Установки получения синтез-газа и его переработки(институт энергосберегающих и химических технологий)
У делегации специалистов и аспирантов университета представилась уникальная возможность побывать на ведущем предприятии Германии по газификации угля, данное предприятие сотрудничает сФрайбергской горной академией.
Синтез–газ – промежуточный продукт, который получается в результате процесса переработки углеводородного сырья. Технологии получения синтез-газа известны уже давно, но их развитию и применению препятствовала дешевизна и доступность нефти. В условиях ограниченности нефтяных запасов специалисты все больше стали обращаться к технологиям, которые позволяют заменить традиционные типы сырья на альтернативные. Газ и уголь были названы в качестве вариантов альтернативного сырья вследствие того, что в настоящее время данные ископаемые углеводороды обладают «подтвержденными запасами» значительно превышающими нефтяные. Единственной проблемой на пути замены нефтяного сырья на уголь и газ является разработка эффективного способа переработки природного газа и угля в обычные нефтепродукты - дизельное топливо и бензин. Данное обстоятельство стимулирует исследования по совершенствованию существующих способов производства синтез-газа.
Получение синтез-газа – это первая стадия превращения угля и природного газа в химические продукты и жидкие топлива (дизельное топливо, бензин и т.д.). Кроме ранее упомянутых продуктов, из синтез-газа возможно произвести: метанол, ароматические соединения, аммиак, уксусную кислоту, олефеины и другие соединения, которые используются в качестве сырья в химической промышленности.
|
|
|
Синтез-газ – это смесь окиси водорода и углерода. Способов производства синтез-газа существует множество, например, путем окисления метана или же путем паровой конверсии. Данным способам присуща высокая себестоимость конечного продукта.
Германия обладает незначительными нефтяными запасами, но имеет крупные месторождения бурого угля в Нидерлаузицком (Дрезден и Котбус), Нижнерейнском, Магдебургском, Среднегерманском (Лейпциг и Галле) и других бассейнах. Запасы бурого угля, которыми располагает Германия, составляют 160 млрд. тонн, а запасы каменного угля - 35 млрд. тонн. В условиях текущей угледобычи данных запасов должно хватить на на несколько столетий. С данным фактом связано бурное развитие на территории Германии газификации угля.
Еще в довоенное время 1920-1940 гг. в Германии активно велась программа углепереработки для производства металлургического топлива, моторных топлив, газов разного назначения и ряда продуктов углехимии, в том числе пищевые продукты. Германией в период второй мировой войны ежегодно производилось до 5,5 млн. тонн моторного топлива с использованием жидких продуктов пиролиза, прямого и непрямого ожижения угля. Данные разработки определили стратегию развитиятехнологий углепереработки на многие десятилетия.
|
|
|
Рис 6.1.Установка получения синтез-газа
В настоящее время синтез-газ из угля в Германии образуется благодаря воздействию кислорода или парообразной среды. Для получения синтез-газа используется угольный газогенератор. Его работа поддерживается мелким углем диаметром до 8 см. Данная установка увеличивает синтез-газ из угля, скорость и интенсивность реакции.
Широкое распространение получения синтез-газа из угля объясняется экологической безвредностью данного способа получения топлива. По сравнению с традиционным сжиганием природного ископаемого, синтез-газ из угля позволяет достичь 20% - ой экономии топлива. В пользу экологичности производства синтез-газа свидетельствует тот факт, что угольный газогенератор позволяет регулировать выбросы и фактически свести к нулю загрязнение окружающей среды. С помощью угольного газогенератора можно получить Н2, СО, СН4 и т.д. из угля, торфа и дров. В отличие от предыдущих установок, угольный газогенератор не выделяет сажу, дым и обладает высоким КПД.
|
|
|
Рис. 6.2. Комплекс установок получения синтез-газа и его переработки на метанол и бензин Фрайбергской горной академии
Подготовленный уголь подается на вершину установки и под действием силы тяжести опускается вниз. Снизу на уголь воздействует парообразная среда или кислород, тем самым из угля выпаривается вода и все летучие соединения. Очищенный уголь в дальнейшем попадает в зону горения, где происходит его сгорание и образование синтез-газа. На каждом этапе образования синтез-газа происходит измерение всех показателей технологического процесса в целях оптимизации технологических процессов.
Рис. 6.3. Цилиндрическая реакционная камера
Газификация топлива происходит в цилиндрической реакционной камере при температурах, превышающих температуру плавления угольной золы. Далее топливо объединяют со смесью кислорода и при необходимости паром при помощи горелки в основании реактора. Смесь преобразуется в сырой синтетический газ, состоящий в основном из CO, H2,CO2, и H2O.
Данный синтез-газ в дальнейшем используется для производства нефтепродуктов в рамках технологического цикла.
С 2010 года в Фрайберской горной академии в режиме практических испытаний новой технологии работает экспериментальная установка по производству из синтез-газа высококачественного бензина. Данный проект представляет собой результат успешного Российско-Германского сотрудничества, поскольку проектирование, строительство и эксплуатация этой пилотной установки – итог совместной работы технологических предприятий из России и Саксонии.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 537; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!