Исходное сырье и продукты переработки газов кратко

Обновлено: 02.07.2024

О важности газа и нефти в современном мире сказано немало слов. Между тем активно использоваться они стали относительно недавно, но довольно быстро им были найдены сотни способов применения. Например, топливо - продукт переработки нефти, а газ очень популярен в быту. Но это не единственные сферы их использования.

История использования газа и нефти

Сегодня сложно представить, как люди раньше обходились без современного топлива и многих видов оборудования. Между тем нефть, которая была известна еще в древности и дала человечеству значительную часть этого разнообразия материалов, активно стала использоваться сравнительно недавно - во второй половине XIX века. Первым ее назначением стало освещение. Но неочищенная нефть горела довольно тускло и сильно коптила, так что люди стали искать методы ее перегонки - в результате удалось получить масло, которое подходило для ламп лучше. Так что продукты переработки нефти возглавил керосин, буквально перевернувший всю индустрию освещения. Лампы на его основе были проще в использовании и уходе и экономичнее масляных, так что неудивительно, что вскоре они заняли весь рынок. Так началась эпоха развития нефтепереработки.

Для получения керосина в большом количестве начали строить специальные заводы, однако перегонка давала много побочных продуктов - бензин, мазут и т. д. От них избавлялись, не находя им должного применения. Но позднее стало ясно, что нефть может использоваться и как топливо, особенно актуально это стало после изобретения двигателя внутреннего сгорания. Поиск новых применений черному золоту толкал промышленность вперед, открывая все новые перспективы.

Природный газ тоже стал известен человеку очень давно. Его выходы на поверхность использовались людьми, например в качестве маяков, если они располагались вблизи моря, а в Китае - для освещения, обогрева и выварки соли. В современности он долгое время считался бесполезной примесью, мешающей при добыче нефти, а потому сжигался. И широкое применение он получил лишь в середине XX века.

Процесс переработки нефти

Сразу после начала активного применения черное золото обрабатывалось достаточно примитивными методами. Использовался обычный перегонный аппарат, в котором сырье доводилось до кипения, а затем конденсировалось, разделяясь на фракции. Современный процесс намного более совершенен. Нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) - это целые комплексы дорогостоящего и сложного оборудования.

Все происходит в 4 основных этапа:

Подготовка заключается в дополнительном удалении воды и солей из сырой нефти, добытой в скважине. Далее субстанция нагревается, чтобы при определенных температурах разные фракции испарились и конденсировались отдельно. Некоторые из них после этого отправляются на продажу, а другие проходят следующие этапы. В современных НПЗ обработка происходит на уровнях вплоть до молекулярных, чтобы увеличить выход более дорогостоящих продуктов и снизить - дешевых. Этот процесс называется конверсией или крекингом. По сравнению с европейскими и американскими технологиями, в России обработка довольно несовершенна, на выходе получается много мазута и мало бензина, что довольно неэффективно с экономической точки зрения.

Впрочем, стоит поговорить про продукты переработки нефти поподробнее. Их гораздо больше, чем было упомянуто, и каждый из них по-своему ценен.

Основные продукты

Некоторые вещества более востребованы, чем другие, и целью постройки большого количества НПЗ по всему миру являются именно они. Основные продукты переработки нефти и газа на данный момент таковы:

бензин;
дизельное топливо;
нафта (лигроин или нефтяной спирт);
мазут.

Все это так или иначе используется в качестве топлива или имело такое применение ранее. Соотношение этих веществ может быть разным в зависимости от применяемых методов. Но все они входят в продукты первичной переработки нефти, поскольку получаются при простой перегонке. В дальнейшем они могут быть дополнительно очищены и подготовлены к непосредственному использованию. Но и есть и другие вещества, получаемые из нефти.

Побочные и остальные продукты

Поскольку нефть - это сложный комплекс веществ, а современные технологии - это не просто перегонка, на выходе получается большее разнообразие. Дальнейшая обработка фракций позволяет выделить большое количество субстанций, знакомых людям в быту. К ним относятся такие продукты переработки нефти, как:

асфальт;
битум;
парафины;
ароматические углеводороды;
сырье для нефтехимии;
керосин;
растворители;
нефтяной кокс;
смазочные и горючие масла;
сжиженный нефтяной газ.

