Превращения углей в жидкое топливо

ГАЗИФИКАЦИЯ, превращение орг. части тв. горючих ископаемых (уголь, торф, сланцы) или жидких топлив (нефт. сырье) в горючие газы при высокотемпературном (1000—2000 °С) взаимод. с окислителем (Оз. воздух, водяной пар, СОг). Проводят в газогенераторах (поэтому получаемые газы наз. генераторными). Состав газов зависит от природы топлива, типа окислителя (дутья), т-ры процесса и его технол. оформления. Известны разл. способы Г. (напр., сжигание кускового топлива в слое, мелкозернистого — в кипящем слое, угольной пыли и жидкого топлива — в факеле), однако все они характеризуются однотипными хим. р-циями. Напр., при Г. твердых горючих ископаемых часть топлива сгорает (р-ции 1,2), обеспечивая весь процесс теплом, др. часть реагирует с СОг и НгО (3,4) нек-рые продукты конвертируются (5) [c.114]

Наиболее универсальным способом получения искусственного жидкого топлива является превращение углеводородного газа и твердых углеводородных материалов (уголь, сланец, древесины, городские отходы) в синтез-газ и затем в спирты. [c.441]

Горючее минеральное сырье содержит в своем составе углерод, поэтому его также называют углеродсодержащим. К этому виду сырья относят угли, нефть, горючие сланцы, природный газ. Они способны сгорать в кислородсодержащей среде и потому служат источниками тепловой энергии. Из-за этого их также называют топливным сырьем. Нефть - сложная смесь алканов, цикланов и аренов - сырьевая база группы химических производств, называемых нефтеперерабатывающими бензина, мазута, моторного и дизельного топлива. Природный газ используется как сырье в производстве удобрений, пластических масс и других продуктов химической промыщленности. Уголь, природный газ, сланцы перерабатывают в разнообразные промежуточные продукты для процессов органического синтеза и других химических производств. Интерес к углю как альтернативному нефти сырью для химической промыщленности за последние годы возрос - известны методы его превращения в жидкие углеводороды (их смесь иногда называют искусственной нефтью ), моторное топливо. Горючее минеральное сырье - основа для очень широкой гаммы продуктов химических производств. [c.242]

Изучение гидрогенизации многочисленных видов сырья показывает, что по мере возрастания отношения количеств углерода и водорода, содержащихся в органической массе исходного сырья (отношение С Н), способность угля к гидрогенизации падает. При применении давления до 700 ат величина отношения С Н не должна превышать 16—17. Если в угле отношение С Н больше этой величины, то такой уголь не пригоден для гидрогенизации, так как процент превращения его органического вещества в жидкое топливо резко уменьшается. [c.270]

Различие между сухой перегонкой и газификацией угля заключается главным образом в том, что ири проведении этих процессов преследуются разные цели. При сухой перегонке стремятся получить возможно большее количество /ь идких дистиллятов, при газификации осуществляют возможно более полное превращение твердого топлива в газы требуемого состава. Однако, если газификации подвергают уголь, а не кокс, всегда получают и жидкие дистилляты, правда не особенно высокого качества, за исключением продуктов газификации под давлением. Простым методом газификации смоляных масел является старый процесс получения масляного газа. Этот процесс проводится в вертикальных футерованных генераторах с шамотной колосниковой решеткой, служащей аккумулятором тепла. На установке с переменным режимом генераторы нагревают до 1000 , сжигая газ или нефть, после чего в аппараты подают смолу. Под действием аккумулированного тепла большая часть смолы крекируется и превращается в газообразные продукты при этом снова образуются смола и кокс, сгорающие в следующий период нагрева. Газ очиш,ают от серы, сжижают и хранят в ожиженном состоянии. Такой газ применяется, например, для освещения железнодорожных вагонов. [c.81]

Ожижение угля (гидрогенизация). Для превращения твердого топлива в жидкое (в бензин) уголь подвергают действию высоких температур порядка 500° при давлении до 700 ат в присутствии водорода. При этом происходит расщепление сложных органических веществ, входящих в состав угля, и присоединение водорода к продуктам распада с образованием жидких углеводородов. [c.22]

Пиролиз твердого топлива имеет ту же сущность, что и жидкого. При расщеплении макромолекул твердого топлива образуется обогащенная углеродом твердая фаза (кокс, уголь) и газовая, содержащая пары углеводородов. В газообразных продуктах происходят сложные химические превращения, в результате которых образуются новые соединения. Различные виды пиролиза твердого топлива, прежде всего коксование каменных углей, служат основой отдельных отраслей промышленности, в частности коксохимической. Помимо коксования, к процессам пиролиза твердого топлива относятся полукоксование ископаемого твердого топлива и сухая перегонка древесины. [c.184]

В результате был создан и проверен на опытно-промышленной установке процесс, который, по данным литературы, можно будет использовать в промышленности в ближайшие годы для производства бензина из угля [66,70]. Эксплуатируется установка полного цикла с производительностью около 10 бензина в сутки. Уголь растворяют в рециркулирующем растворителе, твердый остаток подвергают полукоксованию, а жидкий продукт, выделенный фильтрованием, частично возвращают в процесс, а частично после отделения остатка твердой фазы гидрируют и далее направляют на гидрокрекинг под высоким давлением для производства бензина. Процесс термического растворения идет при температуре выше начала разложения топлива (обычно при 380— 430°С в зависимости от сырья) и давлении 20—30 ат. В результате непродолжительного воздействия на топливо температуры и растворителя значительная часть сырья деполимеризуется и переходит в растворимое состояние, а затем подвергается деструкции. Степень превращения углей достигает 75—80%- [c.157]

Важнейшими видами сырья для производства микробного протеина являются ископаемое топливо (уголь, нефть, природный газ) и продукты фотосинтетической деятельности растений. Уголь может быть превращен в газ или жидкие углеводороды. Для быстрой конверсии дрожжами предпочтительны углеводороды нефти с 10— 20 углеродными атомами. Нефть содержит около 2% этих соединений, и утилизация углеводородной фракции из ежегодной добычи способна обеспечить получение около 20 млн т дрожжевого протеина. Выход протеина из жидких углеводородов в 2 раза больше, чем из углеводных субстратов. В масштабах производства из 100 т углеводородов образуется 100 т дрожжей, содержащих 50% протеина. Бактерии и грибы также способны к росту на этом субстрате. Для поддержания активного роста дрожжевые клетки и нерастворимые в воде углеводороды тщательно диспергируются в культуральной водной среде, кислород подается в количествах, больших, чем это необходимо для роста на углеводных субстратах, а наличие в нефти потенциально токсичных ароматических соединений требует очистки углеводородов от них до использования либо экстракции всех остаточных углеводородов из выращенных клеток. [c.7]

Интерес к кислородсодержащим продуктам вызван, во-первых, возможностью получения жидких топлив не нефтяного происхождения (этанол можно получать брожением зерна, сахарного тростника, древесины, части городских отходов), однако отмечается, что при брожении расходуется в два раза больше энергии, чем содержится в получаемом этаноле [65,бб], поэтому такой путь решает не проблему нехватки энергии вообще, а щ)облему нехватки бензина. Для некоторых стран (Бразилия, Филиппины) такое направление считается перспективным. Интересно, что программа "зеленого бензина" поддерживается также правительством США. Наиболее универсальным способом получения искусственного жидкого топлива является превращение углеводородного газа и твердых угле-водрродсодержащих материалов (уголь, сланец, древесина, городские отходы) в синтез-газ и затем в спирты. [c.24]

Если рассматривать лишь производство этилового спирта, то-количество энергии, расходуемой на выработку одного) литра продукта, равно или превышает ее количество, запасенное вдан ном объеме спирта. Поэтому, чтобы получить выигрыш, энергообеспечение процесса должно осуществляться за счет возобнов-ляемых Источников либо энергопоставляющих побочных продуктов, На сегодняшний день производство на основе сахарного тростника — это единственный пример процесса с положительным энергобалансом. Необходимую энергию получают, сжйгая отжатый тростник (багассу), С другой стороны, производства на основе крахмала или сахарной свеклы требуют дополнительных энергозатрат. Если для этого используется нефть, то.выигрыш в энергии в пересчете на жидкое топливо бывает либо небольшим, либо нулевым. С другой стороны, когда топливом служит уголь, то мы ло сути имеем дело с одним из процессов превращения его в жидкое горючее для транспорта, Это позволяет экономить энергию, запасенную в нефти. Отметим также, что в производ-ствах на основе сахара или крахмала стоимость сырья состав- ляет 60—85% от стоимости получаемой продукции здесь возможны и снижение цен, и повышение урожайности. В результате с учетом качества энергии, стоимости и экономичности этот процесс привлекает все большее внимание. [c.71]

Одним из наиболее эффективных современных способов газификации твердых топлив является метод Копперса-Тотцека, заключающийся в проведении процесса в потоке пылевидного топлива. Схема газогенератора этого типа приведена на рис, 9,7, Он представляет собой горизонтальную реакционную камеру, футерованную изнутри термостойким материалом, охлаждаемую снаружи водой с получением пара низкого давл ния. Форсунки ("горелочные головки") ддя подачи исходных веществ размещены в расположенных друг против друга реакционных камерах. Пылевидный уголь (с размером частиц 0,1 мм) потоком азота подается в расходные бункера 1, откуда шнеком направляется в форсунки 3, захватывается потоком кислорода и водяного пара и расгылястся в камеру 2. Соотношение потоков на 1 О, 0,05 — 0,5 кг пара. Зола отво дится в жидком виде. Поэтому температура в камере 2 составляет 1500-1600 С, В реак ционной камере достигается высокая степень превращения органической части угля с об))азованием смеси гаэов СО,, СО, Н,, Н, 0 и H,S с составом, близким к равновесному. При охлаждении генераторного газа не в [оделяются органические вещества, поэтому упрощается очистка газа и воды. Зола в жидком виде выводится иэ нижней части реакционной камеры, охлаждается и удаляеггся в виде гранулированного шлака. [c.173]

При спнтезе Фишера — Тропша образуются главным образом углеводороды с нормальной цепью. Это — его особое преимущество перед другими процессами прямого или непрямого превращения угля в моторное топливо. Так, способы прямой гидрогенизации угля, а также способ фирмы Экссон гидрогенизации угля в жидкой фазе путем переноса водорода от растворителя дают продукты с высоким содержанием ароматических углеводородов, являющиеся превосходным сырьем для получения бензина. Но для получения из них дизельного топлива необходимо еще проводить гидрогенизацию в жестких условиях. По способу фирмы Мобил уголь сначала газифицируют и затем из синтез-газа получают метанол, который с помощью специального цео-литного катализатора превращают в высококачественный бензин с большим содержанием ароматических углеводородов. Но дизельного топлива при этом не образуется. [c.197]

Температура. В процессах деструктивной гидрогенизации скорость протекающих реакций, как и во всех химических превращениях, возрастает по мере новышения температуры. При этом могут изменяться и направление реакций, и характер конечных продуктов. На первом этапе (жидкофазная гидрогенизация) очень важно правильно выбрать температурный режим растворения исходного топлива и скорость его нагревания, которые могут иметь различные значения для многообразных твердых топлив. В большинстве случаев конечная температура растворения, обеспечивающая минимальное набухание топлива и максимальное растворение, составляет 370—420 °С. По мере роста температуры уголь подвергается деполимеризации, что ускоряет процесс растворения. При жидкофазной гидрогенизации полученного угольного раствора процессы протекают более интенсивно по сравнению с газофазной стадией, поскольку энергия активации в первом случае примерно в 2 раза выше. Существенным и весьма положительным фактором, влияющим на скорость реакций, цротекающих в жидкой фазе, является то, что растворимость водорода в жидких продуктах, а следовательно, его концентрация и парциальное давление над катализатором увеличиваются с температурой (рис. 6.2 и 6.3). [c.176]

Детальные исследования по изучению состава и глубины конверсии угля при широком варьировании таких параметров, как температура и время контакта, проведено при разработке процесса SR [10]. Процесс ожижения канско-ачинских углей при малом времени контакта разрабатывается в ИВТАН е. Анализ полученных данных показывает, что при отношении уголь тетралин= 1 2, температуре 425 С и давлении 14,0 МПа конверсия в начальный период (превращение ОМУ от О до 50%) по сравнению с конверсией от 50 до 70% протекает быстрее более чем на порядок. Образующиеся при этом в начальный период продукты более богаты водородом и содержат незначительное количество асфальтенов. Шлам с высоким содержанием углеводородов используется как сырье для производства водорода и в качестве топлива. Сравнительно низкий выход жидких продуктов при 50—60% конверсии ОМУ компенсируется высокими объемными скоростями и превосходит выход жидких продуктов, получаемых при 85—90% конверсии в условиях низкой объемной скорости [92]. [c.240]

Создание свершоищых магнитных полей, необходимых для исследования плазмы, обеспечение работы молекулярных усилителей (лазеров) и генераторов электромагнитных волн, исследование ядерных превращений в пузырьковых камерах, сверхпроводящие элементы в счетно-вычислительной технике и др. - вот области применения жидкого водорода. В последнее время водород рассматривается также как источник энергии, способный в будущем заменить уголь и нефть запасы его в морях и океанах Земли практически неисчерпаемы. Водород - топливо (будущего. [c.3]

Кроме каменного угля, кокса, торфа и других горючих материалов, пригодных для выработки из них коксового, генераторного и водяного газов, представляющих исходную смесь для синтетического топлива, мы можем для этой же цели пользоваться как самой древесиной, так и древесным углем, остающимся в ретортах при сухой перегонке древесины. Ретортный уголь составляет в зависимости от породы древесины, взятой в перегонку, 32—38% от веса древесины. Древесные породы совсем лишены серы, и газы для синтеза, выработанные на базе древесины и древесного угля, не будут содержать даже следов органической серы. Благодаря лесным богатствам нашего Союза мы можем использовать древесину и отбросы лесного хозяйства и лесно11 промышленности для превращения их химическим процессом в жидкое горючее. [c.345]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология