+ со для производства синтетических жидких топлив (сжт). в условиях значительно возросшей стоимости нефтепродуктов последних лет реа - shikardos.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
3 (55) июль 2008 ульяновскому музею га исполнилось 25 лет 1 138.96kb.
Сталинизм воспоминания о будущем 3 636.02kb.
Выпуск #1 (323), 2008 1 февраля 6 февраля 2 456.44kb.
Источники Римского частного права постклассического периода: кодификация... 1 275.96kb.
Правила морской перевозки нефти и нефтепродуктов наливом на танкерах ммф 6 2497.82kb.
Трансфер зарубежных технологий и советская модернизация в 1950-х... 1 170.23kb.
Продуктивный, фотосинтетический и адаптивный потенциал сортов сои... 1 331.42kb.
Ник Трой Автономный режим Сетевой дьявол – 2 Ник Трой 10 3559.3kb.
Пояснительная записка образовательные стандарты меняются не только... 1 274.76kb.
Педагогический потенциал традиционной народной культуры и его реализация... 1 265.48kb.
Семинар для заместителей директоров по увр, руководителей Служб здоровья оу 1 40.76kb.
Инструкция по полуавтоматической сварке порошковой проволокой монтажных... 2 1228kb.
- 4 1234.94kb.
+ со для производства синтетических жидких топлив (сжт). в условиях значительно возросшей - страница №1/1

Электродуговые технологии, используя электрическую энергию для получения плазмы как рабочего тела в тех или иных технологических процессах, легко позволяют достигать экстремальных температур, если сравнивать их с возможностями технологий на основе применения источников энергии химического типа. Это преимущество делает их практически безальтернативными в технологиях уничтожения токсичных и опасных медицинских отходов [1, 2]. В настоящее время Институт электросварки им. Е.О.Патона НАН Украины и Институт газа НАН Украины осуществляют разработку технологии и оборудования для экологически чистой переработки опасных отходов с использованием плазменных источников энергии согласно концепции [2].

Представляется целесообразной адаптация этих технологий для газификации углеродсодержащих материалов с получением газообразного топлива либо синтез-газа Н2 + СО для производства синтетических жидких топлив (СЖТ). в условиях значительно возросшей стоимости нефтепродуктов последних лет реализация таких технологий представляется технически и экономически целесообразной. Плазменная газификация характеризуется тем, что тепло для проведения эндотермической по своему характеру реакции образования синтез-газа с углеродсодержащего сырья

С + Н2О = Н2 + СО – 131,5 кДж/моль Н2О (1)

вводится в систему, например, с водяной плазмой, а не за счет сжигания угля.

К преимуществам этой технологии относятся: отсутствие балластного азота в продуктах газификации и, соответственно, их высокая теплотворная способность (11,1 МДж/м3) по сравнению с воздушной газификацией; обеспечение оптимальных параметров процесса газификации (температура около 1200° С, давление – 4 атм.) независимо от качества исходного сырья; максимальная приближенность элементного состава синтез-газа (в части содержания Н2) к составу жидких углеводородов, что способствует эффективности процесса дальнейшего получения СЖТ. Важнейшее преимущество плазменных технологий – преодоление сажеобразования в реакционном объеме за счет высокой температуры и создания условий для завершения процесса газификации. Можно ожидать также преодоления сопутствующей большинству процессов газификации проблемы образования смол, наиболее трудно поддающихся очистке и препятствующих эффективности производства СЖТ.

С повышением давления реакция углерода с водой смещается в сторону образования метана и диоксида углерода:

2С + 2Н2О = СН4 + СО2 – 7,65 кДж/моль Н2О. (2)

Калорийность получаемого в этом процессе энергетического газа может достигать 16,7 МДж/м3. Следует подчеркнуть, что в настоящее время в перспективных исследованиях уделяется значительное внимание возможности отделения балластных газов в процессах газификации за счет применения мембранных технологий, особенно активно – для сепарации Н2 (см. [3]).

В работе [4] оценены экономические показатели наиболее жесткого по энергетическим затратам производственного процесса согласно (1) в варианте конечного производства СЖТ, представляющих собой значительный потребительский интерес. Отличие показателя эффективности реальной технологии от теоретической учтено неявно: исходя из опытных данных принято, что в процессе плазмопаровой конверсии углерода с 1 тонны последнего получают до 0,3 т СЖТ (вместо 832 кг по теории). Стоимость этого СЖТ – доходная часть производства – в нынешних украинских реалиях составляет около 1,4 тыс. грн. (1 грн. = 0,198 дол. США). Затратная часть при этом составляет от 0,08 тыс. грн. до 0,26 тыс. грн. на сырье (отходы углеобогащения – товарный уголь) и 0,9 тыс. грн. – на электроэнергию по обычному тарифу. Мощность плазменного оборудования для переработки одной тонны углеродной массы в сутки в этом варианте должна составлять 150 кВт.

Особенно привлекателен режим работы по ночному тарифу, коэффициент для которого составляет 0,25 по сравнению с обычным. Однако применяемое в этом случае оборудование по условиям тепловой изоляции реакционного объема для энерготехнологической переработки углеродсодержащих материалов должно удовлетворять довольно противоречивым требованиям. С одной стороны, она должна обеспечивать надежную тепловую изоляцию реакционного объема в условиях высоких температур и агрессивной среды и быть в этом смысле достаточно массивной. С другой – в условиях работы в режиме суточного «провала» электропотребления в электрической сети – быть достаточно малоинерционной, чтобы не ограничивать за счет «выхода на режим» период эффективного производственного процесса.

Таким образом, даже в принятом выше наиболее жестком по энергозатратам варианте, процесс плазмопаровой конверсии является окупаемым. Резервом для возрастания его эффективности является процесс (2) либо использование в числе реагентов кислорода, рекуперация тепловой энергии и горючих компонент, сопровождающих реальный процесс газификации, использование преимуществ режима неравновесности электродуговой плазмы.

Конечно же, не бывает абсолютных технических решений, и плазменные технологии не вытеснят известные эффективные технологии газификации (см., например, [5]). Однако можно ожидать, что они, во-первых, найдут свою «нишу» касательно конверсии некондиционных топлив и углеродсодержащих отходов, а во-вторых, смогут обеспечить высокое качество синтез-газа для производства СЖТ и получения водорода. Кроме того, обеспечивается экологическая чистота производства получаемых альтернативных топлив.

1. Rutberg Ph.G., Plasma Physics and controlled fusion, 45, 957 (2003).

2. Патон Б. Е., Чернец А. В., Маринский Г. С., Коржик В. Н., Петров С. В., Современная электрометаллургия, №3, 54 (2005).

3. Жовтянский В. А., Кириченко В. И., см. наст. сборник.

4. Жовтянский В. А., Петров С. В., Стефаник Ю. В., Подольский М. Р., Матер. ІV Междунар. научн.–практ. конф. “Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии как альтернативные первичным источникам энергии в регионе”, Львов, 4 – 5 апреля 2007 г., 78 (укр.).



5. Корчевой Ю. П., Майстренко А. Ю., Топал А. И. Экологически чистые угольные энерготехнологии. – К.: Наукова думка, 2004. – 186 с.