Wie man aus Kohle Benzin macht

Definition des Begriffs Code für synthetische Kraftstoffe

Der Begriff "synthetischer Kraftstoff" hat mehrere unterschiedliche Bedeutungen und kann verschiedene Arten von Kraftstoff umfassen. Die traditionelle Definition der „International Energy Agency“ definiert „synthetischen Brennstoff“ als jeden flüssigen Brennstoff, der aus Kohle oder Erdgas gewonnen wird. Die US Energy Information Association definiert synthetischen Kraftstoff in ihrem Jahresbericht 2006 als einen Kraftstoff, der aus Kohle, Erdgas, Biomasse oder Tierfutter durch chemische Umwandlung in synthetisches Öl und/oder synthetische flüssige Produkte gewonnen wird. Zahlreiche Definitionen synthetischer Kraftstoffe umfassen Kraftstoffe, die aus Biomasse sowie aus Industrie- und Siedlungsabfällen hergestellt werden.
„Synthetisch“ bedeutet einerseits, dass der Kraftstoff künstlich hergestellt wird. Im Gegensatz zu synthetischen Kraftstoffen werden konventionelle Kraftstoffe in der Regel durch Auftrennung von Rohöl in getrennte Fraktionen (Destillation, Rektifikation etc.) ohne chemische Modifikation der Bestandteile gewonnen. Aber auch bei der Herstellung traditioneller Kraftstoffe können verschiedene chemische Prozesse zum Einsatz kommen. Unter dem Begriff „synthetisch“ lässt sich hingegen hervorheben, dass der Kraftstoff durch chemische Syntheseprozesse hergestellt wurde, also die Herstellung von übergeordneten Verbindungen aus mehreren niederen Verbindungen. Diese Definition gilt insbesondere für XtL-Kraftstoffe, bei denen der Einsatzstoff zunächst in ein Synthesegas aus niederen Verbindungen (H 2 , CO etc.) zerlegt wird, um höhere Kohlenwasserstoffe zu gewinnen (Fischer-Tropsch-Synthese). Aber auch bei konventionellen Kraftstoffen können chemische Prozesse Teil des Herstellungsprozesses sein. Beispielsweise können Kohlenwasserstoffe mit zu langen Kohlenstoffketten durch sogenanntes Cracken in kürzerkettige Produkte, wie sie in Benzin oder Dieselkraftstoff vorkommen, zerlegt werden. Dadurch kann je nach Definition nicht eindeutig zwischen konventionellen und synthetischen Kraftstoffen unterschieden werden. Obwohl es keine genaue Definition gibt, wird der Begriff „synthetischer Kraftstoff“ normalerweise auf XtL-Kraftstoff beschränkt.
Der Unterschied zwischen synthetischen und alternativen Kraftstoffen liegt in der Art und Weise, wie der Kraftstoff eingesetzt wird. Das heißt, ein alternativer Kraftstoff kann eine ernsthaftere Modifikation des Motors oder des Kraftstoffsystems oder sogar die Verwendung eines unkonventionellen Motortyps (z. B. Dampf) erfordern.

Hauptprodukte der Kohle

Die konservativsten Schätzungen gehen von 600 Kohleprodukten aus.Wissenschaftler haben verschiedene Methoden zur Gewinnung von Kohleverarbeitungsprodukten entwickelt. Das Verarbeitungsverfahren richtet sich nach dem gewünschten Endprodukt. Um beispielsweise reine Produkte zu erhalten, werden solche Vorprodukte der Kohleverarbeitung – Kokereigas, Ammoniak, Toluol, Benzol – flüssige Spülöle verwendet. In speziellen Vorrichtungen werden Produkte versiegelt und vor vorzeitiger Zerstörung geschützt. Zu den Prozessen der Primärverarbeitung gehört auch die Methode der Verkokung, bei der Kohle unter vollständiger Sperrung des Sauerstoffzugangs auf eine Temperatur von +1000 ° C erhitzt wird.Am Ende aller erforderlichen Verfahren wird jedes Primärprodukt zusätzlich gereinigt. Die Hauptprodukte der Kohleverarbeitung:

• Naphthalin
• Phenol
• Kohlenwasserstoff
• Salicylalkohol
• führen
• Vanadium
• Germanium
• Zink.

