Syntetisk flydende brændstof

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 6. juni 2019; checks kræver 12 redigeringer .

Syntetiske flydende brændbare væsker syntetiseret  ( kunstigt fremstillet syntetisk ) fra en blanding af gasser ( CO og H 2 ), brugt som motorbrændstof til forbrændingsmotorer [1] . Produceres i øjeblikket i begrænsede mængder.

Historie

Forskning i syntesen af ​​flydende motorbrændstoffer begyndte i Tyskland før Første Verdenskrig . I 1915 byggede Friedrich Bergius det første pilotanlæg til produktion af syntetiske brændstoffer i Rheinau ., nær Mannheim . Bergius og IG Farbenindustries præsident Carl Bosch modtog Nobelprisen i kemi i 1931 for udviklingen af ​​deres metode til fremstilling af syntetiske brændstoffer, senere kaldet "berginisering" . Den anden grundlæggende metode til fremstilling af syntetiske brændstoffer blev i 1926 udviklet af Franz Fischer og Hans Tropsch . Det første anlæg, der begyndte at producere syntetiske brændstoffer i industriel skala, var et anlæg i byen Leuna (deraf udtrykket "leuna-benzin"). Udgifterne til dette brændstof var meget høje, og det var ikke økonomisk rentabelt at producere det, men efter at nazisterne kom til magten i Tyskland i 1933, valgte de en kurs mod autarki , det vil sige at reducere Tysklands afhængighed af import. Dette var afgørende for forberedelserne til krig. I 1936 blev et program godkendt til at seksdoble produktionen af ​​syntetiske brændstoffer. I 1938 begyndte de første 7 anlæg, der opererede efter berginiseringsmetoden, at fungere (ved udgangen af ​​året producerede de 1,6 millioner tons brændstof), og det følgende år, yderligere 7 anlæg, der opererede efter Fischer-Tropsch-metoden , på brunkul . Alle fabrikker nåede hurtigt deres planlagte produktionskapacitet. Andelen af ​​syntetisk brændsel i Tysklands samlede brændstofbalance begyndte at vokse hurtigt, og allerede i 1940 dækkede produktionen af ​​syntetisk brændstof mere end en tredjedel af Tysklands samlede brændstofbehov [2] .

Således tilfredsstillede Nazityskland under Anden Verdenskrig stort set sine behov for motorbrændstof ved at skabe sine egne produktionsfaciliteter til forarbejdning af kul til flydende brændsel . Organisk syntese blev udført i nærvær af en kobolt - baseret katalysator , ved en temperatur på +170...200°C og et tryk på 0,1-1 MN/m2 ( 1-10 am). Outputtet var:

Efterfølgende blev teknologien forbedret, og syntesen ved hjælp af en jernbaseret forbindelse som katalysator , som blev udført ved temperaturer over +220 ° C, under forhold med øget tryk på 1-3 MN / m 2 (10-30 am ) gjorde det muligt at opnå højoktanbenzin ved udgangen . Benzin syntetiseret ved hjælp af denne teknologi indeholdt 60-70% olefiniske kulbrinter med en normal og forgrenet struktur, og dets oktantal nåede 75-78.

Perspektiver

På grund af de høje omkostninger og lave effektivitet af de anvendte katalysatorer, er den videre produktion af syntetiske flydende brændstoffer fra CO og H 2 ikke blevet udviklet bredt. Bemærkelsesværdig er den situation, der udviklede sig i Sydafrika , da Sasol Limited på baggrund af internationale sanktioner under apartheid var engageret i produktionen af ​​syntetiske flydende brændstoffer, hvilket hjalp økonomien i denne stat til at fungere med succes under forhold med international isolation.

Så yderligere udvidelse af produktionen af ​​syntetiske flydende brændstoffer fra naturgas og faste fossile brændstoffer er begrænset af dens høje omkostninger, som væsentligt overstiger omkostningerne ved brændstof opnået ved destillation af råolie. Forskere i mange lande i verden søger intensivt efter nye økonomiske tekniske løsninger inden for industriel produktion af syntetiske brændstoffer. Denne søgning er primært rettet mod at forenkle allerede kendte teknologiske processer:

Derudover er et vigtigt problem i produktionen af ​​syntetiske flydende brændstoffer det høje vandforbrug: op til 5-7 liter pr. liter brændstof.

Metodeprincip

Syntetiske flydende brændstoffer syntetiseres typisk ud fra en blanding af carbonmonoxid ( CO ) og brint (H 2 ) opnået fra naturgasser og kul under gasomdannelse og brændstofforgasning. Syntese udføres i nærvær af katalysatorer ( Ni , Co , Fe og andre) ved forhøjede temperaturer og under betingelser med forhøjet tryk ( Fischer og Tropsch-metoden ). Afhængigt af betingelserne for den teknologiske proces indeholder det resulterende syntetiske flydende brændstof kulbrinter ( olefiner , paraffiner ), for det meste af en normal struktur (uforgrenet). Der opnås også (syntetisk) forskellige brændstofadditiver for at øge anti-bankegenskaber og oktantal:

Se også

Noter

  1. Syntetisk flydende brændstof - artikel fra Great Soviet Encyclopedia
  2. Syntetiske stoffer på blod . Hentet 12. november 2020. Arkiveret fra originalen 19. november 2020.

Litteratur