フィッシャー・トロプシュ:液体燃料への固体燃料

フィッシャートロプシュ法:合成燃料

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フィッシャートロプシュプロセスは、固体または気体燃料のかなり複雑な液化プロセスです。 言い換えれば、固体燃料またはガスから液体燃料を得ることが可能になります。

液化プロセスの関心は明らかです。ここにその2つの主な議論があります。

-液体燃料は一般的に 最も興味深いの体積発熱量つまり、燃料が固体の場合よりも液体の場合の方が、同じ潜在的な化学エネルギーの量がはるかに少なく、ガスの場合はさらに多くなります。 これにより、保管と輸送が容易になります。
例:同じ蓄積されたエネルギーのために、 木質ペレットは、油よりも約3,5倍以上のボリュームです.

液体燃料は一般的にはるかに簡単に「点火可能」であり、電力のはるかに簡単な調整を可能にします。 これは、例えば、そのような輸送などの特定のエネルギー領域における基本基準とすることができます。

フィッシャー・トロプシュ法(ウィキペディアによります)

Fischer-Tropschプロセスは、一酸化炭素と水素を触媒して炭化水素に変換する化学反応です。 最も一般的な触媒は鉄またはコバルトです。

変換の関心は、石炭、木材、またはガスから合成液体燃料、Syncrudeを製造することです。 Fischer-Tropsch変換は、歩留まりの点では非常に効率的なプロセスですが、非常に多額の投資が必要であるため、2バレルの石油価格の下落に対して経済的に脆弱になります。 さらに、合成ガス(HXNUMXとCOの混合物)を生成するステップは、かなり低い収率であり、プロセスの全体的な収率に不利益をもたらします。

フィッシャー・トロプシュ反応

次のようにその2つの発明者らによって発見されたとして、フィッシャー・トロプシュ合成は、次のとおりです。

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

(2n + 1)H2 + nCO-> CnH(2n + 2)+ nH2O

一酸化炭素と水素の混合物は、シンガスまたはシンガスと呼ばれます。 得られた生産物(合成原油またはシンクルード)は、目的の合成燃料を得るために精製されます。

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ウィキペディア(Wikipediaによる)このプロセスを持っています

フィッシャートロプシュプロセスの発明は1925年に始まり、カイザーウィルヘルム研究所(ドイツ)で働いていたXNUMX人のドイツ人研究者、フランツフィッシャーとハンストロプシュによるものです。 このプロセスは、炭素酸化物を炭化水素に変換するために、水素による炭素酸化物の触媒還元に基づいています。 その関心は、石炭またはガスから合成石油(シンクルード)を製造し、それを精製して合成液体燃料(シン燃料)を提供することです。

ドイツの起源:124年に000日あたり1944の合成バレル..。

このプロセスは、石油と石油のコロニーが少ないが、第二次世界大戦中にドイツ人と日本人によって広く使用された液体燃料を生産するための石炭が豊富なドイツによって開発され、利用されました。 このようにして、1934年にRuhrchemie AGSによって最初のパイロットプラントが設立され、1936年に工業化されました。

1944年の初めに、帝国は石炭から124日あたり約000バレルの燃料を生産していました。これは、航空燃料需要の90%以上、国の総燃料需要の50%以上に相当します。

得られた燃料は、石油由来の燃料よりも品質(特に一貫性)がまだ低かったため、エンジニアは、かなり低いオクタン数を補うために水注入に頼りました。 詳細: メッサーシュミットへの水注入.

この生産は、いくつかの18 9バレル/日の生産14直接液化プラントだけでなく、小さな工場000 FT、から来ました。

...だけでなく日本でも

日本はまた、石炭から燃料を生産しようとしましたが、生産は低温炭化、やや有効であるが、単純なプロセスによって、主に行きました。

しかし、三井物産は、ミイケ、アマガサキ、タキカワにXNUMXつの工場を建設するために、RuhrchemieからFischer Tropschプロセスのライセンスを購入しましたが、設計上の問題により公称容量に達しませんでした。

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1944年代、日本は石炭から114トンの燃料を生産しましたが、FTプロセスを使用して生産されたのはそのうちの000トンにすぎませんでした。 18.000年から1944年の間に、ドイツと日本の工場は連合国の爆撃によってひどい被害を受け、大部分は戦後に解体されました。

南アフリカを除いて戦後技術の放棄

FTプロセスを開発したドイツの科学者はアメリカ人に捕らえられ、そのうちのXNUMX人はペーパークリップ作戦の一環として米国に送られました。 しかし、石油市場の構造化と価格の急落の後、米国は、検索を放棄し、フィッシャー・トロプシュは不用に落ちました.

しかし、1950年代に、南アフリカへの関心が再び高まりました。石炭資源が豊富なこの国は、生産が依存するCTLユニットに供給する高度に機械化された鉱山(Sasol)を建設しました。 XNUMXつの異なるFischerTropsch合成:
-ガスオイルやワックスなどの高沸点炭化水素を製造するためのArgeプロセス(Ruhrchemie-Lurgiによって開発された)。
-ガソリン、アセトン、アルコールなど、沸点の低い炭化水素を製造するためのシントールプロセス。

その道路の燃料を供給するのに十分な生産。

まだ現在使用されて

2006年に、これらのユニットは南アフリカのニーズの約XNUMX分のXNUMXをカバーし、Sasol社はこの分野の世界的なスペシャリストのXNUMX人になりました。

原油価格、いくつかの企業や研究者の増加の原因となった第一次石油ショック1973は、同じような各種の処理を生み出したフィッシャー・トロプシュの基本的なプロセスを改善しようとした後成分合成又はフィッシャー・トロプシュ化学フィッシャー - トロプシュの下にグループ化。

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B-52米国で石炭を盗みます

したがって、2000年代以降、このプロセスは経済的関心を取り戻しました。 したがって、米国国防総省は、2005年XNUMX月に、フィッシャー・トロプシュプロセスによって燃料を生産するために、米国のエネルギー資源を石炭で利用することに基づく石油産業の発展を推奨しました。自身のニーズを外部の天然資源に依存する。

2006年以来、米国空軍B52は、50%または純粋な混合のフィッシャートロプシュ燃料を使用してテストを実施しています。 今のところ、それはアメリカ軍がその軍事燃料のための戦略的独立を取り戻すことを可能にする成功です。

éconologiquesと持続可能なアプリケーション

石炭やガスを液化するという事実は、温室効果や化石資源の枯渇に何も、あるいはほとんど変化しません。 遅かれ早かれ、炭素は大気中に放出され、使用される天然資源は再生できません。

これは、バイオマス、バイオガス、あるいは産業有機廃棄物からのフィッシャー・トロプシュ法を用いて、全く別です。

したがって、フィッシャー-トロプシュ反応の一般原理は最初から大きく多様化しており、CtL(石炭から液体)、GtL(ガスから液体)、特にBtLなどのより一般的なプロセスと名前が生まれています。 (バイオマスから液体へ)。 経済学にとって特に興味深いのはこの最後のセクターです。

CEAを含む多くの組織では、実際には、この技術の全体的なエネルギー効率も弱点のまま、変換プロセスの改善に取り組んでいます。

例、ドイツ企業による産業廃棄物の液化(2005年XNUMX月にAutoplusで放送):

autoplusでフィッシャー・トロプシュ

詳細:

CEAによるバイオマスの液化
別の石炭液化:プロセスMakhonnine
エネルギーミックス、将来のエネルギーソリューション?

Forum バイオ燃料と未来の燃料

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