В результате глубокой обработки практически не остается отходов. В дальнейшем все эти вещества также могут пройти очистку и подготовку, для этого применяется огромное количество технологий, таких как гидролиз, пиролиз, риформинг, изомеризация, вакуумная дистилляция, гидрокрекинг и т. д.

Значение углеводородов

На данный момент нефть и газ являются важными ресурсами, за обладание которыми до сих пор борются государства. Несмотря на довольно активное использование альтернативных источников получения энергии, сравнимых с ними по эффективности, пожалуй, просто нет. Неудивительно, что люди так держатся за это сырье и продукты переработки. Нефти и газа на планете пока много, но активная добыча дает основания полагать, что запасы иссякнут в течение XXI века, и тогда человечество ожидает глобальный энергетический кризис. Все-таки не зря эта дурнопахнущая и не слишком привлекательно выглядящая субстанция была названа черным золотом.

Применение

Благодаря развитию обработки этого ценного сырья появился целый раздел химии - нефтехимия. Эта область заведует поиском не только более эффективных методов переработки, но и новых способов использования полученного. Различные виды пластика, окружающего современного человека, горючее, асфальт, которым покрыты дороги, смазочные материалы - все это продукты переработки нефти. А еще вещества, используемые в химических реакциях, полимеры, волокна, из которых получается ткань, высокоэффективные моющие вещества и многое другое. Так можно ли обойтись без всего этого?

Исходное сырье и продукты переработки газов. Объекты газоперерабатывающих заводов. Пять технологических процессов: прием и подготовка газа к переработке; компримирование газа до необходимого давления; отбензинивание газа; разделение нестабильного бензина.

Рубрика	Производство и технологии
Предмет	Нефтепереработка
Вид	статья
Язык	русский
Прислал(а)	Фиалкова
Дата добавления	22.10.2018
Размер файла	1,3 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Классификация углеводородных газов. Процесс очистки газов от механических примесей. Осушка газа от воды гликолями. Технология удаление сероводорода и углекислого газа. Физико-химические свойства абсорбентов. Процесс извлечения тяжелых углеводородов.

презентация [3,6 M], добавлен 26.06.2014

Подготовка газов к переработке, очистка их от механических смесей. Разделение газовых смесей, низкотемпературная их ректификация и конденсация. Технологическая схема газофракционной установки. Специфика переработки газов газоконденсатных месторождений.

дипломная работа [628,4 K], добавлен 06.02.2014

Виды и состав газов, образующихся при разложении углеводородов нефти в процессах ее переработки. Использование установок для разделения предельных и непредельных газов и мобильных газобензиновых заводов. Промышленное применение газов переработки.

реферат [175,4 K], добавлен 11.02.2014

Компрессоры, используемые для транспортировки газов. Предел взрываемости нефтяного газа. Расчет годового экономического эффекта от внедрения блочных компрессорных установок для компрессирования и транспорта нефтяного газа. Удельный вес газа на нагнетании.

курсовая работа [2,7 M], добавлен 28.11.2010

Характеристика природного газа, турбинных масел и гидравлических жидкостей. Технологическая схема компрессорной станции. Работа двигателя и нагнетателя газоперекачивающего агрегата. Компримирование, охлаждение, осушка, очистка и регулирование газа.

Природный газ и другие углеводородные газы, используемые с целью получения тепла, пара, электроэнергии, называются энергетическим топливом. Известно, что КПД энергоустановок, в которых в качестве топлива используется природный газ, составляет 60-70% (отопительные котлы нового поколения имеют КПД более 90%), жидкое топливо 30-40%, а твердое топливо 20-30%.

При использовании углеводородных газов в качестве энергетического топлива достигается не только технико-экономический эффект, но и значительный экологический эффект, так как резко снижаются выбросы в атмосферу вредных продуктов сгорания.

Высокая экономическая и экологическая эффективность достигается при использовании углеводородных газов как технологического топлива при производстве чугуна, стали, цемента, стекла, цветных металлов и другой энергоемкой продукции. В настоящее время более 95% названной продукции производится с использованием в качестве топлива углеводородных газов.

