Сжижение угля
Химический процесс переработки угля в жидкие углеводороды

Сжижение угля — это процесс преобразования угля в жидкие углеводороды: жидкое топливо и нефтехимические продукты . Этот процесс часто называют «Уголь в X» или «Углерод в X», где X может быть множеством различных продуктов на основе углеводородов. Однако наиболее распространенной цепочкой процессов является «Уголь в жидкое топливо» (CTL). [1]

Историческая справка

Сжижение угля изначально было разработано в начале 20-го века. [2] Наиболее известным процессом CTL является синтез Фишера-Тропша (FT), названный в честь изобретателей Франца Фишера и Ганса Тропша из Института кайзера Вильгельма в 1920-х годах. [3] Синтез FT является основой для технологии непрямого сжижения угля (ICL). Фридрих Бергиус , также немецкий химик, изобрел прямое сжижение угля (DCL) как способ преобразования лигнита в синтетическую нефть в 1913 году.

Сжижение угля было важной частью четырехлетнего плана Адольфа Гитлера 1936 года и стало неотъемлемой частью немецкой промышленности во время Второй мировой войны . [4] В середине 1930-х годов такие компании, как IG Farben и Ruhrchemie, инициировали промышленное производство синтетического топлива, полученного из угля. Это привело к строительству двенадцати заводов DCL, использующих гидрогенизацию, и девяти заводов ICL, использующих синтез Фишера-Тропша, к концу Второй мировой войны. В общей сложности CTL обеспечивала 92% авиационного топлива Германии и более 50% ее поставок нефти в 1940-х годах. [2] Заводы DCL и ICL эффективно дополняли друг друга, а не конкурировали. Причина этого в том, что гидрогенизация угля дает высококачественный бензин для авиации и двигателей, в то время как синтез FT в основном производил высококачественное дизельное топливо, смазочное масло и воски вместе с некоторым меньшим количеством автомобильного бензина более низкого качества. Заводы DCL также были более развиты, поскольку лигнит — единственный уголь, доступный во многих частях Германии — лучше работал с гидрогенизацией, чем с синтезом FT. После войны Германии пришлось отказаться от производства синтетического топлива, поскольку оно было запрещено Потсдамской конференцией в 1945 году. [4]

Южная Африка разработала собственную технологию CTL в 1950-х годах. Южноафриканская угольная, нефтяная и газовая корпорация ( Sasol ) была основана в 1950 году в рамках процесса индустриализации, который правительство Южной Африки считало необходимым для дальнейшего экономического развития и автономии. [5] В то время у Южной Африки не было известных внутренних запасов нефти, и это делало страну очень уязвимой для перебоев с поставками извне, хотя и по разным причинам в разное время. Sasol был успешным способом защиты платежного баланса страны от растущей зависимости от иностранной нефти. В течение многих лет ее основным продуктом было синтетическое топливо, и этот бизнес пользовался значительной государственной защитой в Южной Африке в годы апартеида за его вклад во внутреннюю энергетическую безопасность . [6] Хотя в целом было намного дороже добывать нефть из угля, чем из натуральной нефти, политическая, а также экономическая важность достижения как можно большей независимости в этой сфере была достаточной, чтобы преодолеть любые возражения. Ранние попытки привлечь частный капитал, иностранный или отечественный, оказались безуспешными, и только при государственной поддержке можно было начать сжижение угля. CTL продолжал играть важную роль в национальной экономике ЮАР, обеспечивая около 30% ее внутреннего спроса на топливо. Демократизация ЮАР в 1990-х годах заставила Sasol искать продукты, которые могли бы оказаться более конкурентоспособными на мировом рынке; с нового тысячелетия компания сосредоточилась в основном на своем нефтехимическом бизнесе, а также на усилиях по превращению природного газа в сырую нефть ( GTL ), используя свой опыт в синтезе Фишера-Тропша.

Технологии CTL неуклонно совершенствовались со времен Второй мировой войны. Техническое развитие привело к появлению множества систем, способных обрабатывать широкий спектр типов угля. Однако было создано лишь несколько предприятий, основанных на производстве жидкого топлива из угля, большинство из них основано на технологии ICL; наиболее успешным из них был Sasol в Южной Африке. CTL также получил новый интерес в начале 2000-х годов как возможный вариант смягчения для снижения зависимости от нефти, в то время как рост цен на нефть и опасения по поводу пика добычи нефти заставили планировщиков пересмотреть существующие цепочки поставок жидкого топлива.

Методы

Конкретные технологии сжижения обычно делятся на две категории: процессы прямого сжижения (DCL) и непрямого сжижения (ICL). Прямые процессы основаны на таких подходах, как карбонизация , пиролиз и гидрогенизация . [7]

Косвенные процессы сжижения обычно включают газификацию угля в смесь оксида углерода и водорода , часто известную как синтез-газ или просто синтез-газ . С помощью процесса Фишера-Тропша синтез-газ преобразуется в жидкие углеводороды. [8]

Напротив, процессы прямого сжижения преобразуют уголь в жидкости напрямую, без необходимости использования промежуточных стадий, путем разрушения органической структуры угля с применением растворителя-донора водорода , часто при высоких давлениях и температурах. [9] Поскольку жидкие углеводороды, как правило, имеют более высокое молярное отношение водорода к углероду, чем угли, в технологиях ICL и DCL необходимо использовать либо процессы гидрогенизации, либо процессы удаления углерода.

В промышленных масштабах (т.е. тысячи баррелей в день) завод по сжижению угля обычно требует многомиллиардных капиталовложений. [10]

Процессы пиролиза и карбонизации

Существует ряд процессов карбонизации. Преобразование карбонизации обычно происходит посредством пиролиза или деструктивной перегонки . В результате получается конденсируемая каменноугольная смола , масляный и водяной пар, неконденсируемый синтетический газ и твердый остаток - уголь .

Типичным примером карбонизации является процесс Каррика . В этом низкотемпературном процессе карбонизации уголь нагревается при температуре от 680 °F (360 °C) до 1380 °F (750 °C) в отсутствие воздуха. Эти температуры оптимизируют производство каменноугольных смол, более богатых легкими углеводородами, чем обычная каменноугольная смола. Однако любые полученные жидкости в основном являются побочным продуктом, а основным продуктом является полукокс — твердое и бездымное топливо. [2]

Процесс COED, разработанный корпорацией FMC , использует псевдоожиженный слой для обработки в сочетании с повышением температуры через четыре стадии пиролиза. Тепло передается горячими газами, полученными при сжигании части полученного угля. Модификация этого процесса, процесс COGAS, включает в себя добавление газификации угля. [11] Процесс TOSCOAL, аналог процесса реторты горючего сланца TOSCO II и процесса Lurgi–Ruhrgas , который также используется для извлечения сланцевого масла , использует горячие переработанные твердые частицы для передачи тепла. [11]

Выходы жидкости при пиролизе и процессе Каррика обычно считаются слишком низкими для практического использования для производства синтетического жидкого топлива. [12] Получающиеся в результате пиролиза каменноугольные смолы и масла обычно требуют дальнейшей обработки, прежде чем их можно будет использовать в качестве моторного топлива; их обрабатывают гидроочисткой для удаления соединений серы и азота , после чего их окончательно перерабатывают в жидкое топливо. [11]

Подводя итог, можно сказать, что экономическая жизнеспособность этой технологии сомнительна. [10]

Процессы гидрогенизации

Фридрих Бергиус

Одним из основных методов прямого преобразования угля в жидкости путем гидрогенизации является процесс Бергиуса , разработанный Фридрихом Бергиусом в 1913 году. В этом процессе сухой уголь смешивается с тяжелой нефтью, переработанной в процессе. Обычно в смесь добавляется катализатор . Реакция происходит при температуре от 400 °C (752 °F) до 500 °C (932 °F) и  давлении водорода от 20 до 70 МПа . Реакцию можно обобщить следующим образом: [7]

н С + ( н + 1 ) ЧАС 2 ⟶ С н ЧАС 2 н + 2 {\displaystyle n{\ce {C}}+(n+1){\ce {H2 -> C}}{}_{n}{\ce {H}}_{2n+2}}

После Первой мировой войны в Германии было построено несколько заводов, основанных на этой технологии; эти заводы широко использовались во время Второй мировой войны для снабжения Германии топливом и смазочными материалами. [13] Процесс Kohleoel, разработанный в Германии Ruhrkohle и VEBA , использовался на демонстрационной установке производительностью 200 тонн лигнита в день, построенной в Ботропе , Германия. Эта установка работала с 1981 по 1987 год. В этом процессе уголь смешивается с рециркулирующим растворителем и железным катализатором. После предварительного нагрева и повышения давления добавляется H2 . Процесс происходит в трубчатом реакторе при давлении 300 бар (30 МПа) и температуре 470 °C (880 °F). [14] Этот процесс также исследовался компанией SASOL в Южной Африке.

В 1970-х и 1980-х годах японские компании Nippon Kokan , Sumitomo Metal Industries и Mitsubishi Heavy Industries разработали процесс NEDOL. В этом процессе уголь смешивается с переработанным растворителем и синтетическим катализатором на основе железа; после предварительного нагрева добавляется H2 . Реакция происходит в трубчатом реакторе при температуре от 430 °C (810 °F) до 465 °C (870 °F) при давлении 150-200 бар. Полученная нефть имеет низкое качество и требует интенсивной модернизации. [14] Процесс H-Coal, разработанный Hydrocarbon Research, Inc. в 1963 году, смешивает измельченный уголь с переработанными жидкостями, водородом и катализатором в реакторе с кипящим слоем . Преимущества этого процесса заключаются в том, что растворение и повышение качества масла происходят в одном реакторе, продукты имеют высокое соотношение H/C и быстрое время реакции, в то время как основными недостатками являются высокий выход газа (это, по сути, процесс термического крекинга), высокий расход водорода и ограничение использования масла только в качестве котельного масла из-за примесей. [11]

Процессы SRC-I и SRC-II (уголь, очищенный растворителем) были разработаны компанией Gulf Oil и внедрены в качестве пилотных установок в Соединенных Штатах в 1960-х и 1970-х годах. [14]

Корпорация Nuclear Utility Services разработала процесс гидрогенизации, который был запатентован Уилберном К. Шредером в 1976 году. Процесс включал высушенный, измельченный уголь, смешанный с примерно 1% молибденовых катализаторов. [7] Гидрогенизация происходила с использованием синтез-газа высокой температуры и давления, произведенного в отдельном газификаторе. Процесс в конечном итоге дал синтетический сырой продукт, нафту , ограниченное количество газа C3 / C4 , легкие и средние жидкости (C5 - C10 ) , пригодные для использования в качестве топлива, небольшие количества NH3 и значительные количества CO2 . [ 15] Другие одноступенчатые процессы гидрогенизации - это процесс Exxon Donor Solvent, процесс высокого давления Imhausen и процесс Conoco Zinc Chloride. [14]

Существует также ряд двухстадийных процессов прямого сжижения; однако после 1980-х годов были разработаны только каталитический двухстадийный процесс сжижения, модифицированный из процесса H-Coal; процесс экстракции жидким растворителем от British Coal ; и процесс сжижения бурого угля в Японии. [14]

Shenhua , китайская угледобывающая компания, решила в 2002 году построить завод по прямому сжижению в Эрдосе, Внутренняя Монголия ( Erdos CTL ), с производительностью 20 тысяч баррелей в день (3,2 × 10 3  м 3 /д) жидких продуктов, включая дизельное топливо, сжиженный нефтяной газ (LPG) и нафту (петролейный эфир). Первые испытания были проведены в конце 2008 года. Вторая и более длительная испытательная кампания началась в октябре 2009 года. В 2011 году Shenhua Group сообщила, что завод по прямому сжижению непрерывно и стабильно работает с ноября 2010 года, и что Shenhua получила 800 миллионов юаней (125,1 миллиона долларов) прибыли до уплаты налогов за первые шесть месяцев 2011 года на проекте. [16]^

Chevron Corporation разработала процесс, изобретенный Джоэлем В. Розенталем, названный Chevron Coal Liquefaction Process (CCLP). [17] Он уникален из-за тесного соединения некаталитического растворителя и каталитической гидрообрабатывающей установки. Полученная нефть имела свойства, которые были уникальными по сравнению с другими угольными маслами; она была легче и имела гораздо меньше гетероатомных примесей. Процесс был масштабирован до уровня 6 тонн в день, но не был доказан в коммерческих целях.

Косвенные процессы преобразования

Процессы непрямого сжижения угля (ICL) работают в два этапа. На первом этапе уголь преобразуется в синтез-газ (очищенную смесь CO и H2 ) . На втором этапе синтез-газ преобразуется в легкие углеводороды с использованием одного из трех основных процессов: синтез Фишера-Тропша, синтез метанола с последующей конверсией в бензин или нефтехимические продукты и метанирование . Процесс Фишера-Тропша является старейшим из процессов ICL.

В процессах синтеза метанола синтез-газ преобразуется в метанол , который затем полимеризуется в алканы на цеолитовом катализаторе. Этот процесс под названием MTG (MTG от «Methanol To Gasoline») был разработан компанией Mobil в начале 1970-х годов и проходит испытания на демонстрационном заводе Jincheng Anthracite Mining Group (JAMG) в Шаньси, Китай. На основе этого синтеза метанола Китай также разработал мощную отрасль переработки угля в химикаты с такими продуктами, как олефины , МЭГ , ДМЭ и ароматические соединения .

Реакция метанирования преобразует синтез-газ в заменитель природного газа (SNG). Газификационный завод Great Plains в Беуле, Северная Дакота, является предприятием по переработке угля в SNG, производящим 160 миллионов кубических футов SNG в день, и работает с 1984 года. [18] Несколько заводов по переработке угля в SNG работают или находятся в стадии проектирования в Китае, Южной Корее и Индии.

В другом применении газификации водород, извлеченный из синтетического газа, реагирует с азотом, образуя аммиак . Затем аммиак реагирует с диоксидом углерода, образуя мочевину . [19]

Вышеуказанные примеры коммерческих установок, основанных на процессах непрямого сжижения угля, а также многие другие, не перечисленные здесь, включая те, которые находятся на стадии планирования и строительства, сведены в таблицу в Базе данных по мировой газификации Совета по технологиям газификации. [20]

Экологические соображения

Обычно процессы сжижения угля связаны со значительными выбросами CO2 в процессе газификации или также в процессе генерации необходимого технологического тепла и электроэнергии для реакторов сжижения, [10] таким образом высвобождая парниковые газы , которые могут способствовать антропогенному глобальному потеплению . Это особенно верно, если сжижение угля проводится без каких-либо технологий улавливания и хранения углерода . [21] Существуют технически осуществимые конфигурации установок CTL с низким уровнем выбросов. [22]

Еще одним неблагоприятным воздействием на окружающую среду является высокое потребление воды в реакции конверсии водяного газа или парового риформинга метана . [10]

Контроль выбросов CO 2 на заводе Erdos CTL во Внутренней Монголии с демонстрационным проектом по улавливанию и хранению углерода включает в себя закачку CO 2 в соленый водоносный горизонт бассейна Эрдос со скоростью 100 000 тонн в год. [23] [ необходим сторонний источник ] По состоянию на конец октября 2013 года с 2010 года было закачано 154 000 тонн CO 2 , что достигло или превысило проектное значение. [24] [ необходим сторонний источник ]

В Соединенных Штатах Стандарт возобновляемого топлива и стандарт топлива с низким содержанием углерода , такие как принятые в штате Калифорния, отражают растущий спрос на топливо с низким углеродным следом . Кроме того, законодательство в Соединенных Штатах ограничило использование альтернативных жидких видов топлива военными только теми, которые продемонстрировали выбросы парниковых газов за жизненный цикл , меньшие или равные выбросам их обычного эквивалента на основе нефти, как того требует Раздел 526 Закона об энергетической независимости и безопасности (EISA) 2007 года. [25]

Исследования и разработки в области сжижения угля

Вооруженные силы США имеют активную программу по продвижению использования альтернативных видов топлива, [26] и использование огромных внутренних запасов угля США для производства топлива путем сжижения угля имело бы очевидные экономические и защитные преимущества. Но с их более высоким углеродным следом, топливо, полученное путем сжижения угля, сталкивается со значительной проблемой сокращения выбросов парниковых газов в течение жизненного цикла до конкурентоспособных уровней, что требует постоянных исследований и разработок технологий сжижения для повышения эффективности и сокращения выбросов. Необходимо будет проводить ряд исследований и разработок, включая:

  • Улавливание и хранение углерода, включая методы повышения нефтеотдачи и разработки методов CCS для компенсации выбросов как при синтезе, так и при использовании жидкого топлива из угля,
  • Смеси угля/биомасса/природного газа в качестве сырья для сжижения угля: использование углеродно-нейтральной биомассы и богатого водородом природного газа в качестве сопутствующего сырья в процессах сжижения угля имеет значительный потенциал для приведения выбросов парниковых газов в течение жизненного цикла топливных продуктов в конкурентоспособные диапазоны.
  • Водород из возобновляемых источников энергии: потребность в водороде для процессов сжижения угля может быть удовлетворена за счет возобновляемых источников энергии, включая ветер, солнце и биомассу, что значительно сократит выбросы, связанные с традиционными методами синтеза водорода (такими как паровой риформинг метана или газификация угля), и
  • Усовершенствования процессов, такие как интенсификация процесса Фишера-Тропша, гибридные процессы сжижения и более эффективные технологии разделения воздуха , необходимые для производства кислорода (например, разделение кислорода на основе керамических мембран).

С 2014 года Министерство энергетики США и Министерство обороны сотрудничают в поддержке новых исследований и разработок в области сжижения угля для производства жидкого топлива военного назначения, уделяя особое внимание реактивному топливу, которое будет как экономически эффективным, так и соответствовать разделу 526 EISA. [27] Проекты, реализуемые в этой области, описаны в разделе НИОКР по синтезу усовершенствованных видов топлива Национальной энергетической технологической лаборатории Министерства энергетики США в Программе по переработке угля и угольно-биомасса в жидкости.

