Что такое синтетическое жидкое топливо

Синтетическое жидкое топливо

Полезное

Смотреть что такое «Синтетическое жидкое топливо» в других словарях:

синтетическое жидкое топливо — СЖТ Жидкая углеводородная смесь, получаемая из синтез газа, аналогичная по составу и свойствам топливам, получаемым из нефти и/или газового конденсата. [ГОСТ Р 53521 2009] Тематики переработка природного газа Обобщающие термины продукты… … Справочник технического переводчика

синтетическое жидкое топливо — смеси углеводородов, получаемые из бурых и каменных углей или сланцев деструктивной гидрогенизацией при 400 500°C и давлении 10 70 МПа, газификацией с последующим каталитическим превращением синтез газа при 180 260°C и 0,1 2,5 МПа или… … Энциклопедический словарь

синтетическое жидкое топливо — 44 синтетическое жидкое топливо: СЖТ: Жидкая углеводородная смесь, получаемая из синтез газа, аналогичная по составу и свойствам топливам, получаемым из нефти и/или газового конденсата. Источник: ГОСТ Р 53521 2009: Переработка природного газа.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СИНТЕТИЧЕСКОЕ ЖИДКОЕ ТОПЛИВО — горючее для двигателей внутр. сгорания. С. ж. т. получают синтезом из смеси водорода и оксида углерода, вырабатываемой из природных газов, угля и др. сырья (см. Газификация). В результате получают бензин с октановым числом 60 80, высококачеств.… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Синтетическое топливо — Сравнение синтетического топлива и обычного дизельного топлива. Синтетическое топливо заметно чище из за отсутствия серы и примесей … Википедия

Синтетическое топливо — искусственное жидкое углеводородное топливо для двигателей внутреннего сгорания, получаемое на базе переработки твёрдых горючих ископаемых (бурых и каменных углей, нефтяных сланцев, битуминозных песков). Большое развитие производство С. т.… … Энциклопедия техники

Топливо — горючие вещества, выделяющие при окислении (сжигании) тепловую энергию, используемую непосредственно в технологических процессах или преобразуемую в другие виды энергии. Делится на твёрдое (угли, горючие сланцы, торф), жидкое (продукты… … Словарь военных терминов

синтетическое топливо — синтетическое топливо — искусственное жидкое углеводородное топливо для двигателей внутреннего сгорания, получаемое на базе переработки твёрдых горючих ископаемых (бурых и каменных углей, нефтяных сланцев, битуминозных песков).Большое… … Энциклопедия «Авиация»

синтетическое топливо — синтетическое топливо — искусственное жидкое углеводородное топливо для двигателей внутреннего сгорания, получаемое на базе переработки твёрдых горючих ископаемых (бурых и каменных углей, нефтяных сланцев, битуминозных песков).Большое… … Энциклопедия «Авиация»

Источник

Синтетическое жидкое топливо в Германии: прошлый опыт и новые технологии

Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть фото Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть картинку Что такое синтетическое жидкое топливо. Картинка про Что такое синтетическое жидкое топливо. Фото Что такое синтетическое жидкое топливо

На территории Германии имеются нефтяные месторождения, однако их объем весьма ограничен. Вследствие этого страна серьезно зависит от поставок импортной нефти и нефтепродуктов, что может угрожать национальной безопасности. В отдаленном прошлом проблема зависимости решалась при помощи производства синтетических жидких топлив из доступного сырья. Теперь же технологии схожего назначения предлагаются для улучшения экологии.

Старые технологии

Поиски альтернативных способов получения жидкого топлива для замены нефтепродуктов начались в десятых годах XX в. Первую технологию, пригодную для массового использования, в 1913 г. предложил будущий нобелевский лауреат Фридрих Бергиус. Двумя годами позже он построил и запустил первый завод, использующий новый процесс. Впоследствии права на использование метода «бергинизации» приобрели более крупные предприятия.

Процесс Бергиуса предусматривал использование в качестве сырья угля или лигнита. Измельченное сырье перемешивалось с набором специальных добавок и катализаторов, и из него делали суспензию. Последняя перемешивалась с водородом, так же получаемым с использованием угля, а затем подавалась в химические реакторы, где поддерживались температуры до 450-485°C и давление до 500-700 атм.

На выходе образовывалась синтетическая сырая нефть – смесь газойля, дизельного топлива, нескольких газов и других компонентов. Такой промежуточный продукт затем перерабатывали, выделяя средние и тяжелые масла, бензин и газы.

Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть фото Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть картинку Что такое синтетическое жидкое топливо. Картинка про Что такое синтетическое жидкое топливо. Фото Что такое синтетическое жидкое топливо

В 1926 г. химики Франц Фишер и Ханс Тропш предложили альтернативную технологию, имевшую свои преимущества. Так, она позволяла использовать в качестве сырья как каменный, так и бурый уголь, имевшийся у Германии в больших количествах. К концу двадцатых т.н. процесс Фишера–Тропша был освоен разными предприятиями и давал стране необходимое топливо. При этом предлагались разные способы совершенствования технологии.

Процесс Фишера–Тропша начинался с выработки т.н. синтез-газа или водяного газа – смеси угарного газа и водорода. Его получали путем обработки измельченного угля перегретым водяным паром. Синтез-газ можно было получать и другими способами. Он мог сразу использоваться в двигателях внутреннего сгорания. Также путем смешения с другими веществами синтез-газ превращали в жидкое топливо. Технология позволяла получать разные виды горючего, но экономически оправданным был только синтетический бензин.

Процессы на практике

Процесс Бергиуса использовался в промышленности с середины десятых годов, а через 10-12 лет началось внедрение метода Фишера–Тропша. Обе технологии в исходном и доработанном виде неплохо показывали себя и вносили определенный вклад в обеспечение народного хозяйства и армии жидким горючим. Однако доля синтетических бензинов и масел в общем потреблении Германии до определенного времени оставалась незначительной. В тот период страна полагалась на закупки иностранной нефти и нефтепродуктов.

Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть фото Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть картинку Что такое синтетическое жидкое топливо. Картинка про Что такое синтетическое жидкое топливо. Фото Что такое синтетическое жидкое топливо

Ситуация стала меняться с приходом к власти нацистов. В 1936 г. была принята программа развития производств синтетического топлива. Планировалось построить несколько новых заводов, работающих по двум основным процессам. Они должны были увеличить общий выпуск горючего, снизив потребности в импорте. К работам привлекли все крупные организации из состава конгломерата IG Farben.

Первые заводы новой постройки заработали в 1938 г., они использовали «бергинизацию». В 1939-м запустили несколько заводов на методе Фишера–Тропша. Уже в 1940 г. выпуск нового топлива вышел на уровень 70-80 тыс. баррелей в день. Этого хватало для покрытия трети потребностей страны на тот момент. В дальнейшем показатели отрасли увеличивались. Их пик пришелся на 1944 г., когда 25 заводов вместе выработали 5,7 млн т топлива. При этом производство не отличалось экономичностью. Рекордный годовой выпуск горючего потребовал израсходовать порядка 60 млн т угля.

Вместе с производством росла потребность в рабочих руках. С 1941 г. эту проблему решали за счет рабского труда. Рабочими заводов становились военнопленные и узники концлагерей. Нацисты даже не думали улучшать условия труда или соблюдать технику безопасности. В результате значительная часть подневольных работников погибла от отравлений и травм, а прочие подорвали здоровье.

В мае 1944 г. британская авиация начала регулярные удары по заводам и хранилищам синтетического топлива в Германии и на оккупированных территориях. Бомбардировки в течение нескольких месяцев нанесли непоправимый ущерб отрасли, а также внесли свой вклад в ухудшение положения нацистов. Весной 1945 г. остававшиеся предприятия по выпуску синтетических топлив прекратили работу. Страны-победители запретили восстанавливать это производство.

Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть фото Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть картинку Что такое синтетическое жидкое топливо. Картинка про Что такое синтетическое жидкое топливо. Фото Что такое синтетическое жидкое топливо

Экологические цели

В послевоенный период обе Германии получили доступ к зарубежной нефти и могли получать ее в необходимых количествах. Также были разведаны и освоены собственные месторождения. Все это в целом закрыло нужды ФРГ и ГДР в жидком топливе, а также позволило в течение многих лет даже не вспоминать о производстве синтетических горючих.

Впрочем, технологии синтеза вновь привлекли внимание, но не по экономическим причинам. Теперь они должны поспособствовать улучшению экологической ситуации. Немецкая некоммерческая группа Atmosfair при содействии федерального министерства окружающей среды, компании Siemens и ряда других организаций разработала и реализовала проект «зеленого» завода по выпуску авиационного керосина. Предприятие построено в коммуне Верльте (Нижняя Саксония) и на днях начало работу.

Завод должен использовать усовершенствованный процесс Фишера-Тропша. В качестве сырья для производства синтетической нефти применяется углекислый газ из атмосферы и из биогазовой установки. Водород будут добывать путем электролиза из воды местных водоемов. Электроэнергию предприятие получает от ближайшей ветроэлектростанции. Полученную сырую нефть перегонят в авиационный керосин.

К началу 2022 г. завод Atmosfair должен выйти на проектную мощность – порядка 8 баррелей керосина в сутки. Такое топливо будет стоить ок. 5 евро за литр, значительно больше «простого» керосина. Однако авторы проекта напирают на его экологические преимущества. Они указывают, что сырье и энергия для производства топлива берутся из окружающей среды. Благодаря этому при сгорании керосина в атмосферу выбрасывается столько же углерода, сколько было использовано на стадии производства. Баланс веществ не изменяется, что полезно для природы.

Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть фото Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть картинку Что такое синтетическое жидкое топливо. Картинка про Что такое синтетическое жидкое топливо. Фото Что такое синтетическое жидкое топливо

В Atmostar считают, что в дальнейшем новое синтетическое топливо станет экономически выгодным. Однако для этого необходимо ввести дополнительные налоги на ископаемое горючее, чтобы оно подорожало до необходимого уровня. В таких условиях синтетический керосин станет конкурентоспособным и привлечет инвесторов. Также будет возможным расширение производства, в т.ч. с выпуском новых видов продукции.

Нужды и выгоды

Таким образом, за прошедший век с небольшим Германия накопила большой научный и технологический опыт в сфере производства синтетического жидкого топлива и замены традиционных нефтепродуктов. В отдаленном прошлом необходимость в таких технологиях фактически пропала, но теперь их предлагается возродить, причем на новой базе и с иным идеологическим обоснованием.

Последние новости об экологически чистом заводе представляют определенный интерес, но вряд ли привлекут внимание покупателей топлива или инвесторов. Несмотря на все оригинальные идеи, керосин от Atmosfair экономически невыгоден и не способен конкурировать с топливом из ископаемой нефти.

Ситуация может измениться в его пользу только при введении новых несправедливых ограничений, способных ударить по уже существующим предприятиям и их клиентам. Станет ли Германия жертвовать сложившейся промышленностью и инфраструктурой ради актуальных экологических идей – покажет время.

Источник

Синтетические жидкие топлива – новые возможности и перспективы

В статье представлены сведения о современном состоянии технологии получения синтетических жидких топлива процессом Фишера – Тропша. Рассмотрен процесс газификации как важнейший элемент технологии. Предложены новые идеи, касающиеся расширения сырьевой базы процесса, рассмотрены перспективы его развития.

Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть фото Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть картинку Что такое синтетическое жидкое топливо. Картинка про Что такое синтетическое жидкое топливо. Фото Что такое синтетическое жидкое топливо Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть фото Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть картинку Что такое синтетическое жидкое топливо. Картинка про Что такое синтетическое жидкое топливо. Фото Что такое синтетическое жидкое топливо

Синтетические жидкие топлива, разработка процессов их получения и исследования в этой области имеют уже почти 100 –летнюю историю, если точкой отсчета принять исследования Сабатье и Сандеренса, а также Е.И.Орлова начала 20 века, впервые синтезировавших углеводороды (метан и этилен) из смеси СО и Н2. Основы промышленного производства углеводородов из синтез – газа были заложены исследованиями немецких химиков Ф. Фишера и Х. Тропша, сотрудников компании Ruhrchemie, в 20-х годах прошлого века.

Из табл. 1, в которой показаны типичные характеристики синтетической нефти, полученной с применением кобальтовых катализаторов в сопоставлении с минеральными нефтями[1], видно, что синтетическая нефть практически не содержит нежелательных по экологическим требованиям соединений серы и азота и превосходит нефти минерального происхождения по содержанию дизельных фракций.

Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть фото Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть картинку Что такое синтетическое жидкое топливо. Картинка про Что такое синтетическое жидкое топливо. Фото Что такое синтетическое жидкое топливо

Все фракции синтетической нефти востребованы как весьма ценные продукты: дизельная фракция является основным целевым продуктом процесса на кобальтовых катализаторах. Дизельное топливо получают и при первичном фракционировании продуктов синтеза и при гидрокрекинге и гидроизомеризации восков. Оно практически не содержит серы и ароматических углеводородов, имеет высокое цетановое число (70-80), низкую точку кипения 90 % топлива и низкую плотность.

Однако смазывающие свойства синтетического дизельного топлива ниже вследствие отсутствия ароматических соединений, а температура застывания выше, чем у минерального [2,3].

Синтетическое дизельное топливо имеет лучшую биоразлагаемость [4], но его чувствительность к кислороду воздуха снижает стабильность, что надо учитывать при хранении. Плотность синтетической дизельной фракции ниже, чем у стандартного дизельного топлива.

В составе выхлопных газов при использовании синтетического дизельного топлива содержится меньшее количество вредных для человека и окружающей среды компонентов: содержание углеводородов снижается с 0,35 до 0,20; СО — с 1,6 до 1,0; NOx — с 5,4 до 4,6; а пыли — с 0,12 до 0,10 г/(л.с.)·ч–1. Вследствие такого сочетания

достоинств и недостатков синтетическое дизельное топливо может использоваться для облагораживания прямогонных дизельных топлив. При этом снижаются затраты на обеспечение соответствия ужесточающимся экологическим характеристикам топлива.

Керосиновая фракция С10—С14) используется для получения реактивных топлив и поверхностно-активных соединений [5], Эту фракцию также получают и при первичном фракционировании, и процессами гидрокрекинга и гидроизомеризации восков с последующим фракционированием.

Воск (церезин), полученный синтезом Фишера — Тропша, — продукт высокого качества, находящий применение в фармакологической и парфюмерной промышленности, а также в производстве свечей, мастик, пластификаторов, вощеной бумаги, сплавов для точного литья [5,6]. От продуктов минерального происхождения синтетические воски отличает высокая чистота, низкая аллергенная активность и более высокая температура плавления. Также эти тяжелые парафины характеризуются низкими показателями розлива и летучести и являются лучшим базовым сырьем для производства смазок по сравнению с продуктами нефтепереработки [7].

Основа для производства масел, получаемая из воска гидрокрекингом и гидроизомеризацией, не требует последующих процессов очистки продуктов от соединений серы и ароматических углеводородов [2, 5]. Отсутствие в этих маслах примесей гетероатомов, низкое содержание ароматических соединений делают их менее коррозионно-активными.

В высокотемпературном синтезе Фишера — Тропша в присутствии железных катализаторов образуется 5— 6 мас.% кислородсодержащих соединений. При больших объемах производства выход этих продуктов может быть достаточным для получения индивидуальных веществ.

Средняя молекулярная масса смеси жидких и твердых углеводородов определяется используемым катализатором и условиями синтеза. В низкотемпературном процессе содержание углеводородов с температурой кипения выше 370°С (восков) может достигать

40 % и более, а в высокотемпературном преобладают углеводороды бензиновой фракции, причем содержание олефинов в них достигает 70 %. Содержание ароматических углеводородов в нафте (бензиновой фракции), полученной высокотемпературным синтезом, удовлетворяет современным требованиям к автомобильному бензину. Но содержание олефинов велико, а октановое число низко для современных автомобильных двигателей, поэтому такой бензин нуждается в дополнительной модификации.

Важнейшим фактором процессов получения СЖТ является вид используемого сырья. Принято следующее разделение процессов по этому фактору:

GTL (Gas to liquids) — сырьем является газ (природный, попутный нефтедобычи, сланцевый и т.д.);

CTL (Coal to liquids) — уголь и другие твердые горючие ископаемые;

BTL (Biomass to liquids) — биомасса.

Основные показатели процесса: температура 430−465 0С; рабочее давление 15−19 МПа;

количество катализатора: Fe/сухой уголь = 0,5−1,0 вес. %. В качестве катализатора

Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть фото Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть картинку Что такое синтетическое жидкое топливо. Картинка про Что такое синтетическое жидкое топливо. Фото Что такое синтетическое жидкое топливо

3200 баррелей в сутки). Этот проект получил поддержку Министерства науки правительства КНР и был включен в Национальную программу высоких технологий с предоставлением гранта в 20 миллионов юаней (Upstreamonline, 2008).

Демонстрационный завод ( рис.2) расположен в Чанчжи. Технология ICL, предоставленная Synfuels China, включает в себя газификацию угля в стационарном слое, связанную с двумя линиями синтеза FT на основе кобальтовых и железных катализаторы соответственно. Кроме того, есть системы для уменьшения выбросов CO2, утилизации метана, утилизация сточных вод и золы, утилизации отходов.

Завод расположен в эколого-индустриальном парке, идея функционирования которого заключается в создании замкнутого цикла переработки материалов и энергии с интеграцией угольной шахты и обогатительная фабрика, работающей на электроэнергии, получаемой из продуктов переработки угля.

Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть фото Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть картинку Что такое синтетическое жидкое топливо. Картинка про Что такое синтетическое жидкое топливо. Фото Что такое синтетическое жидкое топливо

Рисунок 2. Демонстрационный завод Шаньси Луань (Synfuels China, 2010b)

Планируется, что через 10 лет мощность заводов СЖТ в Китае будет доведена до 1,2 млн бар/сут. Примерно к 2020 г. планируется построить также не менее 7 заводов по технологиям ICL(непрямое ожижение угля) суммарной производительностью по СЖТ в несколько раз больше, чем по процессам DCL (прямое ожижение угля).

(1980-2005) НИОКР, включая испытания пилотного масштаба на основе синтеза Фишера-Тропша (ФТ).Выделение включало перевод персонала ICC, испытательных центров и прав интеллектуальной собственности в новые компания, с различными промышленными спонсорами, покупающими акции. Общая капитализация составили один млрд. юаней.

Основные акционеры: Yitai Group 40.00%, Synfuels Staff 32.20%, ICC-CAS 12.94%, Lu’an Group 8.00%, Xuzhou Mining 4.00%, Shenhua Group 2.00%, Linksun 0.86%

Synfuels China создала и владеет тремя технологиями FT. Synfuels China также разрабатывает усовершенствованный процесс синтеза FT, который основан на частичном гидрировании суспензии сырья в мягких условиях.

Поскольку интерес к развитию возобновляемых источников энергии продолжает расти во всем мире, согласованность возможностей и стимулов Китая по инвестированию в сектор зеленой энергии может привести к ведущей роли этой страны в мире в этом направлении. Энергетическая политика Китая ищет консенсус между обеспечением нефтяной безопасности и превращением в зеленого гегемона. То, как будут расставлены приоритеты этой энергетической политике, будет иметь далеко идущие экономические, экологические и политические последствия на десятилетия вперед [11].

В различных странах реализуются крупные проекты по строительству заводов для производства синтетических топлив из природного газа[2,4-6,13-15]. Так, компания Shell совместно с компанией Qatar Petroleum строят в Катаре завод производительностью 140 000 баррелей синтетических топлив вдень. Первая очередь этого завода производительностью70 000 баррелей в день вступила в строй в 2009 г. Инвестиции компании Shell составили 5 млрд долл. В этом проекте участвуют английская компания Kellogg Brown and Root и японские компании JGC и Toyota. Компания Qatar Petroleum совместно с компанией Sasol International (ЮАР) в 2005 г. ввели в действие завод производительностью 240 000 баррелей жидкихтоплив в день.

Лидерами направления являются компании Shell, Sasol, Chevron, Syntroleum, Exxon Mobil, BP, Statoil, Rentech, ConocoPhillips и другие. Наиболее активно исследовательские и проектно-конструкторские работы (с финансированием в десятки млн USD) ведутся в Китае, Японии, США, Индии, Германии. В настоящее время действуют заводы CTL в ЮАР, США, Китае. Планируется строительство заводов в Китае, Индии, Индонезии, Малайзии, Австралии, США, Монголии. Алжире, Нигерии, Узбекистане, Австралии, Венесуэле, Тринидад и Тобаго, Канаде.

В настоящий момент развитие технологий получения синтетических жидких топлив из различных видов сырья вошло в стадию массовой реализации коммерческих проектов. Компания Sasol, например, сейчас производит около 5 млн т СЖТ в год. Мощность ранее построенных заводов в Южной Африке, Малайзии и Катаре оценивается по разным данным от 14 000 до 36 000 баррелей в день.

В США рынок сжижения угля полностью зависит от политики по снижению выбросов CO2. Поэтому большой завод CTL, предназначенный для обеспечения топливом (СЖТ) армии США, который должен был быть введен в эксплуатацию к 2011 году, был недавно отменен по соображениям безопасности окружающей среды (The Guardian, 2009). Возможно, альтернативой станет проект получения СЖТ из сланцевых газов.

Очевидно, что с накоплением опыта реализации крупных промышленных проектов темпы наращивания мощностей увеличатся. По мнению экспертов, прослеживается тенденция к удвоению объемов производства СЖТ в мире в период с 2010 по 2020 гг. При этом рентабельность процессов сильно зависит от природы исходного сырья: в случае использования бурого угля расчетная рентабельность изменяется в пределах от 740 до 3260 %. В случае нефтешламов рентабельность составит 662 %, в случае древесных отходов (опилок, щепы) рентабельность оценивается в 1718 %, а в случае ТБО, соответственно, в 1112 %. Рентабельность переработки битуминозного песка и торфа с 30%-й влажностью в жидкие топлива изменяется в пределах от 345 до 2325 % [16 ].

Компания Shell поставляет дизельную фракцию завода СЖТ в Малайзии как улучшающую добавку к традиционному дизтопливу.

Такое дизельное топливо уже продается в ЮАР, Таиланде, Греции, Германии и других странах под названием V-power diesel и имеет в своем составе 5% синтетической составляющей.

В настоящее время нефть и природный газ являются наиболее востребованными энергохимическими ресурсами, однако очевидно, что при росте мировых цен на нефть значение процессов, позволяющих производить СЖТ из альтернативных видов углеводородного сырья, будет возрастать.

В современной нефтеперерабатывающей промышленности просматриваются следующие основные тенденции: сокращение запасов легких нефтей, увеличение доли добычи и переработки тяжелых сернистых и высокосернистых нефтей, постоянный рост стоимости сырой нефти и нефтепродуктов, а также ужесточение требований природоохранного законодательства к качеству нефтепродуктов. Все это определяет необходимость перестройки и модернизации отрасли.

Одним из перспективных путей повышения глубины переработки нефти с целью увеличения выработки моторных топлив является вовлечение в переработку нефтяных остатков.

До недавнего времени термические процессы (термический крекинг, висбрекинг, замедленное коксование и флюидкокинг) считались ведущими в конверсии нефтяных остатков благодаря относительно невысоким затратам и умеренному расходу водорода. Однако по мере роста цен на сырую нефть, получение от 20 до 35 мас.% кокса из гудрона становится невыгодным. Кроме того, на многих НПЗ, рассматривающих возможность включения этих процессов в схему завода, часто не оказывается достаточных мощностей вторичной переработки (гидроочистка, каталитический крекинг, гидрокрекинг и т.д.) тяжелых газойлей с этих установок.

Недостатки термических процессов производства битумов и кокса, кроме низкой глубины конверсии, заключаются в получении нестабильных малоценных побочных продуктов (асфальта, газойлей, низкокалорийного газа и бензина), требующих последующей экстенсивной переработки и доведения их до необходимого качества товарной продукции.

Газификация нефтяных остатков – это перспективный способ получения синтез-газа, используемого для производства СЖТ, аммиака, метанола и оксоспиртов. Типичными представителями таких технологий являются SGP (Shell Gasification Process) и GE (Texaco Gasification Process) [7].