Ohne all diese Produkte wäre unser Leben viel schwieriger.Nehmen Sie zum Beispiel die Kosmetikindustrie, es ist der nützlichste Bereich für Menschen, um Produkte aus der Kohleverarbeitung zu verwenden. Ein solches Kohleverarbeitungsprodukt wie Zink wird weit verbreitet verwendet zur Behandlung fettiger Haut und Akne.Zink sowie Schwefel werden Cremes, Seren, Masken, Lotionen und Tonika zugesetzt. Schwefel beseitigt bestehende Entzündungen und Zink beugt der Entstehung neuer Entzündungen vor.Außerdem werden therapeutische Salben auf Basis von Blei und Zink zur Behandlung von Verbrennungen und Verletzungen eingesetzt. Ein idealer Helfer bei Psoriasis ist das gleiche Zink sowie Tonprodukte aus Kohle. Kohle ist ein Rohstoff für die Herstellung hervorragender Sorptionsmittel, die in der Medizin zur Behandlung von Darm- und Magenerkrankungen eingesetzt werden. Sorptionsmittel, die Zink enthalten, werden zur Behandlung von Schuppen und fettiger Seborrhoe verwendet.Durch einen Prozess wie die Hydrierung wird in Unternehmen flüssiger Brennstoff aus Kohle gewonnen. Und die nach diesem Prozess verbleibenden Verbrennungsprodukte sind ein idealer Rohstoff für eine Vielzahl von Baustoffen mit feuerfesten Eigenschaften. So entsteht zum Beispiel Keramik.

Gebrauchsrichtung	Marken, Gruppen und Untergruppen
1. Technologisch
1.1. Schichtverkokung	Alle Gruppen und Untergruppen von Marken: DG, G, GZhO, GZh, Zh, KZh, K, KO, KSN, KS, OS, TS, SS
1.2. Spezielle Vorverkokungsverfahren	Alle für die Schichtverkokung verwendeten Kohlen sowie die Sorten T und D (Untergruppe DV)
1.3. Produktgaserzeugung in stationären Gasgeneratoren:
Mischgas	Marken KS, SS, Gruppen: ZB, 1GZhO, Untergruppen - DGF, TSV, 1TV
Wassergas	Gruppe 2T sowie Anthrazit
1.4. Herstellung von synthetischen flüssigen Kraftstoffen	Marke GZh, Gruppen: 1B, 2G, Untergruppen - 2BV, ZBV, DV, DGV, 1GV
1.5. Halbkarbonisierung	Marke DG, Gruppen: 1B, 1G, Untergruppen - 2BV, ZBV, DV
1.6. Herstellung von kohlenstoffhaltigem Füllstoff (Thermoanthrazit) für Elektrodenprodukte und Gießereikoks	Gruppen 2L, ZA, Untergruppen - 2TF und 1AF
1.7. Herstellung von Calciumcarbid, Elektrokorund	Alle Anthrazitfarben sowie eine Untergruppe von 2TF
2. Energie
2.1. Staub- und Schichtfeuerung in stationären Kesselanlagen	Wiegen Sie Braunkohlen und Athrazite sowie Steinkohlen, die nicht zum Verkoken verwendet werden. Anthrazit wird nicht für die Flare-Layer-Verbrennung verwendet
2.2. Brennen in Flammöfen	Marke DG, Gruppe i - 1G, 1SS, 2SS
2.3. Verbrennung in mobilen Wärmeanlagen und Nutzung für den kommunalen und häuslichen Bedarf	Sorten D, DG, G, SS, T, A, Braunkohlen, Anthrazit und Steinkohlen, die nicht zum Verkoken verwendet werden
3. Herstellung von Baustoffen
3.1. Limette	Kennzeichen D, DG, SS, A, Gruppen 2B und ZB; die Sorten GZh, K und die Gruppen 2G, 2Zh werden nicht zum Verkoken verwendet
3.2. Zement	Die Klassen B, DG, SS, TS, T, L, Untergruppe DV und die Klassen KS, KSN, Gruppen 27, 1GZhO werden nicht zum Verkoken verwendet
3.3. Schrotten	Kohlen, die nicht zum Verkoken verwendet werden
4. Andere Produktionen
4.1. Kohlenstoff-Adsorptionsmittel	Untergruppen: DV, 1GV, 1GZhOV, 2GZhOV
4.2. Aktivkohle	ZSS-Gruppe, 2TF-Untergruppe
4.3. Erz-Agglomeration	Untergruppen: 2TF, 1AB, 1AF, 2AB, ZAV

Kohle

Die Verarbeitung dieser Art von Rohstoffen erfolgt in drei Richtungen: Hydrierung, Verkokung und unvollständige Verbrennung. Jeder dieser Typen beinhaltet die Verwendung eines speziellen technologischen Prozesses.

Das Verkoken beinhaltet das Vorhandensein von Rohstoffen bei einer Temperatur von 1000-1200 o C, wo kein Sauerstoffzugang besteht. Dieser Prozess ermöglicht die komplexesten chemischen Umwandlungen, deren Ergebnis die Bildung von Koks und flüchtigen Produkten sein wird. Der erste in abgekühltem Zustand wird an Metallurgieunternehmen geschickt. Flüchtige Produkte werden gekühlt, wonach Kohlenteer erhalten wird. Es sind noch viele nicht kondensierte Substanzen übrig. Wenn wir darüber sprechen, warum Öl besser ist als Kohle, dann sollte beachtet werden, dass aus der ersten Rohstoffart viel mehr Fertigprodukte gewonnen werden. Jede der Substanzen wird einer bestimmten Produktion zugeführt.

Im Moment wird sogar die Gewinnung von Öl aus Kohle betrieben, wodurch ein viel wertvollerer Brennstoff gewonnen werden kann.

Kohle erschien vor etwa 360 Millionen Jahren auf dem Planeten Erde.Wissenschaftler nannten diesen Abschnitt unserer Geschichte das Karbon oder Karbonzeit. Gleichzeitig wird auch das Erscheinen der ersten Landreptilien, der ersten großen Pflanzen, dokumentiert. Tote Tiere und Pflanzen zersetzten sich, und eine kolossale Menge Sauerstoff trug aktiv zur Beschleunigung dieses Prozesses bei. Heute sind auf unserem Planeten nur noch 20 % Sauerstoff vorhanden, und damals atmeten die Tiere tief durch, weil die Sauerstoffmenge in der Kohlenstoffatmosphäre 50 % erreichte. Diese Menge an Sauerstoff verdanken wir den modernen Kohlevorkommen im Erdinneren, aber Kohle ist nicht alles. Durch verschiedene Verarbeitungsarten werden aus Kohle eine Vielzahl verschiedener nützlicher Stoffe und Produkte gewonnen. Was wird aus Kohle gemacht? Darüber werden wir in diesem Artikel sprechen.

Feste und gasförmige Brennstoffe bearbeiten Bearbeitungscode

In einigen Ländern der Dritten Welt sind Holz und Holzkohle immer noch die Hauptbrennstoffe, die der Bevölkerung zum Heizen und Kochen zur Verfügung stehen (etwa die Hälfte der Weltbevölkerung lebt auf diese Weise). Dies führt in vielen Fällen zu Entwaldung, was wiederum zu Wüstenbildung und Bodenerosion führt. Eine der Möglichkeiten, die Abhängigkeit der Bevölkerung von Holzquellen zu verringern, ist die Einführung der Technologie des Brikettierens von landwirtschaftlichen Abfällen oder Haushaltsabfällen zu Brennstoffbriketts. Solche Briketts werden durch Pressen der durch Mischen von Abfall mit Wasser erhaltenen Aufschlämmung auf einer einfachen Hebelpresse, gefolgt von Trocknen, erhalten. Diese Technologie ist jedoch sehr arbeitsintensiv und erfordert eine Quelle billiger Arbeitskräfte. Eine weniger primitive Möglichkeit, Briketts zu erhalten, besteht darin, dafür hydraulische Pressmaschinen zu verwenden.

Einige gasförmige Kraftstoffe können als Optionen für synthetische Kraftstoffe betrachtet werden, obwohl eine solche Definition umstritten sein kann, da Motoren, die solche Kraftstoffe verwenden, ernsthaft modifiziert werden müssen. Eine der viel diskutierten Möglichkeiten, den Beitrag von Kraftfahrzeugen zur Anreicherung von Kohlendioxid in der Atmosphäre zu reduzieren, ist die Nutzung von Wasserstoff als Kraftstoff. Wasserstoffmotoren belasten die Umwelt nicht und emittieren lediglich Wasserdampf. Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzellen nutzen Wasserstoff, um die Energie einer chemischen Reaktion direkt in elektrische Energie umzuwandeln. Da Wasserstoff entweder durch stromintensive Verfahren oder durch Oxidation von Kohlenwasserstoffbrennstoffen gewonnen wird, sind die ökologischen und vor allem die wirtschaftlichen Vorteile solcher Brennstoffe höchst umstritten.

Vollständiger Artikel Wasserstoffenergie.

DimethyletherBearbeiten | Code bearbeiten

Dimethylether wird durch Dehydratisierung von Methanol bei 300–400 °C und 2–3 MPa in Gegenwart von heterogenen Katalysatoren – Alumosilikaten – gewonnen. Der Umwandlungsgrad von Methanol zu Dimethylether beträgt 60 %, zu Zeolithen fast 100 %. Dimethylether ist ein umweltfreundlicher Kraftstoff ohne Schwefelgehalt, und die Emission von Stickoxiden in den Abgasen ist um 90 % geringer als bei Benzin. Die Cetanzahl eines Dimethyl-Dieselmotors beträgt mehr als 55, während die eines klassischen Ölmotors zwischen 38 und 53 liegt. Die Verwendung von Dimethylether erfordert keine speziellen Filter, aber es ist notwendig, die Antriebssysteme (Installation von Gas) zu erneuern -Zylinderausrüstung, Einstellung der Gemischbildung) und Motorzündung. Ohne Änderung ist es möglich, es in Autos mit LPG-Motoren mit 30 % Methanolanteil im Kraftstoff zu verwenden.

Die Verbrennungswärme von DME liegt bei etwa 30 MJ/kg, bei klassischen Mineralölbrennstoffen bei etwa 42 MJ/kg. Eines der Merkmale der Verwendung von DME ist seine höhere Oxidationskraft (aufgrund des Sauerstoffgehalts) als die von herkömmlichem Kraftstoff.

Im Juli 2006 verabschiedete die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission (NDRC) (China) den Standard für die Verwendung von Dimethylether als Kraftstoff. Die chinesische Regierung wird die Entwicklung von Dimethylether als mögliche Alternative zu Dieselkraftstoff unterstützen.In den nächsten 5 Jahren plant China, 5-10 Millionen Tonnen Dimethylether pro Jahr zu produzieren.

Autos mit Motoren, die mit Dimethylether betrieben werden, werden von KAMAZ, Volvo, Nissan und dem chinesischen Unternehmen Shanghai Automotive entwickelt.

Öl

Wenn wir weiter verstehen, was aus Kohle und Öl gewonnen wird, dann ist die Dieselfraktion der Ölraffination erwähnenswert, die normalerweise als Kraftstoff für Dieselmotoren dient. Heizöl enthält hochsiedende Kohlenwasserstoffe. Mittels Vakuumdestillation werden aus Heizölen üblicherweise verschiedene Schmieröle gewonnen. Der Rückstand, der nach der Verarbeitung von Heizöl vorhanden ist, wird allgemein als Teer bezeichnet. Daraus wird ein Stoff wie Bitumen gewonnen. Diese Produkte sind für den Einsatz im Straßenbau bestimmt. Mazut wird oft als Kesselbrennstoff verwendet.

Geschichte

NYMEX West Texas Zwischenölpreise

Während des Zweiten Weltkriegs deckte Deutschland seinen Brennstoffbedarf zu einem großen Teil, in einigen Jahren bis zu 50 %, durch die Schaffung von Produktionsanlagen zur Verarbeitung von Kohle zu flüssigen Brennstoffen. Laut "Hitlers persönlichem Architekten" Albert Speer wurde Deutschland am 12. Mai 1944 technisch besiegt, als 90 % der Fabriken, die synthetischen Kraftstoff herstellten, durch massive Bombenangriffe der Alliierten zerstört wurden.

In ähnlicher Weise gründete Südafrika mit den gleichen Zielen das Unternehmen Sasol Limited, das während der Apartheid-Ära dazu beitrug, dass die Wirtschaft des Staates trotz internationaler Sanktionen erfolgreich funktionierte.

In den USA erhalten Hersteller solcher Kraftstoffe oft staatliche Subventionen, und deshalb stellen solche Unternehmen manchmal "synthetische Kraftstoffe" aus einer Mischung aus Kohle und Bioabfall her. Solche Methoden zur Erlangung staatlicher Subventionen werden von den „Grünen“ als Beispiel für den Missbrauch von Besonderheiten des Steuersystems durch Konzerne kritisiert. Synthetischer Dieselkraftstoff, der in Katar aus Erdgas hergestellt wird, hat einen niedrigen Schwefelgehalt und wird daher herkömmlichem Dieselkraftstoff beigemischt, um den Schwefelgehalt einer solchen Mischung zu reduzieren, was für die Vermarktung von Dieselkraftstoff in den US-Bundesstaaten mit besonders hohen Anforderungen erforderlich ist für die Kraftstoffqualität (z. B. in Kalifornien).

Synthetische flüssige Brennstoffe und Gas aus festen fossilen Brennstoffen werden jetzt in begrenztem Umfang produziert. Eine weitere Ausweitung der Produktion synthetischer Kraftstoffe wird durch deren hohe Kosten eingeschränkt, die die Kosten von Kraftstoffen auf Ölbasis deutlich übersteigen. Daher wird derzeit intensiv nach neuen wirtschaftlichen technischen Lösungen im Bereich der synthetischen Kraftstoffe gesucht. Die Suche zielt darauf ab, bekannte Verfahren zu vereinfachen, insbesondere den Druck bei der Kohleverflüssigung von 300–700 Atmosphären auf 100 Atmosphären und darunter zu senken, die Produktivität von Gasgeneratoren zur Verarbeitung von Kohle und Ölschiefer zu steigern sowie neue Katalysatoren dafür zu entwickeln Synthese von Methanol und darauf basierendem Benzin.

Jetzt ist der Einsatz der Fischer-Tropsch-Technologie nur möglich, wenn die Ölpreise stabil über 50-55 $ pro Barrel liegen.

Äther

Ether sind farblose, bewegliche, niedrigsiedende Flüssigkeiten mit charakteristischem Geruch.
Methyl-Tertiär-Butylether (MTBE) gilt derzeit als das aussichtsreichste Antiklopfmittel. In Russland darf es Autokraftstoffen in einer Menge von bis zu 15% zugesetzt werden. Die Einschränkungen werden durch die Merkmale der Betriebseigenschaften verursacht: relativ niedriger Heizwert und hohe Aggressivität gegenüber Kautschuken. Laut Straßentestergebnissen übertreffen bleifreies Benzin mit 7-8 % MTBE verbleites Benzin bei allen Geschwindigkeiten. Die Zugabe von 10% MTBE zu Benzin erhöht die Oktanzahl nach der Forschungsmethode um 2,1-5,9 Einheiten und 20% - um 4,6-12,6 Einheiten und ist daher wirksamer als so bekannte Additive wie Alkylbenzin und Methanol .
Die Verwendung von Kraftstoff mit Methyl-tert-butylether verbessert geringfügig die Leistung und Wirtschaftlichkeit des Motors. MTBE ist eine farblose transparente Flüssigkeit mit stechendem Geruch. Der Siedepunkt liegt bei 54-55°C, die Dichte bei 0,74 g/cm3. Die Oktanzahl nach diesem Verfahren beträgt 115-135 Punkte. Die weltweite Produktion von MTBE wird auf mehrere zehn Millionen Tonnen pro Jahr geschätzt.

Als potentielle Antiklopfmittel können Ethyl-tert.-butylether, tert.-Amylmethylether sowie aus Olefinen C gewonnene Methylether eingesetzt werden₆-MIT₇.

Eigenschaften einiger Ether.

Äther	Formel	SEHR	MMM	OKHeiraten	Tpennen, °С
MTBE	CH3-O-C(CH3)3	118	110	114	55
ETBE	C2h5-O-C(CH3)3	118	102	110	70
MTAE	CH3-O-C(CH3)2C2h5	111	98	104,5	87
DIPE	(CH3)2CH-O-CH(CH3)2	110	99	104,5	69

Um AI-95- und AI-98-Benzine zu erhalten, werden üblicherweise MTBE-Additive oder deren Mischung mit tert-Butylalkohol verwendet, die als Feterol - der Handelsname Octane-115 - bezeichnet wird. Der Nachteil solcher sauerstoffhaltiger Komponenten ist die Verflüchtigung von Estern bei heißem Wetter, was zu einer Abnahme der Oktanzahl führt.

Flüssiger Brennstoff aus Gasen

Kaum vorstellbar, dass aus so einfachen Stoffen wie Kohlenmonoxid (also Kohlenmonoxid) und Wasserstoff komplexe organische Verbindungen, die unterschiedlichsten flüssigen Brennstoffe, gewonnen werden können.

Um flüssigen Brennstoff zu erhalten, benötigen Sie eine Mischung dieser Gase, in der für jeden Teil Kohlenmonoxid zwei Teile Wasserstoff vorhanden sind. Diese Mischung wird in speziellen Apparaten - Gasgeneratoren - gewonnen. Durch eine Schicht aus heißem Koks wird ein Gemisch aus Wasserdampf und Luft geblasen. Sauerstoff in der Luft verbindet sich mit Kohlenstoff zu Kohlenmonoxid. Dieser Prozess wird als Kohlevergasung bezeichnet. Beim Zerfall von Wassermolekülen wird Wasserstoff freigesetzt. Kühlschränken wird ein Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid zugeführt. Von hier gelangt das sogenannte Wassergas in den Reaktor. Bei einer Temperatur von 200° gehen Kohlenmonoxid und Wasserstoff unter dem Einfluss der aktivsten Katalysatoren – Kobalt oder Nickel – eine chemische Verbindung ein. Aus einer Vielzahl leichter Gasmoleküle werden komplexe schwere Stoffe gebildet.

Katalysatoren tragen nicht nur zur Bildung einfacher Verbindungen aus Kohlenstoff und Wasserstoff bei, sondern wirken sich auch auf eine weitere Komplikation aus - die Polymerisation von Molekülen: Kohlenstoffatome sind in Ketten, Ringen verbunden und mit Wasserstoffatomen überwachsen. Eine Vielzahl von Kohlenwasserstoffen taucht wieder auf – von leichten Gasen (ausgehend von Methan) bis hin zu festen, hochschmelzenden Paraffinen mit bis zu 100 Kohlenstoffatomen in jedem Molekül. Etwa 60 % des zunächst entnommenen Gasgemisches gehen in flüssigen Brennstoff über. Dies ist künstlich hergestelltes Öl, nicht viel anders als gewöhnliches, natürliches Öl.

Betreten wir die Werkstatt, in der die Kraftstoffsynthese stattfindet. Eisenapparate sind von komplizierten Geweben aus dicken Rohren umgeben. Der Laden ist ruhig und verlassen. Spezielle Geräte steuern den Prozess automatisch, sie erfassen selbst Temperatur und Druck. Interessanterweise findet der Prozess der Bildung von flüssigem Kraftstoff bei normalem atmosphärischem Druck und einer Temperatur von nur etwa 200 ° statt. Bei der Synthese von Kraftstoff aus Gasen werden keine teuren Geräte benötigt, um hohe Drücke und Temperaturen zu erzeugen. Dies unterscheidet die Synthese günstig von der Kohlehydrierung.

Die sowjetische Industrie produziert jetzt Hunderttausende von Dieselmotoren, die mit Mischungen aus hochsiedenden Schwerölen betrieben werden.

Es gibt immer mehr leistungsstärkere 25-Tonnen-Lkw - Muldenkipper, Motorschiffe, Bagger und andere Fahrzeuge, die mit Dieselmotoren ausgestattet sind. Der Auto- und Traktorenpark wird vergrößert.

Auch die Produktion von künstlichem Dieselkraftstoff wächst stetig.

Chemiker kontrollieren also die Prozesse und erhalten die richtige Kraftstoffsorte.

Die Vorteile dieser Methode eröffnen ihr große Perspektiven. Flüssiger Brennstoff kann aus jeder Braunkohle gewonnen werden, selbst aus der niedrigsten Qualität.

Die Vorvergasung des Kraftstoffs ermöglicht die Gewinnung von Benzin aus Ölschiefer und sogar Torf, ganz zu schweigen von der Verwendung von Erdgas für diesen Zweck. In den Jahren 1951-1955 wurden neue Anlagen zur Herstellung von synthetischem Flüssigbrennstoff aus Kohle, Schiefer und Torf gebaut. Nur in der estnischen SSR wird die Produktion dieses Brennstoffs auf der Grundlage des lokalen Ölschiefers über einen Zeitraum von fünf Jahren um 80 % steigen.

S. Guschtschew
Reis. B, Dashkov und A. Katkovsky
Zeitschrift "Technik - Jugend" Nr. 7, 1954

Besser als die Natur

Bereits Ende des letzten Jahrhunderts hat N. D

Zelinsky machte auf den Unterschied in der Struktur von Ölmolekülen aufmerksam. Die meisten Moleküle des hochwertigen Baku-Öls sind geschlossene Ringe aus Kohlenstoffatomen, an die an den Seiten Wasserstoffatome angelagert sind.

Die hohe Qualität des Kraftstoffs hängt in erster Linie von einer solchen zyklischen Struktur von Molekülen ab. Grosny-Öl enthält weniger Naphthene - zyklische Kohlenwasserstoffe. Es wird von Molekülen der Methanreihe dominiert, die in Form von Atomketten gestreckt sind. Benzin, das aus Grosny-Öl gewonnen wird, explodiert, wenn es in Motorzylindern komprimiert wird, spontan viel früher als in dem Moment, in dem ein Zündfunke zwischen den Elektroden der Kerze überspringt.

Dieses Phänomen verursachte sowohl Chemikern als auch Motorenbauern, die immer danach strebten, die Leistung von Motoren zu steigern, viel Ärger. Die Leistung und Effizienz des Motors hängt in erster Linie davon ab, wie stark die Kolben im Zylinder das brennbare Gemisch verdichten. Das Verdichtungsverhältnis (d. h. das Verhältnis des Volumens des gesamten Zylinders zum Volumen des im Zylinder extrem komprimierten brennbaren Gemisches) ist eine der wichtigsten Eigenschaften des Motors. Je höher das Verdichtungsverhältnis, desto stärker und sparsamer ist der Motor. Wenn beispielsweise das Verdichtungsverhältnis eines Automotors von 5,25 auf 10,3 erhöht wird, verbraucht das Auto mit einer Geschwindigkeit von 40 km / h halb so viel Kraftstoff und legt mit einer Tankfüllung die doppelte Strecke zurück .

Aber hier ist das Problem: Gewöhnliche Benzindämpfe können einer hohen Kompression nicht standhalten und detonieren. Der Motor überhitzt schnell, beginnt zu klopfen, als würde er gleich auseinanderfallen. Seine Leistung nimmt stark ab.

Bei Detonationen brennen die Kolbenringe und der Kolbenboden aus und die Lager werden zerstört.

Bewertet werden diese Eigenschaften des Kraftstoffs durch die sogenannte Oktanzahl. Wenn sie sagen, dass die Oktanzahl von Kraftstoff 60 ist, bedeutet dies, dass seine Detonationseigenschaften die gleichen sind wie die einer Mischung aus 60 % Isooktan und 40 % Heptan. Diese beiden Substanzen wurden nicht zufällig als Standard genommen: Isooctan widersteht der Detonation sehr gut (seine Oktanzahl wurde daher mit 100 gleichgesetzt), während Heptan im Gegensatz dazu leichter detoniert als alle anderen flüssigen Kohlenwasserstoffe (seine Oktanzahl wurde als angenommen 0).

Es stellte sich eine Art Skala heraus, anhand derer Sie herausfinden können, wie es explodiert, ob die eine oder andere Benzinsorte von hoher Qualität ist.

Je höher die Oktanzahl des Benzins ist, desto mehr können Sie das brennbare Gemisch in den Zylindern verdichten, ohne Angst vor Klopfen zu haben, desto leistungsfähiger und sparsamer ist der Motor. Zunächst liefen Flugzeugmotoren mit Benzin mit einer Oktanzahl von 50-55. Die Verwendung von Benzin mit einer Oktanzahl von 87 in der Luftfahrt ermöglichte eine Steigerung der Motorleistung um 30-35%, das Erscheinen von 100-Oktan-Benzin trug zur Steigerung der Motorleistung um weitere 15-30% bei. Mit anderen Worten, moderne Motoren sind fast doppelt so stark geworden wie die "alten" Motoren mit einem solchen Zylindervolumen.

