oikeassa. Tähän perustuu myös "emergency power" eli vesi-metanoliruiskutus. Mukana ruiskutetaan inerttiä (vettä) metanolin ohella.

Koneesta todellakin saa tällöin enemmän heppoja irti, mutta kulutus (litraa sadalla) on suurempi kuin bensalla. Saman ilmiön voi huomata pirtun kanssa - kulutus nousee, mutta kierrokset kasvavat villisti.

tuttumies kirjoitti:

Eipä ole tietoa tuosta F-T -synteesistä. Mutta mitä sanot metanolin haitosta, ne nyt koskevat lähinnä nykyaikaisia bensa/dieselmoottoreita, joita ei olla suunniteltu kestämään metanolia.
Kun nyt BMW tuo myyntiin erän vetymoottorilla varustettuja luksusautoja, niin ehkäpä niitä metanolia (ja samalla etanolia) kestäviä moottoreitakin alkaa tulla myyntiin. Nyt näyttää olevan menossa kova hinku pois öljyriippuvuudesta.

Metanolin etu etanoliin (ja bensaan) nähden on se, että sillä saa samasta moottorista enemmän tehoja ulos.

Tuotantohinta lienee vielä liian kallis F-T -prosessilla tuotetulle polttoaineelle (olipa se mitä tahansa ja tehtiinpä se mistä hiililähteestä tahansa, vaikka kivihiilestä).

Lue lisää

Fischer-Tropschilla voidaan käyttää kobolttia, rautaa ja ruteniumia, sekä metallisina että organometallisina komplekseina, katalyytteinä. Käytettäessä sulfideja katalyytteinä saadaan pitkäketjuisia hiilivetyjä, sillä CO ja CH4 käyvät läpi erilaisen katalyysireaktion.

Lopputuotteiden saanto riippuu Anderson-Schultz-Flory -suhteesta, eli suhteella 0,75 on suurin synteettisen bensiinin saanto. Fischer-Tropschilla voidaan myös konvertoida synteesikaasua eteeniksi, joka voidaan edelleen pelkistää etanoliksi happokatalyytillä (Shellin ja Union Carbiden prosessi) "suoran" Fischer-Tropschin sijaan.

Fischer-Tropschillä tuotetut polttoaineet ovat hyvin puhtaita ja korkealaatuisia, sillä niissä ei ole lainkaan merkaptaaneja ja muita orgaanisia rikkiyhdisteitä mukana.