Substitute Natural Gas
Substitute Natural Gas, meestal afgekort tot SNG, ook wel Synthetic Natural Gas, is een algemene aanduiding voor aardgasvervangers die worden geproduceerd door middel van chemische processen. Bij biologische processen spreekt men van biogas. SNG kan van allerlei koolwaterstoffen worden gemaakt. In de regel gaat het dan om zware fracties uit de olieraffinage, steenkool of biomassa. Bij gebruik van biomassa noemt men het bio-SNG.
Productie van SNG vindt plaats via twee stappen die soms in meer of mindere mate worden geïntegreerd. In eerste instantie moet er door vergassing van het uitgangsmateriaal synthesegas worden geproduceerd. Het synthesegas bestaat uit een mengsel van koolstofmonoxide, koolstofdioxide, stoom en waterstof. Deze gassen bevinden zich in een evenwicht:
![{\displaystyle {\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightleftharpoons } {}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {CO} }}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/6788950bdc279e78f244b17421abe1e5dd15f2f9.svg)
Deze reactie wordt wel de water-gas-shift genoemd. Om de juiste koolstof/waterstofverhouding te krijgen kan extra stoom worden toegevoegd. Soms wordt in één stap een synthesegas geproduceerd wat al voor een groot deel uit methaan bestaat. Men noemt het dan meestal 'productgas'.
In de tweede stap wordt het methaan gevormd:
-
- en
![{\displaystyle {\mathrm {CO} {}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightleftharpoons } {}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}~\mathrm {O} }}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/30292e0ef5ed4d4110f80dd5098d864a16734389.svg)
![{\displaystyle {\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}4\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightleftharpoons } {}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}~\mathrm {O} }}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/10304b7d756792c6f2b49e56732f6d882ae09a71.svg)
Deze methanisering lijkt veel op het Fischer-Tropsch proces, alleen wordt in dit geval een hoog waterstofgehalte gehanteerd. Bij de productie van Fischer-Tropschbrandstoffen ontstaat ook een significant deel methaan als nevenreactieproduct, wat tot SNG kan worden opgewerkt. Dat is een vorm van warmte-krachtkoppeling. Het proces lijkt ook op de stoomreforming van aardgas, alleen streeft men er nu juist naar om het evenwicht zo veel mogelijk naar methaan te laten lopen, terwijl men bij reforming juist streeft naar de vorming van waterstof. Na productie moet het reactieproduct worden opgewerkt. Eventueel kan een deel van het reactieproduct worden teruggeleid om de opbrengst te verhogen.
De techniek van dit proces is nog in ontwikkeling, door onder meer het Energieonderzoek Centrum Nederland.