Синтетическое топливо из углей

Большое значение имеет создание промышленной техноло­гии получения синтетических жидких топлив на базе огромных запасов бурых и каменных углей, в состав которых входят орга­нические и минеральные компоненты. Перечень и вещественное содержание этих компонентов предопределяет выбор направле­ний использования и методов комплексной переработки углей. Существенное влияние на дальнейшее расширение глубокой пе­реработки углей оказывает технический прогресс, представляю­щий собой непрерывное развитие и совершенствование орудий труда и технологических процессов в этой области.

К настоящему времени разработаны и проходят проверку но­вые технологические схемы и процессы, внедрение которых зна­чительно расширит масштабы комплексной переработки углей. К таким процессам в первую очередь относятся высокоскорост­ной пиролиз, гидрогенизация и термическое растворение.

Высокоскоростной пиролиз(полукоксование) – процесс по­следовательного нагрева предварительно измельченного до пыле­видного состояния угля сначала газовым до температуры 300 °С (сушка), а затем твердым теплоносителем до температуры 650 °С (разложение с выделением основной массы паров смол и тяже­лых углеводородов). При взаимодействии с твердым теплоноси­телем происходит теплообмен с высокими скоростями. Это по­зволяет резко интенсифицировать процесс по сравнению с тра­диционными схемами полукоксования и обеспечить более чем в 2 раза выход продуктов пиролиза.

В результате такого интенсивного разложения получаются полукокс (68 %), энергетический газ (15 %) и смола (17 %).

Количество органической массы угля, превращаемое в жидкие и газообразные про­дукты, составляет 90...92 %. Жидкие продукты подвергаются переработке с получением высокооктанового бензина и дизельного топлива, выход которых составляет 45...50 % по отношению к исходному углю.

Выход продуктов состав­ляет: бензин автомобильный – 7,45 %, электродный кокс – 12,45 %, битум – 25,92 %, газы – 12,17 %, остаточный уголь – 25,92 %, потери – 8,63 %.

Горючие сланцы

Кроме России добычу горючих сланцев и производство син­тетического топлива в промышленных масштабах осуществляют в КНР, где производство составляет 0,3 млн т в год, и в Бразилии, где производство сланцевой смолы доведено до 50 тыс. т/год. На пороге промышленного освоения месторождений горючих слан­цев находятся США, Марокко, Австралия. Разработаны различ­ные варианты добычи и переработки сланцев. Все они предусмат­ривают термическое разложение с получением синтетических то­плив и побочных продуктов – серы, аммиака, кокса и т. д.

Горючий сланец – полезное ископаемое из группы твёрдых каустобиолитов, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы (близкой по составу к нефти). Сланцы в основном образовались 450 миллионов лет тому назад на дне моря из растительных и животных остатков.

Горючий сланец состоит из преобладающих минеральных (кальциты, доломит, гидрослюды, монтмориллонит, каолинит, полевые шпаты, кварц, пирит и др.) и органических частей (кероген), последняя составляет 10-30 % от массы породы и только в сланцах самого высокого качества достигает 50-70 %. Органическая часть является био- и геохимически преобразованным веществом простейших водорослей, сохранившим клеточное строение (талломоальгинит) или потерявшим его (коллоальгинит); в виде примеси в органической части присутствуют измененные остатки высших растений.

"По разным оценкам, в мировых запасах сланца содержится от 550 до 630 миллиардов тонн сланцевой смолы (искусственной нефти), то есть в 4 раза больше, чем все разведанные запасы натуральной нефти".