Синтез газ: способы получения, производство, состав и применение

Введение

История знает немало примеров, когда в силу острой необходимости  рождались новые оригинальные подходы  к решению давно существующих жизненно важных проблем. Так, в предвоенной  Германии, лишенной доступа к нефтяным источникам, назревал жесткий дефицит  топлива, необходимого для функционирования мощной военной техники. Располагая значительными запасами ископаемого  угля, Германия была вынуждена искать пути его превращения в жидкое топливо. Эта проблема была успешно  решена усилиями превосходных химиков, из которых, прежде всего следует упомянуть Франца Фишера, директора Института кайзера Вильгельма по изучению угля. В 1926 году была опубликована работа Ф. Фишера и Г. Тропша «О прямом синтезе нефтяных углеводородов при обыкновенном давлении», в которой сообщалось, что при восстановлении водородом монооксида углерода при атмосферном давлении в присутствии различных катализаторов (железо — оксид цинка или кобальт — оксид хрома) при 270 оС получаются жидкие и даже твердые гомологи метана. Так возник знаменитый синтез углеводородов из монооксида углерода и водорода, называемый с тех пор синтезом Фишера-Тропша. Смесь CO и H2 в различных соотношениях, называемая синтез-газом, легко может быть получена как из угля, так и из любого другого углеродсодержащего сырья

TIGAS™ (улучшенный синтез бензина Топсе) — производство высококачественного бензина из природного, сланцевого и попутного нефтяного газа, угля, нефтяного кокса или биомассы

Нефтяной кризис 1973 года спровоцировал интерес к синтетическим видам топлива, который с последующим падением цен на нефть пошел на убыль. Недавние высокие цены на энергоносители, нестабильность их поставок, а также ужесточение требований к качеству бензина возродили утраченный интерес и побудили Топсе разработать свое технологическое решение — TIGAS.

Синтетический бензин является не только конкурентной альтернативой традиционному бензину, получаемому переработкой нефти,  но и новым видом энергоносителя. В отличие от диметилового эфира, метанола и этанола синтетический бензин соответствует действующим стандартам качества для топлив, то есть является готовым товарным продуктом. Блягодаря этому производство может располагаться  независимо от нефтеперерабатывающих заводов, а бензин может распределяться через существующую инфраструктуру и применяться как автомобильное топливо без изменения конструкции двигателей.

Углеводородный продукт, полученный по технологии TIGAS, подходит для разбавления высоковязкой нефти, а также для смешения с бензиновыми фракциями, полученными при нефтепереработке, или может быть использован как товарный продукт. TIGAS – это современная технология для топлива будущего.

Предлагаемый усовершенствованный способ парового риформинга (пример №4)

Условия осуществления аналогичны указанным в примере 1. В реакторе первичного риформинга опытно-промышленной установки использовали трубы толщиной 14 мм. Отношение внутреннего диаметра обогреваемой трубы к диаметру цилиндра катализатора составило 6.0.

Полученные данные в сравнении с прототипом приведены в табл. 1.

Таблица 1

Влияние условий проведения парового риформинга природного газа на параметры работы реакционных труб

Способ осуществления парового риформинга	Пеепад давления, МПа	Температура, °С	Содержание СН4  на выходе, %	Температура стенок труб, °С	Удельный расход топливного газа на конверсию 1 м3  природного газа, м3/м3
Вход/Выход
Пример №1	0,15	460/780	7,2	850	0,75
Пример №2 – прототип	0,18	460/770	8,7	850	0,88
Пример №3	0,13	460/765	6,5	830	0,70
Пример №4	0,16	460/760	8,0	830	0,80

Как видно, по сравнению с известным методом наблюдается снижение содержания метана в вырабатываемом синтез-газе, что указывает на повышение активности катализатора.

Согласно выполненным кинетическим и теплофизическим расчетам, установка в печи риформинга реакционных труб с уменьшенным внутренним диаметром (101 мм) позволит снизить температуру конвертированного газа и содержание остаточного метана, существенно повысить производительность установки по синтезгазу (табл. 2).

Таблица 2

Параметры работы печи риформинга с реакционными трубами разного диаметра

Производительность, т/сутки	1950…2000	1750…1800	1440	1440 (база)
Внутренний диаметр трубы, мм	101	101	102	89
Температура конвертированного газа, °С:
в центре трубы	718,5	721,1	732,1	732,9
у стенки	743,5	745,8	755,6	752,4
Линейная скорость, м/с:
в центре трубы	2,233	2,084	1,996	2,536
у стенки	2,288	2,126	2,002	2,549
Содержание метана в сухом газе на выходе из трубы, мол. %	13,2557	12,1942	11,7262	12,6346
Соотношение пар : газ на выходе из реакционной трубы	0,8831	0,8533	0,8009	0.8260

О технологии

1095

533

630

1274

0.420

Предлагаемая технология

Природный газ (м3) на
синтез газ
628

Природный газ (м3) на
нагрев сырья

Кислород (м3)
использует воздух

Электричество (кВт)
производит
электроэнергию

Вода (м3)
0.384

Основная технология производства метанола является двух стадийной. На первой стадии
осуществляется получение синтез-газа путем проведения в высокотемпературном реакторе
экзотермической реакции парциального окисления природного газа. В качестве окислителя
используется воздух. Процесс парциального окисления природного газа происходит при давлении
50-60 атм., что позволяет избежать компремирования синтез-газа. Выделяющееся в процессе
реакции тепло утилизируется в котле-утилизаторе с получением перегретого пара, который
распределяется на три потока:
— Увлажнение природного газа перед его подачей в высокотемпературный реактор.
— Смешение с синтез-газом перед его подачей в реактор паровой конверсии
монооксида углерода для корректирования соотношения Н2/СО. — Основной поток перегретого пара направляется в паровую турбину с последующей
выработкой электроэнергии.

На второй стадии будет применена инновационная трехкаскадная технология синтеза метанола с
промежуточным выделением метанола после каждого из трех реакторов без проведения циркуляции
синтез-газа.
Одной из особенностей предлагаемой технологии метанола является установка турбодетандера на
выходе хвостового газа из реакторного отделения синтеза метанола. Турбодетандер предназначен
для преобразования потенциальной энергии сжатого хвостового газа для получения электрической
энергиию.
При необходимости возможна установка третьего блока, который позволит перерабатывать метанол
в иную продукцию.

Altissima quaeque flumina minimo sono labuntur.
Q. Curtius Rufus

Производство синтез газа

Синтез метанола

Переработка метанола (если необходимо)

Два высокоэффективных процесса

Подготовка к синтезу бензина

Мы спроектировали и осуществили поставку катализаторов на более чем 100 агрегатов метанола по всему миру,  тем самым сделав производство метанола максимально эффективным. При этом мы достигли глубокого понимания потребностей наших заказчиков, а также возможных путей повышения прибыльности их бизнеса. Безусловно, конечный продукт играет определяющую роль, однако от выбора технологии конверсии углеводородного сырья зависит вся экономика установки TIGAS. Так стадия производства синтез-газа, как правило, является наиболее капиталоемкой частью всей установки. Все технологии риформинга являются базовыми технологиями Топсе, поэтому мы всегда можем подобрать наиболее эффективное решение, отвечающее всем Вашим задачам. Как по технологии MTG, так по технологии STG, бензин составляет более 85% от общего выхода. Вторым ценным продуктом  помимо бензина является сжиженный углеводородный газ (СУГ), выход которого составляет около 11-13% от общего выхода. Остававшуюся часть продуктового потока составляет  топливный газ. Таким образом, достигается высокая эффективность установки по углероду.

Газификацией или паровым риформингом производится синтез-газ, который направляется на синтез оксигенатов, то есть или синтез метанола (MTG) или интегрированного синтеза метанола/ДМЭ (SGT) согласно следующим химическим реакциям:CO + 2H₂  CH₃OH                (1)CO + H₂O  CO₂+ H₂             (2)2CH₃OH  CH₃OCH₃+ H₂O    (3)

Бензин из метанола или ДМЭ

После цикла синтеза метанола/ДМЭ технологический поток разбавляется рециркулятом и направляется на следующий этап – синтез бензина. Синтеза бензина протекает в параллельных адиабатических реакторах, что позволяет осуществлять периодическую регенерацию катализатора. Метанола и ДМЭ конвертируются в бензин в соответствии со следующими реакциями:

n CH₃OH  n (CH₂) + n H₂O         (4)n CH₃OCH₃  n 2(CH₂) + n H₂O   (5),

где (CH₂) — углеводородный продукт. Суммарная реакция может быть представлена следующим образом:

Оксигенаты (MeOH/ДМЭ) → C 1-2 + C3-4 (СУГ) + C₅+ (бензин) + H₂O + тепло     (6)

Блок повышения качества бензина представляет собой дополнительную каталитическую стадию. В результате этого процесса тяжелая фракция бензина подвергается трансформации, которое приводит в повышению октанового числа. Последующее смешение данной высокооктановой фракции с оставшимися фракциями позволяет получить высококачественный бензин стандарта Евро-5.

Способы получения синтез-газа

Первым известным человечеству способом получения синтез-газа была газификация каменного угля. Данный способ был осуществлен в Англии еще в 30-е годы XIX века, и во многих странах мира до 50-х годов XX века. Впоследствии данная методика была вытеснена методами, основанными на использовании нефти и природного газа. Однако в связи с существенным сокращением мировых нефтяных ресурсов, значение процесса газификации каменного угля снова стало возрастать. К тому же, благодаря такому необходимому процессу как переработка ТБО, ученые научились добывать синтез-газ из новых, нетрадиционных источников.

Сегодня существуют три основных метода получения синтез-газа.

1. Газификация угля. Данный процесс основан на взаимодействии каменного угля с водяным паром и происходит по формуле:

C + H2O → H2 + CO.

Данная реакция является эндотермической, и равновесие при температуре 900-1000 по шкале Цельсия сдвигается вправо. Разработаны различные технологические процессы, использующие парокислородное дутье, благодаря которому наряду с упомянутой реакцией параллельно протекает экзотермическая реакция сгорания угля, которая обеспечивает необходимый тепловой баланс. Ее формула:

C + 1/2O2 → CO.

2. Конверсия метана. Данная реакция взаимодействия водяного пара и метана проводится при повышенной температуре (800-900 градусов) и давлении при присутствии никелевых катализаторов (Ni-Al2O3). Формула данного процесса:

CH4 + H2O → CO + 3H2 .

Также в качестве сырья в данном способе вместо метана можно использовать любое сырье, содержащее углеводород.

3. Парциальное окисление углеводородов. Данный процесс, происходящий при температурах выше 1300 градусов заключается в термическом окислении углеводородов. Формула данной реакции:

CnH2n + 2 + 1/2nO2 → nCO + (n + 1)H2 .

Данный способ применим к любому сырью, содержащему углеводороды но наиболее часто используется высококипящая фракция нефти — мазут.

Спикеры, участники дискуссий, почётные гости 2020

Председатель совета директоров

НИИК

Есин Игорь

Председатель совета директоров

НИИК

Председатель совета директоров ОАО «НИИК» (Научно-исследовательский и проектный институт карбамида и продуктов органического синтеза) — современной инжиниринговой компании, владеющей уникальным опытом и компетенциями по созданию и модернизации химических производств и инженерных сооружений. Обладает более чем 60-летним опытом научных исследований и проектирования в области аммиака, карбамида, меламина и других химических продуктов, имеющая собственные запатентованные разработки и технологии. На сегодняшний день НИИК располагает квалифицированным составом специалистов, насчитывающим около 500 человек. Разработки и ноу-хау специалистов нашего института широко применяются в настоящее время операторами заводов по производству карбамида по всему миру.

