Ugrás a tartalomhoz

Ipari technológiák

Dr. Német Béla (2013)

Pécsi Tudományegyetem

Mesterséges kőolaj előállítás

Mesterséges kőolaj előállítás

A Fischer–Tropsch-eljárás

A kőszenekből katalitikus hidrogénezéssel vagy Fischer –Tropsch - szintézissel cseppfolyós szénhidrogén is előállítható. Ez az úgynevezett „műbenzin” meglehetősen drága a közönséges kőolajból lepárolthoz képest, ezért csak benzinhiányos helyzetekben vált jelentőssé (mint például Németországban a 2. világháborúban). De ha nincs más, akkor nincs választás. Ezek az eljárások viszont nem bonyolultak, mindössze néhány alapanyag kell hozzá.

3.22. ábra - A Fischer-Tropsch reakció sémája

A Fischer-Tropsch reakció sémája

http://blog.cafefoundation.org/?attachment_id=2576

A Fischer–Tropsch-eljárás egy katalizált kémiai reakció. Ebben a szintézisgázt, más néven a városi gázt, a szén-monoxid és hidrogén elegyét alakítják át különböző folyékony szénhidrogénekké. A leggyakoribb katalizátor a vas és kobalt, de a nikkel és ruténium szintén használatos. Az eljárás elsődleges célja, hogy szintetikus kőolajszármazékokat állítsanak elő – jellemzően szénből, biogázból és biomasszából –, hogy aztán azokat szintetikus kenőanyagként vagy hajtóanyagként használják. Ez a szintetikus benzin, és/vagy dízelolaj teherautókat, autókat és néhány fajta repülőgépet is hajthat. A biomassza-gázosítás és a Fischer–Tropsch-szintézis együtt egy lehetséges út a üzemanyagok felé.

A katalitikus krakkolás (bontás, hidrogénezés)

A katalitikus krakkolás nagy szénatomszámú anyagok enyhe hőbontása a C-C és C-H kötések hasításával, katalizátor jelenlétében, kisebb molekulatömegű, rövidebb szénláncú termékek előállítása érdekében. A reakciók során izomerizáció, hidrogénatom-átvitel és gyűrűzáródás is felléphet. Ez az eljárás nemesfém katalizátort igényel, ezért drágább, mint a Fischer –Tropsch eljárás. Előnye viszont, hogy az egyébként környezetet szennyező halogénekkel felépített műanyagot is hasznosítani tudja. Így a veszélyes hulladékot is hasznos vegyületekre bonthatjuk vele. Az eljárással a nehézolajból is lehet előállítani könnyebb összetevőket, pl. benzint, vagy kőolajat.

http://www.vilaglex.hu/Lexikon/Html/Krakkol.htm

A T-Technology® egy olyan technológiai rendszer, amely műanyag hulladékokat dolgoz fel és alakít át folyékony energiahordozóvá.

3.23. ábra - A T-Technology katalitikus depolimerizálós reaktora és annak működése

A T-Technology katalitikus depolimerizálós reaktora és annak működése

http://www.pinterworks.hu/admin/kepek/file/pcphu.pdf

A műanyag hulladékot a zsilipen keresztül lehet beadagolni a katalitikus depolimerizálós reaktorba. A reaktorban katalitikus depolimerizációval alakul át a műanyag polimerizátum rövidebb szénláncú vegyületekké. Innen a tisztítórendszer átmeneti tárolójába gyűlik össze a szilárd frakció, amely csapdában a szilárdmaradékba keülnek a káros összetevők. (Ebből a bitumenszerű anyagból jó minőségű kopásálló és fagyálló út készíthető, a magas adaléktartalomnak köszönhetően.) A gázfázisú bomlástermékeket a lepárlóegységben lehet szétválasztani az igények szerinti frakciókra. A keletkezett szintézisgázt fűtőrendszer égőfejébe vezetve a rendszer fűtésére lehet használni.

A rendszerindításhoz a felfűtéshez földgázt, vagy könnyű fűtőolajat alkalmaznak. A szintézisgáz a legtisztább frakció a hőenergia termelésére. Az ábrán is jól látható, hogy a két folyamat anyagárama hermetikusan el van zárva egymástól, a fűtésből csak a hő adódik át a katalitikus depolimerizáció felé. A keletkezett füstgázok megfelelnek a legszigorúbb európai és nemzetközi előírásoknak. A lepárló és tüzelőrendszer hőcserélőjében hasznosítják a maradék hőt. A szintetikus olajat lehet értékesíteni vagy energiatermelésre felhasználni.

Energiaforrások költségeinek összehasonlítása (2011)

3.24. ábra - Energiaforrások, energiahordozók előállítási költségeinek összehasonlítása (2011)

Energiaforrások, energiahordozók előállítási költségeinek összehasonlítása (2011)