SINTEF har hatt pågående prosjektaktivitet i nært samarbeid med industrien og NTNU for mer enn 30 år, drevet av interesse for å konvertere de store gassressursene som befinner seg på norsk sokkel.
SINTEF tilbyr industrien oppdragsforskning relatert til omsetning av naturgass og syngass (CO og hydrogen). Hensikten er å finne den beste katalyseteknologien ved å benytte vår kjernekompetanse, industrielle forståelse og unike infrastruktur. Metodene vi benytter er:
- Finne kinetiske data for å vurdere riktig reaktorstørrelse
- Mekaniske studier
- Optimalisering av forbehandling- og oppstartsbetingelser
- Katalysatorstabilitet ved ulike driftsbetingelser
- Effekten av urenheter i føde
- Karakterisering av katalysator; ubrukt, in-situ og brukt
Typiske prosesser vi studerer
- Fischer-Tropsch syntese (FTS) fra syntesegass
- Olefin syntese (FTO) fra syntesegass
- Reformering av hydrokarboner
- Dampreformering, oxy-reformering, partiell oksidasjon og tørreformering
- Vanngass skift
- Katalytisk forbrenning
- Catalytic combustion processes
- Hydrokarboner, CO, H2, VOCs
- Metanering
- Metanol og dimetyleter (DME) syntese
- Dehydrogenering, oksidativ dehydrogenering
Utstyr
Laboratoriet består av eksperimentelle enheter bygd inn i HMS-sikre kabinett som kan tilpasses.. Enhetene bygges ofte internt i eget verksted for spesifikke behov. Reaktorene skreddersys i ulike materialer (ulike stålkvaliteter, glass, etc) i eget verksted eller hos glassblåser, avhengig av bruk. Eksempler på typiske betingelser vi opererer under er:
- 0.1-100 g katalysator i pulver- eller pelletsform
- Fixed-bed (rør) reaktorer: 5-20 mm diameter SS 316 og 5-50 mm diameter kvarts
- Temperatur: 25-1100 °C
- Trykk: 0-100 bar
- Stømningshastighet: 0-10 L/min (vi kan enkelt bygge om til høyere strømning)
- Fleksible fødesystem
- Enkel Swagelock-installering for alternative reaktorsystem, inkludert mikrostrukturerte reaktorer eller CSTR
- Dataloggingssystem
Vi har 3 enheter dedikert til gasskonvertering og flere andre som også lett kan benyttes, avhengig av tilgjengelighet og behov. De 3 dedikerte enhetene er utsturt med:
- Enhet 1: 4 fixed-bed 10 mm diameter stålreaktorer i parallell, 250 mm varmesone, utskiftbar mikrostrukturert reaktor, 0-250/500 ml/min gass, 25-1000 °C, aluminum kappe for isoterme betingelser, fordamper 0-10/20 g/h vann, 0-60 bar, online Agilent HP 5890 GC med TCD og FID detektorer
- Enhet 2: 2 fixed-bed 10 mm diameter stålreaktorer i parallell, 250 mm varmesone, 0-250/1000 ml/min gass, 25-1000 °C, aluminum kappe, 0-40 bar, online Agilent HP 6890 GC med TCD og FID detektorer
- Enhet 3: 2 fixed-bed stål- eller kvartsreaktor i parallell eller serie, 3-sone ovn med 3x300 mm varmesoner, 0-100/250/1000/3000/4000 ml/min gass, 25-1100 °C og 25-1000 °C, aluminum kapper, fordamper 0-20/200 g/h vann, 0-60 bar, online Agilent 3000A micro-GC med TCD og FID detektorer
- Offline analysis av væsker (Agilent 7890B GC utstyrt med autosampler, med TCD og FID detektorer)
- Modifikasjoner kan gjøres for å tilpasse hvert enkelt prosjekt
