วิธีทำน้ำมันเบนซินจากถ่านหิน

ความหมายของคำว่า รหัสเชื้อเพลิงสังเคราะห์

คำว่า "เชื้อเพลิงสังเคราะห์" มีความหมายต่างกันหลายประการและอาจรวมถึงเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ คำจำกัดความดั้งเดิมที่กำหนดโดย "สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ" กำหนด "เชื้อเพลิงสังเคราะห์" เป็นเชื้อเพลิงเหลวที่ได้จากถ่านหินหรือก๊าซธรรมชาติ สมาคมข้อมูลพลังงานแห่งสหรัฐอเมริกากำหนดเชื้อเพลิงสังเคราะห์ในรายงานประจำปี 2549 ว่าเป็นเชื้อเพลิงที่ได้จากถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ ชีวมวล หรืออาหารสัตว์โดยการแปลงสารเคมีเป็นน้ำมันสังเคราะห์และ/หรือผลิตภัณฑ์ของเหลวสังเคราะห์ คำจำกัดความของเชื้อเพลิงสังเคราะห์หลายประการ ได้แก่ เชื้อเพลิงที่ผลิตจากชีวมวล ตลอดจนของเสียจากอุตสาหกรรมและจากเทศบาล
ในแง่หนึ่ง "สังเคราะห์" หมายถึงเชื้อเพลิงที่ผลิตขึ้นเอง ซึ่งแตกต่างจากเชื้อเพลิงสังเคราะห์ เชื้อเพลิงทั่วไปมักจะได้มาจากการแยกน้ำมันดิบออกเป็นเศษส่วนแยก (การกลั่น การแก้ไข ฯลฯ) โดยไม่มีการดัดแปลงทางเคมีของส่วนประกอบ อย่างไรก็ตาม กระบวนการทางเคมีต่างๆ ก็สามารถนำมาใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมได้เช่นกัน ภายใต้แนวคิด "สังเคราะห์" สามารถเน้นได้ว่าเชื้อเพลิงผลิตโดยกระบวนการสังเคราะห์ทางเคมี กล่าวคือ การผลิตสารประกอบระดับสูงจากสารประกอบที่ต่ำกว่าหลายตัว คำจำกัดความนี้ใช้กับเชื้อเพลิง XtL โดยเฉพาะ ซึ่งในตอนแรกวัตถุดิบถูกย่อยสลายเป็นก๊าซสังเคราะห์ของสารประกอบที่ต่ำกว่า (H 2 , CO เป็นต้น) เพื่อให้ได้ไฮโดรคาร์บอนที่สูงขึ้น (การสังเคราะห์ Fischer-Tropsch) อย่างไรก็ตาม แม้กระทั่งกับเชื้อเพลิงทั่วไป กระบวนการทางเคมีก็สามารถเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิตได้ ตัวอย่างเช่น ไฮโดรคาร์บอนที่มีโซ่คาร์บอนยาวเกินไปสามารถแบ่งออกเป็นผลิตภัณฑ์โซ่ที่สั้นกว่าได้ เช่น ที่พบในน้ำมันเบนซินหรือน้ำมันดีเซล ผ่านการแตกร้าวที่เรียกว่า ด้วยเหตุนี้ ขึ้นอยู่กับคำจำกัดความ จึงอาจไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างเชื้อเพลิงธรรมดาและเชื้อเพลิงสังเคราะห์ได้อย่างชัดเจน แม้ว่าจะไม่มีคำจำกัดความที่แน่นอน แต่คำว่า "เชื้อเพลิงสังเคราะห์" มักจะจำกัดอยู่ที่เชื้อเพลิง XtL
ความแตกต่างระหว่างเชื้อเพลิงสังเคราะห์และเชื้อเพลิงทางเลือกอยู่ที่วิธีการใช้เชื้อเพลิง กล่าวคือ เชื้อเพลิงทางเลือกอาจต้องมีการปรับเปลี่ยนเครื่องยนต์หรือระบบเชื้อเพลิงอย่างจริงจังมากขึ้น หรือแม้แต่การใช้เครื่องยนต์ที่แปลกใหม่ (เช่น ไอน้ำ)

ผลิตภัณฑ์หลักของถ่านหิน

การประมาณการที่อนุรักษ์นิยมที่สุดแนะนำว่าผลิตภัณฑ์ถ่านหินมี 600 รายการ นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีการต่างๆ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์แปรรูปจากถ่านหิน วิธีการประมวลผลขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์ ผลิตภัณฑ์หลักของการแปรรูปถ่านหิน - แก๊สเตาอบโค้ก แอมโมเนีย โทลูอีน เบนซิน - ใช้น้ำมันฟลัชชิ่งที่เป็นของเหลว ในอุปกรณ์พิเศษ ผลิตภัณฑ์จะถูกปิดผนึกและป้องกันจากการถูกทำลายก่อนเวลาอันควร กระบวนการของการประมวลผลขั้นต้นยังเกี่ยวข้องกับวิธีการถ่านโค้กซึ่งถ่านหินจะถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิ +1000 ° C โดยปิดกั้นการเข้าถึงออกซิเจนอย่างสมบูรณ์ ในตอนท้ายของขั้นตอนที่จำเป็นทั้งหมด ผลิตภัณฑ์หลักใดๆ จะได้รับการทำความสะอาดเพิ่มเติม ผลิตภัณฑ์หลักของการแปรรูปถ่านหิน:

• แนฟทาลีน
• ฟีนอล
• ไฮโดรคาร์บอน
• แอลกอฮอล์ซาลิไซลิก
• ตะกั่ว
• วานาเดียม
• เจอร์เมเนียม
• สังกะสี.

