Bergius süreci
Süreç

Kömür ince bir şekilde öğütülür ve bir sıcak gaz akışı içinde kurutulur. Kuru ürün, işlemden geri dönüştürülen ağır yağ ile karıştırılır. Karışıma tipik olarak bir katalizör eklenir. Yıllar içinde, tungsten veya molibden sülfitler, kalay veya nikel oleat ve diğerleri dahil olmak üzere bir dizi katalizör geliştirilmiştir. Alternatif olarak, kömürde bulunan demir sülfitler, orijinal Bergius süreci olan işlem için yeterli katalitik aktiviteye sahip olabilir.
Karışım bir reaktöre pompalanır. Reaksiyon, 400 ve 500 °C ve 20 ila 70 MPa hidrojen basıncında gerçekleşir. Reaksiyon, ağır yağlar, orta yağlar, benzin ve gazlar üretir. Genel reaksiyon şu şekilde özetlenebilir:
Reaktörden hemen çıkan ürün, geleneksel bir hidro-muamele katalizöründen geçirilerek stabilize edilmelidir. Ürün akışı, naftenler ve aromatikler bakımından yüksek, parafinler bakımından düşük ve olefinlerde çok düşüktür. Farklı fraksiyonlar, kaliteli elde etmek için ileri işlemlere (kraking, yeniden biçimlendirme) geçirilebilir. Platformlama gibi bir işlemden geçilirse, naftenlerin çoğu aromatiklere dönüştürülür ve geri kazanılan hidrojen, sürece geri dönüştürülür. Platformlama'dan elde edilen sıvı ürün %75'in üzerinde aromatik içerecek ve 105'in üzerinde Research Octane Number (RON) olacaktır.
Genel olarak, doğrudan işleme beslenen girdi karbonunun yaklaşık %97'si sentetik yakıta dönüştürülebilir. Bununla birlikte, hidrojen üretiminde kullanılan herhangi bir karbon, karbondioksit olarak kaybolacak ve bu nedenle, işlemin genel karbon verimliliği azalacaktır.
Kömürden ve katalizörden kül ile karıştırılmış reaktif olmayan katran bileşiklerinin bir kalıntısı vardır. Kalıntı akışındaki karbon kaybını en aza indirmek için, düşük kül beslemesine sahip olmak gerekir. Tipik olarak kömür ağırlıkça <%10 kül olmalıdır. İşlem için gerekli hidrojen aynı zamanda kömürden veya kalıntıdan buharla reformasyon yoluyla üretilebilir. Tipik bir hidrojen talebi, ton kuru, külsüz kömür başına ~80 kg[kaynak belirtilmeli] hidrojendir. Genel olarak bu süreç, hidrojenasyona benzer. Çıktı üç seviyededir: ağır petrol, orta yağ, benzin. Daha fazla benzin elde etmek için orta yağ hidrojene edilir ve ağır yağ yeniden kömürle karıştırılır ve işlem yeniden başlar. Bu şekilde, ağır yağ ve orta yağ fraksiyonları da bu işlemde yeniden kullanılır.
Bergius'un çalışmasının en son evrimi, 1981-85 yılları arasında faaliyet gösteren Wilsonville AL'deki 2 aşamalı hidro sıvılaştırma tesisidir. Burada, ince öğütülmüş kömür ve geri dönüşüm verici çözücü kullanılarak ısı ve hidrojen basıncı altında bir kömür özütü hazırlandı. Kömür molekülü parçalandıkça, donör çözücüden H atomlarının emilmesiyle hemen stabilize olan serbest radikaller oluşur. Ekstrakt daha sonra ek hidrojenle beslenen, daha düşük moleküler ağırlıklı hidrokarbonlar oluşturan ve orijinal olarak kömürde bulunan kükürt, oksijen ve nitrojeni ayıran bir katalitik ebatlı yatak hidrokrakerine (H-Oil ünitesi) geçer. Sıvı ürünün bir kısmı, Aşama I'e döndürülen hidrojene verici çözücüdür. Sıvı ürünün bakiyesi, çeşitli kaynama aralığındaki ürünleri ve bir kül kalıntısını veren damıtma ile parçalanır. Küllü tortu, ek sıvı ürün ve reaksiyona girmemiş kömür ve ağır kalıntı içeren yüksek küllü bir malzeme veren bir Kerr-McGee CSDA ünitesine gider ve ticari bir tesiste prosesi beslemek için gereken H2'yi yapmak için gazlaştırılır. Tesise giren herhangi bir kömürün doğrudan gazlaşmasını önlemek için parametreler ayarlanabilir. Tesis konfigürasyonunun alternatif versiyonları L-C Fining ve/veya bir antisolvent deashing ünitesi kullanabilir. Donör çözücüdeki tipik türler, kaynaşmış halkalı aromatikler (tetrahidronaftalin ve yukarısı) veya benzer heterosiklelerdir.