Неоспоримо преимущество газа и как бытового топлива, так как имеется не только экономический эффект, но и в первую очередь улучшаются санитарно-гигиенические условия. В нашей стране широко организовано централизованное газоснабжение, а там где его нет, коммунально-бытовые нужды удовлетворяются за счет бытового топлива – сжиженных газов (пропанбутановой фракции).

Углеводородные газы широко используются в качестве моторного топлива. При замене бензина на сжатые до 20Мпа и сжиженные углеводородные газы снижаются затраты на топливо почти на 40% и достигается социально-экономический и экологический эффект, так как резко снижается выброс в атмосферу вредных веществ с выхлопными газами.

При замене бензина на газовое моторное топливо увеличивается межремонтный пробег двигателя примерно в 3 раза, службы масла в 1,5 раза, что дает также значительный экономический эффект.

Необходимо отметить, что треть всех затрат на производство общественного продукта в нашей стране приходится на энергетические затраты. Чем доступней и дешевле энергоноситель, тем ниже затраты на производство. Поэтому уделяется внимание созданию топливно-энергетического комплекса страны, в котором первостепенное значение отводится газу.

Высокая эффективность достигается при использовании углеводородных газов в качестве сырья для химической и нефтехимической промышленностей. Экономичность того или иного метода производства определяется тремя основными показателями:

Себестоимость продукции
Удельные капиталовложения
Производительность труда

Эти показатели в большинстве случаев значительно лучше, если в качестве сырья для получения продукта использовать газ или нефть, чем производить его из угля, растительного или животного сырья.

Это объясняется рядом преимуществ газового или нефтяного сырья перед другими источниками сырья:

1. Низкая стоимость. Самым дешевым химическим сырьем является природный или попутный газ. Одна тонна газа примерно в 4 раза дешевле тонны нефти и в 10-12 раз тонны угля. Безусловно, стоимость растительного и животного сырья значительно выше стоимости газа. Для большинства химических продуктов стоимость сырья имеет решающее значение. Сырьевые и энергетические затраты в себестоимости химической продукции составляет 60-70%.

2. Большие ресурсы. Россия располагает большими запасами природного и попутного газа (около 33 % мировых запасов), что позволяет создавать крупнотоннажные единичные мощности. Многие нефтехимические установки являются капиталоемкими, а амортизационные отчисления и затраты на текущий ремонт составляют 10-20% себестоимости продукции. Поэтому увеличение мощности позволяет уменьшить удельные капитальные вложения и себестоимость.

3. Рациональность химического строения. Путь от углеродсодержащего сырья к важнейшим продуктам нефтехимии проходит в большинстве случаев через углеводороды. Если за исходный материал брать углеводородные газы, состоящие из готовых углеводородов, то этот путь оказывается гораздо короче, проще и дешевле. При этом сокращается число стадий технологического процесса, соответственно сокращаются удельные капиталовложения, эксплуатационные расходы, т. е. снижается себестоимость.

4. Легкость и дешевизна транспорта. Нефть и газ удобно и дешево транспортировать по трубопроводам, что примерно в 4 раза дешевле, чем транспортировать их железнодорожным транспортом. Это позволяет строить химические заводы не только в районах добычи нефти и газа, но и на значительных расстояниях от них. Безусловно, что транспортирование нефти и газа по трубопроводам значительно дешевле транспортирования угля любым транспортом.

Значительную эффективность дает комбинирование нефтехимических производств с нефтепереработкой. Эта связь базируется на общности сырьевой базы и тождестве технологических процессов. Поэтому были построены нефтехимкомбинаты. Были созданы универсальные установки, способные перерабатывать сырье нескольких видов и получать широкую гамму продуктов

2. Ресурсы углеводородных газов

Углеводородные газы по их происхождению подразделяются на две категории: естественные и искусственные.

По характеру месторождений и методов добычи естественные газы условно подразделяются на:

Природный газ – газ, добываемый из чисто газовых месторождений, не связанных с добычей нефти.
Попутный нефтяной газ – газ, выделяющийся из нефти при ее добыче
Газы газоконденсатных месторождений

По своему химическому составу естественные газы состоят из углеводородов метанового ряда и не содержат олефиновых углеводородов. Кроме углеводородов в них могут присутствовать в качестве примесей азот, углекислый газ, сероводород, а также редкие газы такие как аргон и гелий.