Председатель правления

Аммофос-Максам

Председатель правления

Аммофос-Максам

Первый вице-президент

Российский союз химиков

Мария Иванова

Первый вице-президент

Российский союз химиков

Генеральный директор

КАО Азот

Генеральный директор

КАО Азот

Генеральный директор

Новгородский ГИАП

Генеральный директор

Новгородский ГИАП

Генеральный директор

Минудобрения

Генеральный директор

Минудобрения

Технический директор, член Правления

Метафракс

Александр Вдовин

Технический директор, член Правления

Метафракс

Первый заместитель генерального директора по техническому развитию

Апатит

Владимир Давыденко

Первый заместитель генерального директора по техническому развитию

Апатит

Генеральный директор

Уралхим Инновация

Генеральный директор

Уралхим Инновация

Технический директор

РусХимКом

Евгений Южилин

Технический директор

РусХимКом

Директор по техническому развитию

Невинномысский Азот

Сергей Кононов

Директор по техническому развитию

Невинномысский Азот

Технический директор АО «Невинномысский Азот» крупнейшего на Юге России предприятия химической промышленности, выпускающего широкую номенклатуру минеральных удобрений и продуктов органического синтеза, реализуемых как на внутреннем рынке, так и на экспорт. Общество входит в состав АО «Минерально-химическая компания «ЕвроХим».
АО «Невинномысский Азот» располагает единственными в России установками по производству меламина, метилацетата, уксусной кислоты высокой чистоты.

Начальник производственно-технического отдела

Щекиноазот

Дмитрий Гринцевич

Начальник производственно-технического отдела

Щекиноазот

Начальник производственно-технического отдела ОАО «Щекиноазот». Объединенная химическая компания «Щекиноазот» занимает одно из ведущих мест среди российских предприятий и уже более шести десятилетий успешно работает на российском и мировом рынках химического сырья и продукции. Компания – один из лидеров производства продуктов промышленной химии (метанола, капролактама, циклогексана, карбамидоформальдегидного концентрата, высококонцентрированного малометанольного формалина, фенолоформальдегидных смол, серной кислоты, аммиака жидкого технического, сульфата аммония, кислорода, жидкой углекислоты, диоксида углерода пищевого, сухого льда, нетканого термоскрепленного полотна типа Спанбонд, полипропилена вторичного, ионообменных мембран, товаров народного потребления – бытовой химии и линолеума) и химического оборудования (разработка компании – производство электродиализных установок).

Коротко о главном

20+ НОВЫХ И ТЕКУЩИХ ИНВЕСТИЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ

строительства, модернизации, расширения производственных мощностей азотной и метанольной промышленности в России и СНГ со сроком реализации до 2025 г. и позднее;

CASE STUDIES

от компаний, успешно реализовавших проекты строительства, модернизации, расширения, повышения эффективности производственных мощностей в России и СНГ— узнайте, как добились успеха Ваши коллеги и каких ошибок можно избежать!

ПЛЕНАРНОЕ ЗАСЕДАНИЕ И ДИСКУССИЯ ЛИДЕРОВ ОТРАСЛИ

Метановая газохимия в России и СНГ: драйвера развития отрасли, задачи и средне-, долгосрочные цели;

В ФОКУСЕ: Аммиак и азотные удобрения

Технические, технологические и стратегические составляющие успеха производств аммиака и азотных удобрений;

В ФОКУСЕ: Метанол и производные

Технические, технологические и стратегические составляющие успеха метанольного производства;

ВАЖНО! Финансирование капитальных проектов

Привлечение внутренних и иностранных инвестиций, банковское финансирование, меры государственного участия и поддержки;

НОВОЕ В ПРОГРАММЕ: Логистика и транспортно-логистическая инфраструктура

для реализации инвестиционных проектов и повышения сбытовой эффективности действующих и планируемых производств;

ЭКСКЛЮЗИВНАЯ ВЫСТАВКА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕЗЕНТАЦИИ

инновационных и проверенных технологий, оборудования и услуг от ведущих поставщиков отрасли – строительство, модернизация, расширение, эксплуатация, повышение эффективности;

ЗАСЕДАНИЕ ТОП-МЕНЕДЖМЕНТА И ТЕХНИЧЕСКИХ РУКОВОДИТЕЛЕЙ

предприятий отрасли — повышение операционной и экономической эффективности проектов и действующих производств;

30+ ЧАСОВ ДЕЛОВОГО И НЕФОРМАЛЬНОГО ОБЩЕНИЯ

Встречи один-на-один по заранее согласованному графику, деловые обеды, кофе-брейки, интерактивные дискуссии и многое другое;

ТОРЖЕСТВЕННЫЙ УЖИН*

для участников конгресса — возможность продолжить общение с коллегами и потенциальными партнёрами в неофициальной обстановке.
*участие по специальным приглашениям, условия участия уточняйте у организаторов

Предлагаемый усовершенствованный способ парового риформинга (пример №1)

В трубы реактора первичного риформинга опытнопромышленной установки по производству аммиака, содержащего семь труб наружным диаметром 125 мм, толщиной стенки 12 мм и длиной 14 м, непрерывно поступает смесь водяного пара с природным газом при расходе 588 нм3/ч и абсолютном давлении 3,1 МПа.

Температуру смеси на входе в реактор поддерживают на уровне 460°С, соотношение пар: газ составляет 3,5.

В межтрубное пространство печи риформинга на горелки подается топливный природный газ, при сжигании которого теплота конвекцией и излучением нагревает наружную поверхность труб и находящийся в них слой катализатора высотой 12 м.

В роли катализатора используют серийно выпускаемый катализатор НИАП-03-01 по ТУ №2171-006-00209510– 2007 удельной площадью поверхности 450 м2/м3 и порозностью 0,535 м3/м3 в форме цилиндров с параллельными каналами с отношением диаметра цилиндра к диаметру цилиндрического канала, равном 5. Отношение внутреннего диаметра обогреваемой трубы реактора к диаметру цилиндра катализатора составляет 6,5.

О падении и взлете

В Советском Союзе еще до начала Второй мировой войны шли поиски возможной добычи бензина из бурого угля. Но, увы, получить результаты, пригодные для промышленного производства, не получилось. После окончаний конфликта цена на нефть упала, а вместе с ней отпала и потребность в синтетическом топливе. Теперь из-за уменьшения нефтяных запасов эта сфера переживает второе рождение. Производство синтетического бензина становится все более распространенным, часто встречает поддержку со стороны государства. К примеру, в США производители подобного топлива могут рассчитывать на государственные субсидии. Несмотря на все предпосылки, жидкое топливо производят в ограниченном масштабе. Дело в том, что расширение существующих мощностей ограничено высокой стоимость, которая значительно превышает то, что получается из обычного сырья. К примеру, синтетический бензин в Германии умеют делать из воды и углекислого газа, вот только за год он обойдется в новый автомобиль. И все из-за дороговизны установки. Главное направление работы – это поиск экономических технических решений. Например, открыт вопрос снижения давления для ожижения угля. Сейчас необходимо создавать 300-700 атмосфер, а поиск ведется для достижения значения в 100 и ниже. Также актуальны вопросы увеличения производительности генераторов, разработки новых катализаторов (более эффективных). Да, и не следует забывать о том, что качественного природного угля не так уж и много. Поэтому более перспективным считается его получение из газа. Какие здесь есть возможности?

Два варианта производства бензина

• MTG (метанол в бензин), где метанол является промежуточным продуктом
• STG (синтез-газ в бензин) – способ получения бензина из синтез-газа

Вариант MTG является логичным решением, если на площадке уже есть действующая установка метанола. Нодля новой установки выбор технологии будет зависеть от типа исходного сырья, стоимости энергоресурсов и желаемого соотношение капитальных и эксплуатационных затрат. Мы подробно исследуем Вашу площадку и технологические процессы, чтобы в тесном сотрудничестве прийти к решению для достижения намеченных Вами целей. исчерапаемость и нестабильность поставок природных энергоресурсов  возродили утраченный интерес  , что, вместе с ужесточением требований к качеству бензина, побудило Топсе разработать свое технологическое решение — TIGAS, т. е. улучшенный синтез бензина Топсе. 

Работа с биогазом

Это довольно необычный и экстравагантный подход, тем не менее он работает. Прелесть его еще и в том, что он как топливо обладает более широким применением, нежели просто синтетический бензин. Правда, места занимает много. Так, к примеру, один кубический метр биогаза эквивалентен 0,6 литра бензина. Если использовать его не в сжатом состоянии, то даже взяв под завязку на грузовой автомобиль, не получиться проехать больше сотни-второй километров. Поэтому, как же синтезировать с него желаемый бензин? Это возможно благодаря тому, что он, по сути, является метаном с небольшими примесями. То есть практически то, что нужно. А вот синтез – это дело проблематичное. Ведь здесь что-то новое и одновременно простое не изобрели. То есть, приходится работать над созданием синтез-газа, а уже из него обеспечивать формирование бензина. Делается это (по наиболее распространенной схеме) через посредство метанола. Хотя можно работать и через диметиловый эфир. Если говорить о метаноле, то всегда необходимо помнить о том, что он чрезвычайно опасен. Усложняется ситуация тем, что он имеет запах спирта, а температуру кипения в 65 градусов по Цельсию. Вообще, работа с синтезом топлива – это не детская прогулка. Поэтому, не лишним будет подучить химию и физику, если этих знаний нет. Если вкратце – то синтетический бензин получается благодаря перегонке газа и конденсатору. Этот способ не быстр, но, если есть хорошая теоретическая подготовка – не сложен. Но без знаний работать не рекомендуется. Ведь чистый метанол – это самое высокооктановое топливо, поэтому опасное. Да и не «переварит» его двигатель обычной машины – не рассчитан на это.

А можно ли сделать это все своими руками?

Несмотря на то, что альтернативная энергетика считается относительно молодой наукой, повторить ее достижения в рамках одного домохозяйства – не проблема. Поэтому, да, создать синтетический бензин своими руками вполне возможно. Более того, учитывая специфику условий, в которых приходится существовать, есть возможность сделать ставку на древесину, уголь и биогаз. Кому из них отдать предпочтение в домашней обстановке – каждый решает сам.

Как наиболее простой, самым актуальным является вопрос того, как добыть своими руками синтетический бензин из древесины. Многие рассматривают ее исключительно как строительный материал или сырье для игрушек. Но стоит вспомнить хотя бы древесный спирт, и становится понятно, что потенциал существует. Как же получить синтез-газ в этом случае? Необходимо взять древесину (или ее отходы, что именно – не принципиально). В домашних условиях можно сделать устройство из трех частей, каждая из которых будет выполнять свою функцию. Первоначально необходимо обеспечить их сушку и нагревание до температуры в 250-300 градусов по Цельсию. Затем приходит черед пиролиза. Здесь температура должна вырасти до 700 градусов. И завершающий этап – газогенерация. На нем запускается паровой риформинг. Процесс протекает при температуре в 700-1000 градусов. В результате получается весьма чистый синтез-газ. Дополнительного вмешательства не требуется. Далее используем катализаторы, и синтетический бензин готов!

Получение синтез-газа

Абсолютно новый, эффективный и низкозатратный альтернативный способ переработки природного и попутного нефтяного газа в синтез-газ. Относительно небольшие реакторы получения синтез-газа, пригодные для транспортировки, можно устанавливать рядом с газовыми и нефтяными месторождениями.

Синтез-газ

Описание проблемы

Традиционные способы получения синтез-газа

Альтернативный способ получения

Преимущества

Синтез-газ:

Синтез-газ (сигаз) – смесь газов, главными компонентами которой являются СО (оксид углерода) и Н2 (водород).

В зависимости от метода получения синтез-газа соотношение CO:Н2 в нем варьируется от 1:1 до 1:3. В прямой зависимости от применяемого сырья и метода его соотношение компонентов в синтез-газе изменяется в широких пределах.

Как правило, процентное содержание веществ в сыром неочищенном синтез-газе следующее:

• CO – 15-18%
• H2 – 38-40%
• CH4 – 9-11%
• CO2 – 30-32%

Стоит заметить, что данное соотношение является весьма приблизительным, поскольку повышением температуры в процессе синтеза можно увеличить количество СО, а увеличив давление можно повысить содержание Н2 и СН4.

Также, помимо данных веществ синтез-газ может содержать и другие вещества – инертные газы (N2) и серосодержащие соединения (H2S), если исходное сырье содержало серу. От ненужного присутствия в синтез-газе таких веществ как углекислый газ и сера избавляются путем очистки.

Описание проблемы:

В России в основном попутный нефтяной газ сжигается. По расчётам Министерства природных ресурсов, из-за этого страна ежегодно теряет более 139 миллиардов рублей. Кроме того, сжигание вредит экологии. Решение этой проблемы кроется в эффективной переработке природного и попутного нефтяного газа – найден альтернативный способ – получение синтез-газа.

Существует несколько способов получения синтез-газа.

Традиционно его получают из природного газа (метана), при его взаимодействии с водяным паром. Данная реакция взаимодействия водяного пара и метана проводится при повышенной температуре (800-900 градусов) и давлении при присутствии никелевых катализаторов. Формула данного процесса:

CH4 + H2O → CO + 3H2 .

Другой способ – получение синтез-газа путём окисления метана кислородом. Но чистый кислород достаточно дорогой продукт, что приводит к резкому увеличению стоимости производства синтез-газа.

Альтернативный способ получения:

Абсолютно новый, альтернативный, эффективный и низкозатратный способ получения состоит в получении синтез-газа в реакторах на основе керамических мембран со смешанной кислородной и электронной проводимостью. Это позволяет совместить выделение кислорода из воздуха и окисление метана в единый процесс.

Данная технология более компактная, чем традиционная (взаимодействие метана с водой), позволяет избежать взрыва кислорода при взаимодействии с метаном.

Относительно небольшие реакторы получения синтез-газа, пригодные для транспортировки, можно устанавливать рядом с газовыми и нефтяными месторождениями, что позволяет использовать попутный нефтяной газ и на месте получать из него дизельное топливо, метанол, парафины и пр. сырье для химической промышленности.

– экономичность,

– экологическая чистота,

– мобильность.

карта сайта

синтез газполучение синтез-газапроизводство синтез газасинтез метанола из синтез газасинтез газ углекислого газасинтез газ метанасинтез природного газасинтез аммиака газеполучение метанола из синтез газасинтез газ реакциякомпрессор синтез газасинтез газ водысинтез газа угляреактор синтез газаприменение синтез газаустановка синтез газасинтез белка газасинтез топлива синтез газасинтез газ использованиесинтез газ получают изсинтез газ получение и применениегаз синтеза эфирасинтез газ составочистка синтез газасинтез газ формулагаза также синтез газсинтез газ курсоваясинтез бензина газапромышленное получение метанола синтез газомполучение синтез газа углясвойства синтез газапереработка синтез газасинтез газ используемый производстве метанолаконверсия метана синтез газсинтез газ для производства метанола получают взаимодействиемпроизводство метанола из синтез газаметоды получения синтез газасинтез углеводов углекислого газа водыгенераторы синтез газасинтез газ это смесьспособов получения синтез газаполучение синтез газа природного газатехнология получения синтез газасинтез газ из древесиныполучение синтез газа из метанатнк синтез газ 32устройство для получения синтез газаотличие синтез газафизические свойства синтез газаавария центробежного компрессора синтез газа

by HyperComments

Как все начиналось?

Необходимо начать с событий, происходивших больше, чем 150 лет назад. Именно тогда началась промышленная добыча нефти. С тех пор человечество израсходовало больше половины так называемого легкого сырья. Первоначально нефть использовалась как источник тепловой энергии. В наше время такой подход экономически не выгоден. Когда наступила автомобильная эра, то продукты фракционирования нефти получили распространение в роли моторного топлива. При этом, чем больше истощались запасы сырья, тем рентабельней становилось искать альтернативу.

Что такое нефть? Это смесь углеводородов, а если говорить конкретнее – циклоалканов. Что они собой представляют? Самый простой алкан известен многим как газ метан. Кроме этого, в нефти есть еще азотистые и сернистые примеси. И если ее правильно обработать, то можно получить множество различных материалов. Например, взять хорошо известный бензин. Что он собой представляет? По сути, это легкокипящая фракция нефти, формирующаяся короткоцепочечными углеводородами с количеством атомов от пяти до девяти. Бензин является основным видом топлива для легковых автомобилей, а также небольших самолетов. Следующий выделенный тип – керосин. Он более вязок и тяжелый. Формируется из углеводородов, в которых присутствует от 10 до 16 атомов. Используется керосин в реактивных самолетах и двигателях. Еще более тяжелой фракцией является газойль. Он используется в дизельном топливе, которое являет собой его смесь с керосином.

Как развивалось применение?

Отличилась в этом плане нацистская Германия. Во время Второй мировой войны у нее были существенные проблемы в плане снабжения топливом. Поэтому были созданы целые комплексы, которые перерабатывали уголь в жидкое топливо. И синтетический бензин третьего рейха внес свой существенный вклад, довольно сильно отстрочив падение этого ужасного государства. Тогда использовался метод химического сжижения угля до тех пор, пока не получалось пиролизное топливо. К концу войны нацистской Германии удалось выйти на уровень в 100 тысяч баррелей синтетической нефти в день. В более привычных мерах это больше 130 тонн! Использование угля является целесообразным благодаря близкому химического составу. Так, в нем содержание водорода 8% тогда, как в нефти 15%. Если создать определенный температурный режим и насыщать уголь водородом в значительном объеме, то он перейдет в жидкое состояние. Этот процесс называет гидрогенизацией. К тому же, его можно ускорить и увеличить объемы, если использовать катализаторы: железо, олово, никель, молибден, алюминий и множество иных. Все это позволяет выделять различные фракции и использовать их для дальнейшей переработки.

Синтетический бензин в Германии производят и сейчас. После Второй мировой войны ее примеру последовала Южно-Африканская республика. Затем начали подключаться Китай, Австралия и США. Следует отметить, что и у нас есть потенциал для развития данной области.

Список литературы

1. Химические вещества из угля. Пер. с нем./Под ред. И.В. Калечица. М.: Химия, 1980.
2. Справочник азотчика: Физико-химические свойства газов и жидкостей. Производство технологических газов. Очистка технологических газов. Синтез аммиака. Синтез метанола. M.: Химия, 1967.
3. Астановский Д.Л., Астановский Л.З. Теплообменные аппараты радиально-спирального типа конструкции ФАСТ ИНЖИНИРИНГ//ХИМАГРЕГАТЫ. 2015. №4(32).
4. Астановский Д.Л., Астановский Л.З. Высокоэффективный аппарат для очистки газа//Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2003. №8.
5. Астановский Д.Л., Астановский Л.З. Реактор для проведения каталитических процессов при оптимальных температурных условиях//Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2005. №10.
6. Астановский Д.Л., Астановский Л.З., Кустов П.В. Каталитическое окисление природного газа с применением беспламенных горелок новой конструкции//Катализ в промышленности. 2013. №1.
7. Патент РФ №2347977 F 23 С 9/00. Способ сжигания топлива.