Самые тяжелые остаточные углеводородные фракции с высоким содержанием серы и металлов могут быть превращены в чистый синтез-газ и ценные оксиды металлов. Образующиеся при этом соединения серы могут быть выделены обычными способами и трансформированы в элементарную серу или серную кислоту.

Удачным примером реализации технологии получения СЖТ из биомассы с использованием процесса Фишера – Тропша является демонстрационная установка мощностью 8 МВт (Гюссинг, Австрия). Процесс газификации биомассы осуществляется в псевдоожиженном слое [ 21 ].

Имеется опыт газификации смесей нефтяного кокса и биомассы [22].

В настоящее время в мире насчитывается более 272 действующих газификационных установок с 686 газификаторами [ 23].Около 25% аммиака в мире и более 30% метанола в мире в настоящее время производится процессами газификации.

Хотя доли биомассы и отходов нефтепереработки и ТБО в общем сырьевом балансе процессов газификации в настоящее время очень малы, ожидается, что в будущем эти категории сырья будет расти.

С экологической точки зрения, процесс получения СЖТ из угля является более сложным и вредным процессом, чем GTL и BTL технологии. Cопоставление объемов капитальных затрат на реализацию этих процессов дает следующие результаты: если затраты на GTL =1, то для CTL коэффициент будет равен 1,5 и выше, а для BTL больше 2,6.

В России, по данным Министерства сельского хозяйства[24], в АПК ежегодно генерируется более 770 млн т биомассы в виде отходов. Очевидно, что решением проблемы отходов АПК является разработка новых технологических процессов производства из них продукции технического назначения. Комплексная переработка сельскохозяйственного сырья, наиболее полное извлечение из него ценных компонентов, рециклинг отходов – это резерв увеличения выработки продукции, повышения эффективности производственной сферы и сохранения экологического природного равновесия.

Одним из направлений использования растительного сырья, интенсивно развивающимся в последние годы, является получение из него биодизеля. Недостатком этого направления является необходимость утилизации побочных продуктов и высокая стоимость получаемого топлива: стоимость производства биоэтанола из целлюлозосодержащего сырья вдвое выше стоимости его производства из зерна. Это обстоятельство ограничивает перспективы внедрения технологии.

В наших работах [25,26]показана принципиальная возможность переработки смесей отходов агрокомплекса и ТНО с получением синтез – газа, характеристики которого (табл.2) обеспечивают возможность использования в процессе Фишера – Тропша и получения синтетической нефти. Интересно отметить, что в этих работах был выявлен эффект синергии при переработке смесей углеводородного сырья минерального и растительного происхождения.

Таблица 2. Компонентный состав синтез –газа, образующегося при газификации суспензий, состоящей из гудрона и растительной биомассы

Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть фото Что такое синтетическое жидкое топливо. Смотреть картинку Что такое синтетическое жидкое топливо. Картинка про Что такое синтетическое жидкое топливо. Фото Что такое синтетическое жидкое топливо

Условия газификации во всех опытах были следующие:

Предлагаемое направление – переработка в едином технологическом цикле основных крупнотоннажных видов неквалифицированных вторичных ресурсов – тяжелых нефтяных остатков нефтепереработки, растительных отходов агропромышленного комплекса, ТБО и других видов низкокалорийного углеводородного сырья включающая газификацию сырья и конверсию получаемого синтез – газа в ценные продукты – соответствует приоритетным направлениям государственной программы по переходу к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышению эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формированию новых источников, способов транспортировки и хранения энергии «Энергетическая стратегия России до 2020 года».

Использование предлагаемой технологии в России может стать решением проблемы топливно-энергетического обеспечения удаленных регионов Арктического побережья и Крайнего Севера, развития регионов Сибири и Дальнего Востока. Можно предполагать и другие положительные моменты: увеличение доли ценных продуктов и, соответственно, ее добавленной стоимости, улучшение экологической ситуации в стране как следствие внедрения СЖТ, освоение новых сегментов рынка и увеличение поступлений в бюджет.

