Artikkel

Naturgass til himmels

InGAP-leder Unni Olsbye kan juble over godt gjennomført prosjekt. Foto: Ola Sæther/UiO

Naturgass til himmels

Nye metoder og teknikker. Utfordret i tenkemåten. Optimalisert drift av reaktorer. Bedre forståelse av kjemien i produksjonsprosessene. Store besparelser. Ny teknologi som gir lisensinntekter. Katalysekompetanse i verdensklasse. Partnerne roser inGAP-prosjektet som var styrt av Kjemisk institutt.

Etter åtte år ble SFIet (Senter for forskningsdrevet innovasjon) inGAP avsluttet i vår. inGAP har vært styrt av professor Unni Olsbye og Kjemisk institutt. Men flere partnere fra industrien, forskning og akademia har vært med. Godordene hagler fra partnerne som mener de har oppnådd mye med å være med.

– Utfordret i vår tenkemåte

INEOS er et av verdens største petrokjemiselskap med fabrikker i mange land, og den norske delen holder til i Grenland. Motivasjonen for å delta i inGAP var at INEOS i Norge ønsket å samarbeide med sterke nasjonale fagmiljøer for å øke forståelsen av den grunnleggende kjemien i produksjonsprosessene. Dette vil bidra til at fabrikker kan drives optimalt og kontinuerlig forbedres, gjennom blant annet energieffektivisering og bedre utnyttelse av råstoffer.  Det bidrar til at selskapet kan være på topp konkurransemessig.

Fakta inGAP

Senteret videreutviklet katalysatorer for foredling av naturgass.

Vertsinstitusjon: Universitetet i Oslo

Forskningspartnere: NTNU, SINTEF

Bedriftspartnere: Statoil, Haldor Topsøe, INEOS Norge

Budsjett: 223 millioner kroner over åtte år

– Vi er svært godt fornøyd faglig med vår deltakelse i inGAP og også hvordan senteret er blitt drevet rent administrativt. Det akademiske miljøet representerer kompetanse på metoder og teknikker som vi selv ikke har. De bruker ofte en annen angrepsvinkel, og vi er blitt utfordret i vår tenkemåte, sier Steinar Kvisle, INEOS-leder og styreleder i inGAP.

En sentral problemstilling i prosjektet har vært katalyse. Produksjonsprosessene har reaktorer som inneholder katalysatorer. Disse katalysatorene må jevnlig byttes ut pp grunn av såkalt deaktivering.

Besparelser i millionklassen

– Vi har fått kunnskap om katalysatorer som gjør at vi kan optimalisere driften av reaktorene og derved prosessene. Dette kan bety betydelige økonomiske gevinster. Vi forstår prosessene bedre og kan kjøre mer optimalt. I vår bransje med store prosesser og volumer kan selv små prosessforbedringer gi besparelser i millionklassen hvert år, sier Kvisle.

I InGAP har INEOS også jobbet med en ny teknologi som heter Metanol-Til Olefiner (MTO).  Dette er en teknologi som INEOS har utviklet sammen med det amerikanske selskapet UOP, med faglig støtte både fra Universitetet i Oslo og Sintef. I inGAP har man konsentrert seg om å forstå sider ved teknologien som reduserer risikoen for problemer når teknologien tas i bruk kommersielt.

- Teknologien er lisensiert i Kina, og vi får ganske store lisensinntekter årlig, sier Kvisle som også trekker fram nettverket INEOS har fått gjennom inGAP.

– Nå kan vi bare ta opp telefonen hvis nye problemstillinger oppstår. Vi vet det finnes kunnskap i den andre enden. Vi har også hatt tre doktorgradsstudenter i sving hos oss i Porsgrunn. Det er stimulerende å få innspill fra smart ungdom, sier han.

– Kommersiell og kunnskapsmessig suksess

Danske Haldor Topsøe A/S er blant de største metanol syntese katalysator selskapene i verden. Selskapet ble med på inGAP-prosjektet grunnet UiOs spisskompetanse på omdanning av metanol til bensin.

inGAP-styret
InGAP-styret. Foto: Håvard Simonsen, Faktotum Informasjon

– Vi ønsket bedre kunnskap om det å se metanol som en kjemisk base for ulike produkter. Oljeindustrien er i endring, og vi må se på andre alternativer enn råolje. Vi ser for oss en fremtid i metanol-økonomi og syntetisk fremstilt bensin. Gruppen rundt Unni Olsbye, Karl Petter Lillerud og Stian Svelle ved UiO er blant dem som har den beste kunnskapen og forståelsen av prosessen fra metanol til hydrokarbon, sier Pablo Beato, inGAP-styremedlem og seniorforsker hos Haldor Topsøe.

Han mener InGAP-senteret har vært en ideell plattform for å utvikle ny kunnskap om dette og å øke nettverk. Ikke minst roser han det unike i prosjektet at partnerne har kunnet snakke åpent et stort spekter av temaer.

– For oss har inGAP vært en stor suksess, både kunnskapsmessig og kommersielt. InGAP-deltakelsen har økt vår grunnleggende forståelse av prosessen med å omdanne metanol til bensin, og også kull til hydrokarboner – som er et hett tema i Kina. Det gjør at vi kan utvikle bedre katalysatorer. Her kan selv små detaljer ha stor effekt for ytelsen, sier han.
Kunnskapen brukes direkte i en nyåpnet gigantisk fabrikk i Turkmenistan som skal produsere syntetisk bensin. Som et resultat av det bidrar inGAP også til penger i kassen for det danske selskapet.

– Unngår driftsstans

Statoil var aktivt med i inGAP-prosjektet for å utvikle kompetansen innen to områder:

  • Gass-til-væske (GTL) med hovedvekt på katalysatorteknologi. Dette handler om å omdanne naturgass til flytende drivstoff (diesel) der katalysatoren er veldig sentral i siste fase av prosessen der      syntesegass (H2, CO og CO2) omdannes til diesel.
  • Metal dusting, som er en spesiell form for materialkorrosjon. Denne inntreffer ved omdannelse av naturgass til både diesel og metanol. Betingelsene for Metal dusting er spesielt gunstig i første fase  av prosessen der naturgass omdannes til syntesegass.

Statoil er veldig godt fornøyd med den kompetansen som ble utviklet både innen GTL katalyse og Metal dusting.

– inGAP har bidratt sterkt til at vi nå har en mer komplett forståelse av Metal dusting. Vi vet mer om valg av materialer og prosessbetingelser for å motvirke den type korrosjon, sier Morten Rønnekleiv, tidligere styremedlem i inGAP og forskningsleder for Olje- og Gassforedling i Statoil.

Kunnskapen bidrar til bedre regularitet og driftssikkerhet i Statoils metanolanlegg på Tjeldbergodden, et anlegg i drift siden 1997 og Europas største med en kapasitet på 2500 tonn metanol pr. døgn.

– En ekstra driftsstans utenom de store planlagte revisjonsstansene representerer en stor ekstra kostnad. Kunnskapen vi har fått gjennom inGAP-prosjektet bidrar til at vi lettere unngår slike uønskede stanser. Nødvendig vedlikehold konsentreres til revisjonsstansene, og driften kan optimaliseres bedre med hensyn på prosessbetingelser og materialvalg i de mest utsatte korrosjonsområdene, sier han.

Rønnekleiv påpeker også at Statoil fikk en betydelig kompetanseheving i GTL prosjektet. Flere ble utdannet med doktorgrad og det ble mange publikasjoner.

Ett års tid før inGAP-prosjektet var ferdig, avviklet Statoil sin satsing på GTL. Dette var en strategisk beslutning i forretningen og hadde ikke noe med inGAP å gjøre.

ingap-lab
Eirini Zacharaki og Susmit Kumar i arbeid på inGAP-laben. Foto Håvard Simonsen, Faktotum Informasjon

– Det betyr at vi per i dag ikke har fått utnyttet GTL katalyseresultatene vi fikk gjennom inGAP direkte i vår egen forretning, men vi skal ikke undervurdere kompetansehevingen i de årene vi var med, samt overføringsverdi til andre prosjekter og teknologier, sier Rønnekleiv.

– Sammen er vi uslåelige

NTNU-professor Hilde Venvik påpeker at bakgrunnen for etableringen av inGAP var at de tunge katalysemiljøene skulle samarbeide og lære av hverandre i stedet for å konkurrere.

– Det har vært veldig vellykket. Vi har strukket oss etter hverandre og løftet oss faglig mange hakk. Sammen er vi nærmest blitt uslåelige på dette feltet, sier Venvik.

Hun påpeker også at prosjektet bidro til å øke innsikten i industriens utfordringer.

– Dette er noe annet enn oppdragsforskning. Vi studerte kjemien på en grunnleggende måte slik at vi kunne gjøre industriprosesser hos partnerne bedre, sier Venvik som også roser oppbygging av et unikt nettverk innen fagområdet.

Hun skal lede et nytt SFI, iCSI (Industrial Catalysis Science and Innovation for a competitive and sustainable process industry) som i noen grad er en oppfølging av inGAP siden både Kjemisk institutt UiO og noen av de andre inGAP-partnerne blir med.  Imidlertid kommer det også nye til, blant annet YARA.

– Det blir mindre fokus på naturgass som innsatsfaktor, særlig fordi Statoil har besluttet ikke å satse på dette feltet. iCSI vil handle mer om landbasert kjemisk industri, sier Venviks som ser for seg at det gjennom iCSI utvikles enda mer grunnleggende kjemisk innsikt, at det gir økt konkurransekraft og skapes innovasjon hos bedriftene som er med.

Hun påpeker også at inGAP har bidratt til økt synlighet internasjonalt, blant annet gjennom mye publisering og siteringer. Dette har igjen ført til at studenter og forskere søker seg til disse kompetansemiljøene. Venvik står også i spissen for en internasjonal konferanse innen naturgasskonvertering i Tromsø neste år, hvor inGAP-leder Unni Olsbye er hovedtaler.

– Innovasjon og nyutvikling

Sintef jobbet sammen med UiO et felles Gemini-senter, hvor det oppstod et ønske om et formalisert samarbeid på katalyse gjennom et SFI.

Vi ønsket å koordinere miljøene som jobbet med katalyse og en tettere interaksjon med industrien, sier konstituert konserndirektør Duncan Akporiaye i Sintef - som påpeker at SPUNG-prosjektet på 80-tallet dannet grunnlaget for det tunge fagmiljøet Norge har på naturgass.

– inGAP har faglig sett vært en viktig langsiktig satsing på katalyse, ved at det blant annet er utdannet mange PHDer og postdoc-er. Vi har også fått til innovasjon og nyutvikling i noen av prosjektene. Vi har fått på plass et fagmiljø med god kontakt med industrien, som har lagt sine problemstillinger på bordet – for deretter å utvikle løsninger i samarbeid med universitetene, sier Akporiaye som mener det kunne vært satt i gang enda flere innovasjonsprosjekter mot industrien.

– Vi fikk ikke utnyttet det fulle potensialet, men vi ser muligheter i for mer av det i det nye SFIet iCSI som skal ledes av NTNU, sier han.

Kontakt:

Professor Unni Olsbye ved Kjemisk institutt

Les også:

Forskerprofil av Unni Olsbye: Ga full gass for gull- fant UiO-66

Les også

Kan avføringen din avsløre deg?

Hva er det egentlig mulig å finne ut ved hjelp av en avføringsprøve, og er dette troverdig “inside information”?

Middelalderens leger ga diagnoser på bakgrunn av kroppens sekreter – som for eksemp