פישר טרופש: דלק מוצק עם דלק נוזלי

תהליך פישר טרופש: דלק סינטטי

מילות מפתח: פישר, טרופש, תהליך, נוזל, דלק, מוצק, נוזל, פחם, פחמן, ביומסה, סינכרודה, סינז, סינתזה, דלק, ביו דלק, אגרו-דלקים.

תהליך פישר טרופש הוא תהליך נוזל מורכב למדי לדלק מוצק או גזי. במילים אחרות, זה מאפשר להשיג דלק נוזלי מדלק או גז מוצק.

האינטרס של תהליך הנזילה ברור, להלן שני הטיעונים העיקריים שלו:

- בדלק נוזלי יש בדרך כלל ערך קלורי מעניין יותרכלומר אותה אנרגיה כימית פוטנציאלית תיקח נפח קטן בהרבה כאשר הדלק נמצא בצורת נוזל מאשר בצורה מוצקה ואף יותר בגז. זה מאפשר אחסון ושינוע קלים יותר.
דוגמה: עבור אותה אנרגיה מאוחסנת, כדוריות עץ אורכות פי 3,5 נפח יותר משמן דלק.

- דלק נוזלי בדרך כלל הרבה יותר קל "להדליק" ומאפשר ויסות כוח הרבה יותר קל. זה יכול להיות קריטריון בסיסי בתחומי אנרגיה מסוימים כמו למשל תחבורה.

תהליך פישר-טרופש (לפי ויקיפדיה)

תהליך פישר-טרופש הוא תגובה כימית המזרזת פחמן חד חמצני ומימן במטרה להמיר אותם לפחמימנים. הזרזים הנפוצים ביותר הם ברזל או קובלט.

האינטרס של ההמרה הוא לייצר דלק נוזלי סינטטי, סינקרוד, מפחם, עץ או גז. המרת פישר-טרופש היא תהליך יעיל מאוד מבחינת התשואה, אך דורש השקעות כבדות מאוד, מה שהופך אותו לפגיע כלכלית לתנודות כלפי מטה במחיר חבית נפט. יתר על כן, השלב של ייצור גז סינתזה (תערובת של H2 ו- CO) מציג תשואה ירודה למדי, אשר מענישה את התשואה הכוללת של התהליך.

תגובת פישר-טרופש

תהליך פישר-טרופש כפי שהתגלה על ידי שני ממציאיו הוא כדלקמן:

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

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

התערובת של פחמן חד חמצני ומימן נקראת סינגות או סינגות. הייצור שנוצר (גולמי סינתטי או סינקרוד) מעודן בכדי להשיג את הדלק הסינטטי הרצוי.

קראו גם:  תוכנית Biofuel 2005

מקורו וההיסטוריה של תהליך זה (על פי ויקיפדיה)

המצאתו של תהליך פישר טרופש היא משנת 1925 והיא מיוחסת לשני חוקרים גרמנים, פרנץ פישר והנס טרופש, העובדים במכון קייזר וילהלם (גרמניה). תהליך זה מבוסס על הפחתה קטליטית של תחמוצות פחמן על ידי מימן במטרה להמיר אותם לפחמימנים. האינטרס שלה הוא לייצר, מפחם או מגז, נפט סינטטי (סינקרוד) אשר מזוקק על מנת לספק דלק נוזלי סינטטי (דלק סינפי).

מקור גרמני: 124 חביות סינטטיות ליום בשנת 000 ...

תהליך זה פותח וניצל על ידי גרמניה, ענייה במושבות נפט ושמן, אך עשירה בפחם לייצור דלק נוזלי, ששימש רבות את הגרמנים והיפנים במהלך מלחמת העולם השנייה. כך הוקם מפעל הפיילוט הראשון על ידי Ruhrchemie AGS בשנת 1934 ותועש בשנת 1936.

בתחילת 1944 ייצר הרייך כ 124 חביות דלק מפחם, שהיוו יותר מ 000% מצרכי הדלק האווירי שלו ויותר מ 90% מכלל צריכת הדלק במדינה.

הדלק שהושג היה עדיין באיכות נמוכה יותר (ובעיקר עקביות) בהשוואה לדלק שמקורו בנפט. המהנדסים נקטו אפוא בהזרקת מים על מנת לפצות על מספר אוקטן נמוך למדי. גלה עוד: הזרקת מים למסרשמיט.

ייצור זה הגיע ממפעלי זיקוק ישירים של 18 אך גם מפעלי FT קטנים מ- 9, שהפיקו כמה חביות 14 000 ליום.

... אבל גם ביפן

יפן ניסתה גם לייצר דלקים מפחם, הייצור היה בעיקר באמצעות פחמימת טמפרטורה נמוכה, תהליך שאינו יעיל מאוד אך פשוט.

עם זאת, חברת מיצוי רכשה מ- Ruhrchemie רישיון לתהליך פישר טרופש לבניית שלושה מפעלים במיאקה, אמגאסאקי וטקיקאווה, שמעולם לא הגיעו ליכולות הנומינליות שלהם בגלל בעיות תכנון.

קראו גם:  בית הזיקוק הירוק מורגן ד'אולמיקס: מיחזור פסולת ירוקה ואצות

בשנות ה -1944 יפן ייצרה 114 טון דלק מפחם, אך רק 000 מהם יוצרו בתהליך FT. בין 18.000 ל -1944 מפעלים גרמניים ויפנים נפגעו קשות מהפצצות בעלות הברית, והרוב פורק לאחר המלחמה.

נטישת טכנולוגיה לאחר המלחמה למעט בדרום אפריקה

המדענים הגרמנים שפיתחו את תהליך ה- FT נלכדו על ידי האמריקאים ושבעה מהם נשלחו לארצות הברית במסגרת מבצע מהדק נייר. עם זאת, לאחר מבנה שוק הנפט, וירידת המחירים החדה, ארצות הברית נטשה את המחקר ותהליך פישר-טרופש נפל לרעה.

אולם בשנות החמישים היא חזרה להתעניין בדרום אפריקה: מדינה זו, עם משאבי פחם רבים, הקימה מוקשים ממוכנים מאוד (סאסול) המספקים יחידות CTL, שייצורן מבוסס על שני סינתזים פישר טרופשיים מובחנים:
- תהליך Arge (שפותח על ידי Ruhrchemie-Lurgi) לייצור פחמימנים רותחים, כמו נפט גז ושעווה.
- תהליך סינטול לייצור פחמימנים עם נקודות רתיחה נמוכות יותר, כמו בנזין, אצטון ואלכוהול.

הייצור הספיק לאספקת דלקים דרכים.

תמיד משמש היום

בשנת 2006, יחידות אלה כיסו כשליש מהצרכים הדרום אפריקאים, וחברת סאסול הפכה לאחד המומחים העולמיים בתחום זה.

לאחר הלם הנפט הראשון של 1973, שגרם לעליית מחיר הנפט הגולמי, כמה חברות וחוקרים ניסו לשפר את התהליך הבסיסי של פישר-טרופש, שהוליד מגוון רחב של תהליכים דומים , מקובצים תחת סינתזת פישר-טרופש או רכיב כימיה פישר-טרופש.

קראו גם:  המפ, חומר ביולוגי לעתיד

B-52 שטס בארצות הברית

מאז שנות האלפיים התהליך החזיר לכן עניין כלכלי. כך המליץ ​​משרד ההגנה האמריקני בספטמבר 2000 על פיתוח תעשיית נפט המבוססת על ניצול משאבי האנרגיה של ארצות הברית בפחם כדי לייצר דלק בתהליך פישר-טרופש וכך לא להיות תלוי במשאבי טבע חיצוניים לצרכיו.

מאז 2006, חיל האוויר האמריקני B52 מבצע בדיקות עם דלק פישר-טרופש, 50% מעורבב או טהור. לעת עתה, זו הצלחה שתאפשר לצבא האמריקני להחזיר לעצמו עצמאות אסטרטגית בזכות הדלק הצבאי שלו.

יישומים אקונולוגיים ובר קיימא

העובדה של נוזל פחם או גז אינה משנה דבר, או לא הרבה, להשפעת החממה ולדלדול מקורות המאובנים, אכן; במוקדם או במאוחר ישוחרר פחמן לאטמוספירה ומשאב הטבע המשמש אינו מתחדש.

זה שונה לגמרי בתהליך פישר-טרופש מביומסה, ביוגז או אפילו פסולת תעשייתית אורגנית.

לפיכך העיקרון הכללי של תגובת פישר-טרופש התרחב מאוד מההתחלה והוליד תהליכים ושמות גנריים יותר, כגון CtL (פחם לנוזלים), GtL (גז לנוזלים) אך במיוחד BtL. (ביומסה לנוזלים). זה המגזר האחרון שמעניין במיוחד את האקונולוגיה.

ארגונים רבים, כולל CEA, פועלים כיום לשיפור תהליכי ההמרה, שכן יעילות האנרגיה הכוללת של טכנולוגיה זו היא גם נקודת תורפה.

דוגמה להזרמה של פסולת תעשייתית על ידי חברה גרמנית (שודרה ב- Autoplus בנובמבר 2005):

פישר טרופש באוטו-פלוס

עוד:

- חיסול ביומסה על ידי ה- CEA
- נזילה נוספת של פחם: תהליך המחנה
- תמהיל האנרגיה, פיתרון האנרגיה של העתיד?

Forum דלק ביולוגי ודלקי העתיד

השאירו תגובה

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *