Производство синтетической нефти из угля в России
В Челябинской области разработчики создали инновационную технологию переработки угля для получения дешевой синтетической углеводородной смеси, которая является аналогом нефти. Первые установки мини-заводов по производству синтетического жидкого топлива уже смонтированы и запущены в КНДР. На уникальном предприятии в Миассе побывал собственный корреспондент sibnovosti.ru из Челябинска.Уникальная технология обработки угля и угольной пыли уже применяется на стекольном заводе в городе Нампо (КНДР). Мощность мини-завода позволяет изготавливать до 15 тонн в сутки синтетической нефти. Производство искусственного «черного золота» обходится в несколько раз дешевле переработки природного топлива.
Сама технология перевода твердого угля в «жидкое топливо» не требует серьезных вложений.
Поэтому разработка южноуральских инженеров сразу привлекла внимание российских и зарубежных бизнесменов. Спектр применения продукции мини-заводов не имеет границ.
Над реализацией проекта трудятся специалисты компаний сразу из трех городов. ООО «ПРОМСИНТЕЗ» (г. Миасс Челябинской области) отвечает за разработку технической документации, изготовление и поставку комплектующих, ведет все договорные отношения с заказчиками.
Предприятие ООО «Квант» (г. Новокузнецк Кемеровской области) отрабатывает технологии, изготавливает электроразрядную установку, проводит сборку и заводские испытания комплекта, также пусконаладочные работы. ООО « НПО СПб ЭК» (г. Санкт-Петербург) — является технологическим партнером, отвечает за продвижение, тиражирование разработки и активное внедрение ее на промышленных предприятиях нашей страны и за рубежом.
«Уже разработано технико-экономическое обоснование на оборудование мини-завода по производству из угля дизельного топлива мощностью до 100 тонн в сутки для собственных технологических нужд объектов угледобычи ООО «Промугольсервис» (г.
Новокузнецк). Начаты работы по разработке проекта по автономному отоплению, энергоснабжению и обеспечению ГСМ агрокомплекса в Алтайском крае. Сейчас идут активные переговоры с представителями ЮАР, где есть богатые угольные месторождения.
Главное отличие нашего проекта от существующих способов переработки углей заключается как раз в значительном снижении удельных затрат, стоимости оборудования за счет исключения процессов, протекающих при высоких температурах и давлениях, исключении каталитических реакций. Технология гораздо дешевле и проще. Нет необходимости строить целые заводы с гигантским производственным циклом, нести огромные расходы.
Из аналога нефти можно выделить аналоги бензина, дизтоплива и мазута. Причем себестоимость синтетического горючего, по нашим расчетам, втрое меньше получаемого обычным путем«, — рассказывает Игорь Якупов, заместитель директора ООО «ПРОМСИНТЕЗ» (г. Миасс Челябинской области).
«Рецепт» изготовления нефтепродуктов из угля выглядит так: на переработку подается измельченный уголь (или угольная пыль), где в установке он смешивается с водой и тяжелым нефтяным осадком (ТНО).
Затем смесь обрабатывается, после чего специальная суспензия подаётся насосом на установку электрогидроударной импульсной обработки, с напряжением до 60 000 В (этот новый промышленный способ воздействия на смеси с помощью электрических импульсов).
На выходе получается нефтеподобный продукт плотностью 0,95-0,96 г/см3. Для получения товарной нефти из него отделяются вода и угольный остаток. А выделенная углеводородная фракция СУН (синтетическая угольная нефть) разгоняется на конечный продукт: бензин, дизельное топливо, мазут и т.д.
Каждая установка мини-завода изготавливается с учетом требований заказчика. Берутся во внимание и свойства применяемого угля. Поэтому прежде проводятся исследования природного ископаемого. Уже на «месте» собирается «компактный» завод по производству нефтепродуктов. Специалисты проводят пуско-наладочные работы. В зависимости от требований предприятия, на выходе, после обработки угля, получается топливо от мазута до бензина.
«Низкобюджетный мобильный мини-завод применим даже в условиях Крайнего Севера, куда горючее приходится везти за тысячи километров.
Такие установки, возможно, применять и для утилизации угольных шламов, отвалов. Таким образом, мы решаем две задачи: производство дешевого топлива и исключаем вредное воздействие на экологию. В первую очередь, мы стремились создать установку, комфортную и финансово доступную для среднего и малого бизнеса.
В рамках проведения саммитов ШОС и БРИКС, запланированных в 2020году, наша компания рассчитывает на активное привлечение партнеров из стран Африки и Индии. Ведь именно Индия сегодня занимает второе место в списке стран по добыче угля«, — отметил Игорь Якупов.
Нефть и уголь против климата планеты. Что дальше?
Уголь и нефть – самые «грязные» источники энергии с точки зрения экологии. Но они – наше все. Солнечные батареи – игрушки Европы, для сурового российского климата они не годятся… Или это всего лишь стереотип? Насколько прочно мы сидим на «нефтяной игле»? Куда движется мир? И есть ли светлое «зеленое» будущее у российской энергетики?Разбираемся вместе с Михаилом Юлкиным, генеральным директором АНО «Центр экологических инвестиций», экспертом Международного центра устойчивого энергетического развития под эгидой ЮНЕСКО, членом Комиссии Международной торговой палаты (ICC Russia) по экономике изменения климата и устойчивому развитию.
– Что такое «ископаемое топливо» и как оно связано с глобальным изменением климата?
Нужно понимать, что климат меняется всегда. Но изменение климата, которое мы наблюдаем сегодня (его еще называют «глобальное потепление»), связано с деятельностью человека. Мы выбрасываем в атмосферу так много парниковых газов – углекислого газа, метана, закиси азота и др., – что они влияют на температуру атмосферы Земли. Для выработки всех видов энергии мы сжигаем ископаемое топливо. Когда нам нужно выработать электрическую или тепловую энергию, мы, как правило, сжигаем природный газ или уголь. Если нам нужно заставить двигаться автомобиль, мы сжигаем продукты переработки нефти. Тот элемент, который там горит, – это углерод. И когда он горит, он превращается в CO2 (углекислый газ), один из парниковых газов. Поэтому главным образом с использованием ископаемого топлива и связано нынешнее глобальное потепление.
Добыча ископаемого топлива тоже сопряжена с выбросами.
Например, когда вы добываете уголь в шахтах, образуется метан, часть которого попадает в атмосферу. А метан – в десятки раз более опасный парниковый газ, чем углекислый газ. Он образуется и при добыче нефти: есть такое понятие, как «попутный нефтяной газ». Его либо сжигают там же на факелах, либо как-то используют в производственном процессе. При сжигании на факелах в атмосферу выбрасывается углекислый газ и большое количество метана.
– Насколько экономика России зависит от добычи углеводородов и каких именно?
Российская экономика основана на так называемой «природно-ресурсной модели», то есть на извлечении экономической ренты из запасов органического ископаемого топлива. По объему экспорта углеводородов Россия занимает первое место в мире. А экспорт – это существенная часть нашего ВВП (валового внутреннего продукта
Россия экспортирует примерно 70% добытой нефти – в сыром виде или в виде нефтепродуктов – и примерно половину угля и газа. А отсюда по цепочке тянутся все другие отрасли: нефтесервисные компании, компании, которые производят и поставляют трубы для нефтепроводов, железная дорога, для которой перевозка угля – едва ли не главный вид хозяйственной деятельности. Кроме того, на это «накручиваются» разные налоги: налог на добычу полезных ископаемых, экспортные пошлины, акцизы на продажу бензина населению. В итоге получается, что добыча органических ископаемых видов топлива крайне важна для российской экономики.
– Есть ли в таком случае у России возможность перейти на альтернативную «зеленую» энергетику?
Реализуя договоренности, достигнутые в Париже в 2015 году (в рамках Парижского соглашения по климату–прим. ред.), мир активно движется в сторону декарбонизации – отказа от ископаемого топлива. Соответственно, Россия как главный его поставщик рискует потерять существенный объем экспорта.
Значит, нам нужно переходить на другие виды продукции. Что это может быть? Прежде всего, «зеленая» энергия. У нас в арсенале есть практически все ее виды. Солнечную энергию можно получать не только в европейской части страны, но и в Сибири, на Алтае, в Якутской области. Ветровая энергетика может развиваться в районе северных морей: на Баренцевом море едва ли не лучшая в Европе роза ветров. Гидроэнергия: мы почти не занимаемся сегодня энергией приливов и отливов, а на северах есть возможность для создания таких мощностей. И, мне кажется, сегодня это гораздо более перспективное направление, чем атомная энергетика.
Помимо «зеленой» энергии, Россия может поставлять в мир и оборудование, технологии для ее производства. Например, компания «Хевел», производящая солнечные панели, уже вполне конкурентоспособна на мировом уровне. Причем солнечные панели совершенствуются очень быстро, и потенциально это огромный рынок, гораздо более устойчивый и перспективный, чем рынок углеводородов.
Также сегодня активно развиваются технологии, которые позволяют использовать водород как агент хранения и транспортировки энергии.
– Пандемия коронавируса заставила страны сократить добычу нефти. Есть ли риск, что через какое-то время начнется компенсация?
Если мировая экономика будет восстанавливаться путем возврата к той точке, из которой она свалилась в кризис, то компенсация произойдет. Потребление нефти вырастет до прежнего уровня и даже выше. Но 
Но всякое изменение начинается с маленького шага. Есть простые вещи, которые может делать каждый: уходя, гасить свет, по возможности ездить общественным транспортом, а не личным, использовать вещи из возобновляемых материалов. Это касается и работы: если можно поставить систему, которая автоматически выключает свет, когда все ушли из офиса, – надо это сделать, и так далее. Это позволит человеку уменьшить свой собственный углеродный след и, главное, выработать привычку действовать с оглядкой: как мое поведение отражается на состоянии не только моем, но и планеты в целом.
Беседовала Наталья Захарова
Источник фото: pixabay.com, архив Михаила Юлкина
Могут ли действия одного человека позитивно влиять на глобальные процессы?
Могут! Если действуют много людей!
Присоединяйтесь ко всероссийскому онлайн-флешмобу «Изменение климата. Что делать?».
Узнайте, что можете сделать именно вы, чтобы снизить темпы климатических изменений и уменьшить масштаб их последствий.
Нефть и уголь
Нефть и угольНефть и уголь
| Химия нефтепродуктов | Химия угля |
| Газификация угля | Сжижение угля |
Химия нефтепродуктов
Срок нефть происходит от латинского стеблей петра , «камень» и олеум , «нефть». Он используется для описания широкого диапазон углеводородов, которые находятся в виде газов, жидкостей или твердых веществ под поверхностью Земля. Двумя наиболее распространенными формами являются природный газ и сырая нефть.
Газ природный представляет собой смесь легких алканов. Типичный образец
природный газ при его сборе у источника содержит 80% метана (CH 4 ), 7%
этан (C 2 H 6 ), 6% пропан (C 3 H 8 ), 4% бутан
и изобутан (C 4 H 10 ) и 3% пентанов (C 5 H 12 ).
Углеводороды C 3 , C 4 и C 5 удаляют перед
газ продан. Таким образом, товарный природный газ, поставляемый потребителю, является, прежде всего,
смесь метана и этана. Пропан и бутаны, извлеченные из природного газа,
обычно сжижается под давлением и продается как сжиженный нефтяной газ ( СНГ ).
Природный газ был известен в Англии еще в 1659 году. Но он не заменил угольный газ в качестве важным источником энергии в Соединенных Штатах до окончания Второй мировой войны, когда сеть построено газопроводов. К 1980 году годовое потребление природного газа выросло до более 55 000 миллиардов кубических футов, что составляет почти 30% от общего объема энергии в США. потребление.
Первая нефтяная скважина была пробурена Эдвином Дрейком в 1859 году., в Титусвилле, Пенсильвания. Он произвел
до 800 галлонов в сутки, что намного превышает потребность в этом материале. К 1980 г.
потребление нефти достигло 2,5 миллиардов галлонов в день.
Около 225 миллиардов баррелей
нефти были добыты нефтяной промышленностью между 1859 и 1970 гг. Еще 200 млрд.
баррелей было произведено в период с 1970 по 1980 год. Общие доказанные мировые запасы сырой нефти
в 1970 г. оценивались в 546 млрд баррелей, возможно, еще от 800 до 900 млрд баррелей.
баррелей нефти, которые еще предстоит найти. Нефти потребовалось 500 миллионов лет.
под земной корой для накопления. При нынешнем уровне потребления мы могли бы
исчерпать мировые запасы нефти к 200-летию первой нефтяной скважины.
Сырая нефть представляет собой сложную смесь, содержащую от 50 до 95% углеводородов
по весу. Первый шаг в переработке сырой нефти включает разделение нефти на различные
углеводородные фракции перегонкой. Типовой набор нефтяных фракций приведен в
таблицу ниже. Поскольку существует ряд факторов, влияющих на температуру кипения
углеводородов, эти нефтяные фракции представляют собой сложные смеси. Более 500 различных
углеводороды идентифицированы, например, в бензиновой фракции.
Нефтяные фракции
| Дробь | Диапазон температур кипения ( o С) | Количество атомов углерода | ||
| природный газ | < 20 | С 1 по С 4 | ||
| петролейный эфир | 20 — 60 | С 5 по С 6 | ||
| бензин | 40 — 200 | C 5 по C 12 , но в основном C 6 по C 8 | ||
| керосин | 150 — 260 | в основном от C 12 до C 13 | ||
| жидкое топливо | > 260 | C 14 и выше | ||
| смазочные материалы | > 400 | C 20 и выше | ||
| асфальт или кокс | остаток | полициклический |
Около 10% продукта перегонки сырой нефти составляет фракция, известная как прямогонная бензин , который служил удовлетворительным топливом в первые дни
двигатель внутреннего сгорания.
По мере развития автомобильного двигателя он становился все мощнее.
за счет увеличения степени сжатия. Современные автомобили работают при степени сжатия примерно 9:1.
Это означает, что бензино-воздушная смесь в цилиндре сжимается в девять раз.
до того, как он загорится. Прямогонный бензин сгорает неравномерно в двигателях с высокой степенью сжатия,
создавая ударную волну, которая заставляет двигатель «стучать» или «гудеть». Как
нефтяная промышленность созрела, она столкнулась с двумя проблемами: увеличить выход бензина
с каждого барреля сырой нефти и снижение склонности бензина к детонации при
сгорел.
Зависимость между детонацией и структурой углеводородов в бензине сводятся к следующим общим правилам.
- Алканы с разветвленной цепью и циклоалканы сгорают более равномерно, чем алканы с прямой цепью.
- Короткие алканы (C 4 H 10 ) горят более равномерно, чем длинные алканы (C 7 H 16 ).
- Алкены горят более равномерно, чем алканы.
- Ароматические углеводороды горят более равномерно, чем циклоалканы.
Наиболее часто используемым показателем способности бензина гореть без детонации является его октановое число . номер . Октановые числа сравнивают склонность бензина к детонации. тенденция смеси двух углеводородов гептан и 2,2,4-триметилпентан, или изооктан до ст. Гептан (C 7 H 16 ) представляет собой длинную линейную цепь. алкан, который горит неравномерно и сильно стучит. Сильно разветвленный алканы, такие как 2,2,4-триметилпентан, более устойчивы к детонации. Бензины, которые соответствуют смеси 87% изооктана и 13% гептана, получают октановое число 87.
Существует три способа сообщения октановых чисел. Измерения выполняются на высокой скорости и
высокая температура сообщается как моторных октановых чисел . Измерения, проведенные под
относительно мягкие условия двигателя известны как октановых чисел по исследовательскому методу.
Дорожный указатель Октановые числа , указанные на бензонасосах, являются средними из этих двух. Дорожный указатель
Октановые числа для некоторых чистых углеводородов приведены в таблице ниже.
Октановые числа углеводородов
| Углеводород | Индекс дорожного движения Октановое число | |
| Гептан | 0 | |
| 2-метилгептан | 23 | |
| Гексан | 25 | |
| 2-метилгексан | 44 | |
| 1-гептен | 60 | |
| Пентан | 62 | |
| 1-пентен | 84 | |
| Бутан | 91 | |
| Циклогексан | 97 | |
| 2,2,4-триметилпентан (изооктан) | 100 | |
| Бензол | 101 | |
| Толуол | 112 |
К 1922 году был открыт ряд соединений, способных повышать октановое число.
бензина. Добавление всего 6 мл тетраэтилсвинца (показано на рисунке ниже) к
галлон бензина, например, может повысить октановое число на 15-20 единиц. Этот
Открытие привело к получению первого «этилового» бензина и позволило
промышленность по выпуску авиационных бензинов с октановым числом выше 100.
Другим способом повышения октанового числа является термический риформинг . В
высокие температуры (500-600°С) и высокое давление (25-50 атм), алканы с прямой цепью
изомеризуются с образованием разветвленных алканов и циклоалканов, повышая тем самым октановое число
бензина. Проведение этой реакции в присутствии водорода и катализатора, такого как
смесь кремнезема (SiO 2 ) и оксида алюминия (Al 2 O 3 ) приводит к каталитический риформинг , позволяющий производить бензин с еще более высоким октановым числом
числа. Термический или каталитический риформинг и добавки к бензину, такие как тетраэтилсвинец
повысить октановое число прямогонного бензина, полученного при перегонке
сырой нефти, но ни один из процессов не увеличивает выход бензина из барреля нефти.
Данные таблицы нефтяных фракций позволяют предположить, что мы может увеличить выход бензина за счет «крекинга» углеводородов, которые в конечном итоге в керосиновой или мазутной фракциях на более мелкие куски. Термический крекинг был обнаружен еще в 1860-х гг. При высоких температурах (500С) и высоких давлениях (25 атм), длинноцепочечные углеводороды распадаются на более мелкие части. Насыщенный C 12 например, углеводород в керосине может разбиться на два фрагмента C 6 . Поскольку общее число атомов углерода и водорода остается постоянным, один из продукты этой реакции должны содержать двойную связь С=С.
Присутствие алкенов в бензинах термического крекинга повышает октановое число (70)
по сравнению с прямогонным бензином (60), но и дает термически крекинговый
бензин менее стабилен при длительном хранении. Таким образом, термический крекинг был заменен
по каталитическому крекингу , в котором вместо высоких температур используются катализаторы
и давления для расщепления углеводородов с длинной цепью на более мелкие фрагменты для использования в бензине.
Около 87% сырой нефти перерабатывается в 1980 пошли на производство топлива, такого как
бензин, керосин и мазут. Остальное пошло на нетопливные цели, такие как нефть.
растворители, промышленные смазки и парафины или в качестве исходных материалов для синтеза нефтехимических продуктов .
Нефтепродукты используются для производства синтетических волокон, таких как нейлон, орлон и лавсан.
и другие полимеры, такие как полистирол, полиэтилен и синтетический каучук. Они также служат
в качестве сырья при производстве хладагентов, аэрозолей, антифризов, моющих средств,
красители, клеи, спирты, взрывчатые вещества, гербициды, инсектициды и репелленты.
Н 2 выделяющиеся при превращении алканов в алкены или при превращении циклоалканов
превращенные в ароматические углеводороды, могут быть использованы для получения ряда неорганических
нефтехимические продукты, такие как аммиак, нитрат аммония и азотная кислота. В результате большинство
удобрения, а также другие сельскохозяйственные химикаты также являются нефтехимическими.
Химия угля
Уголь можно определить как осадочную горную породу, которая горит. Он был сформирован разложение растительного вещества, и это сложное вещество, которое можно найти во многих формы. Уголь делится на четыре класса: антрацит, битуминозный, полубитуминозный и лигнит. Элементный анализ дает эмпирические формулы, такие как C 137 H 97 O 9 NS для каменного угля и C 240 H 90 O 4 NS для высокосортных антрацит.
Уголь антрацит представляет собой плотную твердую породу угольно-черного цвета с металлическим оттенком.
блеск. Он содержит от 86% до 98% углерода по весу и горит медленно, с бледным оттенком.
синее пламя и очень мало дыма. Каменный уголь или мягкий уголь содержит от
69% и 86% углерода по весу и является наиболее распространенной формой угля.
Полубитумный
уголь содержит меньше углерода и больше воды и поэтому является менее эффективным источником
нагревать. Бурый уголь , или бурый уголь, очень мягкий уголь, содержащий до 70%
вода по весу.
Общее потребление энергии в США за 1990 год составило 86 х 10 15 кДж. Из этого общего количества 41% приходилось на нефть, 24% на природный газ и 23% на уголь. Уголь уникален в качестве источника энергии в Соединенных Штатах, поскольку ни один из 2118 млрд. фунтов использовано в 1990 был импортирован. Кроме того, доказанные запасы настолько велики, что мы можем продолжать использовать уголь при таком уровне потребления не менее 2000 лет.
На момент написания этого текста уголь был самым экономичным топливом для отопления.
Стоимость угля, доставленного на физический завод Университета Пердью, составила 1,41 доллара за миллион.
кДж тепловой энергии. Эквивалентная стоимость природного газа составила бы 5,22 доллара США и № 2.
мазут стоил бы 7,34 доллара. Хотя уголь дешевле природного газа и нефти, он
сложнее в обращении. В результате предпринимались давние попытки превратить
угля в газообразное или жидкое топливо.
Газификация угля
Еще в 1800 году угольный газ производился путем нагревания угля в отсутствие
воздух. Угольный газ богат CH 4 и выделяет до 20,5 кДж на литр газа.
сгорел. Угольный газ или городской газ ,
как было известно стало настолько популярным
что в большинстве крупных городов и во многих небольших поселках есть местная газовая станция, в которой
произведено, а газовые горелки были отрегулированы для сжигания топлива мощностью 20,5 кДж/л. Газ
фонари, конечно, со временем были заменены электрическими лампочками. Но угольный газ был еще
использовался для приготовления пищи и отопления, пока не стал использоваться более эффективный природный газ (38,3 кДж/л).
легко доступны.
Чуть менее эффективное топливо, известное как водяной газ , может быть получено взаимодействие углерода угля с водяным паром.
| C( s ) + H 2 O( г ) CO( г ) + H 2 ( г ) 900 11 | Н или = 131,3 кДж/моль rxn |
Водяной газ сгорает с образованием CO 2 и H 2 O с выделением примерно 11,2 кДж.
за литр потребляемого газа. Отметим, что энтальпия реакции получения воды
газ положительный, значит, эта реакция эндотермическая. В результате
Подготовка водяного газа обычно включает чередование струй пара и либо воздуха, либо
кислород через слой раскаленного угля. Экзотермические реакции между углем и кислородом
для производства CO и CO 2 обеспечивают достаточно энергии для проведения реакции между паром
и уголь.
Водяной газ, образующийся при реакции угля с кислородом и водяным паром, представляет собой смесь CO, CO 2 , и Н 2 . Отношение H 2 к CO может быть увеличено путем добавления воды в эту смесь, чтобы воспользоваться реакцией, известной как сдвиг водяного газа реакция .
| CO( г ) + H 2 O( г ) CO 2 ( г ) + H 2 ( г ) | Н или = -41,2 кДж/моль rxn |
Концентрация CO 2 может быть уменьшена реакцией CO 2 с углем при высоких температурах с образованием CO
| С( с ) + CO 2 ( г ) 2 CO( г ) | Н или = 172,5 кДж/моль rxn |
Водяной газ, из которого удален CO 2 , называется синтезом
газ , потому что его можно использовать в качестве исходного материала для различных органических и
неорганические соединения.
Он может быть использован в качестве источника H 2 для синтеза
аммиак, например.
N 2 ( г ) + 3 H 2 ( г ) 2 NH 3 ( г )
Его также можно использовать для производства метилового спирта или метанола.
CO( г ) + 2 H 2 ( г ) CH 3 OH( л )
Метанол затем можно использовать в качестве исходного материала для синтеза алкенов, ароматических соединений, уксусной кислоты, формальдегида и этилового спирта (этанола). Синтез-газ также может использоваться для производства метана или синтетического природного газа (СПГ).
CO( г ) + 3 H 2 ( г ) CH 4 ( г ) + H 2 O( г )
2 CO ( G ) + 2 H 2 ( G ) Ch 4 ( G ) + CO 2 ( G )
Сжижение угля
Первый шаг к получению жидкого топлива из угля включает производство
синтез-газ (CO и H 2 ) из угля.
В 1925 году Франц Фишер и Ганс Тропш
разработал катализатор, который превращал CO и H 2 при 1 атм и 250–300°C в
жидкие углеводороды. К 1941 году заводы Фишера-Тропша произвели 740 000 тонн нефти.
продукции в год в Германии.
Технология Фишера-Тропша основана на сложной серии реакций, в которых используется H 2 для восстановления CO до групп CH 2 , связанных с образованием длинноцепочечных углеводородов.
| CO( г ) + 2 H 2 ( г ) (CH 2 ) n ( l ) + H 90 042 2 О( г ) | Н или = -165 кДж/моль rxn |
Вода, полученная в результате этой реакции, соединяется с CO в реакции конверсии водяного газа с образованием форма H 2 и CO 2 .
| CO( г ) + H 2 O( г ) CO 2 ( г ) + H 2 ( г ) | Н или = -41,2 кДж/моль rxn |
Таким образом, общая реакция Фишера-Тропша описывается следующим уравнением.
| 2 CO( г ) + H 2 ( г ) (-CH 2 -) n ( l ) + CO 90 042 2 ( г ) | Н или = -206 кДж/моль rxn |
В конце Второй мировой войны технология Фишера-Тропша изучалась в большинстве индустриальные нации. Однако низкая стоимость и высокая доступность сырой нефти привели к снижение интереса к жидкому топливу из угля. Единственные коммерческие установки, использующие это технологии сегодня находятся в комплексе Sasol в Южной Африке, который использует 30,3 млн тонн угля в год.
Другой подход к жидкому топливу основан на реакции между CO и H 2 с образованием метанола, CH 3 OH.
CO( г ) + 2 H 2 ( г ) CH 3 OH( л )
Метанол может использоваться непосредственно в качестве топлива или может быть преобразован в бензин с
катализаторы, такие как цеолитный катализатор ZSM-5, разработанный Mobil Oil Company.
Поскольку предложение нефти становится меньше, а ее стоимость продолжает расти, постепенное можно наблюдать сдвиг в сторону жидкого топлива из угля. Принимает ли это форму вернуться к модифицированной технологии Фишера-Тропша, конверсии метанола в бензин, или другие варианты, только время покажет.
Органическая химия: строение и номенклатура углеводородов
Структура и номенклатура Углеводороды | Изомеры | Реакции алканов, алкенов и алкинов | Углеводороды | Нефть и уголь | Хиральность и оптическая активность
Периодический Таблица | Периодическая таблица | Глоссарий | Классные апплеты
Тематический обзор Gen Chem | Домашняя страница справки по общей химии | Поиск: сайт общей химии.
Производство нефти из угля в Германии
Производство нефти из угля в Германии
Скачать PDF
Скачать PDF
- Опубликовано:
Природа том 159 , страницы 158–159 (1947 г.)Цитировать эту статью
1334 доступа
2 Альтметрика
Сведения о показателях
Реферат
ДР. А. ПАРКЕР, директор по топливным исследованиям Департамента научных и промышленных исследований, выступая 23 января на тему «Нефть из угля в Германии» в Клубе топливных завтраков, заявил, что Германия разработала перед войной два синтетических процесса, гидрогенизацию и Фишера.
Процесс Тропша для производства нефти из угля, и многие крупные заводы были построены. Во время максимального производства в первые месяцы 1944, эти два процесса вместе давали нефть со скоростью почти четыре миллиона тонн в год. В качестве побочного продукта при производстве газа и кокса из угля был получен еще один миллион тонн. Количество, полученное из отечественной природной нефти, составляло всего около двух миллионов тонн. Природная нефть давала большую часть используемого смазочного масла, но процессы гидрогенизации давали почти весь высококачественный авиационный спирт. Синтетические процессы были намного дороже, чем природная нефть, но с политикой самообеспечения Германии стоимость не имела первостепенного значения. Было подсчитано, что при нынешних ценах на рабочую силу, уголь и другие материалы стоимость получения нефти из угля в Великобритании с помощью процессов, разработанных и применяемых в Германии, составила бы не менее двух шиллингов за галлон по сравнению с около шести пенсов за импортную нефть, исключая ввозные пошлины.