Дом энергии - сайт об альтернативных источниках энергии, электростанциях и генераторах












Главная - источники энергии, альтернативная энергетика
Альтернативная энергетика
Промышленная энергетика
Бытовые традиционные источники энергии
Выгодная утилизация
Производство и использование электроэнергии
Справочник электрика
Проект морской, волновой гидроэлектростанции - Сильвестров Б.В.
Альтернативная энергетика, установки альтернативной энергии - Татауров О.Л.
Геотермальная энергия
Гибридные системы
Биотопливо
Газовое топливо
Разработки
Будущее энергетики
Техногенные катастрофы, первая помощь
Производство тепловой и электрической энергии из тепла окружающей среды - Демчишин А.А.
Газификация конденсированных топлив - Копытов В.В.
 
  • Газификация в истории
  •  
  • Процесс газификации конденсированных топлив
  •  
  • Преимущества газификации конденсированных топлив
  •  
  • Сырье для газификации конденсированных топлив
  •  
  • Газификации конденсированных топлив, химический состав
  •  
  • Газификации конденсированных топлив, химические реакции
  •  
  • Фитомасса - альтернативный источник энергии
  •  
  • Схема генерирования электричества путём газифиикации фитомассы
  •  
  • Газификация твердого топлива и экология
  •  
  • Химическая реакция получения синтетического бензина
  •  
  • Схема производства синтетического бензина из угольного кокса
  •  
  • Развитие технологий синтеза топлива в России
  •  
  • Технологии синтеза топлива
  •  
  • Развитие технологий подземной газификации
  •  
  • Описание технологии подземной газификации
  •  
  • Газоэнергетические комплексы, безлюдная выемка угля
  • Способ создания торнадо и электростанция на его основе
    Контакты
    Промышленные технологии
    Публикации и комментарии по теме эко дом от наших пользователей




    Технологии синтеза топлива

    Во всем мире получили признание отечественные технологии газификации углей и последующего получения искусственного топлива с применением селективных цеолитных катализаторов, разработанные в это время учёными Московского института горючих ископаемых совместно с Институтом органической химии АН СССР.
    В ЮАР с 1983 г. по наши дни действуют три завода компании «Сасол» с суммарной производительностью около 33 млн. т/год по углю или 4,5 млн. т в год по жидким моторным топливам. В основу технологии положена газификация угля по методу Пурги под давлением с последующим синтезом углеводородов по методу Фишера-Тропша.
    При этом, исходя из опыта работы промышленного предприятия в южно-африканском городе Сасолбурге, из трёх вариаций на тему синтеза Фишера-Тропша (процесс во взвешенном слое порошкообразного катализатора по способу фирмы «Келлог», высокопроизводительный синтез на стационарном железном катализаторе по способу Рурхеми-Лурги и жидкофазный синтез по способу Rheinpreufien-Koppers) только первый и частично второй, приемлемы для получения моторных топлив в промышленных масштабах.
    В настоящее время промышленная переработка твёрдых каустобиолитов с целью получения моторных искусственных топлив и химических продуктов осуществляется в ограниченном объёме.
    Вместе с тем, в связи с постоянным ростом цен на нефть, сокращением её запасов, высокими затратами на разведку новых месторождений и сложной, экологически небезопасной доставкой нефти в Европу, Северную Америку и Японию, во многих странах мира продолжают проводиться научно-исследовательские и опытно-промышленные работы по совершенствованию процессов гидрогенизационной переработки и газификации углей с целью получения синтетического жидкого топлива. В частности, такие работы ведутся в ЮАР, Китае, США, Германии, Японии, Австралии, Индонезии, Филиппинах, Польше, Украине и других странах.
    С 2004 г. в рамках Энергетической Хартии Европейского Союза ведётся диалог по вопросу развития альтернативных видов жидкого моторного топлива, прежде всего, биотоплив и синтетических  искусственных топлив, произведённых из газообразного и твёрдого углеродсодержащего сырья.
    Чаще всего в качестве твёрдого сырья для получения жидкого синтетического топлива рассматривают уголь. Уголь представляет собой твёрдое ископаемое топливо с молярным отношением содержания водорода к углероду равным примерно 0,8. Для сырой нефти этот коэффициент составляет 1,3 ... 1,9; для бензина и дизельного топлива - примерно 2. Чтобы преобразовать уголь в жидкое топливо, необходимо ввести в его структуру недостающий водород. Это можно осуществить методом пиролиза или (что более эффективно) методами прямого или непрямого сжижения (либо их сочетанием).
    При прямом сжижении происходит растворение угля в насыщенном водородом растворителе при высокой температуре и давлении. Затем осуществляют гидрокрекинг с использованием катализаторов. Полученные нефтепродукты требуют рафинирования перед поступлением на рынок. Недостатками метода являются высокие эксплуатационные издержки и более высокий уровень выбросов СО2. Данный метод считается более эффективным по сравнению с методом непрямого сжижения (общая энергоэффективность - 60 ... 70%) и выбран, в частности, китайской компанией «Shenhua» для своих новых проектов в данной сфере. Одностадийный метод прямого сжижения апробирован на экспериментальном заводе производительностью 150 тонн в день в городе Кашима (Япония).
    При непрямом сжижении на первой стадии переработки происходит газификация угля водяным паром для получения синтез-газа (смеси водорода и монооксида углерода). После удаления сернистых соединений и частиц синтетический газ участвует в реакции с применением катализатора при относительно низком давлении и температуре. Состав конечных продуктов зависит от типа реакции и катализатора. Для метода непрямого сжижения характерно получение ультрачистого топлива.
    Этот метод очень подходит для целей улавливания и хранения углерода, хотя процесс менее эффективен (общая энергоэффективность - примерно 40%) и обеспечивает получение искусственного топлива с меньшей теплотворной способностью. Эта технология является коммерчески апробированной и используется в настоящее время южноафриканской компанией «Sasol».
    Каталитический двухстадийный метод сжижения на основе гидрогенизации угля («H-coal technology»), апробирован на экспериментальном заводе производительностью 6 тонн в день в Вилсонвилле (США).
    Жидкостная экстракция и двухстадийный процесс сжижения угля проверен на опытном заводе производительностью 2,5 тонн в день в городе Пойнт оф Эйр (Великобритания).
    Сжижение бурого угля в две стадии ведётся на экспериментальном заводе производительностью 50 тонн в день в Морвелле, Австралия.
    Еще одной, пока потенциальной альтернативой, может стать метод (по которому подана заявка на патент), разработанный корпорацией «Global Resource Corporation» (США). В этом процессе используются микроволны определённой частоты для получения нефтепродуктов из различных углеводородов. Ожидается, что этот процесс обеспечит снижение затрат и уровней выбросов СОг, но это еще предстоит доказать в ходе крупномасштабного применения.
    Основными компаниями, обладающими передовыми технологиями сжижения угля, являются Cheveron, General Electric, Lurgi, ExxonMobil, Sasol и Shell.
    В принципе синтетическое топливо можно производить также наряду с электроэнергией на заводах комбинированного цикла комплексной газификации (Integrated Gasification Combined Cycle, IGCC). Этот процесс также называют «сопроизводством» или «полигенерированием».
    Исследования по гидрогенизации углей широко проводятся в Австралии, Великобритании, Германии, Испании, Индонезии, Колумбии, Китае, Пакистане, Японии, Польше и США.
    Так, в США фирмами «Exxon», «Gulf Oil Corp.», «Pittsburgh and Midway Coal Mining» и другими отработана технология гидрогенизации угля под давлением 20 МПа с рециркулирующим пастообразователем - донором водорода в присутствии суспендированного алюмокобальтмолибденового катализатора — процесс «Сольвент Рифайнинг Коал (SRC)», а также модификация процесса «Hydrocarbon Oil (H-Oil)» — процесс «Hydrocarbon Coal (H-Coal)», реализованный фирмой «Hydrocarbon Research», некаталитический процесс «Эксон Донор Сольвент (EDS)» и др. Сообщалось также о начале строительства установки по переработке 1 500 т угля в сутки в штате Огайо.