หากไม่มีผลิตภัณฑ์เหล่านี้ ชีวิตเราจะยากขึ้นมาก เช่น อุตสาหกรรมเครื่องสำอางเป็นพื้นที่ที่มีประโยชน์มากที่สุดสำหรับคนใช้ผลิตภัณฑ์แปรรูปจากถ่านหิน มีการใช้ผลิตภัณฑ์แปรรูปถ่านหินอย่างสังกะสีอย่างแพร่หลาย สำหรับการรักษาผิวมัน และสิวสังกะสี เช่นเดียวกับกำมะถัน ถูกเติมลงในครีม เซรั่ม มาสก์ โลชั่น และยาชูกำลัง กำมะถันช่วยขจัดอาการอักเสบที่มีอยู่ และสังกะสีจะช่วยป้องกันการพัฒนาของการอักเสบใหม่ ๆ นอกจากนี้ ยังใช้ขี้ผึ้งรักษาที่มีตะกั่วและสังกะสีในการรักษาแผลไฟไหม้และการบาดเจ็บ ผู้ช่วยในอุดมคติสำหรับโรคสะเก็ดเงินคือสังกะสีเช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์จากถ่านหิน ถ่านหินเป็นวัตถุดิบในการสร้างตัวดูดซับที่ดีเยี่ยมซึ่งใช้ในยารักษาโรคของลำไส้และกระเพาะอาหาร สารดูดซับซึ่งมีสังกะสีใช้รักษารังแคและน้ำมัน seborrhea อันเป็นผลมาจากกระบวนการ เช่น การเติมไฮโดรเจน ทำให้ได้เชื้อเพลิงเหลวจากถ่านหินในสถานประกอบการ และผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่เหลืออยู่หลังจากกระบวนการนี้เป็นวัตถุดิบในอุดมคติสำหรับวัสดุก่อสร้างหลายประเภทที่มีคุณสมบัติทนไฟ ตัวอย่างเช่น นี่คือวิธีการสร้างเซรามิกส์

ทิศทางการใช้	แบรนด์ กลุ่ม และกลุ่มย่อย
1. เทคโนโลยี
1.1. ชั้น coking	กลุ่มและกลุ่มย่อยของแบรนด์ทั้งหมด: DG, G, GZhO, GZh, Zh, KZh, K, KO, KSN, KS, OS, TS, SS
1.2. กระบวนการพิเศษก่อนโค้ก	ถ่านหินทั้งหมดที่ใช้สำหรับถ่านโค้ก รวมถึงเกรด T และ D (กลุ่มย่อย DV)
1.3. การผลิตก๊าซของผู้ผลิตในเครื่องกำเนิดก๊าซแบบอยู่กับที่:
ก๊าซผสม	แบรนด์ KS, SS, กลุ่ม: ZB, 1GZhO, กลุ่มย่อย - DGF, TSV, 1TV
แก๊สน้ำ	กลุ่ม 2T เช่นเดียวกับแอนทราไซต์
1.4. การผลิตเชื้อเพลิงเหลวสังเคราะห์	แบรนด์ GZh กลุ่ม: 1B, 2G, กลุ่มย่อย - 2BV, ZBV, DV, DGV, 1GV
1.5. กึ่งคาร์บอนไดออกไซด์	ยี่ห้อ DG, กลุ่ม: 1B, 1G, กลุ่มย่อย - 2BV, ZBV, DV
1.6. การผลิตสารเติมคาร์บอน (thermoanthracite) สำหรับผลิตภัณฑ์อิเล็กโทรดและโค้กโรงหล่อ	กลุ่ม 2L, ZA, กลุ่มย่อย - 2TF และ 1AF
1.7. การผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์ อิเล็กโทรคอรันดัม	แอนทราไซต์ทั้งหมด รวมทั้งกลุ่มย่อยของ2TF
2. พลังงาน
2.1. การเผาไหม้แบบแหลกลาญและแบ่งเป็นชั้นๆ ในโรงงานหม้อไอน้ำแบบอยู่กับที่	ถ่านหินสีน้ำตาลน้ำหนักและแอทราไซต์ รวมถึงถ่านหินแข็งที่ไม่ได้ใช้สำหรับถ่านโค้ก แอนทราไซต์ไม่ได้ใช้สำหรับการเผาไหม้ของชั้นเปลวไฟ
2.2. การเผาไหม้ในเตาหลอมเสียงสะท้อน	ยี่ห้อ DG กลุ่ม i - 1G, 1SS, 2SS
2.3. การเผาไหม้ในการติดตั้งความร้อนแบบเคลื่อนย้ายได้และการใช้งานสำหรับความต้องการส่วนกลางและในบ้าน	เกรด D, DG, G, SS, T, A, ถ่านหินสีน้ำตาล, แอนทราไซต์และถ่านหินแข็งที่ไม่ใช้ถ่านโค้ก
3. การผลิตวัสดุก่อสร้าง
3.1. มะนาว	เครื่องหมาย D, DG, SS, A, กลุ่ม 2B และ ZB; เกรด GZh, K และกลุ่ม 2G, 2Zh ไม่ได้ใช้สำหรับ coking
3.2. ปูนซีเมนต์	เกรด B, DG, SS, TS, T, L, กลุ่มย่อย DV และเกรด KS, KSN, กลุ่ม 27, 1GZhO ไม่ใช้สำหรับถ่านโค้ก
3.3. อิฐ	ถ่านที่ไม่ใช้ถ่าน
4. ผลงานอื่นๆ
4.1. ตัวดูดซับคาร์บอน	กลุ่มย่อย: DV, 1GV, 1GZhOV, 2GZhOV
4.2. ถ่านกัมมันต์	กลุ่ม ZSS, กลุ่มย่อย 2TF
4.3. การรวมตัวของแร่	กลุ่มย่อย: 2TF, 1AB, 1AF, 2AB, ZAV

