Kuinka tehdä bensiiniä hiilestä

Synteettisen polttoaineen koodin määritelmä

Termillä "synteettinen polttoaine" on useita eri merkityksiä ja se voi sisältää erilaisia ​​polttoaineita. "Kansainvälisen energiajärjestön" luomassa perinteisessä määritelmässä "synteettinen polttoaine" on mikä tahansa nestemäinen polttoaine, joka on johdettu hiilestä tai maakaasusta. US Energy Information Association määrittelee synteettisen polttoaineen vuoden 2006 vuosiraportissaan polttoaineeksi, joka on saatu hiilestä, maakaasusta, biomassasta tai eläinten rehusta kemiallisesti muuntamalla synteettiseksi öljyksi ja/tai synteettisiksi nestemäisiksi tuotteiksi. Monet synteettisten polttoaineiden määritelmät sisältävät biomassasta sekä teollisuus- ja yhdyskuntajätteistä valmistetut polttoaineet.
Toisaalta "synteettinen" tarkoittaa, että polttoaine tuotetaan keinotekoisesti. Toisin kuin synteettiset polttoaineet, perinteiset polttoaineet saadaan yleensä erottamalla raakaöljy erillisiksi jakeiksi (tislaus, rektifikaatio jne.) ilman komponenttien kemiallista modifiointia. Perinteisten polttoaineiden valmistuksessa voidaan kuitenkin käyttää myös erilaisia ​​kemiallisia prosesseja. "Synteettisen" käsitteen alla voidaan toisaalta korostaa, että polttoaine on tuotettu kemiallisilla synteesiprosesseilla, eli tuottamalla korkeamman tason yhdisteitä useista alemmista yhdisteistä. Tämä määritelmä koskee erityisesti XtL-polttoaineita, joissa raaka-aine hajotetaan ensin alempien yhdisteiden (H 2 , CO jne.) synteesikaasuksi korkeampien hiilivetyjen saamiseksi (Fischer-Tropsch-synteesi). Kemialliset prosessit voivat kuitenkin olla osa valmistusprosessia myös perinteisillä polttoaineilla. Esimerkiksi hiilivedyt, joissa on liian pitkät hiiliketjut, voidaan hajottaa lyhyemmän ketjun tuotteiksi, kuten bensiinissä tai dieselpolttoaineessa oleviksi, niin sanotun krakkauksen avulla. Tämän seurauksena määritelmästä riippuen ei välttämättä ole mahdollista erottaa selkeästi tavanomaisia ​​ja synteettisiä polttoaineita. Vaikka tarkkaa määritelmää ei ole, termi "synteettinen polttoaine" rajoittuu yleensä XtL-polttoaineeseen.
Synteettisten ja vaihtoehtoisten polttoaineiden ero on polttoaineen käyttötavassa. Toisin sanoen vaihtoehtoinen polttoaine voi vaatia vakavampaa moottorin tai polttoainejärjestelmän muutosta tai jopa epätavanomaisen moottorityypin käyttöä (esimerkiksi höyryä).

Päätuotteet hiilestä

Varovaisimpien arvioiden mukaan kivihiilituotteita on 600. Tutkijat ovat kehittäneet erilaisia ​​menetelmiä hiilen jalostustuotteiden saamiseksi. Käsittelymenetelmä riippuu halutusta lopputuotteesta. Esimerkiksi puhtaiden tuotteiden saamiseksi sellaiset kivihiilen käsittelyn primaarituotteet - koksiuunikaasu, ammoniakki, tolueeni, bentseeni - käyttävät nestemäisiä huuhteluöljyjä. Erikoislaitteissa tuotteet suljetaan ja suojataan ennenaikaiselta tuhoutumiselta. Alkuprosessointiprosesseihin kuuluu myös koksausmenetelmä, jossa kivihiili lämmitetään +1000 ° C lämpötilaan siten, että hapen pääsy estyy kokonaan. Kaikkien tarvittavien toimenpiteiden päätyttyä kaikki primaarituotteet puhdistetaan lisäksi. Hiilen jalostuksen päätuotteet:

• naftaleeni
• fenoli
• hiilivety
• salisyylialkoholi
• johtaa
• vanadiini
• germanium
• sinkki.

Ilman kaikkia näitä tuotteita elämämme olisi paljon vaikeampaa.Otetaan esimerkiksi kosmetiikkateollisuus, se on ihmisten hyödyllisin alue käyttää hiilenjalostustuotteita. Sellaista hiilen jalostustuotetta kuin sinkki käytetään laajalti rasvaisen ihon hoitoon ja akne.Sinkkiä, samoin kuin rikkiä, lisätään voiteisiin, seerumeihin, naamioihin, voiteisiin ja toniceihin. Rikki eliminoi olemassa olevia tulehduksia ja sinkki ehkäisee uusien tulehduksien kehittymistä.Lisäksi lyijy- ja sinkkipohjaisia ​​terapeuttisia voiteita käytetään palovammojen ja vammojen hoitoon. Ihanteellinen psoriaasin apulainen on sama sinkki sekä kivihiilen savituotteet. Kivihiili on raaka-aine erinomaisten sorbenttien luomiseen, joita käytetään lääketieteessä suoliston ja mahalaukun sairauksien hoitoon. Hilseen ja rasvaisen talin hoitoon käytetään sinkkiä sisältäviä sorbentteja, joiden seurauksena yrityksissä saadaan kivihiilestä nestemäistä polttoainetta. Ja tämän prosessin jälkeen jäljelle jäävät palamistuotteet ovat ihanteellinen raaka-aine erilaisille rakennusmateriaaleille, joilla on tulenkestäviä ominaisuuksia. Näin syntyy esimerkiksi keramiikkaa.

Käyttöohje	Brändit, ryhmät ja alaryhmät
1. Teknologinen
1.1. Kerros koksaus	Kaikki tuotemerkkien ryhmät ja alaryhmät: DG, G, GZhO, GZh, Zh, KZh, K, KO, KSN, KS, OS, TS, SS
1.2. Erityiset esikoksausprosessit	Kaikki kerroksiseen koksaukseen käytetyt hiilet sekä T- ja D-laadut (alaryhmä DV)
1.3. Tuottajakaasun tuotanto kiinteissä kaasugeneraattoreissa:
sekoitettu kaasu	Tuotemerkit KS, SS, ryhmät: ZB, 1GZhO, alaryhmät - DGF, TSV, 1TV
vesi kaasu	Ryhmä 2T sekä antrasiitti
1.4 Synteettisten nestemäisten polttoaineiden tuotanto	GZh-merkki, ryhmät: 1B, 2G, alaryhmät - 2BV, ZBV, DV, DGV, 1GV
1.5. puolihiiletys	Tuotemerkki DG, ryhmät: 1B, 1G, alaryhmät - 2BV, ZBV, DV
1.6. Hiilipitoisen täyteaineen (termoantrasiitti) tuotanto elektrodituotteisiin ja valimokoksiin	Ryhmät 2L, ZA, alaryhmät - 2TF ja 1AF
1.7. Kalsiumkarbidin, elektrokorundin tuotanto	Kaikki antrasiitit sekä 2TF:n alaryhmä
2. Energiaa
2.1. Jauhemainen ja kerrospoltto kiinteissä kattilalaitoksissa	Paino ruskeat hiilet ja atrasiitit sekä kivihiilet, joita ei käytetä koksaukseen. Antrasiittia ei käytetä liekkikerrospolttoon
2.2. Polttaminen kaikuuuneissa	Merkki DG, ryhmä i - 1G, 1SS, 2SS
2.3. Poltto liikkuvissa lämpölaitteistoissa ja käyttö kunnallisiin ja kotitalouksiin	Luokat D, DG, G, SS, T, A, ruskohiilet, antrasiitit ja kivihiilet, joita ei käytetä koksaukseen
3. Rakennusmateriaalien valmistus
3.1. Lime	Merkit D, DG, SS, A, ryhmät 2B ja ZB; laatuja GZh, K ja ryhmiä 2G, 2Zh ei käytetä koksaukseen
3.2. Sementti	Luokat B, DG, SS, TS, T, L, alaryhmä DV ja luokat KS, KSN, ryhmät 27, 1GZhO ei käytetä koksaukseen
3.3. Tiili	Hiilet, joita ei käytetä koksaukseen
4. Muut tuotannot
4.1. Hiiliadsorbentit	Alaryhmät: DV, 1GV, 1GZhOV, 2GZhOV
4.2. aktiivihiilet	ZSS-ryhmä, 2TF-alaryhmä
4.3. Malmien agglomeraatio	Alaryhmät: 2TF, 1AB, 1AF, 2AB, ZAV

Hiili

Tämäntyyppisten raaka-aineiden käsittely tapahtuu kolmessa suunnassa: hydraus, koksaus ja epätäydellinen palaminen. Jokainen näistä tyypeistä edellyttää erityisen teknologisen prosessin käyttöä.

Koksaukseen liittyy raaka-aineiden läsnäolo lämpötilassa 1000-1200 o C, jossa ei ole happea. Tämä prosessi mahdollistaa monimutkaisimmat kemialliset muunnokset, joiden seurauksena muodostuu koksia ja haihtuvia tuotteita. Ensimmäinen jäähdytettynä lähetetään metallurgiayrityksille. Haihtuvat tuotteet jäähdytetään, minkä jälkeen saadaan kivihiiliterva. Kondensoitumattomia aineita on vielä paljon jäljellä. Jos puhumme siitä, miksi öljy on parempi kuin hiili, on huomattava, että paljon enemmän valmiita tuotteita saadaan ensimmäisen tyyppisestä raaka-aineesta. Jokainen aine lähetetään tiettyyn tuotantoon.

Tällä hetkellä jopa öljyn tuotantoa hiilestä tehdään, mikä mahdollistaa paljon arvokkaamman polttoaineen saamisen.

Hiili ilmestyi maapallolle noin 360 miljoonaa vuotta sitten.Tiedemiehet kutsuivat tätä historiamme osaa hiili- tai hiilikaudeksi. Samaan aikaan kirjataan myös ensimmäisten maan matelijoiden, ensimmäisten suurten kasvien, ilmestyminen. Kuolleet eläimet ja kasvit hajosivat, ja valtava määrä happea vaikutti aktiivisesti tämän prosessin nopeuttamiseen. Nyt planeetallamme on vain 20% hapesta, ja tuolloin eläimet hengittivät syvään, koska hapen määrä hiilen ilmakehässä oli 50%. Juuri tämän happimäärän olemme velkaa maan suolistossa olevien nykyaikaisten hiiliesiintymien ansiosta, mutta kivihiili ei ole kaikki kaikessa. Erilaisista prosessoinneista johtuen kivihiilestä saadaan valtava määrä erilaisia ​​hyödyllisiä aineita ja tuotteita. Mitä kivihiilestä valmistetaan? Siitä puhumme tässä artikkelissa.

Kiinteät ja kaasumaiset polttoaineet muokkaa muokkauskoodia

Joissakin kolmannen maailman maissa puu ja puuhiili ovat edelleen pääasiallinen polttoaine, joka on väestön käytettävissä lämmitykseen ja ruoanlaittoon (noin puolet maailman väestöstä elää tällä tavalla). Tämä johtaa monissa tapauksissa metsien häviämiseen, mikä puolestaan ​​johtaa aavikoitukseen ja maaperän eroosioon. Yksi keino vähentää väestön riippuvuutta puulähteistä on maatalousjätteen tai kotitalousjätteen briketointiteknologian käyttöönotto polttoainebriketeiksi. Tällaiset briketit saadaan puristamalla liete, joka on saatu sekoittamalla jätettä veteen yksinkertaisella vipupuristimella, minkä jälkeen kuivataan. Tämä tekniikka on kuitenkin erittäin työvoimavaltaista ja vaatii halvan työvoiman lähteen. Vähemmän primitiivinen vaihtoehto brikettien saamiseksi on käyttää tähän hydraulisia puristuskoneita.

Joitakin kaasumaisia ​​polttoaineita voidaan pitää vaihtoehtoina synteettisille polttoaineille, vaikka tällainen määritelmä voi olla kiistanalainen, koska tällaisia ​​polttoaineita käyttäviä moottoreita on muutettava vakavasti. Yksi laajasti keskusteltu vaihtoehdoista vähentää moottoriajoneuvojen osuutta ilmakehän hiilidioksidin kertymiseen on vedyn käyttö polttoaineena. Vetymoottorit eivät saastuta ympäristöä ja päästävät vain vesihöyryä. Vety-happipolttokennot käyttävät vetyä muuntaakseen kemiallisen reaktion energian suoraan sähköenergiaksi. Koska vetyä saadaan joko suurta sähkönkulutusta vaativilla menetelmillä tai hiilivetypolttoaineiden hapetuksella, tällaisten polttoaineiden ympäristölliset ja varsinkin taloudelliset edut ovat erittäin kiistanalaisia.

Koko artikkeli Vetyenergia.

DimetyylieetteriMuokkaa | muokkaa koodia

Dimetyylieetteriä saadaan dehydratoimalla metanoli 300–400 °C:ssa ja 2–3 MPa:ssa heterogeenisten katalyyttien – alumiinisilikaattien – läsnä ollessa. Metanolin konversioaste dimetyylieetteriksi on 60 %, zeoliiteiksi - lähes 100 %. Dimetyylieetteri on ympäristöystävällinen polttoaine, joka ei sisällä rikkiä, ja typen oksidien päästöt pakokaasuissa ovat 90 % pienemmät kuin bensiinin. Dimetyylidieselmoottorin setaaniluku on yli 55, kun taas klassisen öljymoottorin on 38-53. Dimetyylieetterin käyttö ei vaadi erityisiä suodattimia, mutta voimajärjestelmät on tehtävä uudelleen (kaasun asennus). -sylinterivarustus, seoksen muodostuksen säätö) ja moottorin sytytys. Sitä voidaan ilman muutoksia käyttää nestekaasumoottorilla varustetuissa autoissa, joiden polttoaineessa on 30 % metanolia.

DME:n palamislämpö on noin 30 MJ/kg, perinteisillä öljypolttoaineilla noin 42 MJ/kg. Yksi DME:n käytön ominaisuuksista on sen suurempi hapetuskyky (happipitoisuudesta johtuen) kuin tavanomaisella polttoaineella.

Heinäkuussa 2006 National Development and Reform Commission (NDRC) (Kiina) hyväksyi standardin dimetyylieetterin käytölle polttoaineena. Kiinan hallitus tukee dimetyylieetterin kehittämistä mahdollisena vaihtoehtona dieselpolttoaineelle.Seuraavan viiden vuoden aikana Kiina aikoo tuottaa 5-10 miljoonaa tonnia dimetyylieetteriä vuodessa.

KAMAZ, Volvo, Nissan ja kiinalainen Shanghai Automotive kehittävät dimetyylieetterillä varustettuja autoja.

Öljy

Jos ymmärrämme edelleen, mitä hiilestä ja öljystä saadaan, on syytä mainita öljynjalostuksen dieselfraktio, joka yleensä toimii dieselmoottoreiden polttoaineena. Polttoöljy sisältää korkealla kiehuvia hiilivetyjä. Alennettu painetislauksella polttoöljyistä saadaan yleensä erilaisia ​​voiteluöljyjä. Polttoöljyn käsittelyn jälkeen jäänyttä jäännöstä kutsutaan yleisesti tervaksi. Siitä saadaan ainetta, kuten bitumia. Nämä tuotteet on tarkoitettu tienrakennuskäyttöön. Mazutia käytetään usein kattilan polttoaineena.

Tarina

NYMEX West Texas Intermediate öljyn hinta

Toisen maailmansodan aikana Saksa täytti suurelta osin, jopa 50 % joinakin vuosina polttoainetarpeensa perustamalla tuotantolaitoksia hiilen jalostamiseksi nestemäiseksi polttoaineeksi. "Hitlerin henkilökohtaisen arkkitehdin" Albert Speerin mukaan Saksa voitti teknisesti 12. toukokuuta 1944, kun 90 % synteettistä polttoainetta tuottavista tehtaista tuhoutui liittoutuneiden massiivisten pommitusten vuoksi.

Samoin Etelä-Afrikka perusti samoilla tavoitteilla Sasol Limited -yrityksen, joka apartheidin aikana auttoi valtion taloutta toimimaan menestyksekkäästi kansainvälisistä pakotteista huolimatta.

Yhdysvalloissa tällaisten polttoaineiden tuottajat saavat usein valtiontukia, ja siksi tällaiset yritykset joskus tuottavat "synteettisiä polttoaineita" hiilen ja biojätteen seoksesta. "Vihreät" arvostelevat tällaisia ​​valtiontukien hankkimistapoja esimerkkinä yritysten verojärjestelmän ominaisuuksien väärinkäytöstä. Qatarissa maakaasusta valmistetulla synteettisellä dieselpolttoaineella on alhainen rikkipitoisuus ja siksi se sekoitetaan tavanomaiseen dieselpolttoaineeseen rikkipitoisuuden alentamiseksi sellaisessa seoksessa, mikä on välttämätöntä dieselpolttoaineen markkinoimiseksi niissä Yhdysvaltain osavaltioissa, joissa on erityisen korkeat vaatimukset. polttoaineen laadun vuoksi (esimerkiksi Kaliforniassa).

Synteettisiä nestemäisiä polttoaineita ja kaasua kiinteistä fossiilisista polttoaineista tuotetaan nyt rajoitetusti. Synteettisten polttoaineiden tuotannon edelleen laajentamista rajoittaa sen korkea hinta, joka ylittää merkittävästi öljypohjaisten polttoaineiden kustannukset. Siksi synteettisten polttoaineiden alalla etsitään nyt intensiivisesti uusia taloudellisia teknisiä ratkaisuja. Haku tähtää tunnettujen prosessien yksinkertaistamiseen, erityisesti hiilen nesteytyspaineen alentamiseen 300–700 ilmakehästä 100 ilmakehään ja sen alle, hiilen ja öljyliuskeen prosessoivien kaasugeneraattoreiden tuottavuuden lisäämiseen sekä uusien katalyyttien kehittämiseen kivihiilen ja öljyliuskeen käsittelyyn. metanolin ja siihen perustuvan bensiinin synteesi.

Nyt Fischer-Tropsch-teknologian käyttö on mahdollista vain, jos öljyn hinta on vakaa yli 50-55 dollaria tynnyriltä.

Eetterit

Eetterit ovat värittömiä, liikkuvia, matalalla kiehuvia nesteitä, joilla on ominainen haju.
Metyyli-tertiaaributyylieetteriä (MTBE) pidetään tällä hetkellä lupaavimpana nakutuksenestoaineena. Venäjällä sitä saa lisätä autojen polttoaineisiin enintään 15 %. Rajoitukset johtuvat käyttöominaisuuksien ominaisuuksista: suhteellisen alhainen lämpöarvo ja korkea aggressiivisuus kumia kohtaan. Tietestitulosten mukaan lyijyttömät bensiinit, jotka sisältävät 7-8 % MTBE:tä, ovat parempia kuin lyijypitoiset bensiinit kaikilla nopeuksilla. 10 % MTBE:n lisääminen bensiiniin nostaa tutkimusmenetelmän mukaista oktaanilukua 2,1-5,9 yksikköä ja 20 % - 4,6-12,6 yksikköä, ja siksi se on tehokkaampi kuin tunnetut lisäaineet kuten alkyylibensiini ja metanoli .
Polttoaineen käyttö metyyli-tert-butyylieetterin kanssa parantaa hieman moottorin tehoa ja taloudellista suorituskykyä. MTBE on väritön läpinäkyvä neste, jolla on pistävä haju. Kiehumispiste on 54-55°C, tiheys 0,74 g/cm3. Oktaaniluku tällä menetelmällä on 115-135 pistettä. Maailman MTBE:n tuotannon arvioidaan olevan kymmeniä miljoonia tonneja vuodessa.

Mahdollisina nakutuksenestoaineina voidaan käyttää etyyli-tert-butyylieetteriä, tert-amyylimetyylieetteriä sekä olefiineista C saatuja metyylieettereitä.₆-KANSSA₇.

Joidenkin eetterien ominaisuudet.

Eetteri	Kaava	ERITTÄIN	MHMM	OCke	Tkip, °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

AI-95- ja AI-98-bensiinien saamiseksi käytetään yleensä MTBE-lisäaineita tai sen seosta tert-butyylialkoholin kanssa, jota kutsutaan nimellä Feterol - kauppanimi Octane-115. Tällaisten happea sisältävien komponenttien haittana on esterien haihtuminen kuumalla säällä, mikä johtaa oktaaniluvun laskuun.

Nestemäinen polttoaine kaasuista

On vaikea kuvitella, että sellaisista yksinkertaisista aineista kuin hiilimonoksidi (eli hiilimonoksidi) ja vety voidaan saada monimutkaisia ​​orgaanisia yhdisteitä, mitä erilaisimpia nestemäisiä polttoaineita.

Nestemäisen polttoaineen saamiseksi sinulla on oltava näiden kaasujen seos, jossa jokaista hiilimonoksidin osaa kohti olisi kaksi osaa vetyä. Tämä seos saadaan erikoislaitteissa - kaasugeneraattoreissa. Vesihöyryn ja ilman seos puhalletaan kuuman koksikerroksen läpi. Ilmassa oleva happi yhdistyy hiilen kanssa muodostaen hiilimonoksidia. Tätä prosessia kutsutaan hiilen kaasutukseksi. Kun vesimolekyylit hajoavat, vapautuu vetyä. Vedyn ja hiilimonoksidin seos lähetetään jääkaappiin. Sieltä ns. vesikaasu menee reaktoriin. 200°:n lämpötilassa aktiivisimpien katalyyttien – koboltin tai nikkelin – vaikutuksesta hiilimonoksidi ja vety muodostavat kemiallisen yhdistelmän. Monimutkaisia ​​raskaita aineita muodostuu suuresta määrästä kevyitä kaasumolekyylejä.

Katalyytit eivät vain edistä yksinkertaisten hiilen ja vedyn yhdisteiden muodostumista, vaan vaikuttavat myös lisäkomplikaatioon - molekyylien polymeroitumiseen: hiiliatomit on kytketty ketjuihin, renkaisiin, kasvaneet vetyatomeilla. Laaja valikoima hiilivetyjä ilmaantuu uudelleen - kevyistä kaasuista (alkaen metaanista) kiinteisiin, korkeassa lämpötilassa sulaviin parafiineihin, jotka sisältävät jopa 100 hiiliatomia kussakin molekyylissä. Noin 60 % alun perin otetusta kaasuseoksesta siirtyy nestemäiseksi polttoaineeksi. Tämä on keinotekoisesti valmistettua öljyä, joka ei juuri eroa tavallisesta luonnollisesta öljystä.

Mennään sisään työpajaan, jossa tapahtuu polttoaineen synteesi. Rautalaitteita ympäröivät monimutkaiset paksujen putkien kudokset. Kauppa on hiljainen ja autio. Erikoislaitteet ohjaavat prosessia automaattisesti, ne itse tallentavat lämpötilan ja paineen. Mielenkiintoista on, että nestemäisen polttoaineen muodostusprosessi tapahtuu tavallisessa ilmanpaineessa ja vain noin 200 °:n lämpötilassa. Kun syntetisoidaan polttoainetta kaasuista, kalliita laitteita ei tarvita korkeiden paineiden ja lämpötilojen luomiseen. Tämä erottaa synteesin suotuisasti hiilen hydrauksesta.

Neuvostoliiton teollisuus tuottaa nyt satoja tuhansia dieselmoottoreita, jotka toimivat korkeassa kiehuvien raskasöljypolttoaineiden seoksilla.

On olemassa yhä tehokkaampia 25 tonnin kuorma-autoja - kippiautoja, moottorialuksia, kaivinkoneita ja muita dieselmoottoreilla varustettuja ajoneuvoja. Auto- ja traktoripuistoa laajennetaan.

Keinotekoisen dieselpolttoaineen tuotanto kasvaa myös jatkuvasti.

Joten kemistit hallitsevat prosesseja ja saavat oikeanlaatuisen polttoaineen.

Tämän menetelmän edut avaavat sille suuria näkymiä. Nestemäistä polttoainetta voidaan saada mistä tahansa, jopa heikoimmasta ruskohiilestä.

Polttoaineen esikaasutus mahdollistaa bensiinin saamisen öljyliuskeesta ja jopa turpeesta puhumattakaan maakaasun käytöstä tähän tarkoitukseen. Vuosina 1951-1955 rakennettiin uusia laitoksia synteettisen nestemäisen polttoaineen tuotantoon kivihiilestä, liuskeesta ja turpeesta. Ainoastaan ​​Viron SSR:ssä paikallisen öljyliuskeen pohjalta tällaisen polttoaineen tuotanto kasvaa 80 % viiden vuoden aikana.

S. Gushchev
Riisi. B, Dashkov ja A. Katkovsky
aikakauslehti "Teknologia - Nuoriso" nro 7, 1954

Parempi kuin luonto

Vielä viime vuosisadan lopussa N. D

Zelinsky kiinnitti huomiota eroon öljymolekyylien rakenteessa. Suurin osa korkealaatuisen Baku-öljyn molekyyleistä on suljettuja hiiliatomirenkaita, joihin on kiinnittynyt sivuilta vetyatomeja.

Polttoaineen korkea laatu riippuu ensisijaisesti tällaisesta molekyylien syklisestä rakenteesta. Groznyin öljy sisältää vähemmän nafteeneja - syklisiä hiilivetyjä. Sitä hallitsevat metaanisarjan molekyylit, jotka ovat venyneet atomiketjujen muodossa. Groznyin öljystä saatu bensiini, kun se puristettiin moottorin sylintereihin, räjähti, räjähti spontaanisti paljon aikaisemmin kuin hetki, jolloin sytytyskipinä hyppäsi kynttilän elektrodien väliin.

Tämä ilmiö aiheutti paljon ongelmia sekä kemisteille että moottorirakentajille, jotka aina pyrkivät lisäämään moottoreiden tehoa. Moottorin teho ja hyötysuhde riippuvat ensisijaisesti siitä, kuinka voimakkaasti sylinterin männät puristavat palavaa seosta. Puristussuhde (eli koko sylinterin tilavuuden suhde sylinterissä erittäin puristetun palavan seoksen tilavuuteen) on yksi moottorin tärkeimmistä ominaisuuksista. Mitä korkeampi puristussuhde, sitä tehokkaampi ja taloudellisempi moottori. Jos esimerkiksi auton moottorin puristussuhdetta nostetaan 5,25:stä 10,3:een, niin 40 km/h nopeudella liikkuva auto kuluttaa puolet vähemmän polttoainetta ja kulkee kaksinkertaisen matkan yhdellä bensiinisäiliöllä. .

Mutta tässä on ongelma: tavalliset bensiinihöyryt eivät kestä suurta puristusta ja räjähtävät. Moottori ylikuumenee nopeasti, alkaa koputtaa, ikään kuin se olisi hajoamassa. Sen teho laskee jyrkästi.

Räjäytysten aikana männänrenkaat ja männän kruunu palavat ja laakerit tuhoutuvat.

Näitä polttoaineen ominaisuuksia arvioidaan ns. oktaaniluvulla. Jos he sanovat, että polttoaineen oktaaniluku on 60, se tarkoittaa, että sen räjähdysominaisuudet ovat samat kuin seoksella, joka sisältää 60 % isooktaania ja 40 % heptaania. Nämä kaksi ainetta otettiin standardiksi ei sattumalta: isooktaani kestää räjähdyksen erittäin hyvin (sen oktaaniluku rinnastettiin 100:ksi), kun taas heptaani päinvastoin räjähtää helpommin kuin kaikki muut nestemäiset hiilivedyt (sen oktaaniluku otettiin 0).

Siitä tuli eräänlainen asteikko, jonka mukaan voit selvittää, kuinka se räjähtää, onko yksi tai toinen bensiinilaatu korkealaatuista.

Mitä suurempi bensiinin oktaaniluku on, sitä enemmän voit puristaa sylinterien palavaa seosta ilman räjähdyksen pelkoa, sitä tehokkaampi ja taloudellisempi moottori on. Aluksi lentokoneiden moottorit käyttivät bensiiniä, jonka oktaaniluku oli 50-55. Bensiinin, jonka oktaaniluku on 87, käyttö ilmailussa mahdollisti moottorin tehon lisäämisen 30-35%, 100-oktaanisen bensiinin ilmestyminen auttoi lisäämään moottorin tehoa vielä 15-30%. Toisin sanoen nykyaikaisista moottoreista on tullut lähes kaksi kertaa tehokkaampia kuin "vanhoista" moottoreista, joilla on tällainen sylinteritilavuus.

Vaikuttaa siltä, ​​että 100-oktaanisen bensiinin laatu on luonnon itsensä asettama raja. Mutta tämä raja, kuten monet muutkin, on voitettu edistyneellä teknologialla aseistetulla tieteellä. Nykyaikaiset lentokoneet lentävät bensiinillä, jonka oktaaniluku on selvästi yli 100. Maailmassa ei ole öljyä, joka sisältäisi näin korkealaatuista bensiiniä. Tällaista bensiiniä voidaan saada vain keinotekoisesti - synteesillä.

Hiilivetyjen synteesi on pitkään ollut houkutteleva tavoite useille kemistien sukupolville. Akateemikko N.D.Zelinsky kirjoitti vuonna 1931: "Kun kemisti tutustuu maaöljyn hiilivetyjen rakenteeseen ja tutkii niiden ominaisuuksia, hän ei voi olla yllättynyt siitä, kuinka helposti luonto on luonut nämä hämmästyttävät muodot, joita on niin vaikea valmistaa synteettisesti."

Nykyään korkealaatuisia nestemäisiä polttoaineita saadaan huonolaatuisista bensiineistä ja kaasuista järjestämällä suoria ketjuja haaroittuneiksi ja rengasmaisiksi rakenteiksi.

Käsittely jätteestä polttoaineeksi Venäjällä

Presidentti Vladimir Putin allekirjoitti tammikuussa 2019 asetuksen Russian Ecological Operator -yhtiön perustamisesta, josta tulee maan yksittäinen jätehuolto julkisoikeudellisen yhtiön (PPC) muodossa; perustajan tehtäviä hoitaa luonnonvaraministeriö. Toimija on mukana valtion jätehuollon ohjelmissa ja houkuttelee sijoittajia jätehuoltoprojekteihin.

Innovaatio

Jätteenkäsittelykompleksit:
Ensimmäistä kertaa kotimaisen tutkimuksen puitteissa asetettiin tehtävä (2011) yhdistää erilaisia ​​edistyneitä kehityskulkuja monilla toimialoilla.
Ympäristöystävällisille, korkean teknologian jätteenkäsittelykomplekseille, jotka ovat kilpailukykyisiä maailmanmarkkinoilla, kehitetään useita vaihtoehtoja.Raaka-aineiden, lämmön ja kaasun virtausten optimointi varmistaa nestemäisten polttoainejakeiden ja rakennusmateriaalien maksimaalisen tuotannon - ilman teknistä jätettä, lukuun ottamatta katalyyttisesti puhdistettuja poistokaasuja.
Jalostuksen tuloksena tuotetaan kannattavia tuotteita: polttoainetta, lisäaineita, rakennusmateriaaleja.

Ensimmäisessä vaiheessa on tarkoitus saada valmiiksi kokeellinen linja tutkimusta, testausta, sertifiointia ja patentointia varten.
Tämä työ tehdään yhdessä Skolkovon säätiön kanssa, jonka jäsen Rusekoil on.

Suunniteltu liikkuvien tai kiinteiden käsittelykompleksien rakentaminen koostuu 1-5 samantyyppisestä linjasta, joiden vuotuinen käsittelymäärä on 50-250 tuhatta tonnia valmistettua MSW:tä (äskettäin muodostettua ja kaatopaikka), lajitellaan "jätteitä", lietettä, turvetta, hiililietettä, puujätteitä ja muuta orgaanista ainetta.
Jalostuksen tuloksena valmistetaan kaupallisia tuotteita:

• diesel polttoaine
• kemialliset tuotteet: (bentseeni, tolueeni ja nefras tai BTK:n yhdistetty fraktio),
• sementti,
• kevytbetoni.

Katso myös

• Vaihtoehtoinen autopolttoaine
• Synteettinen maakaasu
• Metanolitalous on hypoteettinen tulevaisuuden energiatalous, jossa fossiiliset polttoaineet korvataan metanolilla.
• Kuivatislaus
• GTL (englanniksi Gas-to-liquids - kaasu nesteissä) on prosessi, jolla maakaasu muunnetaan korkealaatuisiksi, rikittömiksi moottoripolttoaineiksi ja muiksi (raskaammiksi) hiilivetytuotteiksi.
• hydrolyysin tuotanto
• biopolttoainetta
• globaalia energiaa
• Aurinkouuni on yksinkertaisin laite auringonvalon avulla ruoanlaittoon ilman polttoainetta tai sähköä.