Ежегодно исследователь или разработчик в области переработки угля награждается отраслью, получая премию World Carbon To X Award. Лауреатом премии 2016 года стал г-н Джона Пиллэй, исполнительный директор по газификации и CTL компании Jindal Steel & Power Ltd (Индия). Лауреатом премии 2017 года стал д-р Яо Минь, заместитель генерального директора компании Shenhua Ningxia Coal Group (Китай). [28]

С точки зрения коммерческого развития, переработка угля переживает сильное ускорение. [29] Географически большинство активных проектов и недавно введенных в эксплуатацию объектов расположены в Азии, в основном в Китае, в то время как проекты в США были отложены или отменены из-за разработки месторождений сланцевого газа и сланцевой нефти.

Заводы и проекты по сжижению угля

Мировые (неамериканские) проекты по переработке угля в жидкое топливо

Мировые (неамериканские) проекты по переработке угля в жидкое топливо [20] [30]
ПроектРазработчикМестаТипПродукцияНачало работы
Sasol Synfuels II (Запад) и Sasol Synfuels III (Восток)Sasol (Pty) Ltd.Секунда, Южная АфрикаКТЛ160 000 баррелей в день; основные продукты — бензин и легкие олефины (алкены)1977(II)/1983(III)
Завод по прямому сжижению угля ShenhuaГруппа ШэньхуаЭрдос, Внутренняя Монголия, КитайCTL (прямое сжижение)20 000 баррелей в день; основные продукты: дизельное топливо, сжиженный нефтяной газ, нафта2008
Завод CTL в ИтайYitai Coal Oil Manufacturing Co., Ltd.Ордос, Чжунгер, КитайКТЛ160 000 мт/год жидкостей Фишера-Тропша2009
Завод MTG в ЦзиньчэнеJincheng Anthracite Mining Co., Ltd.Цзиньчэн, КитайКТЛ300 000 т/год метанола из процесса MTG2009
Sasol SynfuelsSasol (Pty) Ltd.Секунда, Южная АфрикаКТЛМощность синтез-газа 3 960 000 (Нм 3 /д); жидкости Фишера-Тропша2011
Завод CTL в Шаньси ЛуаньShanxi Lu'an Co. Ltd.Луань, КитайКТЛ160 000 мт/год жидкостей Фишера-Тропша2014
Завод по переработке угля в жидкие продукты ICMПромышленная корпорация Монголии ООО (ICM)Тугруг Нуур, МонголияКТЛМощность 13 200 000 (Нм 3 /д) синтез-газа; бензин2015
Завод CTL Yitai YiliКомпания Yitai Yili Energy Co.Или, КитайКТЛ30 000 баррелей в день, жидкости Фишера-Тропша2015
Фаза II завода Yitai Ordos CTLИтайОрдос, Чжунгир-Далу, КитайКТЛ46 000 баррелей в день, жидкости Фишера-Тропша2016
Завод CTL в Итай-УрумчиИтайГуанцюаньбао, Урунци, КитайКТЛ46 000 баррелей в день, жидкости Фишера-Тропша2016
Проект CTL в Шэньхуа, НинсяShenhua Group Corporation LtdКитай, Иньчуань, НинсяКТЛ4 миллиона тонн дизельного топлива и нафты в год2016
Чистая углеродная промышленностьЧистая углеродная промышленностьМозамбик, провинция ТетеУгольные отходы в жидкость65 000 баррелей топлива в день2020
Проект АркарингаАльтона ЭнерджиАвстралия, ЮжнаяКТЛ30 000 баррелей в сутки, этап I, 45 000 баррелей в сутки + 840 МВт, этап IIБудет определено