Количественное содержание компонентов в газах одного типа, но различных месторождений неодинаково и может меняется от одного месторождения к другому, в широком интервале. Во многих случаях наблюдается изменение состава газа в пределах одного месторождения от одной скважины к другой, а также для одной скважины со временем ее эксплуатации.

Искусственные или нефтезаводские газы получаются при осуществлении термокаталитических процессов переработки нефти. Эти газы отличаются по своему составу, который зависит как от состава сырья, так и условий его переработки. Они могут содержать углеводороды только метанового ряда (газы первичной перегонки нефти, риформинга, гидроочистки), так и смесь парафиновых и олефиновых углеводородов (газы термического и каталитического крекинга, коксования). В качестве примесей присутствуют Н₂S, CO, CO₂, N₂, COS, H₂ и др.

Все углеводородные газы с точки зрения количественного и качественного состава подразделяются на сухие (тощие) и жирные. Газы содержащие менее 50 г/нм 3 углеводородов С_{3 и выше} принято считать сухими. Такие газы обычно содержат более 90% метана. К ним относятся в первую очередь природные газы и большинство газов газоконденсатных месторождений. Газы, содержащие более 150 г/нм 3 тяжелых углеводородов С_{3 и выше}, принято называть жирными газами. К ним относятся в первую очередь: попутные газы, газы термического и каталитического крекинга и др.

3. Натуральные (естественные) газы

К природным газам принято относить газы чисто газовых месторождений. Основным компонентом является метан, содержание которого изменяется. От 80 до 99% об. Для большинства месторождений природного газа содержание метана превышает 95% об. Содержание гомологов метана невелико и составляет не 3-5% об. Из примесей в природном газе присутствуют Н₂S, CO₂, N₂, COS и благородные газы (аргон, гелий).

Газы газоконденсатных месторождений по составу близки к природным газам и отличаются бо'льшим содержанием углеводородов С_{4 и выше}, достигающим до 10% об.

В настоящее время мировые достоверные запасы природных газов оцениваются в 46-50 триллионов м 3 . Российская Федерация располагает богатейшими запасами природного газа, которые составляют около 16 триллионов м 3 . По добыче природных газов Россия занимает в настоящее время первое место в мире.

Пластовая нефть содержит до 18% масс. Легких углеводородов С₁-С₅. при добыче нефти эти газы отделяются в нефтепромысловых сепараторах, называемых траппами.

Количество газа в нм 3 , выделяющегося из 1 т добываемой нефти называется газовым фактором. Газовый фактор от месторождения к месторождению изменяется в широком интервале от 10 до 150. Изменяется он и в пределах одного и того же месторождения от скважины к скважине, а также и на одной скважине со временем ее эксплуатации. Не остается постоянным и состав попутного газа. В начальный период эксплуатации месторождений газ содержит больше легких углеводородов, со временем эксплуатации состав утяжеляется. Состав газа зависит также от условий сепарации нефти: чем выше давление и ниже температура в траппе тем больше в газе легких углеводородов, уменьшается при этом и количество отбираемого газа.

В отличие от природных газов попутные газы отличаются высоким содержанием углеводородов С₂-С₅.и относятся к числу жирных газов. Они представляют большой интерес для химической технологии, где углеводороды С₂-С₅.служат основой многих производств. Олефиновые углеводороды в попутных газах отсутствуют.

Остающиеся в нефти после сепарации газы отделяются при ее стабилизации на промыслах или же на нефтеперерабатывающих заводах. Получающаяся при стабилизации нефтей широкая фракция состоит в основном из углеводородов С_{3 и выше} и содержит до 30% пропана, 30-35% бутанов и 30-35% газового бензина с преимущественным содержанием пентанов. Широкая фракция нефтестабилизации подвергается разделению на газоперерабатывающих заводах с целью получения технических фракций индивидуальных углеводородов (С₃, i-C₄, n-C₄, i-C₅, n-C₅) и стабильного газового бензина.

При разработке газоконденсатных месторождений при снижении пластового давления (с 10 МПа до 4 МПа) в результате ретроградной конденсации выделяется конденсат, количество которого зависит от характера месторождений и условий его эксплуатации и колеблется от 12 для Шебелинского до 500 мл/нм 3 газа для Вуктыльского. Конденсаты также подвергаются стабилизации. Широкая фракция стабилизации перерабатывается на газоперерабатывающих заводах с целью получения технических фракций индивидуальных углеводородов. Получающийся при этом стабильный газовый конденсат служит сырьем для получения моторных топлив, а также представляет большую ценность в качестве нефтехимического сырья.

4. Искусственный (нефтезаводские) газы

Нефтезаводские газы получаются в результате первичной перегонки нефти и осуществления термокаталитических процессов переработки нефтяного сырья. Выход и состав газа при этом зависит как от характера сырья, так и условий его переработки: температуры, давления, типа катализатора, продолжительности контакта и т.д. Количественный состав газов в силу этого, одних и тех же процессов, проводимых на разных заводах, значительно отличается.

Состав и выход углеводородных газов различных процессов
переработки нефти, % масс.

В работе представлен обзор современных методов переработки природного газа. Авторы рассматривают наиболее перспективные методы переработки, такие как GTL, GTO, MTO, MTG, получение диметилового эфира.

Химическая переработка природного газа чаще всего ассоциируется с производством удобрений. И действительно, именно синтетические удобрения в течение многих лет были основным продуктом газопереработки, точнее сказать, газохимической переработки. А такие продукты как этилен, пропилен и целый ряд их производных традиционно вырабатываются из нафты. Цены на нафту, например, в Европе привязаны к ценам на нефть со всеми вытекающими последствиями. Дешевле получать эти продукты из этана, то есть на основе природного газа. Сегодня доля этана, используемого для получения наиболее крупнотоннажного базового полупродукта этилена, составляет в США свыше 40%, в Канаде – свыше 70%. Полностью на этановом сырье в США работает ряд крупных этиленовых установок, в частности, компаний Du Pont, Mobil Corp., Westlike Polymers и др., в Канаде – крупные этиленовые установки компаний NOVA Chemicals и Dow Chemical.

Интерес к развитию газохимического сектора в газовых компаниях понятен. Анализ ценовых характеристик природного газа, извлекаемых из него углеводородов, первичных газохимических полупродуктов и мономеров, а также получаемых из них синтетических полимеров и химических продуктов, свидетельствует о стремительном нарастании цен на продукцию по мере углубления химической переработки газа. Так, если соотношение цены исходного природного газа и цены индивидуальных углеводородов и синтезируемого из метана метанола, извлекаемых из этансодержащего природного газа и газового конденсата, составляет 1:2, соотношение цены газа и полиэтилена (полипропилена), получаемых из индивидуальных углеводородов, - 1:10, то соотношение цены газа и таких продуктов газохимии, как полиацеталей, поливинилацетата, полиметилметакрилата, поликарбоната и других специальных пластмасс и химикатов, находится в интервале 1: (20÷40) [9].

Основной и наиболее удобный во всех отношениях энергоресурс современной экономики – нефть, но ее запасы ограничены и быстро истощаются. На сегодняшний день из недр уже извлечена половина ее первоначальных запасов [1], что неизбежно привело к падению объемов добычи и росту цены на нефть 2. Согласно обзору Бритиш Петролеум [4] 65% всех доказанных ресурсов нефти сосредоточено на Ближнем Востоке. На долю России приходится всего 5%.

Ресурсы каменного угля огромны и распределены более равномерно. Наибольшими запасами обладают три страны США, КНР и Россия ( примерно по 25% мировых ресурсов). Объем мировой добычи угля увеличивается, и уголь частично отвоевывает некогда утраченные позиции. Велика доля угля в производстве электроэнергии : в КНР около 75%, в США - более 50%. Однако низкая производительность труда при добыче и транспортировке угля, а также серьезные экологические проблемы, связанные с его использованием в энергетике, сдерживают масштабы его применения. Департамент энергетики США выступил с инициативой разработки более чистых способов получения энергии из угля [5].

Предполагается, что типовая угольная электростанция 21 века будет использовать в качестве топлива не непосредственно уголь, а синтез газ или водород, полученные путем предварительной газификации угля. Необходимый для газификации кислород будут получать относительно дешевым мембранным разделением воздуха. Из очищенного от серо- и азотсодержащих соединений и твердых примесей синтез-газа на основе мембранных технологий будут выделять водород, используемый в качестве экологически чистого топлива для газовых турбин и топливных элементов. Монооксид углерода паровой конверсией будут превращать в дополнительное количество водорода и углекислый газ, последний – удалять из полученных газов без выделения в атмосферу.

В моменты минимума нагрузки часть полученного синтез-газа будет использоваться для выработки синтетических жидких углеводородов (СЖУ), необходимых для замещения истощающихся природных нефтяных ресурсов и производства синтетических моторных топлив, отвечающих новым жестким экологическим стандартам. Таким образом, основная ставка делается на передовые газохимические технологии производства и использования вторичных энергоресурсов.

Природный газ (ПГ) появился на арене мировой энергетики относительно поздно, лишь во второй половине двадцатого века, и в отличие от угля и нефти никогда не выступал в роли основного энергоресурса. Его доказанные [4] мировые ресурсы велики ( около 155 трлн м 3 ) и постоянно пересматриваются в сторону увеличения. Они сосредоточены в двух основных регионах – в России и на Ближнем Востоке.

Ежегодная мировая добыча ПГ составляет около 2.5 трлн м 3 . Располагая 12.8% мировой территории и 2.8% населения, Россия обладает 34% доказанных и более 40% потенциальных запасов природного газа. Именно это национальное богатство делает Россию ведущей энергетической державой XXI века.

Существуют еще огромные запасы метана в виде твердых газовых гидратов. По оценкам 8 ресурсы гидратного метана составляют около 20 тыс. трлн м 3 , т.е. минимум на два порядка превышают его традиционные запасы. В 1 м 3 гидрата метана содержится до 165 м 3 газа при нормальных условиях [8]. Активная разработка методов промышленной эксплуатации газогидратных месторождений в настоящее время ведется в США и Японии.

Природный газ по запасам, экономичности добычи и возможности использования, экологическим свойствам является наиболее перспективным ресурсом способным обеспечить потребности человечества в энергии и углеводородном сырье, по крайней мере, в течение текущего столетия. Природный газ и газохимия могут сыграть в мировой экономике и энергетике XXI века такую же роль, какую сыграли в XX веке нефть и нефтехимия.

На схеме 1 показана совокупность процессов переработки углеродсодержащего сырья в моторные топлива и олефины. Первая стадия почти во всех случаях является окислительной. Для природного газа это различные виды конверсии ( риформинга), для твердых углеродсодержащих материалов – газификация. На второй стадии альтернативными направлениями являются синтез Фишера-Тропша (ФТ), синтез метанола и/или диметилового эфира (ДМЭ). Последние в, свою очередь, могут быть преобразованы в высокооктановый бензин, олефины, а также могут непосредственно использованы как моторное топливо или добавки к нему. Относительно новым направлением является использование метанола и ДМЭ в качестве источника водорода для нужд водородной энергетики [ 11].

Выбор процесса переработки синтез-газа обусловливает требования к его составу, в основном к отношению Н₂/СО, что в свою очередь влияет на выбор метода переработки исходного природного газа или иного сырья. Наиболее жестки эти требования для синтеза метанола (Н2/СО >2 ). В результате получают преимущество паровой и парокислородный риформинг природного газа, а для синтез-газа, получаемого в других процессах, требуется его обогащение водородом. Синтез ДМЭ, как и синтез Фишера – Тропша, менее прихотлив, так что становится приемлемым синтез – газ, полученный в углекислотном реформинге метана или при его окислении кислородом, при газификации угля и т.д.

В этом обзоре рассмотрим из схемы 1 пути превращения, показанные в Схеме 2:

Метанол служит сырьем для производства формальдегида, уксусной кислоты, карбамидных смол, МТБЭ (антидетонатор) и других компонентов моторного топлива, пентаэритрита, поливинилового спирта, ацеталей и многих других химических продуктов. Впервые получение метанола из синтез-газа осуществлен в 1923 году в Германии фирмой BASF. Процесс проводился под давлением 200-350 атм на оксидных цинк-хромовых катализаторах в интервале температур 350-450 0 С. Производительность первой установки составляла до 20 т/сутки. В настоящее время процесс усовершенствован. Разработаны катализаторы на основе оксидов цинка и меди с большей активностью и селективностью, что позволило снизить давление до 50-100 атм, а температуру – до 220-290 0 С. Мощность реактора возросла до 2500т СН₃ОН/сутки. Выход метанола увеличился с 85% до 96-97%. Цена метанола на мировых рынках в настоящее время составляет 450-500 $/т.

В Советском Союзе в 70-80 гг. ХХ века были спроектированы и построены несколько отечественных агрегатов М-100 (сто тысяч тонн метанола в год), М-300 ( 300 тыс. т/год) по новой технологии, а также созданы и произведены в промышленном масштабе для них катализаторы СНМ-1, СНМ-3, СНМ-У.

На рынке метанола лицензиарами являются фирмы ICI, Davy Power Gas (UK), Methanex, Statoil, Foster Wheeler, Haldor Topsoe[23], Lurgi, Methanol Casale,

В настоящее время метанол является сырьем главным образом для химической промышленности. Но по оценкам зарубежных специалистов, существует несколько областей применения метанола, которые при условии разработки новых экономичных технологий, могут в значительной мере повлиять на рост спроса на этот продукт.

В настоящее время разрабатывается множество технологий, предполагающих использование метанола в качестве топлива для прямого сжигания и для топливных элементов, а также для получения бензина. Продвижение технологии конвертирования метанола в бензин или другие продукты, получаемые в настоящее время только из нефти, может существенно поднять спрос на него.

Представляет интерес использование метанола в качестве дешевого топлива на силовых станциях, оборудованных газовыми турбинами с комбинированным циклом по топливу. По данным специалистов, потребуется незначительная модификация этих установок при переводе их на метанол.

Компания Foster Wheeler лицензировала процесс получения метанола топливного сорта. Компания планирует разработать этот процесс до коммерческого применения с целью получения метанола, который можно использовать в качестве альтернативного топлива на силовых электростанциях, работающих на сжиженном природном газе.

Компания Methanex и другие производители метанола химического сорта также рассматривают возможности выхода на этот рынок. В программы по созданию метанольных топливных элементов включились как крупнейшие компании по производству метанола – Methanex и Statoil, так и ряд автомобилестроительных фирм, в частности Форд и ДаймлерКрайслер, которые разрабатывают соответствующие двигатели.

По прогнозам, двигатели с метанольными топливными элементами могут появиться на рынке к 2015 г. По расчетам специалистов, затраты на заправочные станции для автомобилей с метанольными топливными элементами будут на приемлемом уровне, причем для этой цели могут быть переоборудованы существующие бензоколонки.

Диметиловый эфир – новый энергоноситель

Весной 1995 г. Группа всемирно известных фирм Amoco Co., Haldor Topsoe A/S, AVL Powertrain Engineering Inc., специализирующихся на нефте- и газопераработке, катализу, двигателям и транспорту, анонсировала на Международном конгрессе и выставке в Детройте новое экологически чистое дизельное топливо – диметиловый эфир (ДМЕ) [13-16 ].

Cопоставление свойств ДМЭ, традиционного дизельного топлива(ДТ) и альтернативных топлив – метанола, этанола, метана [17 ] – позволяет сделать вывод что ДМЭ как топливо для дизельного или компрессионного двигателя превосходит альтернативные, включая традиционное. Пониженная по сравнению с ДТ теплотворная способность частично окупается большей экономичностью двигателя и отсутствием затрат мощности на очистку выхлопа.

Сочетание высокого цетанового числа и низкой температуры кипения обеспечивает хороший “ холодный старт “ двигателя. В выхлопе сажа отсутствует, а содержание СО и NO_X отвечает требованиям стандартов без очистки.

Как видно из схемы 1, ДМЭ можно получать из метанола и непосредственно из синтез-газа. Некоторые показатели прямого синтеза на разработанном медьсодержащем катализаторе [ 18] по сравнению с синтезом метанола приведены в Таблице 1.

Читайте также: