피셔 트 롭쉬 : 고체 연료와 액체 연료


이 기사를 친구와 공유하십시오 :

액체 연료를 합성하는 Fischer Tropsch 공정

주요 단어 : 어부, tropsh, 공정, 액화, 연료, 고체, 액체, 석탄, 탄소, 바이오 매스, 합성 가스, 합성 가스, 연료, 바이오 연료, 농산물.

Fischer Tropsch 공정은 고체 또는 기체 연료에 대한 상당히 복잡한 액화 공정입니다. 즉, 고체 연료 또는 가스로부터 액체 연료를 얻을 수있다.

액화 프로세스의 관심은 명백합니다. 주요 인수는 다음과 같습니다. 2 :

- 일반적으로 존재하는 액체 연료 더 재미있는 칼로리 값즉, 연료가 고체보다 액체 형태 일 때 동일한 잠재적 인 화학 에너지가 훨씬 더 작은 부피를 취할 것이며, 가스에 대해서는 훨씬 더 많은 부피가 취해질 것이다. 이를 통해보다 쉽게 ​​저장 및 운송 할 수 있습니다.
예 : 동일한 저장된 에너지에 대해, 나무 알갱이는 연료 오일보다 3,5 배 더 많은 양을 사용합니다..

- 액체 연료는 일반적으로 점화하기가 훨씬 쉬우 며보다 쉽게 ​​전력을 조절할 수 있습니다. 이것은 운송과 같은 특정 에너지 분야에서 근본적인 기준이 될 수 있습니다.

피셔 - 트롭시 프로세스 (Wikipedia에 따른)

Fischer-Tropsch 공정은 일산화탄소와 수소를 탄화수소로 전환시키는 촉매 역할을하는 화학 반응입니다. 가장 일반적인 촉매는 철 또는 코발트입니다.

전환의 관심은 석탄, 목재 또는 가스로부터 합성 윤활유를 생산하는 것입니다. 피셔 - 트 롭쉬 전환율은 수율면에서 매우 효율적이지만 매우 많은 투자가 필요하기 때문에 석유 배럴당 가격의 하향 변동에 경제적으로 취약합니다. 또한, 합성 가스 (H2 및 CO의 혼합물)의 제조 단계는 다소 불량한 수율을 가지며, 이는 공정의 전체 수율에 불리한 영향을 미친다.

피셔 - 트 롭쉬 방정식

두 발명자에 의해 발견 된 피셔 - 트 롭쉬 공정은 다음과 같다 :

CH4 + 1 / 2O2 -> 2H2 + CO

(2n + 1) H2 + nCO → CnH (2n + 2) + nH2O

일산화탄소와 수소의 혼합물을 합성 가스 또는 합성 가스라고합니다. 생성 된 생성물 (합성 조 또는 희석제)을 정제하여 목적하는 합성 연료를 얻는다.

이 과정의 기원과 역사 (위키 백과에 따르면)

Fischer Tropsch 공정의 발명은 1925에서 시작되었으며 카이저 빌헬름 연구소 (독일)에서 일하는 두 명의 독일 연구원 인 Franz Fischer와 Hans Tropsch에 기인합니다. 이 공정은 탄화수소를 수소로 촉매 환원하여 탄화수소로 전환시키는 방법에 의존합니다. 이의 관심은 석탄 또는 가스에서 합성 액체 연료 (합성 연료)를 제공하기 위해 정제 된 합성유 (합성유)를 생산하는 것입니다.

독일 원산지 : 124에서 000 1944 합성 배럴 ...

이 과정은 독일에 의해 개발되고 운영되었는데, 석유와 식민지가 부족한 반면, 제 2 차 세계 대전 당시 독일인과 일본인이 대량으로 사용한 액체 연료를 생산하는 석탄이 풍부했습니다. 따라서 1934의 Ruhrchemie AGS가 첫 번째 시범 공장을 세우고 1936에서 산업화했습니다.

초기 1944에서 제국은 항공 연료 수요의 124 % 이상 및 연료 국가의 총 필요 이상 000 %를 차지 석탄 연료의 일부 90 50 배럴 / 일을 생산.

얻은 연료는 석유 원산 연료보다 품질이 좋지 않고 (그리고 무엇보다 일관성이 없었기 때문에) 상대적으로 낮은 옥탄가를 보상하기 위해 엔지니어는 물 분사에 의지했습니다. 추가 정보 : Messerschmitt의 물 주입.

이 생산은 18 직접 액화 플랜트뿐만 아니라 9 소형 FT 플랜트에서 이루어지며, 이는 일부 14 000 배럴을 생산합니다.

