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・トロプシュの液体燃料合成プロセス

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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、固体燃料または気体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、燃料が液体の場合、同じ潜在的な化学エネルギーは、固体よりもはるかに重要性が低くなり、ガスの場合はさらに大きくなります。 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、通常点火するほうがはるかに容易であり、はるかに容易な出力調整を可能にする。 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)

フィッシャー・トロプシュ法は、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。

転換の関心は、石炭、木材、またはガスから合成液体燃料、Syncrudeを生産することです。 フィッシャー・トロプシュ変換は、収率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、石油のバレル価格の下方変動に対して経済的に脆弱です。 さらに、合成ガス(H2とCOの混合物)の生産段階の収率はかなり低く、プロセスの全体的な収率が低下します。

式フィッシャートロプシュ

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

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

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、カイザーヴィルヘルム研究所(ドイツ)で働く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起因します。 このプロセスは、炭素酸化物を炭化水素に変換するための水素による炭素酸化物の接触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油(シンクルード)を生産し、合成液体燃料(シン燃料)を提供するために精製されることです。

ドイツ起源:124年に000日あたり1944合成バレル...

このプロセスはドイツによって開発および運用され、石油と石油の植民地では劣っていますが、液体燃料を生産するために石炭に富んでおり、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ました。 したがって、1934年にルールケミーAGSによって最初のパイロット工場が建設され、1936年に工業化されました。

1944年初頭、ライヒは石炭から124日あたり約000バレルの燃料を生産しました。これは、航空機のガソリンニーズの90%以上、国の総燃料ニーズの50%以上を占めています。

得られた燃料は、石油燃料よりも品質が低く(特に一貫性が)低いため、エンジニアはかなり低いオクタン価を補うために水噴射を使用しました。 詳細をご覧ください。 メッサーシュミットに水を注入する.

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。

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…でも日本でも

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、三井物産はルールケミーのフィッシャー・トロプシュ・プロセスから三池、Am崎、滝川にXNUMXつの工場を建設するためのライセンスを購入しました。

1944年、日本は石炭から114トンの燃料を生産していましたが、FTプロセスで製造されたのはそのうちの000トンのみでした。 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りひどく破損し、大多数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XNUMX人はペーパークリップ作戦の一環としてアメリカに送られました。 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年代に彼は南アフリカに関心を見出しました。豊富な石炭資源を持つこの国は、CTLユニットを供給する高度に機械化された鉱山(Sasol)を建設しました。 XNUMXつの別個のフィッシャートロプシュ合成:
-ディーゼルやワックスなどの高沸点炭化水素を製造するための大規模プロセス(Ruhrchemie- Lurgiが開発)。
-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生成する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、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、サソールはこの分野の世界的な専門家の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、このプロセスには経済的な関心が寄せられています。 したがって、2005年XNUMX月にアメリカ国防総省は、フィッシャートロプシュプロセスではなく、自分のニーズを外部の天然資源に依存しています。

2006年以来、米国空軍B52は、フィッシャートロプシュ燃料を使用して、50%または純粋な混合物でテストを実施しています。 今のところ、アメリカ軍がその軍事燃料のために戦略的独立を取り戻すことができるのは成功です。

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、実際には温室効果や化石資源の枯渇に何も、あるいはあまり変化しません。 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不可能です。

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。

このように、フィッシャー・トロプシュ反応の一般的な原理は最初から非常に多様化しており、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を生み出しています(バイオマスから液体)。 経済学にとって特に興味深いのはこの後者の部門です。

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で公開):

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
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- エネルギーミックス、将来のエネルギーソリューション?

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