ถ่านหิน

การประมวลผลของวัตถุดิบประเภทนี้ดำเนินการในสามทิศทาง: ไฮโดรจิเนชัน ถ่านโค้ก และการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ แต่ละประเภทเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการใช้กระบวนการทางเทคโนโลยีพิเศษ

โค้กเกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของวัตถุดิบที่อุณหภูมิ 1,000-1200 o C ซึ่งไม่มีออกซิเจนเข้าถึง กระบวนการนี้ช่วยให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่ซับซ้อนที่สุด ซึ่งผลลัพธ์จะเป็นการก่อตัวของโค้กและผลิตภัณฑ์ระเหยง่าย ครั้งแรกในสถานะเย็นจะถูกส่งไปยังสถานประกอบการด้านโลหะวิทยา ผลิตภัณฑ์ระเหยจะถูกทำให้เย็นลงหลังจากที่ได้น้ำมันถ่านหิน ยังมีสารที่ไม่ควบแน่นเหลืออยู่อีกมาก หากเราพูดถึงสาเหตุที่น้ำมันดีกว่าถ่านหิน ก็ควรสังเกตว่าได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมากขึ้นจากวัตถุดิบประเภทแรก สารแต่ละชนิดจะถูกส่งไปยังการผลิตเฉพาะ

ในขณะนี้แม้กระทั่งการผลิตน้ำมันจากถ่านหินซึ่งทำให้สามารถรับเชื้อเพลิงที่มีคุณค่ามากขึ้นได้

ถ่านหินปรากฏขึ้นบนโลกเมื่อประมาณ 360 ล้านปีก่อนนักวิทยาศาสตร์เรียกส่วนนี้ของประวัติศาสตร์ของเราว่าช่วงเวลาคาร์บอนิเฟอรัสหรือคาร์บอนิเฟอรัส ในเวลาเดียวกัน การปรากฏตัวของสัตว์เลื้อยคลานบนบกชนิดแรก ซึ่งเป็นพืชขนาดใหญ่ชนิดแรกก็ถูกบันทึกเช่นกัน สัตว์และพืชที่ตายแล้วถูกย่อยสลาย และออกซิเจนจำนวนมหาศาลมีส่วนสนับสนุนอย่างแข็งขันในการเร่งกระบวนการนี้ ขณะนี้มีเพียง 20% ของออกซิเจนบนโลกของเรา และในขณะนั้นสัตว์ก็หายใจเข้าลึก ๆ เพราะปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศของคาร์บอนถึง 50% มันคือปริมาณออกซิเจนที่เราติดค้างอยู่กับความมั่งคั่งในปัจจุบันของถ่านหินที่สะสมอยู่ในส่วนลึกของโลกแต่ถ่านหินไม่ใช่ทุกอย่าง เนื่องจากการแปรรูปประเภทต่างๆ ทำให้ได้รับสารและผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์มากมายจากถ่านหิน ถ่านหินทำมาจากอะไร? นั่นคือสิ่งที่เราจะพูดถึงในบทความนี้

เชื้อเพลิงแข็งและก๊าซ แก้ไขรหัสแก้ไข

ในประเทศโลกที่สามบางประเทศ ไม้และถ่านยังคงเป็นเชื้อเพลิงหลักสำหรับประชากรเพื่อให้ความร้อนและทำอาหาร (ประมาณครึ่งหนึ่งของประชากรโลกอาศัยอยู่ในลักษณะนี้) ในหลายกรณีนี้นำไปสู่การตัดไม้ทำลายป่า ซึ่งจะนำไปสู่การทำให้เป็นทะเลทรายและการพังทลายของดิน วิธีหนึ่งในการลดการพึ่งพาประชากรในแหล่งไม้คือการนำเทคโนโลยีการอัดก้อนของเสียทางการเกษตรหรือของเสียในครัวเรือนให้เป็นก้อนเชื้อเพลิง ก้อนดังกล่าวได้มาจากการกดสารละลายที่ได้จากการผสมของเสียกับน้ำด้วยการกดคันโยกแบบง่ายๆ แล้วตามด้วยการทำให้แห้ง อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ใช้แรงงานจำนวนมากและต้องการแรงงานราคาถูก ตัวเลือกดั้งเดิมน้อยกว่าสำหรับการรับก้อนคือการใช้เครื่องกดไฮดรอลิกสำหรับสิ่งนี้

เชื้อเพลิงประเภทแก๊สบางชนิดถือได้ว่าเป็นทางเลือกสำหรับเชื้อเพลิงสังเคราะห์ แม้ว่าคำจำกัดความดังกล่าวอาจเป็นข้อขัดแย้งได้ เนื่องจากเครื่องยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงดังกล่าวจำเป็นต้องได้รับการแก้ไขอย่างจริงจัง หนึ่งในตัวเลือกที่กล่าวถึงกันอย่างแพร่หลายในการลดการมีส่วนร่วมของยานยนต์ในการสะสมของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศคือการใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง เครื่องยนต์ไฮโดรเจนไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและปล่อยไอน้ำออกมาเท่านั้น เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน-ออกซิเจนใช้ไฮโดรเจนในการแปลงพลังงานของปฏิกิริยาเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง เนื่องจากไฮโดรเจนได้มาจากวิธีการที่ต้องใช้ไฟฟ้าเป็นจำนวนมาก หรือโดยการเกิดออกซิเดชันของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน สิ่งแวดล้อม และยิ่งไปกว่านั้น ข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจของเชื้อเพลิงดังกล่าวจึงเป็นที่ถกเถียงกันอย่างมาก

บทความเต็ม พลังงานไฮโดรเจน.

ไดเมทิลอีเทอร์แก้ไข | แก้ไขรหัส

ไดเมทิลอีเทอร์ได้มาจากการคายน้ำของเมทานอลที่อุณหภูมิ 300–400 ° C และ 2-3 MPa เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาต่างกัน—อะลูมิโนซิลิเกต ระดับการแปลงเมทานอลเป็นไดเมทิลอีเทอร์คือ 60% เป็นซีโอไลต์ - เกือบ 100% ไดเมทิลอีเทอร์เป็นเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมโดยไม่มีกำมะถัน และการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ในก๊าซไอเสียนั้นน้อยกว่าน้ำมันเบนซิน 90% ค่าซีเทนของเครื่องยนต์ดีเซลไดเมทิลมากกว่า 55 ในขณะที่น้ำมันคลาสสิกคือ 38 ถึง 53 การใช้ไดเมทิลอีเทอร์ไม่ต้องการตัวกรองพิเศษ แต่จำเป็นต้องสร้างระบบไฟฟ้าใหม่ (การติดตั้งแก๊ส -อุปกรณ์กระบอกสูบ การปรับการก่อตัวของส่วนผสม) และการจุดระเบิดของเครื่องยนต์ สามารถใช้กับรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์แอลพีจีที่มีปริมาณเมทานอล 30% ในเชื้อเพลิงได้หากไม่มีการปรับเปลี่ยนใดๆ

ความร้อนจากการเผาไหม้ของ DME อยู่ที่ประมาณ 30 MJ/kg สำหรับเชื้อเพลิงปิโตรเลียมแบบคลาสสิกจะอยู่ที่ประมาณ 42 MJ/kg คุณลักษณะหนึ่งของการใช้ DME คือกำลังออกซิไดซ์ที่สูงกว่า (เนื่องจากมีปริมาณออกซิเจน) มากกว่าเชื้อเพลิงทั่วไป

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2549 คณะกรรมการพัฒนาและปฏิรูปแห่งชาติ (NDRC) (จีน) ได้รับรองมาตรฐานสำหรับการใช้ไดเมทิลอีเทอร์เป็นเชื้อเพลิง รัฐบาลจีนจะสนับสนุนการพัฒนาไดเมทิลอีเทอร์เพื่อทดแทนเชื้อเพลิงดีเซลในอีก 5 ปีข้างหน้า จีนวางแผนที่จะผลิตไดเมทิลอีเทอร์ 5-10 ล้านตันต่อปี

รถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์ไดเมทิลอีเทอร์ได้รับการพัฒนาโดย KAMAZ วอลโว่ นิสสัน และบริษัท Shanghai Automotive ของจีน

น้ำมัน

หากเรายังคงเข้าใจสิ่งที่ได้มาจากถ่านหินและน้ำมันต่อไป ก็ควรกล่าวถึงสัดส่วนดีเซลของการกลั่นน้ำมัน ซึ่งมักจะทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล น้ำมันเชื้อเพลิงมีไฮโดรคาร์บอนเดือดสูง โดยการกลั่นด้วยแรงดันที่ลดลง น้ำมันหล่อลื่นต่างๆ มักจะได้มาจากน้ำมันเชื้อเพลิง สารตกค้างที่มีอยู่หลังจากการแปรรูปน้ำมันเชื้อเพลิงมักเรียกว่าน้ำมันดิน จากนั้นจึงได้สารเช่นน้ำมันดิน ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีไว้สำหรับใช้ในการก่อสร้างถนน Mazut มักใช้เป็นเชื้อเพลิงหม้อไอน้ำ

เรื่องราว

ราคาน้ำมันกลาง NYMEX West Texas Intermediate

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง เยอรมนีในระดับใหญ่มากถึง 50% ในบางปี ตอบสนองความต้องการเชื้อเพลิงโดยการสร้างโรงงานผลิตสำหรับการแปรรูปถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงเหลว ตามที่ "สถาปนิกส่วนตัวของฮิตเลอร์" อัลเบิร์ต สเปียร์ เยอรมนีพ่ายแพ้ทางเทคนิคเมื่อวันที่ 12 พฤษภาคม พ.ศ. 2487 เมื่อ 90% ของโรงงานผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์ถูกทำลายเนื่องจากการทิ้งระเบิดของฝ่ายสัมพันธมิตร

ในทำนองเดียวกัน แอฟริกาใต้ซึ่งมีเป้าหมายเดียวกัน ก่อตั้งบริษัท Sasol Limited ซึ่งในช่วงยุคการแบ่งแยกสีผิวช่วยให้เศรษฐกิจของรัฐดำเนินการได้สำเร็จแม้จะถูกคว่ำบาตรจากนานาชาติ

ในสหรัฐอเมริกา ผู้ผลิตเชื้อเพลิงดังกล่าวมักได้รับเงินอุดหนุนจากรัฐบาล ดังนั้นบางครั้งบริษัทดังกล่าวจึงผลิต "เชื้อเพลิงสังเคราะห์" จากส่วนผสมของถ่านหินและขยะชีวภาพ วิธีการดังกล่าวในการขอรับเงินอุดหนุนจากรัฐบาลถูกวิพากษ์วิจารณ์โดย "กรีน" ว่าเป็นตัวอย่างของการใช้คุณลักษณะของระบบภาษีในทางที่ผิดโดยบริษัทต่างๆ น้ำมันดีเซลสังเคราะห์ที่ผลิตในกาตาร์จากก๊าซธรรมชาติมีปริมาณกำมะถันต่ำจึงนำมาผสมกับน้ำมันดีเซลทั่วไปเพื่อลดระดับของกำมะถันในส่วนผสมดังกล่าว ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำตลาดน้ำมันดีเซลในสหรัฐอเมริกาที่มีความต้องการสูงเป็นพิเศษ สำหรับคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิง (เช่น ในแคลิฟอร์เนีย)

เชื้อเพลิงเหลวสังเคราะห์และก๊าซจากเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เป็นของแข็งถูกผลิตขึ้นในขนาดที่จำกัด การขยายการผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์เพิ่มเติมถูกจำกัดด้วยต้นทุนที่สูง ซึ่งสูงกว่าต้นทุนเชื้อเพลิงที่ใช้น้ำมันอย่างมาก ดังนั้นการค้นหาโซลูชันทางเทคนิคที่ประหยัดใหม่ในด้านเชื้อเพลิงสังเคราะห์จึงกำลังดำเนินการอย่างเข้มข้น การค้นหานี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อลดความซับซ้อนของกระบวนการที่ทราบ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในการลดความดันในระหว่างการทำให้เป็นของเหลวของถ่านหินจากบรรยากาศ 300–700 เป็น 100 บรรยากาศและต่ำกว่า เพิ่มผลผลิตของเครื่องกำเนิดก๊าซสำหรับการแปรรูปถ่านหินและหินน้ำมัน และพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่สำหรับ การสังเคราะห์เมทานอลและน้ำมันเบนซินตามนั้น

ขณะนี้ การใช้เทคโนโลยี Fischer-Tropsch เป็นไปได้ก็ต่อเมื่อราคาน้ำมันทรงตัวเหนือ 50-55 ดอลลาร์ต่อบาร์เรล

อีเธอร์

อีเทอร์เป็นของเหลวที่ไม่มีสี เคลื่อนที่ได้ และมีจุดเดือดต่ำซึ่งมีกลิ่นเฉพาะตัว
ปัจจุบัน Methyl tertiary butyl ether (MTBE) ถือเป็นสารป้องกันการกระแทกที่มีแนวโน้มดีที่สุด ในรัสเซีย อนุญาตให้เติมลงในเชื้อเพลิงยานยนต์ได้มากถึง 15% ข้อจำกัดเกิดจากคุณสมบัติของลักษณะการทำงาน: ค่าความร้อนที่ค่อนข้างต่ำและความก้าวร้าวสูงต่อยาง จากผลการทดสอบบนท้องถนน น้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่วที่มี MTBE 7-8% มีประสิทธิภาพเหนือกว่าน้ำมันเบนซินที่มีสารตะกั่วในทุกความเร็ว การเพิ่ม MTBE 10% ลงในน้ำมันเบนซินจะเพิ่มค่าออกเทนตามวิธีการวิจัย 2.1-5.9 หน่วยและ 20% - 4.6-12.6 หน่วยจึงมีประสิทธิภาพมากกว่าสารเติมแต่งที่รู้จักกันดีเช่นน้ำมันเบนซินอัลคิลและเมทานอล .
การใช้เชื้อเพลิงที่มีเมทิล เทอร์ต-บิวทิล อีเธอร์ ช่วยเพิ่มกำลังและสมรรถนะทางเศรษฐกิจของเครื่องยนต์เล็กน้อย MTBE เป็นของเหลวใสไม่มีสีมีกลิ่นฉุน จุดเดือด 54-55 องศาเซลเซียส ความหนาแน่น 0.74 g/cm3 ค่าออกเทนด้วยวิธีนี้คือ 115-135 คะแนน การผลิต MTBE ของโลกอยู่ที่ประมาณหลายสิบล้านตันต่อปี

ในฐานะที่เป็นสารต้านการกระแทก เป็นไปได้ที่จะใช้เอทิล เทอร์ต-บิวทิล อีเทอร์, เติร์ต-อะมิล เมทิล อีเทอร์ และเมทิล อีเทอร์ที่ได้จากโอเลฟิน ซี₆-กับ₇.

คุณสมบัติของอีเทอร์บางชนิด.

อีเธอร์	สูตร	มาก	MHMM	OCพุธ	ตู่kip, °С
MTBE	CH3-O-C(CH .)3)3	118	110	114	55
ETBE	ค2ชม5-O-C(CH .)3)3	118	102	110	70
MTAE	CH3-O-C(CH .)3)2ค2ชม5	111	98	104,5	87
DIPE	(CH3)2CH-O-CH(CH .)3)2	110	99	104,5	69

เพื่อให้ได้น้ำมันเบนซิน AI-95 และ AI-98 มักใช้สารเติมแต่ง MTBE หรือส่วนผสมของแอลกอฮอล์ tert-butyl ซึ่งเรียกว่า Feterol - ชื่อทางการค้าออกเทน-115 ข้อเสียของส่วนประกอบที่มีออกซิเจนดังกล่าวคือการระเหยของเอสเทอร์ในสภาพอากาศร้อน ซึ่งทำให้ค่าออกเทนลดลง