    Здесь уместно заметить, что прямая деструктивная гидрогенизация (наряду с газификацией и последующим применением технологии Фишера-Тропша) была и остаётся весьма перспективным методом получения жидких углеводородов (моторных топлив, масел и смазок, а также сырья для последующего органического синтеза) из углей и других твёрдых каустобиолитов. Метод же газификации конденсированных горючих ископаемых, прежде всего того же угля, в настоящее время является практически единственным экономически приемлемым промышленным методом производства водорода, необходимого для гидрогенизации.
    В Китае в конце 2008 г. - начале 2009 г. сдана в эксплуатацию 1-я очередь крупного завода по газификации углей с последующим синтезом моторных топлив по методу Фишера Тропша.
    «Шеньхуа Групп», одна из крупнейших угольных компаний Китая, приобрела 80% акций Исследовательского центра по ожижению угля. Центр предназначен для разработки технологии переработки угля в дизельное топливо, бензин и другие нефтепродукты. Правительство КНР поддерживает создание технологии, которая может быстро увеличить поставки нефтепродуктов на внутренний рынок страны, если импорт нефти сократится или цены на неё возрастут. В настоящее время Китай является вторым после США импортёром нефти.
    В Германии (г. Цайц) методом прямой гидрогенизации перерабатывается примерно 0,5 млн. т в год смолы полукоксования углей в компоненты моторных топлив, смазочные масла и парафин.
    На немецком же опытно-промышленном предприятии в г. Боттропе переработано в жидкие продукты более 350 тыс. т углей различных месторождений Германии (Gesamtmenge, Westernholt-Kohle, Prosper-Kohle), а также опробованы угли США и Австралии (Иллинойс № 6, Вайоминг, Западная Дакота и др.). Там применяют модифицированный метод Бергиуса.
    Польские Институт химической переработки угля, Научно-технический университет, Институт экономики минеральных и энергетических ресурсов; Институт экономики Польской Академии наук и Силезский технологический университет участвуют в исследованиях по вопросам угольных технологий, включая газификацию и сжижение.
    Крупнейшая угольная компания Польши «Копальня Венгловы» (KB) приступила к разработке проекта завода по получению жидкого топлива и химических продуктов из угля. Стоимость строительства завода оценивается в 645 млн. дол. США. Пуск завода в эксплуатацию намечен на 2012 г. Согласно проекту 1 л бензина из угля будет стоить в два раза дешевле нынешних цен. Ежегодно завод будет перерабатывать 5 млн. т угля. По мнению польских специалистов, комбинированное производство синтетических моторных топлив, метанола и электроэнергии сделают данный завод экономически эффективным без особых стимулирующих мер. Основные же риски связывают с вопросами регулирования, т.к. в настоящее время подобные заводы относятся к химической промышленности, в которой существуют, например, отличные от энергетики нормы выбросов парниковых газов, в частности углекислого газа СОг.
    В «Стратегии развития угледобывающей промышленности в Польше на период 2007 ... 2015 гг.» признается важность угледобывающей промышленности для Польши и предусматривается осуществление значительных инвестиций в этот сектор. Стратегия предусматривает также проведение серьёзной оценки возможных вариантов производства синтетического газа и жидкого искусственного топлива. Предполагается, что правительство будет способствовать применению соответствующих технологий. Меры стимулирования, предусмотренные политикой польского правительства, включают кредитные гарантии, инвестиционные налоговые скидки и субсидирование синтетического топлива посредством снижения акцизных сборов.
    В Казахстане ведется строительство Приозёрского экспериментального углехимического комплекса по переработке 65 тыс. т в год каражиринского угля в жидкое топливо и другие продукты топливного назначения. Разработка проекта осуществлена НИИ новых химических технологий и материалов (г. Алматы), Институтом органического синтеза и углехимии (г. Караганда) и проектно-конструкторским институтом ДТП ГНПОПЭ «Казмеханобр». Комплекс рассчитан на получение в год 9 000 т бензина, 16 000 т низкосернистого (S < 0,05%) дизельного топлива и 40 000 т угольных брикетов для отопления жилых домов.
    В Эстонии жидкие продукты получают из смол газификации / пиролиза прибалтийских сланцев. К 2016 г. эстонский концерн «Eesti Energia» планирует увеличить производство жидкого топлива с нынешних 200 тыс. т. до 1 млн. т (20 тыс. баррелей в день). К этому году «Eesti Energia» и финско-германская инжиниринговая фирма «Outotec» планируют на основе технологии «Enefit-280» запустить в эксплуатацию новый завод по производству сланцевого масла. Завод будет перерабатывать 2,26 млн. т сланца в год производить 290 тыс. т сланцевого масла (20 тыс. баррелей масла в сутки) и 75 млн. м3 полукоксового газа. Сланцевое масло будет подвергаться глубокой химической переработке и, в результате, на эстонских заводах будет выпускаться лёгкое топочное масло, дизельное топливо и бензин сырец.
    Кроме того «Eesti Energia» приобрел участок залежей сланца в штате Юта (США). Этот штат обладает самыми богатыми залежами сланца в США, из которых можно получить 3 млн. баррелей жидкого топлива. Эстонский концерн предполагает к 2016 г. построить завод по переработке сланца производительностью 50 тыс. баррелей в сутки. Прежде всего, из американских горючих сланцев планируется производить дизельное топливо.
    В России жидкие углеводороды производят из смол полукоксования каменного угля Черемховского месторождения. В последние два десятилетия в ИОХ им. Н.Д. Зелинского РАН, ИНХС им. А.В. Топчиева РАН, ОИВТ РАН и в других российских научно-исследовательских институтах были предложены и опробованы с положительными результатами новые каталитические системы на основе соединений кобальта и железа, позволяющие повысить селективность синтеза Фишера-Тропша и выход моторных искусственных топлив.







    Анонсы

    Экодом - экологически безопасный дом
    _____________________

    ! - При использовании материала активная гиперссылка на сайт обязательна.

    _____________________

    Рекламный блок.


    _____________________

    Приглашаем к сотрудничеству в области альтернативных источников энергии. Если у Вас есть вопросы, замечания, либо Вы можете предложить идею, проект, разработку по теме сайта, пишите по адресу: mail@dom-en.ru


    _____________________




    Rambler's Top100 Яндекс цитирования

    © 2007 - 2017 * Москва, Привольная улица, 65/32 *


    Memory: 0 Kb. Time: 0,0209 sec.