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.
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.
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.
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: