Innovative Natural Gas Processes and Products. ingap. Partnere: Universitetet i Oslo NTNU SINTEF Borealis Hydro Statoil



Like dokumenter
Hvordan skape ett senter og felleskaps- og senterfølelse for alle. Unni Olsbye

Innovative naturgassprosesser- Forskning som konkurransefortrinn. Unni Olsbye ingap / Kjemisk Institutt Universitetet i Oslo

Energi i nordområdene, fossilt, fornybart, eller? Industriell bruk av naturgass i Norge teknologi og rammebetingelser

GOE-IP AS- GlobalOrganicEnergy-Intelligent Property AS

WÄRTSILÄ MARINE SOLUTION POWER CONVERSION INNOVATIVE LAV- OG NULLUTSLIPPSLØSNINGER OG UTFORDRINGER MED Å FÅ DISSE INN I MARKEDET.

Norsk marin forskning sett utenifra. Stein Kaartvedt Universitetet i Oslo

Fremstilling av nanokarbon og hydrogenrik gass fra naturgass

Haugesundkonferansen Norsk teknologiindustri hvordan gripe muligheten Even Aas

What's in IT for me? Sted CAMPUS HELGELAND, MO I RANA Tid

Rolls-Royce` globale strategi og maritimsatsingen

Sterk global konkurranse, raske teknologiskift og det grønne skiftet utfordrer dagens løsninger og produksjonsmetoder.

NO X -chemistry modeling for coal/biomass CFD

Carbon Capture, Utilisation and Storage

Øystein Haugen, Professor, Computer Science MASTER THESES Professor Øystein Haugen, room D

Digital Transformasjon

Teknologiutvikling som suksesskriteriet for fremtidens industri

The internet of Health

Unit Relational Algebra 1 1. Relational Algebra 1. Unit 3.3

SeaWalk No 1 i Skjolden

Hvordan ruster NTNU seg til økende Bilde krav om samfunnsansvar og impact? NARMA 5 mars 2019

The ZEB Research Centre and Pilot Buildings. Zero Emission Buildings fra forskning til praksis

Industrien må ha tilgang til helsedata for å kunne levere innovative produkter for fremtidens helsetjenester Er vi klare?

Sarepta Energi AS Projects and Ambitions

Best Practice FTI - HighLift

Opportunistiske forskere og utålmodige industripartnere? Om forskning og innovasjon i FMEene. 28. oktober 2014 Roger Sørheim

Horisont 2020 EUs forsknings- og innovasjonsprogram. Brussel, 6. oktober 2014 Yngve Foss, leder, Forskningsrådets Brusselkontor

Statoil- status og noen tanker om fremtidens energiforskning. Dialogmøte Oslo, 28. september 2011

Et kritisk & konstruktivt blikk på Energi21s strategiske anbefalinger - ut fra et miljøperspektiv. Frederic Hauge Leder, Miljøstiftelsen Bellona

- En essensiell katalysator i næringsklyngene? Forskningsrådets miniseminar 12. april Mer bioteknologi i næringslivet hvordan?

Vekstkonferansen: Vekst gjennom verdibaserte investeringer. Thina Margrethe Saltvedt, 09 April 2019

Last ned Norwegian mountains - Per Roger Lauritzen. Last ned

Bærekraftig utvikling og klimaforandringer. Foredrag i RE RK ved Eivald M.Q.Røren 4.nov Innholdsfortegnelse

Norwegian Seafood Enabling seafood growth

Energy. Edgar Hertwich, NTNU. 21 May 2014, Oslo. Working Group III contribution to the IPCC Fifth Assessment Report. Ocean/Corbis

Har vi forretningsmodeller som muliggjør effektiv utvikling og introduksjon av nye tjenester i helsesektoren?

BioCarb+ NFR KPN prosjekt MNOK. Enabling the biocarbon value chain for energy

Geotermisk energi. Inga Berre

Christine Hung Consultant/Advisor MiSA Miljøsystemanalyse

Forecast Methodology September LightCounting Market Research Notes

FME-enes rolle i den norske energiforskningen. Avdelingsdirektør Rune Volla

The Future of Academic Libraries the Road Ahead. Roy Gundersen

WORLD CLASS INTEGRITY SOLUTIONS. Børge Gjeldvik Axess

UNIVERSITETET I OSLO

Bedriftenes møteplass. Thina Margrethe Saltvedt, 02 April 2019

Konstruksjonsstål for arktiske forhold krav til sveisbarhet og egenskaper. Norsk Korrosjonsteknisk forening Mons Hauge, Statoil

TEMA-dag "Hydrogen. "Hydrogens rolle i framtidens energisystem" for utslippsfri transport" STFK, Statens Hus Trondheim 9.

Nettverkene for kommunal og regional planlegging 12. nov Øyvind Aarvig Miljøverndepartementet

CREATIV. Forskningsbasert innovasjon for energieffektivisering. Enova Industrikonferanse 2009

Bærekraftig FM til tiden/ Bærekraftig FM på tid

Bærekraftig sjømatnæring verden over? Alf-Helge Aarskog, CEO Marine Harvest

Forberedelse til skolebesøk

The building blocks of a biogas strategy

Fra idé til forretning

Næringsforeningen den 2. oktober 2018 Bjørn Munthe, CFO

Fremtidens energikilder

Norge; et lite land, men store merder.

GoOpen 2008 Oslo 8. april. Jernbaneverket Fri programvare i driftskritiske systemer. Ole Morten Killi ole.morten.killi@bouvet.

Rana Gruber AS. a LNS Company. Iron Oxide Mine, Norway.

Sitronelement. Materiell: Sitroner Galvaniserte spiker Blank kobbertråd. Press inn i sitronen en galvanisert spiker og en kobbertråd.

// Translation // KLART SVAR «Free-Range Employees»

Innovasjon og kommersialisering på IFE

Utfordringer for internasjonal bærekraft. Knut H. Alfsen Forskningssjef, Statistisk sentralbyrå

Baltic Sea Region CCS Forum. Nordic energy cooperation perspectives

Energiutfordringen og behovet for kompetanse. Reidar Müller Olje- og energidepartementet

Forskerkompetanse med lokal forankring: hva kan det bety? Roger Sørheim

ENERGY FROM PLANTS AND ANIMALS. BIOMASS TECHNOLOGIES EDUCATION MODULE (bim01pp)

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Familieeide selskaper - Kjennetegn - Styrker og utfordringer - Vekst og nyskapning i harmoni med tradisjoner

Public roadmap for information management, governance and exchange SINTEF

VELKOMMEN TIL WHAT S HOT #EVRYWHATSHOT

NYE FORRETNINGSMODELLER FOR Å NÅ KLIMAMÅL. Anders Nohre-Walldén Virksomhetsutvikling/FoU

Hva kan sykehjem lære av sykehusdrift, innen digitalisering? Tor Åsmund Evjen Rådgiver digital samhandling St. Olavs Hospital

Kjernekraftens rolle i kampen mot klimaendringene

NorSun AS. NorSun AS Karenslyst Allé 9C, 0278 Oslo, Norway (+47)

Solceller og bærekraft Kulturhuset 19. juni 2019

CATMAT Forskningsutfordringer

Om Eco Water Forretningsidé Visjon & verdier Eco Freshwater John Guest hurtigkoblinger

STIG REMØY CEO - Olympic Shipping. Infrastruktur for fremtidig vekst i Kyst-Norge

FIRST LEGO League. Härnösand 2012

Organisering og prosess for innovasjon og designstyring. Motsetning eller nødvendighet?

Midler til innovativ utdanning

Vindparktilkopling til offshore installasjonar

Grønne obligasjoner- Et verktøy for klimafinansiering og miljømessig integritet. Klimamarin 2017, 7. desember 2017 Alexander Berg CICERO klimafinans

Medvirkningsuka klima og energi: Klimatilpasning Indikatorer for bærekraftig samfunnsutvikling Helene Irgens Hov, Victoria Stokke

Status for maritim miljøteknologi Marked og muligheter. Wärtsilä 28.Aug 2013 WÄRTSILÄ NORWAY ISø

Amoniakk karbonfritt drivstoff

HONSEL process monitoring

Norwegian Centre for Offshore Wind Energy

STILLAS - STANDARD FORSLAG FRA SEF TIL NY STILLAS - STANDARD

Veivalg for industriell forskning og utvikling Unni Steinsmo, PROSINKONFERANSEN 25. og 26 mai Teknologi for et bedre samfunn

Last ned Roald Amundsen - Hans Olav Thyvold. Last ned. Last ned e-bok ny norsk Roald Amundsen Gratis boken Pdf, ibook, Kindle, Txt, Doc, Mobi

Capturing the value of new technology How technology Qualification supports innovation

Trigonometric Substitution

Linn Cecilie Moholt Karsten Moholt AS. From Motor Service to Motor as a Service

"Hydrogen for klima, miljø og verdiskaping"

Norwegian Centres of Expertise

Moving Innovation Forward!

Lyskvalitet og melduggbekjempelse. Mikroalger store muligheter

Tel-Tek Vårt hovedfokus er energieffektive produksjonsprosesser Vi ønsker å utvikle et omfattende prosjekt innen LOW CARBON EMISSION

Paris avtalen, klimapolitikk og klimapartnere Rogaland - Hvorfor er fokus på klima og miljø lønnsomt for Rogaland?

Transkript:

Innovative Natural Gas Processes and Products ingap Partnere: Universitetet i Oslo NTNU SINTEF Borealis Hydro Statoil

Hvorfor ingap? Fra søknadsteksten: A universal challenge is to meet the increasing demand for energy and consumables with concepts leading to minimized emissions of green-house gases and other pollutants. Petroleum is the world-wide dominating source of energy and bulk chemicals and will remain so in the foreseeable future. Natural gas is the most environmentally friendly component of petroleum.

Hvorfor ingap? Forventet økning i energiforbruk (2006) ExxonMobil Tomorrow s energy (feb. 2006)

Hvorfor ingap? Global energikilde-forecast (2006) ExxonMobil Tomorrow s energy (feb. 2006)

Hvorfor ingap? Ressurssituasjonen på norsk sokkel Olje- og energidepartementet, Fakta norsk petroleumsverksemd 2006

Hva brukes petroleum til? Drivstoff er et hovedprodukt Petrokjemiske produkter står for ca. 5% av det totale petroleumsforbruket. Samtidig er 85% av alle kjemiske produkter basert på petroleum som råstoff. National Geographics (2006)

Verdimultiplikator Relativ verdi 35 30 25 20 15 10 5 0 ingap vil fokusere på dette området: Kjemisk foredling av naturgass Naturgass Eten/propen Plastråstoff Ferdig produkt Det anslås at den årlige verdiøkningen ved å omdanne 10% av norske naturgass-ressurser til drivstoff og plastråstoffer, mot 1% i dag, tilsvarer 10-12 milliarder kroner per år. Kilder: 1) Borealis; 2) Gassmaksutredningen (2006)

Katalyse er en nøkkelkomponent i foredlingsprosessene > 90% av alle petrokjemiske prosesser foregår ved hjelp av en katalysator Katalysedemo: Katalytisk splitting av H 2 O 2 2 H 2 O 2 2 H 2 O + O 2 (g) Katalysatorer en den magiske forbindelsen som får reaksjonen til å gå: Raskere Ved mildere betingelser I ønsket retning Mindre reaktorvolum (økonomisk gevinst) Lavere energiforbruk, tryggere operasjon (miljøgevinst) Mindre forurensning (miljøgevinst og økonomisk gevinst)

Hva skal vi gjøre i ingap? ingap s visjon: Value creation in natural-gas processes through rational design of processes and products based on atomistic and mechanistic insight in catalyst and reactor parameters under operative conditions 1. Kommersiell visjon: Vi skal studere systemer av interesse for industripartnerne 2. Kunnskapsvisjon: Vi skal øke vår kunnskap om katalysatorer s oppbygging og virkemåte

Hvem er vi? Katalysemiljøene ved UiO, NTNU og SINTEF

Hva vet vi om katalysatorers virkemåte i dag? En typisk katalysator består av mange ulike aktive seter, hvert av dem har ulik aktivitet og selektivitet

Hva vet vi om katalysatorers virkemåte i dag? Fra intelligent gjetting I 1908-1913 testet Haber, Bosch og Mittach (BASF) 6500 (!) ulike katalysatorer for Haber-Bosch prosessen: N 2 + 3 H 2 2 NH 3 De konkluderte at en jern-basert katalysator var best. Denne katalysatoren, med små endringer, er fortsatt dominerende i dag. Til rasjonell design: I 2001 designet forskere ved DTU og Haldor-Topsøe en ny katalysator for prosessen, basert på detaljerte kunnskaper om reaksjonsmekanismen og katalysatorens overflate, ved hjelp av kvantekjemisk modellering.

Haber-Bosch prosessen N 2 +3H 2 2NH 3 Fra eksperimenter.... til teori 10 1 Ru Os 10 0 Fe TOF(s -1 ) 10-1 10-2 Co 10-3 Mo 10-4 Ni Ozaki and Aika, Catalysis 1 (Anderson and Boudart, Ed.) 10-5 -0.8-0.4 0.0 0.4 0.8 [ E- E(Ru)](eV/N 2 ) Logadottir et al, J. Catal. 197 (2001) 229

Measured ammonia synthesis rates 400 C, 50 bar, H 2 :N 2 =3:1 Jacobsen et al JACS 123 (2001) 8404.

Vil vi kunne gjøre noe liknende? Ja, men det krever investeringer: Katalysatoroverflaten endrer seg med temperatur og atmosfære Vi må studere katalysatorene under reelle betingelser Noen prosesstrinn kan ikke studeres eksperimentelt Vi må bygge videre på våre kunnskaper innen teoretisk modellering samt at vi videreutvikler allerede eksisterende kunnskap: Eksempel: Omdanning av metanol til eten og propen Opprinnelig mekanismeforslag: 2 CH 3 OH C 2 H 4 + 2 H 2 O CH 3 OH + C 2 H 4 C 3 H 6 + H 2 O C 10 H 8 koks

MTO-mekanismen Filmskaper: K.P. Lillerud (UiO)

Forsknings-syklus Reaksjon Katalysator Reaksjonsmekanisme MTO Chabazite (110 surface) Systematiske studier av hvordan endringer i katalysatorens egenskaper påvirker reaksjonsmekanismer og selektiviteter, kan gi opphav til helt nye katalysatorer for kjente prosesser.

Nye prosesser Drømmereaksjoner som venter på en katalysator: CH 4 + 1/2O 2 CH 3 OH Ny prosess Metanol Naturgass Syngas Bensin Voks L. Johansson et al. JACS, 121 (1999) 1974. K.P.Lillerud et al (UiO)

Fra katalysator- og reaktorkunnskap til prosess Nytt katalysatormateriale Oppskalering fra gram til kg $ Prosessdesign, pilotskala testing $$$ Formulering av industriell katalysator $$ Industriell prosess $$$$$$$$$$

Pressemelding 11.10.2006, www.statoil.com GTL breakthrough for Statoil Statoil's latest technology for producing liquid fuel from gas is ready for commercial expansion. Statoil, together with PetroSA and Lurgi, has had success demonstrating a technological solution for so-called gas-to-liquids (GTL). "This is a breakthrough for Statoil's and our partner's GTL technology," says vice president Roger Johansen who heads Statoil's GTL initiative. "Our goal is to demonstrate and ready the technology for full-scale production. This we have now achieved." The three partners formed GTL.F1 last year, a company that will upscale and commercialise GTL technology. Since 2004, the partners have tested the solution at PetroSA's production complex at Mossel Bay in South Africa. The complex is of semi-commercial size and the reactor itself is the world's largest in its class. The GTL complex has been in continuous operation in 2006 and it has produced as planned in much of this time. Since 1986, Statoil has developed patent-protected GTL technology. The principal is built on the Fisher-Tropsch process, a chemical reaction where natural gas is fed into the complex and converted to liquid hydrocarbons, mainly in the form of diesel and naphtha. "GTL is yet another example of Statoil's ability to develop and commercialise new technology," says Mr Johansen. "Through the joint owned company GTL.F1, the technology gives Statoil an important tool for achieving our ambitions in international growth. This places Statoil in a position to take part in gas projects that require a GTL solution." By Morten Eek Published 10/11/2006 10:00:00 AM Copyright Statoil. Våre industripartnere har vilje og evne til å utvikle kommersielle prosesser basert på langsiktig forskning. MEN: Ting tar tid (i dette tilfellet 20 år)!

Hva skal ingap levere? Rekruttering og utdanning Utdanne 16-20 Ph.D.-kandidater med utdannelse på høyt internasjonalt nivå Trene 6-10 postdoc-kandidater Være vertskap for en internasjonal katalyseskole Erfaringsutveksling industri - akademia Alle Ph.D.-kandidater skal ha opphold i industrien i løpet av utdanningsperioden. Personell fra industrien skal arbeide i akademia (minst 1 manneår for ingap per år). Publisering Minst 100 publikasjoner i høyt rankede internasjonale journaler Flere patenter Utstyrs- og kompetanseoppbygging Konstruere og bygge celler for in situ/operando studier av katalytiske materialer under reelle betingelser i hjemmelab og på synkrotronen i Grenoble Fremstille og studere modellforbindelser med systematiske endringer i egenskaper for minst to kjente prosesser. Utvikle teoretiske metoder basert på kvantekjemisk modellering som støtte for de eksperimentelle aktivitetene. Utvikle metoder for reaktormodellering Legge basis for utvikling av radikalt nye prosesser for omdanning av naturgass.

Fordelen med et langsiktig program er at vi kan tenke veien baklengs Rasjonell design X