Проекты США по переработке угля в жидкое топливо

Проекты США по переработке угля в жидкое топливо [20] [31]
ПроектРазработчикМестаТипПродукцияСтатус
Adams Fork Energy - TransGas WV CTLСистемы развития TransGas (TGDS)Округ Минго, Западная ВирджинияКТЛ7500 тонн угля в день на 18 000 баррелей бензина в день и 300 баррелей сжиженного нефтяного газа в деньОперации 2016 или более поздние
American Lignite Energy (также известный как проект Coal Creek)American Lignite Energy LLC (Североамериканский уголь, Headwaters Energy Services)Округ Маклин, Северная ДакотаКТЛ11,5 млн тонн бурого угля в год на 32 000 баррелей в день неопределенного топливаЗадержано/Отменено
Проект Belwood Coal-to-Liquids (Натчез)РентехНатчез, МиссисипиКТЛНефтяной кокс в сверхчистое дизельное топливо мощностью до 30 000 баррелей в суткиЗадержано/Отменено
Проект «Чистая Энергия»Корпорация синтетического топлива США (USASF)ВайомингСинтетическая нефть30,6 млн баррелей/год синтетической сырой нефти (или 182 млрд кубических футов в год)Планирование/финансирование не обеспечено
Проект переработки угля в жидкие отходы в заливе Кука (он же Beluga CTL)AIDEA и природные ресурсы Аляски в жидкостиЗалив Кука, АляскаКТЛ16 миллионов тонн угля в год на 80 000 баррелей дизельного топлива и нафты в день; CO2 для повышения нефтеотдачи; 380 МВт электроэнергииЗадержано/Отменено
Газификационный завод ДекейтерБезопасная энергияДекейтер, ИллинойсКТЛ1,5 млн тонн в год высокосернистого угля IL, дающего 10 200 баррелей высококачественного бензина в деньЗадержано/Отменено
Завод Ист-ДюбьюкКорпорация Rentech Energy Midwest (REMC)Ист-Дюбьюк, ИллинойсCTL, полигенерация1000 тонн аммиака в день; 2000 баррелей в день чистого топлива и химикатовЗадержано/Отменено
FEDC Хили CTLКорпорация экономического развития Фэрбанкса (FEDC)Фэрбанкс, АляскаCTL/GTL4,2–11,4 млн тонн в год Добытый уголь Healy; ~40 тыс. баррелей в день жидкого топлива; 110 МВтПланирование
Freedom Energy Дизель CTLООО «Фридом Энерджи Дизель»Морристаун, ТеннессиГТЛНеопределенныйЗадержано/Отменено
Future Fuels Кентукки CTLБудущее топливо, недвижимость реки КентуккиОкруг Перри, КентуккиКТЛНе указано. Уголь в метанол и другие химикаты (более 100 млн тонн поставок угля)Активный
Хантон "Зеленый НПЗ" CTLХантон ЭнерджиФрипорт, ТехасКТЛБитумная сырая нефть до 340 000 баррелей в день, реактивное и дизельное топливоЗадержано/Отменено
Проект чистого топлива в ИллинойсеАмериканское чистое угольное топливоОкруг Коулс, ИллинойсКТЛ4,3 млн тонн угля/биомассы в год против 400 млн тонн дизельного и реактивного топлива в годЗадержано/Отменено
Проект Лимы ЭнерджиКорпорация синтетического топлива США (USASF)Лима, ОгайоIGCC/SNG/H 2 , полигенерацияТри фазы: 1) 2,7 млн ​​баррелей нефтяного эквивалента (БНЭ), 2) расширение до 5,3 млн БНЭ (3) расширение до 8,0 млн БНЭ (47 млрд куб. футов/год), 516 МВтАктивный
Много звезд CTLАвстралийско-американская энергетическая компания (Terra Nova Minerals или Great Western Energy), Кроу НэйшнОкруг Биг-Хорн, штат МонтанаКТЛПервая фаза: 8000 баррелей в сутки жидкостейДействует (нет новой информации с 2011 года)
Проект «Топливо и энергия Медисин Боу»DKRW Передовые виды топливаОкруг Карбон, ВайомингКТЛ3 миллиона тонн угля в год на 11 700 баррелей бензина в деньЗадержано/Отменено
NABFG Weirton CTLСевероамериканская группа по биотопливуВейртон, Западная ВирджинияКТЛНеопределенныйЗадержано/Отменено
Объект Rentech Energy MidwestКорпорация Rentech Energy Midwest (REMC)Ист-Дюбьюк, ИллинойсКТЛ1250 баррелей в сутки дизельного топливаЗадержано/Отменено
Соглашение о совместной разработке (JDA) между Rentech и PeabodyРентех/Пибоди угольКентуккиКТЛ10 000 и 30 000 баррелей в деньЗадержано/Отменено
Рентех/Пибоди МайнмутРентех/Пибоди угольМонтанаКТЛ10 000 и 30 000 баррелей в деньЗадержано/Отменено
Secure Energy CTL (также известный как MidAmericaC2LMidAmericaC2L / SiemensОкруг Мак-Кракен, КентуккиКТЛ10 200 баррелей бензина в деньДействует (нет новой информации с 2011 года)
Tyonek Coal-to-Liquids (ранее проект Alaska Accelergy CTL)Accelergy, корпорация Tyonek Native Corporation (TNC)Залив Кука, АляскаCBTLНеопределенное количество угля/биомассы до 60 000 баррелей в день реактивного топлива/бензина/дизельного топлива и 200-400 МВт электроэнергииПланирование
Топливный CTL СШАТопливная корпорация СШАОкруг Перри/Округ Муленберг, КентуккиКТЛ300 тонн угля в 525 баррелей в день жидкого топлива, включая дизельное и реактивное топливоАктивный

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Такао Канеко, Фрэнк Дербишир, Эйитиро Макино, Дэвид Грей, Масааки Тамура, Кэцзян Ли (2012). «Сжижение угля». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a07_197.pub2. ISBN 978-3527306732.{{cite encyclopedia}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  2. ^ abc Höök, Mikael; Aleklett, Kjell (2010). «Обзор переработки угля в жидкое топливо и его потребления угля». International Journal of Energy Research . 34 (10): 848–864. doi : 10.1002/er.1596 . S2CID  52037679.
  3. ^ Дэвис, Б. Х.; Очелли, М. Л. (2006). Синтез Фишера–Тропша . Elsevier. ISBN 9780080466750.
  4. ^ ab Stranges, AN (2000). Леш, Джон Э. (ред.). Промышленность синтетического топлива Германии, 1927–1945 гг . Дордрехт: Спрингер. стр. 147–216. дои : 10.1007/978-94-015-9377-9. ISBN 978-94-015-9377-9.
  5. ^ Sasol. "Исторические вехи". Профиль компании Sasol . Sasol . Получено 05.10.2017 .
  6. ^ Spalding-Fecher, R.; Williams, A.; van Horen, C. (2000). «Энергия и окружающая среда в Южной Африке: прокладывая курс к устойчивости». Энергия для устойчивого развития . 4 (4): 8–17. doi :10.1016/S0973-0826(08)60259-8.
  7. ^ abc Speight, James G. (2008). Справочник по синтетическому топливу: свойства, процесс и эксплуатационные характеристики. McGraw-Hill Professional . стр. 9–10. ISBN 978-0-07-149023-8. Получено 2009-06-03 .
  8. ^ "Процессы непрямого сжижения". Национальная лаборатория энергетических технологий. Архивировано из оригинала 25 мая 2014 года . Получено 24 июня 2014 года .
  9. ^ "Процессы прямого сжижения". Национальная лаборатория энергетических технологий. Архивировано из оригинала 24 мая 2014 года . Получено 24 июня 2014 года .
  10. ^ abcd Хёк, Микаэль; Фантаццини, Дин; Ангелантони, Андре; Сноуден, Саймон (2013). «Сжижение углеводородов: жизнеспособность как стратегия смягчения пика добычи нефти». Philosophical Transactions of the Royal Society A . 372 (2006): 20120319. Bibcode :2013RSPTA.37220319H. doi : 10.1098/rsta.2012.0319 . PMID  24298075 . Получено 03.06.2009 .
  11. ^ abcd Ли, Сонгю (1996). Альтернативные виды топлива. CRC Press . С. 166–198. ISBN 978-1-56032-361-7. Получено 27.06.2009 .
  12. ^ Экинджи, Э.; Ярдим, Й.; Развигорова, М.; Минкова, В.; Горанова, М.; Петров, Н.; Будинова, Т. (2002). «Характеристика жидких продуктов пиролиза суббитуминозного угля». Технология переработки топлива . 77–78: 309–315. doi :10.1016/S0378-3820(02)00056-5.
  13. ^ Стрэнджес, Энтони Н. (1984). «Фридрих Бергиус и подъем немецкой индустрии синтетического топлива». Isis . 75 (4): 643–667. doi :10.1086/353647. JSTOR  232411. S2CID  143962648.
  14. ^ abcde Пилотная установка SRC-I работала в Форт-Льюис, штат Уош, в 1970-х годах, но не смогла преодолеть проблемы с нехваткой баланса растворителя (требовался постоянный импорт растворителя, содержащего полициклические ароматические соединения). Демонстрационная установка SRC-I планировалась к строительству в Ньюмане, штат Кентукки, но была отменена в 1981 году. На основе работы Бергиуса 1913 года было отмечено, что некоторые минералы в угольной золе обладают слабой каталитической активностью, и это привело к проектированию демонстрационной установки SRC-II, которая должна была быть построена в Моргантауне, штат Западная Вирджиния. Она также была отменена в 1981 году. На основе проделанной до сих пор работы казалось желательным разделить функции растворения угля и каталитической гидрогенизации для получения большего выхода синтетической сырой нефти; это было достигнуто на маломасштабной пилотной установке в Уилсонвилле, штат Алабама, в 1981-85 годах. Установка также включала критический растворитель-дешламатор для извлечения максимального количества пригодного жидкого продукта. На коммерческом заводе нижний продукт золоудаления, содержащий непрореагировавшее углеродистое вещество, будет газифицирован для получения водорода, необходимого для процесса. Эта программа завершилась в 1985 году, и завод был списан. Программа по более чистым угольным технологиям (октябрь 1999 года). "Отчет о состоянии технологий 010: сжижение угля" (PDF) . Министерство торговли и промышленности . Архивировано из оригинала (PDF) 2009-06-09 . Получено 2010-10-23 . {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  15. ^ Лоу, Филлип А.; Шредер, Уилберн К.; Ликкарди, Энтони Л. (1976). «Техническая экономика, симпозиум по синтетическому топливу и угольной энергетике, твердофазный каталитический процесс сжижения угля». Американское общество инженеров-механиков : 35. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  16. ^ "Проект China Shenhua coal-to-liquids прибыльный". American Fuels Coalition. 8 сентября 2011 г. Получено 24 июня 2014 г.
  17. ^ Розенталь и др., 1982. Процесс сжижения угля Chevron (CCLP). Fuel 61 (10): 1045-1050.
  18. ^ "Great Plains Synfuels Plant". Национальная лаборатория энергетических технологий . Получено 24 июня 2014 г.
  19. ^ "Процессы Carbon to X" (PDF) . World Carbon To X . Получено 27 ноября 2020 г. .
  20. ^ abc "Gasification Technologies Council Resource Center World Gasification Database" . Получено 24 июня 2014 г. .
  21. ^ Tarka, Thomas J.; Wimer, John G.; Balash, Peter C.; Skone, Timothy J.; Kern, Kenneth C.; Vargas, Maria C.; Morreale, Bryan D.; White III, Charles W.; Gray, David (2009). "Доступное низкоуглеродное дизельное топливо из отечественного угля и биомассы" (PDF) . Министерство энергетики США , Национальная лаборатория энергетических технологий : 21. Архивировано из оригинала (PDF) 20.02.2013 . Получено 10.05.2016 . {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  22. ^ Mantripragada, H.; Rubin, E. (2011). «Технико-экономическая оценка заводов по переработке угля в жидкие отходы (CTL) с улавливанием и секвестрацией углерода». Энергетическая политика . 39 (5): 2808–2816. doi :10.1016/j.enpol.2011.02.053.
  23. ^ "Прогресс демонстрационного проекта CCS в Shenhua Group" (PDF) . China Shenhua Coal to Liquid & Chemical Engineering Company. 9 июля 2012 г. Получено 24 июня 2014 г.
  24. ^ У Сючжан (7 января 2014 г.). «Демонстрация улавливания и хранения углерода компанией Shenhua Group». Журнал Cornerstone . Получено 24 июня 2014 г.
  25. ^ "Pub.L. 110-140" (PDF) .
  26. ^ Т., Бартис, Джеймс; Лоуренс, Ван Биббер (2011-01-01). «Альтернативные виды топлива для военных целей». {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  27. ^ "Исследования и разработки в области сокращения выбросов парниковых газов, ведущие к экономически конкурентоспособному производству реактивного топлива на основе переработки угля в жидкость (CTL). Номер заявки: DE-FOA-0000981". 31 января 2014 г. Получено 30 июня 2014 г.
  28. ^ Домашняя страница Carbon to X
  29. ^ Серж Перино. Переработка угля в более ценные углеводороды: ощутимое ускорение, журнал Cornerstone , 11 октября 2013 г.
  30. ^ "База данных предлагаемых заводов по газификации в мире (за пределами США)". Национальная лаборатория энергетических технологий. Июнь 2014 г. Получено 30 июня 2014 г.
  31. ^ "База данных предлагаемых в США установок газификации". Национальная лаборатория энергетических технологий. Июнь 2014 г. Получено 30 июня 2014 г.
  • Процессы прямого сжижения, официальный сайт NETL
  • Процессы непрямого сжижения, официальный сайт NETL
  • Программа переработки угля и угольно-биомасса в жидкости, официальный сайт NETL
  • Программа исследований Исследовательского фонда угля и стали ОБЗОР МИРОВЫХ ДЕЯТЕЛЬНОСТЕЙ В ОБЛАСТИ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, РАЗРАБОТОК И РАЗРАБОТОК ПО ПРЕВРАЩЕНИЮ УГЛЯ В ЖИДКОЕ И НЕОБХОДИМОСТЬ ДАЛЬНЕЙШИХ ИНИЦИАТИВ В ЕВРОПЕ (2,9 МБ), 52 стр., 2009 г.
  • Coal To Liquids на официальном сайте World Coal-To-X
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Сжижение_угля&oldid=1222762179"