... 일본 에서뿐만 아니라

일본도 석탄으로 연료를 생산하려했으나 주로 저온 탄화로 인한 생산이 비효율적이지만 단순한 과정이었다.

그러나, 회사 미쓰이 문제를 디자인 할 예정이다 정격 용량에 도달하지 미이케, 아마 가사키와 타키, 세 공장을 구축하기 위해 피셔 트 롭쉬 공정 Ruhrchemie에서 라이센스를 샀다.

1944 년 동안 일본은 석탄에서 114 000 톤의 연료를 생산했지만 FN 과정에 따라 18.000 만 생산되었습니다. 1944과 1945 사이에서 독일과 일본 공장은 연합군 폭격으로 심하게 손상을 입었고 대다수는 전쟁 후에 해체되었다.

남아프리카를 제외한 전쟁 후 기술 포기

FT 프로세스를 개발 한 독일 과학자들은 미국인들에 의해 체포되었고, 그 중 7 명은 Operation Paperclip의 일환으로 미국으로 보냈습니다. 그러나 석유 시장의 구조와 가격의 급락 이후 미국은 연구를 포기하고 피셔 - 트롭시 공정은 폐기되었다.

1950 년, 그러나, 그는 남아프리카 공화국에 대한 관심 발견 : 누구의 생산을 기반으로 풍부한 석탄 자원을 가진 국가를 구축하고 고도로 기계화 된 광산 (사졸)이 공급 CTL 단위, 두 개의 분리 된 피셔 트 롭쉬 합성 :
- 가스 오일 및 왁스와 같은 고비 점 탄화수소 제조를위한 Arge 공정 (Ruhrchemie-Lurgi에서 개발).
- 휘발유, 아세톤 및 알콜과 같은 끓는점이 낮은 탄화수소의 생산을위한 Synthol 공정.

생산은 도로 연료 공급에 충분했다.

항상 오늘날 사용됨

2006에서이 제품들은 남아공의 요구 중 약 1/3을 차지하며 Sasol은이 분야에서 세계를 선도하는 전문가 중 하나가되었습니다.

원유 가격의 상승을 초래 한 1973의 첫 번째 오일 쇼크 이후, 몇몇 회사와 연구원은 다양한 유사한 공정을 낳은 Fischer-Tropsch의 기본 공정을 개선하려고 노력했습니다 피셔 - 트롭시 합성 또는 피셔 - 트롭시 화학 성분으로 분류된다.

미국에서 날아 다니는 B-52

따라서 2000 년 이래로이 과정은 경제적 이익이됩니다. 예를 들어 미 국방부는 9 월 2005 사가 Fischer-Tropsch 프로세스를 통해 연료를 생산하는 석탄에서의 미국 에너지 자원 개발을 기반으로 한 석유 산업의 발전을 옹호했기 때문에 자신의 필요에 따라 외부 자연 자원에 의존해야합니다.



2006 이후, 미 공군의 B52은 50 % 또는 순수한 것과 혼합 된 피셔 - 트 롭쉬 연료로 테스트를 수행합니다. 현재로서는 미군이 군사용 연료에 대한 전략적 독립을 회복 할 수있는 성공 사례입니다.

생태학적이고 지속 가능한 응용

액화 석탄이나 가스는 실제로 온실 효과와 화석 자원의 고갈에 별다른 차이를 일으키지 않는다. 탄소는 조만간 대기로 방출 될 것이고 사용 된 천연 자원은 재생 가능하지 않다.

그것은 바이오 매스, 바이오 가스 또는 유기 산업 폐기물로부터의 피셔 - 트 롭쉬 공정을 사용하는 것과는 완전히 다릅니다.

그래서 피셔 - 트 롭쉬 반응의 일반적인 원칙은 처음부터 매우 다양하고, 같은 CTL (액체에 석탄), GTL (액체 가스)하지만, 특히 BTL 등의보다 일반적인 프로세스와 이름을 낳았습니다 (바이오 매스와 액체). 그것은 특히 경제학에 관심이있는이 마지막 부문입니다.

CEA를 비롯한 많은 조직이이 기술의 전반적인 에너지 효율 또한 약점이기 때문에 현재 변환 프로세스를 개선하기 위해 노력하고 있습니다.

예 : 독일 회사의 산업 폐기물 액화 (Autoplus in November 2005) :

autoplus의 피셔 트롭시

더 읽기 :

- CEA에 의한 바이오 매스의 액화
- 석탄의 또 다른 액화 : 마콘 네인 과정
- 에너지 믹스, 미래의 에너지 솔루션?


페이스 북 댓글

코멘트를 남겨주세요

귀하의 이메일 주소는 공개되지 않습니다. 필수 필드는 표시됩니다 *