เชื้อเพลิงเหลวจากก๊าซ

เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการได้ว่าจากสารธรรมดาๆ เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ (นั่นคือ คาร์บอนมอนอกไซด์) และไฮโดรเจน สารประกอบอินทรีย์เชิงซ้อน เชื้อเพลิงเหลวประเภทต่างๆ มากที่สุด

เพื่อให้ได้เชื้อเพลิงเหลว คุณต้องมีส่วนผสมของก๊าซเหล่านี้ ซึ่งในแต่ละส่วนของคาร์บอนมอนอกไซด์จะมีไฮโดรเจนอยู่สองส่วน ส่วนผสมนี้ได้มาจากอุปกรณ์พิเศษ - เครื่องกำเนิดแก๊ส ส่วนผสมของไอน้ำและอากาศถูกเป่าผ่านชั้นของโค้กร้อน ออกซิเจนในอากาศรวมกับคาร์บอนเพื่อสร้างคาร์บอนมอนอกไซด์ กระบวนการนี้เรียกว่าการแปรสภาพเป็นแก๊สถ่านหิน เมื่อโมเลกุลของน้ำสลายตัว ไฮโดรเจนจะถูกปลดปล่อยออกมา ส่วนผสมของไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์จะถูกส่งไปยังตู้เย็น จากที่นี่ ก๊าซน้ำที่เรียกว่าก๊าซจะถูกส่งไปยังเครื่องปฏิกรณ์ ที่อุณหภูมิ 200° ภายใต้อิทธิพลของตัวเร่งปฏิกิริยาที่แอคทีฟมากที่สุด—โคบอลต์หรือนิกเกิล—คาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนจะรวมกันเป็นสารเคมี สารหนักเชิงซ้อนเกิดจากโมเลกุลของแก๊สเบาจำนวนมาก

ตัวเร่งปฏิกิริยาไม่เพียง แต่มีส่วนช่วยในการก่อตัวของสารประกอบคาร์บอนและไฮโดรเจนอย่างง่าย แต่ยังส่งผลต่อความซับซ้อนต่อไป - การเกิดพอลิเมอไรเซชันของโมเลกุล: อะตอมของคาร์บอนเชื่อมต่อกันในสายโซ่, วงแหวน, รกด้วยอะตอมไฮโดรเจน ไฮโดรคาร์บอนหลากหลายชนิดปรากฏขึ้นอีกครั้ง ตั้งแต่ก๊าซเบา (เริ่มจากมีเทน) ไปจนถึงพาราฟินที่หลอมละลายสูงและแข็งซึ่งมีอะตอมของคาร์บอนมากถึง 100 อะตอมในแต่ละโมเลกุล ประมาณ 60% ของส่วนผสมก๊าซที่ถ่ายครั้งแรกจะผ่านเข้าสู่เชื้อเพลิงเหลว นี่คือน้ำมันที่ปรุงแบบเทียม ซึ่งไม่ต่างจากน้ำมันธรรมชาติทั่วไปมากนัก

เข้าสู่เวิร์กช็อปที่มีการสังเคราะห์เชื้อเพลิงกัน เครื่องมือเหล็กล้อมรอบด้วยท่อหนาสานที่สลับซับซ้อน ร้านเงียบและรกร้าง อุปกรณ์พิเศษควบคุมกระบวนการโดยอัตโนมัติโดยบันทึกอุณหภูมิและความดัน ที่น่าสนใจคือกระบวนการก่อตัวของเชื้อเพลิงเหลวเกิดขึ้นที่ความดันบรรยากาศปกติและอุณหภูมิเพียงประมาณ 200 ° เมื่อสังเคราะห์เชื้อเพลิงจากก๊าซ ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพงเพื่อสร้างแรงดันและอุณหภูมิสูง สิ่งนี้ทำให้การสังเคราะห์แตกต่างจากไฮโดรจีเนชันของถ่านหินในเกณฑ์ดี

อุตสาหกรรมของสหภาพโซเวียตในปัจจุบันกำลังผลิตเครื่องยนต์ดีเซลหลายแสนเครื่องที่ใช้เชื้อเพลิงน้ำมันหนักที่มีจุดเดือดสูงซึ่งมีจุดเดือดสูง

มีรถบรรทุกขนาด 25 ตันที่ทรงพลังมากขึ้นเรื่อยๆ - รถดั๊มพ์ เรือยนต์ รถขุด และยานพาหนะอื่นๆ ที่ติดตั้งเครื่องยนต์ดีเซล มีการเพิ่มพื้นที่จอดรถและรถแทรกเตอร์

การผลิตเชื้อเพลิงดีเซลเทียมก็มีการเติบโตอย่างต่อเนื่องเช่นกัน

ดังนั้นนักเคมีจึงควบคุมกระบวนการต่างๆ เพื่อให้ได้เกรดเชื้อเพลิงที่เหมาะสม

ข้อดีของวิธีนี้เปิดโอกาสที่ดีสำหรับมัน เชื้อเพลิงเหลวสามารถหาได้จากถ่านหินสีน้ำตาลเกรดต่ำที่สุด

การแปรสภาพเป็นแก๊สล่วงหน้าของเชื้อเพลิงทำให้สามารถรับน้ำมันเบนซินจากชั้นหินน้ำมันและแม้กระทั่งพีท ไม่ต้องพูดถึงการใช้ก๊าซธรรมชาติเพื่อการนี้ ในปี พ.ศ. 2494-2498 มีการสร้างโรงงานแห่งใหม่เพื่อผลิตเชื้อเพลิงเหลวสังเคราะห์จากถ่านหิน หินดินดาน และพีท เฉพาะในเอสโตเนีย SSR บนพื้นฐานของหินน้ำมันในท้องถิ่น ผลผลิตของเชื้อเพลิงดังกล่าวจะเพิ่มขึ้น 80% ในช่วงห้าปี

S. Gushchev
ข้าว. B, Dashkov และ A. Katkovsky
นิตยสาร "เทคโนโลยี-เยาวชน" ครั้งที่ 7 พ.ศ. 2497

ดีกว่าธรรมชาติ

ย้อนกลับไปเมื่อปลายศตวรรษที่แล้ว N. D

Zelinsky ดึงความสนใจไปที่ความแตกต่างในโครงสร้างของโมเลกุลน้ำมัน โมเลกุลของน้ำมันบากูคุณภาพสูงส่วนใหญ่เป็นวงแหวนปิดของอะตอมคาร์บอนซึ่งมีอะตอมไฮโดรเจนติดอยู่ที่ด้านข้าง

เชื้อเพลิงคุณภาพสูงนั้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างที่เป็นวัฏจักรของโมเลกุลเป็นหลัก น้ำมันกรอซนีมีแนฟทีนน้อย - ไซคลิกไฮโดรคาร์บอน มันถูกครอบงำโดยโมเลกุลของซีรีย์มีเทนซึ่งยืดออกในรูปของสายโซ่ของอะตอม น้ำมันเบนซินที่ได้จากน้ำมัน Grozny เมื่อบีบอัดในกระบอกสูบเครื่องยนต์ทำให้เกิดการระเบิดขึ้นเองตามธรรมชาติเร็วกว่าช่วงเวลาที่เกิดประกายไฟขึ้นระหว่างขั้วไฟฟ้าของเทียน

ปรากฏการณ์นี้สร้างปัญหาให้กับทั้งนักเคมีและผู้ผลิตยานยนต์ ซึ่งมักจะพยายามเพิ่มกำลังของมอเตอร์อยู่เสมอ กำลังและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ขึ้นอยู่กับความแรงของลูกสูบในกระบอกสูบที่อัดส่วนผสมที่ติดไฟได้ อัตราส่วนกำลังอัด (ซึ่งก็คืออัตราส่วนของปริมาตรของกระบอกสูบทั้งหมดต่อปริมาตรของส่วนผสมที่ติดไฟได้ซึ่งถูกบีบอัดอย่างมากในกระบอกสูบ) เป็นคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของเครื่องยนต์ ยิ่งอัตราส่วนกำลังอัดสูงเท่าไหร่ เครื่องยนต์ก็จะยิ่งทรงพลังและประหยัดมากขึ้น ตัวอย่างเช่น หากอัตราการบีบอัดของเครื่องยนต์รถยนต์เพิ่มขึ้นจาก 5.25 เป็น 10.3 จากนั้นรถที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 40 กม. / ชม. จะสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเพียงครึ่งเดียวและครอบคลุมระยะทางสองเท่าของน้ำมันเบนซินหนึ่งถัง .

แต่นี่คือปัญหา: ไอน้ำมันเบนซินธรรมดาไม่สามารถทนต่อแรงอัดและการระเบิดที่สูงได้ เครื่องยนต์ร้อนเร็วเกินไปเริ่มเคาะราวกับว่ากำลังจะพัง พลังของมันลดลงอย่างรวดเร็ว

ระหว่างการระเบิด แหวนลูกสูบและเม็ดมะยมลูกสูบจะไหม้ และตลับลูกปืนจะถูกทำลาย

คุณสมบัติของเชื้อเพลิงเหล่านี้ประเมินโดยค่าออกเทนที่เรียกว่า หากพวกเขากล่าวว่าค่าออกเทนของเชื้อเพลิงคือ 60 แสดงว่าคุณสมบัติในการระเบิดของเชื้อเพลิงนั้นเหมือนกับของผสมที่มีไอโซออกเทน 60% และเฮปเทน 40% สารทั้งสองนี้ถูกใช้เป็นมาตรฐานโดยไม่ได้ตั้งใจ: ไอโซออกเทนต้านทานการระเบิดได้ดีมาก (ค่าออกเทนของสารจึงเท่ากับ 100) ในขณะที่เฮปเทนจะระเบิดได้ง่ายกว่าไฮโดรคาร์บอนเหลวอื่นๆ ทั้งหมด (ใช้เลขออกเทนเป็น 0).

มันกลับกลายเป็นมาตราส่วนตามที่คุณสามารถค้นหาได้ว่ามันระเบิดอย่างไรไม่ว่าน้ำมันเบนซินเกรดหนึ่งหรือเกรดอื่นมีคุณภาพสูง

ยิ่งน้ำมันเบนซินออกเทนสูง ยิ่งคุณสามารถบีบอัดส่วนผสมที่ติดไฟได้ในกระบอกสูบโดยไม่ต้องกลัวว่าจะเกิดการระเบิด เครื่องยนต์ก็จะยิ่งทรงพลังและประหยัดมากขึ้น ในตอนแรก เครื่องยนต์อากาศยานใช้น้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนที่ 50-55 การใช้น้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทน 87 ในการบินทำให้สามารถเพิ่มกำลังเครื่องยนต์ได้ 30-35% การปรากฏตัวของน้ำมันเบนซินออกเทน 100 ช่วยเพิ่มกำลังเครื่องยนต์อีก 15-30% กล่าวอีกนัยหนึ่ง เครื่องยนต์สมัยใหม่มีกำลังเกือบสองเท่าของเครื่องยนต์ "เก่า" ที่มีปริมาตรกระบอกสูบดังกล่าว

ดูเหมือนว่าคุณภาพของน้ำมันเบนซินออกเทน 100 จะเป็นขีดจำกัดที่กำหนดโดยธรรมชาติเอง แต่ข้อจำกัดนี้ ก็เหมือนกับหลายๆ อย่าง ที่วิทยาศาสตร์เอาชนะได้ ติดอาวุธด้วยเทคโนโลยีขั้นสูง เครื่องบินสมัยใหม่ใช้น้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนสูงกว่า 100 ไม่มีน้ำมันในโลกที่มีน้ำมันเบนซินคุณภาพสูงเช่นนี้ น้ำมันเบนซินดังกล่าวสามารถรับได้โดยการสังเคราะห์เท่านั้น

การสังเคราะห์ไฮโดรคาร์บอนเป็นเป้าหมายที่ดึงดูดใจสำหรับนักเคมีหลายรุ่นมาช้านาน นักวิชาการ N.D.Zelinsky เขียนในปี 1931 ว่า “เมื่อนักเคมีทำความคุ้นเคยกับโครงสร้างของปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอนและศึกษาคุณสมบัติของพวกมัน เขาอดไม่ได้ที่จะแปลกใจที่ธรรมชาติสร้างรูปแบบที่น่าทึ่งเหล่านี้ได้ง่ายเพียงใด ซึ่งยากต่อการเตรียมสารสังเคราะห์”

ทุกวันนี้ เชื้อเพลิงเหลวคุณภาพสูงได้มาจากน้ำมันและก๊าซคุณภาพต่ำโดยการจัดเรียงโซ่ตรงให้เป็นโครงสร้างที่แตกแขนงและวงแหวน

การแปรรูปขยะเป็นเชื้อเพลิงในรัสเซีย

ในเดือนมกราคม 2019 ประธานาธิบดีวลาดิมีร์ ปูตินได้ลงนามในพระราชกฤษฎีกาจัดตั้งบริษัท Russian Ecological Operator ซึ่งจะกลายเป็นบริษัทจัดการขยะรายเดียวของประเทศในรูปแบบของบริษัทกฎหมายมหาชน (PPC) หน้าที่ของผู้ก่อตั้งจะดำเนินการโดยกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติ ผู้ประกอบการจะมีส่วนร่วมในโครงการของรัฐสำหรับการจัดการขยะและดึงดูดนักลงทุนสำหรับโครงการกำจัดขยะ

นวัตกรรม

คอมเพล็กซ์แปรรูปของเสีย:
เป็นครั้งแรกในกรอบการวิจัยภายในประเทศที่มีการกำหนดภารกิจ (2011) รวมการพัฒนาขั้นสูงที่แตกต่างกัน ในหลายอุตสาหกรรม
จะมีการพัฒนาทางเลือกมากมายสำหรับศูนย์แปรรูปขยะไฮเทคที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมซึ่งสามารถแข่งขันในตลาดโลกได้การเพิ่มประสิทธิภาพของวัตถุดิบ ความร้อน การไหลของก๊าซ จะรับประกันการผลิตสูงสุดของเศษส่วนเชื้อเพลิงเหลวและวัสดุก่อสร้าง - โดยไม่มีของเสียทางเทคโนโลยีใด ๆ ยกเว้นก๊าซของเสียที่ทำให้บริสุทธิ์ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา
จากการแปรรูปจะมีการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ทำกำไรได้: เชื้อเพลิง, สารเติมแต่ง, วัสดุก่อสร้าง

ในระยะที่ 1 มีการวางแผนว่าจะดำเนินการในสายการทดลองเพื่อการวิจัย การทดสอบ การรับรอง และการจดสิทธิบัตร
งานนี้จะดำเนินการร่วมกับมูลนิธิ Skolkovo ซึ่ง Rusekoil เป็นสมาชิก

วางแผน การสร้างคอมเพล็กซ์การประมวลผลแบบเคลื่อนที่หรือแบบอยู่กับที่ ประกอบด้วย 1-5 บรรทัดประเภทเดียวกันโดยมีปริมาณการประมวลผลประจำปี 50-250,000 ตันของขยะมูลฝอยที่เตรียมไว้ (ที่ก่อตัวใหม่และหลุมฝังกลบ) การคัดแยก "หาง" กากตะกอนพีทถ่านหินกากตะกอนเศษไม้และอินทรียวัตถุอื่น ๆ
จากการแปรรูปจะผลิตผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์:

• น้ำมันดีเซล
• ผลิตภัณฑ์เคมี: (เบนซิน โทลูอีน และเนฟราส หรือเศษส่วนของ BTK รวมกัน)
• ปูนซีเมนต์,
• คอนกรีตมวลเบา

ดูสิ่งนี้ด้วย

• เชื้อเพลิงยานยนต์ทางเลือก
• ก๊าซธรรมชาติสังเคราะห์
• เศรษฐกิจเมทานอลเป็นเศรษฐกิจพลังงานสมมุติในอนาคตที่เชื้อเพลิงฟอสซิลจะถูกแทนที่ด้วยเมทานอล
• การกลั่นแบบแห้ง
• GTL (อังกฤษ Gas-to-liquids - gas in liquids) คือกระบวนการเปลี่ยนก๊าซธรรมชาติให้เป็นเชื้อเพลิงคุณภาพสูง ปราศจากกำมะถัน และผลิตภัณฑ์ไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ (ที่หนักกว่า)
• การผลิตไฮโดรไลซิส
• เชื้อเพลิงชีวภาพ
• พลังงานโลก
• เตาอบพลังงานแสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดสำหรับการใช้แสงแดดในการปรุงอาหารโดยไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงหรือไฟฟ้า