Från syntesgas till krackningsbar insatsråvara via Fischer Tropsch-syntes

Research Project, 2025

Syftet med projektet är utreda den/de mest lovande framställningsvägarna för att producera strömmar av korta olefiner (eten, buten, propen) från råmaterial baserat på förnyelsebara kolkällor så som (biogen/cirkulär) infångad CO2, sidoströmmar från pappersmassaindustrin och förgasad biomassa samt att ta fram resultat för state of the art katalysatorer för Fischer-Tropsch syntes med fokus på att minimera metan och vaxbildning.  

Detta projekt innebär en förstudie som karakteriserar två vägar till biogen/cirkulär syntesgas som startmaterial för Fischer-Tropsch-syntes (FTS) av blandade kolväten varav naftan (främst mättade kolväten med upp till ca tolv kolatomer) går till ångkrackning. 

Projektet innebär ett första förberedande steg mot en förbättrad ekonomisk potential för tillverkning av förnybara/cirkulära korta olefiner genom ångkrackning och/eller katalytisk krackning enl två huvudscenarios: 1) Konvertering av insamlad och renad koldioxid till kolmonoxid på plats i Stenungsund via s k reversed water gas shift (RWGS) kombinerat med tillförsel av vätgas till komplett syntesgas för FTS där samtliga steg utförs på plats i Stenungsund; och 2) Syntesgasproduktion via förgasning och  FTS integrerad med pappers- och massaindustrin eller kraftvärmeanläggningar där rå FTS-produkt fraktas till Stenungsund för fraktionering och vidare användning. 

Projektet kan ses som en fortsättning bl a på de utredningar som gjordes inom det s.k. Skogskemi-projektet, där möjligheter att försörja kemiföretagen i Stenungsund med förnyelsebar eten studerades. Projektet består av fyra huvudsakliga arbetspaket: (1) En fokuserad studie kring produktionsmetoder och integrerings-scenarios för syntesgasproduktion följt av FTS enl ovan; (2) Bedömningen är att det krävs mer forskning på katalysatorer och betingelser för FTS för att maximera vätskeutbytet och en litteraturstudie föreslås därför genomföras kring optimala katalysatorer för FTS med syftet att minimera metanbildning och maximera vätskeutbytet; (3) Ett experimentellt arbetspaket där screening i labskala av katalysatorer för att minimera metan- respektive vaxbildning i FTS-steget, lyfts ut från detta projekt och kommer behöva finansieras på annat sätt. Målet för dessa laborativa aktiviteter är att maximera vätskeutbytet där vätske- och gasfaser analyseras och vätskefasen utvärderas för användning i Borealis kracker genom simuleringar, samt för användning inom andra områden som ex vis drivmedel för framförallt flyget och stationära gasturbiner, basoljor och kemikalier. Exempel på viktiga parametrar att variera i experimenten är H2/CO-kvoten och temperaturen där bl a olefin/paraffin-kvoten mäts och mängden kolväten i kerosen-området med potential för framställning av sustainable aviation fuel (SAF) kvantifieras; (4) Slutligen görs en översiktlig preliminär värdekedjeanalys samt en plan för nästa steg i form av ett större utvecklings-. pilot och demoprojekt. Sammantaget tydliggör därmed projektet hur förnybar syntesgasproduktion följt av mer selektiv FTS kan integreras i klustrets nuvarande industrier, och gångbarheten för omställning mot förnybara olefiner.