Es scheint, dass die Qualität von 100-Oktan-Benzin die von der Natur selbst gesetzte Grenze ist. Aber diese Grenze wurde, wie viele andere auch, von der Wissenschaft überwunden, die mit fortschrittlicher Technologie ausgestattet ist. Moderne Flugzeuge fliegen mit Benzin mit einer Oktanzahl weit über 100. Es gibt kein Öl auf der Welt, das Benzin von so hoher Qualität enthält. Solches Benzin kann nur künstlich gewonnen werden - durch Synthese.

Die Synthese von Kohlenwasserstoffen ist seit langem ein verlockendes Ziel für viele Generationen von Chemikern. Akademiker N.D.Zelinsky schrieb 1931: „Wenn ein Chemiker sich mit der Struktur von Erdölkohlenwasserstoffen vertraut macht und ihre Eigenschaften studiert, kann er nicht umhin, überrascht zu sein, wie leicht die Natur diese erstaunlichen Formen geschaffen hat, die synthetisch so schwierig herzustellen sind.“

Heute werden hochwertige flüssige Kraftstoffe aus minderwertigen Benzinen und Gasen gewonnen, indem gerade Ketten in verzweigte und ringförmige Strukturen umgeordnet werden.

Waste-to-Fuel-Verarbeitung in Russland

Im Januar 2019 unterzeichnete Präsident Wladimir Putin ein Dekret über die Gründung der Gesellschaft „Russischer Ökologischer Betreiber“, die der einzige Abfallbetreiber des Landes in Form einer Gesellschaft des öffentlichen Rechts (PPC) werden wird; Die Funktionen des Gründers werden vom Ministerium für natürliche Ressourcen wahrgenommen. Der Betreiber wird sich an staatlichen Programmen zur Abfallwirtschaft beteiligen und Investoren für Entsorgungsprojekte gewinnen.

Innovation

Abfallverarbeitungskomplexe:
Erstmals im Rahmen der heimischen Forschung wurde die Aufgabe gestellt (2011) Kombinieren unterschiedlicher Weiterentwicklungen in vielen Branchen.
Es werden mehrere Optionen für umweltfreundliche, hochtechnologische Abfallverarbeitungskomplexe entwickelt, die auf dem Weltmarkt konkurrenzfähig sind.Optimierung von Rohstoffen, Wärme, Gasströmen wird die maximale Produktion von flüssigen Brennstofffraktionen und Baustoffen sicherstellen - ohne jeglichen technologischen Abfall, außer katalytisch gereinigten Abgasen.
Als Ergebnis der Verarbeitung werden rentable Produkte hergestellt: Kraftstoff, Zusatzstoffe, Baustoffe.

In der 1. Stufe ist geplant, die experimentelle Linie für Forschung, Prüfung, Zertifizierung und Patentierung abzuschließen.
Diese Arbeit wird gemeinsam mit der Skolkovo Foundation durchgeführt, der Rusekoil angehört.

Geplant Bau von mobilen oder stationären Verarbeitungskomplexen bestehend aus 1-5 Linien des gleichen Typs mit einem jährlichen Verarbeitungsvolumen von 50-250.000 Tonnen aufbereiteter Hausmüll (neu gebildet und Deponie), Sortierung von "Schwänzen", Schlamm, Torf, Kohleschlamm, Holzabfällen und anderen organischen Stoffen.
Als Ergebnis der Verarbeitung werden kommerzielle Produkte hergestellt:

• Dieselkraftstoff
• Chemische Produkte: (Benzol, Toluol und Nefras oder kombinierte Fraktion von BTK),
• Zement,
• Porenbeton.

siehe auch

• Alternativer Kraftstoff für Autos
• Synthetisches Erdgas
• Die Methanolwirtschaft ist eine hypothetische Energiewirtschaft der Zukunft, in der fossile Brennstoffe durch Methanol ersetzt werden.
• Trockendestillation
• GTL (engl. Gas-to-Liquids – Gas in Liquids) ist der Prozess der Umwandlung von Erdgas in hochwertige, schwefelfreie Kraftstoffe und andere (schwerere) Kohlenwasserstoffprodukte.
• Hydrolyse-Produktion
• Biotreibstoff
• globale Energie
• Ein Solarofen ist das einfachste Gerät, mit dem Sonnenlicht ohne Brennstoff oder Strom zubereitet werden kann.