Получение бензина и высококалорийных газов из угля

Уголь и нефть при сравнении их элементного состава оказываются ближайшими родственниками. [b]Главное различие твердого и жидкого топлива в разнице содержания наиболее калорийного элемента — водорода[/b] (4-8 % в угле против 11-15 % в нефти).
Если тонко измельченный уголь насыщать водородом и данный процесс будет происходить при определенных термодинамических условиях, то твердое топливо почти полностью переходит в жидкое состояние. Получается синтетическая нефть, близкая по свойствам природной.
[img][Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

Процесс гидрогенизации угля происходит при температуре 400-500 ОС и давлении 50-300 кгс/см2.

Если тонко измельченный уголь насыщать водородом и данный процесс будет происходить при определенных термодинамических условиях, то твердое топливо почти полностью переходит в жидкое состояние. Получается синтетическая нефть, близкая по свойствам природной.

Процесс гидрогенизации угля происходит при температуре 400-500 ОС и давлении 50-300 кгс/см2.

В качестве источника водорода и растворителя угля (пастообразователя) могут быть использованы остатки от перегонки нефти или синтетическая нефть, получаемая в результате самого процесса. Для интенсификации процесса в камеру вводится элементарный водород

Без растворителя в жидкое состояние переходит только 5-8 % угля. В значительной мере ускорить гидрогенизацию, а также увеличить степень сжижения угля позволяют катализаторы: молибден, кобальт, никель, железо, олово, алюминий и их соединения.

Жидкое топливо из угля можно получать и по другому принципу: первоначально угольное сырьё подвергнуть процессу газификации, а потом сжижать газ в присутствии катализатора, чтобы получить различные жидкие фракции.

В настоящее время во многих странах уделяется серьезное внимание вопросам производства жидкого синтетического топлива из угля. Выделяются значительные средства на исследования, конструирование опытных установок. Исследования по гидрогенизации углей начались еще в 30-х годах в СССР. В Советском союзе эксперименты велись в основном на базе дешевых бурых углей Канско-Ачинского бассейна и газовых, длиннопламенных углей Кузнецкого бассейна.

Был разработан прогрессивный способ так называемой жидкофазной гидрогенизации, где в качестве пастообразователя (донора водорода) используется не нефть, а продукты гидрогенизации угля.

Удельный расход угля в целом зависит в первую очередь от его качества и технологических свойств, а также от метода гидрогенизации. Чтобы получить одну тонну синтетической нефти с учетом всех затрат, в том числе на производство водорода и энергетическое обеспечение процесса, требуется 4-5 тонн Канско-Ачинского или 2-3 тонны Кузнецкого угля. В зависимости от условий проведения гидрогенизации и состава исходного угля можно получить бензин, солярку, мазут, керосин, а также сырье для органического синтеза.

Еще советские ученые пришли к выводу, что затраты на производство одной тонны жидкого топлива из угля на 30% меньше, чем на получение подобных продуктов из нефти, добываемой обычным способом.

Это говорит об огромных перспективах производства синтетического топлива из углей. Но как ни парадоксально масштаб подобных исследовательских работ в России практически не ведется. Это объясняется значительным богатством России ресурсами жидких и газообразных углеводородов.

Еще один метод получения синтетического топлива — газификация, то есть облагораживание низкокалорийного угля с целью получения высококалорийных газов различного назначения. Для газификации пригодны все виды твердого топлива, в том числе бурые и каменные угли, запасы которых в России оцениваются в сотни миллиардов тонн. Еще в период с 50-го по 60-ый год в Советском Союзе работало более 340 газогенераторных станций. Они давали более 15 миллиардов кубометров энергетических и технологических газов в год. С ростом добычи более дешевого природного газа объемы газификации угля резко уменьшились. Но интерес к этому снова возник еще на заре Советского союза, но объективные причины тех лет загнали эту инициативу в далекий угол на долгие годы.

Использование в топливном балансе страны синтетических углеводородов, получаемых из угля, перспектива ближайшего будущего. Необходима оценка ресурсов и разведка месторождений углей пригодных для синтеза, разработка полупромышленных, промышленных установок для гидрогенизации и газификации. В завершении еще одно важное обстоятельство. Продукты, полученные в процессе газификации и гидрогенизации углей, гораздо меньше загрязняют атмосферу, чем уголь, сжигаемый на электростанциях.