Synteesikaasut

Synteesikaasut (engl. synthesis gas, syngas) ovat kaasuseos, jonka pääaineina ovat hiilimonoksidi CO ja vety H2. Ne voivat sisältää myös hiilidioksidia CO2 sekä pienempiä määriä metaania CH4, typen N2 ja muita epäpuhtauksia. Synteesikaasut toimivat teollisuudessa tärkeänä välituotteena monien kemikaalien ja polttoaineiden raaka-aineena.

Tuotanto ja säätö tapahtuvat useilla päämenetelmillä. Höyryreformointi (steam reforming) on yleinen erityisesti luonnonkaasun käsittelyssä, jossa CH4 reagoi H2O:n kanssa tuottaen CO ja lisähappina H2a. Osittainen palaminen (partial oxidation) tuottaa CO:n ja H2:n yhdistämällä palamisreaktio pienessä määrässä O2:aa. Gasifikaatio soveltuu hiilelle, biomassalle tai jätteille: niissä hapen ja/tai ilman avulla tuotetaan CO ja H2, joita täydennetään vesihöyryllä ja vesihöyrymuutoksella (water-gas shift) säätämään H2/CO-suhdetta.

Käyttökohteet ovat monipuolisia. Syntetisoitu syngas ohjaa Fischer–Tropsch -syntesiä, jonka tuloksena muodostuu pitkäketjuisia hiilivedyjä ja syntettiluonteisia polttoaineita. Metanolin tuotanto hyödyntää CO:ta ja H2:ta, ja syngasia käytetään myös erilaisiin kemikaalien tuotantoprosesseihin sekä kaasusta nesteeksi (gas-to-liquids, GTL) ja hiilestä nesteeksi (coal-to-liquids, CTL).

Turvallisuus ja ympäristöaspektit liittyvät erityisesti CO:n myrkyllisyyteen ja syttyvyyteen sekä CO2-päästöihin. Siksi prosesseja kehitetään energiatehokkaammiksi ja mahdollisesti hiilineutraaleja CCS-tekniikoita hyödyntäviksi. Synteesikaasut pysyvät keskeisenä raaka-aineena modernissa kemianteollisuudessa ja polttoainetuotannossa.