1. В. З. Мордкович, Л.В. Синева, Е.В. Кульчаковская, Е.Ю. Асалиева. Четыре поколения технологии жидкого топлива на основе синтеза Фишера – Тропша.// Катализ в промышленности, 5 (15), 2015, с.23-45.

2. Gasification for Synthetic Fuel Production.1st Edition. Published Date: 30th September 2014, 348р.

3. Каган Д.Н., Шпильрайн Э.Э., Лапидус А.Л. // Газохимия. Июнь—июль 2008. С. 50.

4. Хасин А.А. Обзор известных технологий получения синтетических жидких углеводородов по методу Фишера-Тропша // Газохимия. 2008. № 4. C. 28—36.

5. Fischer—Tropsch Technology. Studies in Surface Science and Catalysis. Ed. By Dry M., Steynberg A. Amsterdam: Elsevier, 2004. 700 p.

6.Olga Glebova. Gas to Liquids: Historical Development and Future Prospects // Oxford Institute for Energy Studies NG 80 November 2013. 47р.

7.Елисеев О.Л. Технологии «газ в жидкость» // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева. 2008. Т. LII. № 6. C. 53—62.

8. Dr Andrew J Minchener Coal-to-oil, gas and chemicals in China // IEA CLEAN COAL CENTRE, February 2011, 49р.

9. Jian Xu, Yong Yang ⇑, Yong-Wang Li. Recent development in converting coal to clean fuels in China // Fuel 152 (2015) 122–130.

10. Air Products to acquire Shell’s coal gasification technology business and patent portfolio for liquids (residue) gasification; coal-to-fuels in China // Posted on 11 January 2018 in China, Coal, Coal-to-Liquids (CTL), Fuels, Gasification.

11. N. N. Auerbach, Minxin Pei. Coal-to-Liquid Technology: A Look at the Geopolitical Tension Behind China’s Energy Strategy Graduation Year// Open Access Senior Thesis Bachelor of Arts Department Politics and International Relations 2018.

13. В.С. Охатрина. Международный опыт производства синтетических жидких топлив по технологии GTL и перспективы его развития // Проблемы современной экономики 2012 №4 С.114-116.

15. П.Е. Матковский, И.В. Седов, В.И. Савченко, Р.С. Яруллин Технологии получения и переработки синтез-газа// Газохимия 2011, С.77-84.

16. Assessing a Coal-to-Liquids Fuel Industry in the United States// RESEARCH BRIEF https://www.rand.org/pubs/research_briefs/RB9342/index1.html. Copyright © 2008 RAND Corporation.

17. Р.Хендерсон, Р. М. Родвел, А. Харджи Модификация НПЗ для переработки нетрадиционных тяжелых нефтей // Нефте-газовые технологии. – 2006. – № 1. – С. 67–73.

19. Sreedharan, V. CFD Analysis of Coal and Heavy Oil Gasification for Syngas Production. //Aalborg Universitet (2012).

20. Zuideveld, P. J. Wolff New methods upgrade refinery residuals into lighter products // Hydrocarbon Processing. – 2006. Vol. 85, № 2. – P. 73–79.

21. R. Rauch From gasification to synthetic fuels via Fischer-Tropsch synthesis // Bulletin of the Transilvania University of Brasov • Vol. 3 (52) – 2010 Series I: Engineering Sciences, Р.33-40.

22. Nemanova, V., Abedini, A., Liliedahl, T., Engvall, K. Co-gasification of petroleum coke and biomass (2014) Fuel, 117 (PART A), pp. 870-875.

24. Рециклинг отходов в АПК. Министерство сельского хозяйства РФ. Справочник 2011.

25. А. Ю. Крылова, Е. Г. Горлов, А. В. Шумовский, Ю. П. Ясьян, М. Ю. Нисковская Получение химических продуктов каталитическим превращением биомассы// Химия и технология топлив и масел №3 2018, С.3-6.

26. Е. Г. Горлов, А. В. Шумовский, Ю. П. Ясьян, Б. М. Аникушин, Н. А. Сваровская, М. Ю. Нисковская Исследование процесса газификации смесей нефтяного и растительного сырья // Химия и технология топлив и масел №5 2018, С.3-6.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *