|
Чиновники поджигают леса в Иркутской области
"Воровство леса только усиливается, появляются новые схемы. Через 2-3 года Красноярский край будет лысым..." - Депутат от КПРФ по Красноярскому краю обратился к резиденту. Необходим мораторий на вырубку леса и полное разбирательство
Губернатор Красноярского края АЛЕКСАНДР УСС руками продажных депутатов из ЕР уволил Главу счётной палаты Татьяну Давыденко, которая обнародовала схемы воровства леса на 47 млрд. рублей в год А Путин такой мелочи не заметил. Он дурак или в Схеме?
Новые партизаны в Партизанском районе Краснодарского края уже действуют горят вагоны груженные деревом
Этанол vs тетраэтилсвинец vid |
|
Губернатор Красноярского края Александр Усс обманул Президента
Правительство Иркутской области допустило незаконные вырубки древесины на несколько миллиардов рублей
Олигархов и Правительство нужно лечить электричеством
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
При себестоимости производства 1 литра спирта в 12 рублей спиртзавод продает его по цене в 70 рублей за литр. Разница присваивается через подконтрольных перевозчиков и сбытовиков. При этом полная переработка отходов послеспиртовой барды практически отсутствует, в результате загрязняется среда обитания, а государство недополучает миллиарды рублей НДСа от продажи полностью переработанной барды
Проверка октанового числа бензина. Вместо АИ-95 наливают АИ-85
Пока Вы спали: Путин сдал Сибирь Китаю. Леса варварски вырубают, а кругляк вывозят в Китай. Русским остаются одни опилки.
Вы проспали: вторжение Китая в Россию
Путин и Медведев анонсировали вторжение Китая в Россию согласно закону о территориях опережающего развития ТОРах,
Лето 7526 от сотворения мира в божьем храме
Главный вопрос власти - Почта, Телевидение, Телефон и Центральный банк.
Бутиловый спирт (Бутанол)
Себестоимость производства спирта из опилок в 10 раз дешевле производства спирта из зерна
Производство спирта из древесины опилок Как говорил товарищ Сталин: Русский народ - самый талантливый народ в Мире и нет таких преград, которые остановят его на пути к алкогольной интоксикации!
Как сделать из этилового спирта бутиловый?
Бутанолом заправили три автомобиля ВАЗ, которые без проблем совершили автопробег Иркутск – Тольятти в 4000 км.. Но бутанол как альтернативное автомобильное топливо из опилок сразу закрыл Чемезов - друг Путина , назначенный им главой корпорации Ростехнологии. Альтернативное топливо из древесины опилок может резко снизить доход частных топливно-энергетических компаний (других богатых друзей Путина) от продажи бензина по 40 рублей за 1 литр.
Производство синтетичекого этилового спирта из природного газа или синтез-газа из опилок
Технико-экономическое обоснование диспергирования целлюлозы или крахмала
Пиролизный завод |
Производство этилового спирта из опилок.
Производство этилового спирта из биомассы древесных опилок или соломы зерновых культур реализуется тремя способами :
При гидролизном способе производства выход спирта составит лишь 200 литров из 1 тонны опилок. Но при пиролизном способе производства выход спирта составит уже 400 литров из 1 тонны опилок. И себестоимость производства спирта во втором случае - 10 руб / литр и зависит от масштаба производства и стоимости опилок или соломы.
Сравнение разных видов биотоплива
На основании этих данных можно сделать вывод, что экономически более целесообразно микробиологическое получение этанола из продуктов газификации биомассы методом пиролиза.
Физические свойства, нахождение в природе и строение целлюлозы / клетчатки. Целлюлоза древесины, или клетчатка - это полисахарид, представляющий собой основное вещество из которого строятся стенки растительных клеток (целлула — клетка). Клетчатка является основной составной частью древесины (до 70%), содержится в оболочке плодов, семян и т.д. и не встречается в составе животных организмов. Клетчатка представляет собой твёрдое волокнистое вещество, не растворяющееся ни в воде, ни в обычных органических растворителях.Хлопок представляет собой почти чистую клетчатку; волокна льна и конопли в основном также состоят из клетчатки; в древесине клетчатка составляет около 50%. Бумага, хлопчатобумажные ткани — это изделия из клетчатки. Клетчатку содержат и многие пищевые продукты (мука, крупа, картофель, овощи) Обычно клетчатке в древесине сопутствует так называемые - гемицеллюлозы (полуклетчатка) - полисахариды, образованные пентозами (пентозаны) и имеют состав (С5Н8О4)х, а также такими гексозами как манноза (маннаны) или галактоза (галактаны). Кроме того в древесине имеется лигнин - очень сложное вещество, содержащее шестичленные бензольные кольца...
Таблица. Компонентный состав древесины осины и соломы, % пшеницы
Молекулярный вес клетчатки велик и достигает нескольких миллионов. Как и у крахмала, молекулы клетчатки состоят из звеньев С6Н10О5. Таких звеньев в молекулах клетчатки имеется от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч. Поэтому состав клетчатки выражают, подобно крахмалу, формулой (С6Н10О5) n. По своему строению клетчатка, однако, отличается от крахмала тем, что структура молекул клетчатки имеет не разветвлённую, а нитевидную структуру, вследствие чего клетчатка может образовывать волокна.Изучение реакций этерификации клетчатки (см. ниже) приводит к заключению, что в каждом звене С6Н10О5 содержится три гидроксильные группы. На этом основании молекулярную формулу клетчатки изображают так:
Химические свойства и применение клетчатки. На клетчатку при обычной температуре не действуют разбавленные кислоты и щёлочи, но действуют концентрированные кислоты. Если в смесь концентрированных кислот — азотной и серной (нужной в качестве водоотнимающего средства) — поместить на 8—10 минут комочек ваты (клетчатки), произойдёт реакция этерификации: получится сложный эфир клетчатки и азотной кислоты — нитроклетчатка. По внешнему виду нитроклетчатка почти не отличается от обычной клетчатки, но при поджигании на воздухе она моментально сгорает (комочек нитрованной ваты при сгорании на ладони не успевает её обжечь), при нагревании в замкнутом пространстве и от детонации она взрывается. В зависимости от количества этерифицирующихся гидроксильных групп образуются зфиры с разным содержанием азота. Полное нитрование клетчатки приводит к образованию тринитроклетчатки:
При нагревании с разбавленными кислотами клетчатка, как и крахмал, подвергается гидролизу, превращаясь в конечном счёте в глюкозу: (С6Н10О5)n + nH2O ==> nC6H12O6Продукты переработки целлюлозы/клетчатки методом гидролиза находят разнообразное применение (См. рисунок.Структура и переработка целлюлозы (клетчатки) методом гидролиза). В виде древесины она идёт на постройки и многочисленные изделия. Из клетчатки (древесной целлюлозы) делают бумагу. Из волокон конопли, льна, хлопка изготовляют ткани, нити, верёвки. Путём химической переработки клетчатки готовят спирт, искусственный шёлк, взрывчатые вещества и многое другое.
Производство спирта из опилок способом кислотного гидролиза. Так как клетчатка при гидролизе даёт глюкозу, а глюкозу, как известно, можно превратить в этиловый спирт (этанол) или бутиловый спирт (бутанол), то, следовательно, спирт можно получать путём химической переработки древесины. Получение этилового спирта из древесины опилок по одному из способов осуществляется следующим образом. Следует понимать, что производство спирта из древесины путем гидролиза древесины и последующего сбраживания всегда является более металлоемким и затратным, чем например газификация древесины с последующим каталитическим превращением полученного синтез-газа в спирт или бензиновые фракции.
В гидролизном аппарате нагревают с серной кислотой древесные отходы , например опилки и щепу (см рисунок ). Клетчатка при этом гидролизуется до глюкозы (см. выше). Серную кислоту затем нейтрализуют известковым раствором и образующийся осадок СаSО4 отделяют. Полученный раствор глюкозы подвергают брожению в больших чанах в присутствии дрожжей. После брожения раствор отделяют от дрожжей и в ректификационных колоннах отгоняют из него спирт; дрожжи направляют снова в бродильный чан. Из 1 тонны сухой древесины таким способом получают до 200 литров этилового спирта (этанола); иными словами, 1 тонна опилок может заменить 1 тонну картофеля или 300 кг зерна в производстве спирта. Если учесть, что в производстве синтетического каучука и других продуктов потребляется большое количество спирта, то станет понятным, какое огромное значение имеет производство этилового спирта из древесины для сбережения пищевого сырья. В России получение спирта из древесины опилок осуществляется на ряде гидролизных заводов. Смотри пример получения смесевого бензина Е-85 (85% этанол + 15% бензин) на ООО "Кировский БиоХимЗавод". Многотоннажным отходом гидролизного производства спирта из опилок является лигнин, разложение которого на свалке воздух явно не ароматизирует. Но, по утверждению американских ученых никелевый катализатор переработает лигнин.
Производство спирта из опилок способом ферментативного гидролиза . Нехватка ископаемых ресурсов, энергетическая безопасность, изменение климата, защита окружающей среды - вот те проблемы, которые нас сегодня волнуют в энергетическом секторе. Должны быть найдены альтернативные источники энергии, чтобы уменьшить нашу зависимость от нефти, и нигде это не является более очевидным, чем в транспортном секторе. В Европейском союзе, США и других основных экономических зонах политики разработали базовые рамки для содействия использованию экологически безопасного биотоплива В течение некоторого времени многие компании проявляют растущий интерес к производству сипрта (этанола) из возобновляемых лигноцеллюлозных ресурсов, таких как сельскохозяйственные отходы. Эти ресурсы не конкурируют с продовольственными и кормовыми культурами, но создаются в достаточных количествах во всем мире как побочный продукт современной сельскохозяйственной практики, например соломы от производства зерновых. Процесс sunliquid®, разработанный Clariant, отвечает всем требованиям технически и экономически эффективного, инновационного процесса для преобразования сельскохозяйственных отходов в экологически чистое биотопливо - этанол. Используя интегрированное в процесс производство ферментов, оптимизированные ферменты, одновременное превращение целлюлозы и гемицеллюлозы в спирт (этанол) и энергосберегающий дизайн процесса, удалось преодолеть технологические проблемы и значительно снизить производственные затраты, чтобы получить коммерчески выгодный спирт. С 2009 года Clariant успешно эксплуатирует первый опытный спиртовой завод на своем исследовательском объекте в Мюнхене. Эта пилотная установка способна производить до двух тонн спирта в год. В июле 2012 года в Штраубинге начал работу крупнейший на сегодняшний день завод в Штраубинге - демонстрационный проект с годовой мощностью до 1000 тонн спирта. Различные виды сырья превращаются в целлюлозный спирт после предварительной обработки, ферментативного гидролиза и сбраживания. Встроенное в процесс производство ферментов дает минимально возможную себестоимость спирта. Преимущества процесса sunliquid® Процесс Sunliquid®
Предварительная обработка целлюлозных остатков Предварительная обработка целлюлозы без использования химикатов снижает производственные и инвестиционные затраты производства спирта. В то же время риски для окружающей среды, здоровья и безопасности сводятся к минимуму. Ферментное производство Небольшой процент предварительно обработанного целлюлозного сырья используется для производства собственных ферментов прямо на заводе, и является неотъемлемой частью технологического процесса производства спирта. Это вносит существенный вклад в экономическую эффективность всего процесса производства, что приводит к значительному сокращению производственных затрат и обеспечению независимости от нехватки поставок и волатильности цен на ферменты Ферментативный гидролиз Специальная смесь ферментов гидролизует цепи целлюлозы и гемицеллюлозы с образованием мономеров сахара. Этот этап также называется осахариванием. Ферменты высоко оптимизированы на основе исходного сырья и параметров процесса, что приводит к максимальным выходам и короткому времени реакции при оптимальных условиях. Ферментация / Сбраживание Используя оптимизированные микроорганизмы, процесс sunliquid® обеспечивает эффективную ферментацию, обеспечивая максимальный выход этанола. Эта высокооптимизированная система с одним резервуаром одновременно преобразует сахара как С5, так и С6 в этанол, обеспечивая до 50% больше этанола, чем обычные процессы, которые превращают только сахара С6. Дистилляция и ректификация спирта Инновационный и очень энергосберегающий метод Дистилляции и ректификации спирта снижает потребность в энергии до 50% по сравнению с обычной дистилляцией. Он основан на тщательном планировании процесса и интеграции энергии, что приводит к полностью энергетическому самодостаточному процессу.
Ссылка на первоисточник https://www.clariant.com/en/Business-Units/New-Businesses/Biotech-and-Biobased-Chemicals/Sunliquid
Следующий, не менее интересный способ переработки древесины опилок - пиролиз (термическое разложение целлюлозы) , получение синтез-газа (смесь СО и Н2) и последующее производство из синтез-газа спиртов, синтетического бензина, дизельного топлива и прочего. Успеха в качественном развитии данного направления удалось добиться ученым
Института Нефтехимического Синтеза им. А.В. Топчиева РАН, которые разработали технологию, обеспечивающую получение по максимально простой и экономичной схеме переработки целлюлозы древесины высокооктанового экологически чистого синтетического бензина с хорошим выходом конечного продукта,
удовлетворяющего перспективным требованиям стандарта Евро-4. Получение синтез-газа из целлюлозы древесины осуществляют различными способами, например, в процессе парциального окисления углеводородного сырья под давлением, обеспечивающим возможность его каталитической переработки без дополнительного компримирования (сжатия). Или же получают путем каталитического риформинга углеводородного сырья с водяным паром или путем автотермического риформинга. При этом процесс проводят при подаче воздуха, или воздуха, обогащенного кислородом, или чистого кислорода. Были отлажены и другие варианты. На третьей стадии осуществляется собственно процесс Фишера–Тропша, в котором происходит синтез жидких углеводородов на базе компонентов синтез-газа. Например, при пропускании синтез-газа (смеси окиси углерода СО и водорода Н2) над нагретым до 200°С катализатором, содержащим восстановленное железо ( чистое железо Fe ), образуются смеси преимущественно предельных углеводородов ( синтетических бензинов ). Впервые синтетическое жидкое топливо СЖТ в значительных количествах производили в Германии во время 2-й Мировой войны 1939—45, что было связано с недостатком нефти. Синтез проводили при 170—200 °С, давлении 0,1—1 Мн/м2 (1—10 am) с катализатором на основе Со; в результате получали бензин (когазин 1, или синтин) с октановым числом 40—55, высококачественное дизельное топливо (когазин II) с цетановым числом 80—100 и твёрдый парафин. Добавление 0,8 мл тетраэтилсвинца на 1 литр синтетического бензина повышало его октановое число с 55 до 74. Синтез с использованием катализатора на основе Fe проводился при 220 °С и выше, под давлением 1—3 Мн/м2 (10—30 am). Синтетический бензин, получаемый при этих условиях, содержал 60—70% олефиновых углеводородов нормального и разветвленного строения; его октановое число 75—78. В дальнейшем производство синтетического жидкого топлива СЖТ из CO и Н2 не получило широкого развития ввиду его высокой стоимости и малой эффективности используемых катализаторов. Кроме синтетического бензина и дизельного топлива, синтетическим путём вырабатывают высокооктановые компоненты топлив, добавляемые к ним для повышения антидетонационных свойств. К ним относятся: изооктан, получаемый каталитическим алкилированием изобутана бутиленами; полимербензин — продукт каталитической полимеризации пропан-пропиленовой фракции и др. См Лит.: Рапопорт И. Б., Искусственное жидкое топливо, 2 изд., М., 1955; Петров А. Д., Химия моторных топлив, М., 1953; Лебедев Н. Н., Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза, М., 1971.).
Пар (при температуре 200°C и более) проходит над железом. В зависимости от температуры на стенках реактора образуется: Fe + H2O = FeO + H2 + тепло (ржавчина) или 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2 + тепло (окалина). Это стандартные реакции получения водорода в промышленности. Затем отработавшие оксиды железа нужно восстановить обратно до железа. Делается это так: FeO + CO = Fe + CO2. СО получается, когда на раскаленную железку попадает CH (бензин). Синтетический бензин , полученный каталитическим гидрированием окиси углерода, обладает низким октановым числом; чтобы получить высокосортное топливо для двигателей внутреннего сгорания, его следует подвергнуть дополнительной обработке. Синтетическое дизельное топливо
Синтез Фишера-Тропша можно рассматривать как восстановительную олигомеризацию моноксида углерода в результате сложной комбинации реакций, которая в брутто-форме имеет следующий вид: nCO + (2n+1)H2 = CnH2n+2 + nН2O; .......... (реакция 2) 2nCO + nH2 = CnH2n + nCO2 Состав конечных продуктов зависит от давления, катализатора, температуры и соотношения СО и Н2. Установку по газификации опилок в синтез-газ и Реактор по полимеризации синтез-газа в бензин и дизтопливо можно приобрести www.potram.ru (Кемерово) Сравнительные характеристики дизельного топлива из нефти и из синтез-газа, полученного пиролизом опилок
Подробности на http://www.ecfor.ru/pdf.php?id=2012/1/03
В последние годы уделяется внимание синтезу углеводородов не непосредственно из СО и Н2, а через метанол. Это позволяет использовать хорошо отработанных крупнотоннажную технологию синтеза метанола. Метиловый спирт (метанол) в промышленности в больших количествах получают синтезом из окиси углерода CO и водорода H2 . Для этой цели используют обычно синтез-газ, получаемый пиролизом из древесных отходов или природного газа (метана). При пропускании смеси СО и Н2 под давлением над нагретым катализатором (окись цинка и др.) происходит реакция
При этом получают очень чистый метиловый спирт, который в технике обычно называют метанолом Получение углеводородов и эфиров из метанола представляется очень простым при использовании в качестве катализатора твердого кристаллического алюмоселиката с повышенным содержанием оксида кремния к оксиду алюминия. Преимущества такого двухстадийного способа производства (вначале синтез-газ, а затем метанол) углеводородов состоят в возможности регулирования переработки метанола и производстве углеводородов с заданной структурой и молекулярной массой, т.е. индивидуальных ароматических, олифеиновых или парафиновых углеводородов, компонентов бензина или дизельного топлива. Рассмотрим реакции приводящие к получению из метанола моторных топлив
В Институте также разработана оригинальная технология высокоселективного двухступенчатого получения бензина из синтез-газа СО + Н2 через диметиловый эфир (ДМЭ) На протяжении последнего десятилетия сразу в нескольких организациях проводились работы по возможности использования ракетного двигателя в качестве генератора синтез-газа. Работы проводились в КБ "Энергомаш" а затем были переведены в «СТРОЙТРАНСГАЗ». Параллельно под Санкт-Петербургом с использованием КС была создана на одном из предприятий НПО "ЭНЕРГИЯ" с участием ИОХ РАН демонстрационная установка по производству моторного топлива через диметиловый эфир. Достоверных сведений о положительных результатах испытаний в нашем распоряжении не имеется, однако, по обеим разработкам развёрнута широкая рекламная кампания, сделано множество докладов на различных форумах и демонстрируется высокая готовность к промышленному внедрению. Оставив на совести разработчиков декларируемые достижения, рассмотрим очевидные, с нашей точки зрения, сложности и недостатки. Действительно, параметры ракетного двигателя в принципе позволяют осуществить парциальное окисление метана с выделением большого количества тепла. Это выгодно отличает данный способ от традиционного, при котором имеет место потребление тепла. Однако ракетный двигатель генерирует высокоскоростную струю высокотемпературного газа, которую необходимо затормозить и охладить для дальнейшего использования в процессе каталитического синтеза. Конечно, можно установить котел-утилизатор, паровую турбину и другие дополнительные устройства, однако они достаточно дороги и ухудшают весовые и габаритные характеристики. Кроме вышеназванной, существует также проблема обеспечения высоких параметров в зоне реакции для реализации безсажевого режима и качественного состава синтез-газа с приемлемым соотношением водорода к СО. Для этого необходимо иметь давление в реакторе под 10 МПа что требует установки дожимного газового компрессора и воздушного компрессора на эти же параметры. Оба эти агрегата очень дороги и потребляют большое количество электроэнергии. На фоне всех этих "дополнительных" устройств компактный ракетный двигатель становится малозаметен. Но на этом, к сожалению, все проблемы не исчерпываются. Полученный синтез-газ необходимо охладить для удаления воды и сажи до концентраций, которые допускает используемый катализатор, т.е. практически до 0. Мало того, что при этом теряется столь дорого полученное давление. Кроме этого приходится решать проблему очистки поверхностей охлаждения от сажи. Это лишь малый перечень проблем, которые предстоит решить при создании промышленной технологии по этому принципу. Здесь сознательно не рассматриваются вопросы ресурса работы ракетного двигателя в присутствии восстановительных газов, стойкость материала сопла в этой среде и весь комплекс проблем в химико-технологической части, считая, что все они решаются на должном уровне. По данным научных публикаций ( Б.К.Нефедов и др. «Каталитические процессы переработки природного и попутного нефтяных газов в автомобильные топлива». "Катализ в промышленности", 2003, №3, стр.10-21 ) именно вариант "ракетного" конвертера природного газа в синтез-газ является более капиталоемким (на 5 – 12 %) в расчете на 1000 нм3 метана, чем традиционные конвертеры (паровая конверсия, двухступенчатый "Тандем"). Самым же малозатратным является конвертер природного газа в синтез-газ на основе модифицированного дизеля – он более чем на 80 % дешевле традиционных. Принципиальная возможность этого была предложена в Японии в пятидесятые годы прошлого века, затем проводились отдельные исследования в ГИАП, ИНХС, СИБУР; за рубежом в некоторых европейских странах и Институте нефти и газа в Чикаго США. В Институте высоких температур РАН совместно с ИОХ РАН была создана опытно-промышленная установка "СИНТОП-300" по производству метанола, высокооктанового бензина и диметилового эфира из природного газа и попутного нефтяного газа на базе промышленных агрегатов. Комплексная установка обеспечивает производство ~ 800 л метанола в сутки, создана на базе модифицированного дизельного двигателя и включает в себя полный набор оборудования, средств измерений, диагностики и автоматического управления, характерный для промышленного образца. За рубежом имеется лишь несколько пилотных и демонстрационных проектов для утилизации целлюлозы древесины методом пиролиза в газогенераторе с получением синтетического природного газа метана или синтетической нефти, работающих по указанному ниже принципу (см. диаграмму потоков и таблицу)
Синтез-газ, полученный термическим разложением угля, древесины опилков, природного газа - метана является перспективным сырьем для производства спирта. Синтез-газ представляет собой смесь преимущественно СО и Н2. Синтез-газ, с одной стороны, является ключевым компонентом в промышленности, но с другой стороны - это поток выхлопных газов из, например, Металлургических заводов. Ацетогенные бактерии клостридии, такие как Clostridium autoethanogenum, Clostridium carboxidivorans, Clostridium ljungdahlii и Clostridium ragsdalei используют эту газовую смесь - синтез-газ - в качестве единственного источника углерода и энергии. Типичным продуктом сбраживания синтез-газа бактериями является ацетат. Однако, изменяя состав среды для Clostridia, удалось почти полностью перейти к производству 100-процентного этанола. Таким образом был разработан не только альтернативный субстрат, который не конкурирует с пищевыми субстратами , но также вносит вклад в снижение загрязнения атмосферы СО и СО2. Соответствующие демонстрационные установки компания Коската, ИНЭОС Био и LanzaTech уже находятся в эксплуатации, коммерческий завод в Китае будет завершено 2012 году. Коската используется для генерирования синтез-газа биомассу целлюлозы, которая является комбинацией обоих альтернативных субстратов. Но образование продуктов из синтез-газа не должно быть ограничено этанолом. Для Clostridium ljungdahlii уместно проектировать производство бутанола, для Clostridium autoethanogenum уместно проектировать производство 2,3-бутандиола (диацетила). На настоящий момент также доступна информация о функционирующей пилотной установке по получению этилового спирта из синтез-газа. Она расположена в г. Файетвилль, Арканзас, США и является собственностью компаний «BRI Energy», LLC и Bioengineering Resources. Inc.». Сырьем для получения промежуточного продукта − синтез-газа − служат бытовые и сельскохозяйственные отходы, а также использованные автомобильные покрышки.
Предварительно подготовленный синтез-газ после соответствующего охлаждения (тепло утилизируется на последующих стадиях процесса) и очистки используется для получения био-этанола и других ценных соединений в процессе ферментации бактериями типа Clostridium ljungdahlii. В результате ферментации синтез-газа перерабатывается около 80 % СО и 30−40 % Н2 с образованием этанола, концентрация которого в реакторе достигает 2 % об. Непереработанный газ может являться дополнительным источником энергии или поступать на рециркуляцию. Раствор этанола отбирается из реактора через удерживающий клетки бактерий фильтр и направляется на ректификационную колонну. Ректификация ведется за счет тепла, полученного при охлаждении синтез-газа, кубовой поток возвращается в реактор. Спирт-ректификат обезвоживается с помощью молекулярного сита, давая конечный продукт − безводный этанол. Продуктивность ферментера составляет 40−70 г/л реактора в день.
Рис. 1. Процесс производства этанола из синтез-газа: А − клеточный фильтр на ферментаторе синтез-газа; Б − ректификационная колонна; 1 − сушка биомассы опилок; 2 − пиролиз биомассы опилок и получение синтез-газа состава 1:1; 3 − тепло на ректификацию; 4 − витамины и микроэлементы; 5 − 95 % этанол-ректификат; 6 − 99,5 % этанол. При ценах на электроэнергию и природный газ 0,4 руб/кВт⋅ч и 1,78 руб/м3 соответственно цена получаемого синтез-газа может быть оценена в 0,80 руб/м3 при соотношении CO:H2 1:1. При выходе этанола 0,15 г/г потребленного СО (что достигнуто в лабораторных испытаниях C. carboxydivorans), степени конверсии СО 80 %, H2 30−40 % и продуктивности 50 г этанола/л реактора в день расход синтез-газа составит 0,67 м3/л реактора в день. При этом на выходе будет получаться также непереработанный синтез-газ, обогащенный водородом (соcтав CO + 3H2) в количестве 0,27 м3/л реактора в день. Таким образом, один реактор объемом 1000 литров может производить 50 кг высококачественного этанола в день при затратах на сырье и энергию 10,65 руб. на 1 литр этанола (рис. 1).
Технологический процесс ИНЕОС Био является гибким по отношению к сырью. В биоэтанол и другие возобновляемые источники энергии может быть эффективно преобразован широкий спектр углеродных материалов, в том числе и отходы биомассы. Использование отходов является привлекательным по причине снижения себестоимости производства биоэтанола, а также позволяет перерабатывать некрупные растения, чтобы быть коммерчески привлекательной. Тем не менее, биомасса, как исходное сырье, в равной степени может быть использована для безотходного производства биоэтанола. К ней относят отходы сельского хозяйства, вегетативные и лесные отходы и продукты, энергетические культуры и биогаз. Технологический процесс ИНЕОС Био может в равной мере использовать ископаемое исходное сырье, такое как смешанные бытовые отходы пластмасс, ТБО, изношенных шин, угля и нефтяного кокса, хотя этанол , который производится из ископаемых видов углеродных материалов не квалифицируется как «биоэтанол». Соответствующая предварительная обработка может быть либо расположена удаленно или на месте. Получаемые органические отходы включают в себя: 1. Отходы подготовленые с помощью механических методов, включая; измельченные древесные отходы, торф, солому, бумажные, торговые отходы. 2. Отходы полученные путем механической и биологической очистки (MBT) в том числе производные топлива (RDF) и твердого регенерированного топлива (SRF). 3. Отходы полученные врезультате процесса механической термообработки (MHT), включая уплотненные отходы рафинированного топлива из биомассы (РФБ). Сушка может происходить за счет использования низкопотенциального тепла от процесса газификации или через био-сушку или комбинацией обоих
Стадия газификации обеспечивает процесс гибкостью в отношении используемого исходного сырья. В отличие от традиционных технологий биоэтанола первого поколения, которые используют продовольственные культуры, или технологий целлюлозного брожения , которые могут преобразовать целлюлозу и гемицеллюлозы, а не лигнин, процесс газификации ИНЕОС Био позволяет использовать все виды биомассы, которые будут использоваться для производства биотоплива, в том числе с лигнином. Лигнин представляет собой около 25% по весу биомассы лигноцеллюлозы, но до 50% по запасу энергии. Эта способность эффективно использовать лигнин для производства биоэтанола путем газификации обеспечивает важные преимущества, такие как; (А) более высокие выхода биотоплива из каждой тонны Биомассы, чем это возможно от других технологий, (б) эффективное использование биомассы с низкой стоимостью, таких как отходы, и (в) разделение производства биотоплива из продуктов питания и землепользования. Процесс газификации биомассы опилок является двухступенчатым, используемая технология преобразует подготовленные, высушенные отходы биомассы в синтез-газ, содержащий газообразный оксид углерода (CO), водород (Н2) и газообразный CO2. Окись углерода и водород содержат важную химическую энергию и являются строительными блоками для производства биоэтанола. Исходное сырье различной насыпной плотности, формы и размера частиц, могут быть смешаны друг с другом для того, чтобы оптимизировать скорости подачи и минимизации вовлеченного воздуха..
Горячий синтез-газ готовится и очищается перед введением в бродильный чан ( ферментер ). По мере того как горячий синтез-газ выходит из верхней камеры газогенератора его пропускают через теплообменники рекуперации тепла для извлечения тепла в виде пара высокого давления. Это используется для создания возобновляемых источников энергии как для использования в процессе, так и для экспорта вырабатываемой энергии. После теплообменника регенерации тепла синтез-газ проходит через сухой скруббер, а затем охлаждается водой. Охлажденный, очищенный синтез-газ сжимают, чтобы прокачать его через бродильный чан ( ферментер )...
Стадия ферментации лежит в основе технологии процесса ИНЕОС Био. Синтез-газ вводится в запатентованный процесса ферментации, где встречающиеся в природе бактерии эффективно перерабатывают смесь газов, селективно и быстро производя биоэтанол. Ферментер оборудован мешалкой , чтобы обеспечить необходимую передачу мкжду газом и жидкостью. Процесс сбраживания занимает лишь несколько минут, по сравнению с 1-3 сутками для обычного процесса сбраживания осахаренного зернового сусла и процесса сбраживания гидролизатов целлюлозы. ИНЕОС Био биохимический синтез происходит при низкой температуре и давлении и с высоким выходом и селективностью. Такая высокая производительность в сочетании с устойчивостью к изменениям в составе синтез-газа и общих каталитических ядов, означает меньшее количество стадий процесса, высокую энергетическую эффективность, низкие затраты на производство биоэтанола и привлекательные доходы от инвестиций... Питательные вещества добавляются для обеспечения роста клеток и автоматической регенерации биокатализатора. ИНЕОС Био проприетарная сочетание микроорганизмов, питательных веществ, дизайн и условия процесса производит биоэтанол в промышленных количествах а при коммерчески привлекательной и конкурентоспособной стоимости. Биоэтанола, синтезируют в соответствии со следующими основными реакциями: Углерод и водород в исходном сырье превращаются в этиловый спирт. Комбинирование уравнений (1) - (3) дает: Из уравнения (4), максимальный теоретический выход этанола из биомассы, составляет около 500 литров из тонны сухого беззольного материала. Это значительно выше, чем выход спирта в других целлюлозных процессах ферментации. Одной из причин больших теоретических и практических выходов спирта является способность данной технологии перерабатывать лигнин для производства биоэтанола, пентозы, белки и другие углеродсодержащие фракции биомассы, тогда как другие процессы не могут их использовать. При составлении прогнозов выхода спирта содержание влаги дисконтируются ( вычитается ) из состава исходного сырья. В таблице 2 сравниваются теоретические и практические выходы спирта некоторых целлюлозных технологий. Содержание энергии исходного сырья является определяющим фактором состава синтез-газа и сказывается на производстве этанола. Производство этанола повышается за счет более высокого содержание энергии в исходном сырье. Микроорганизм, используемый в технологии процесса ИНЕОС Bi0 является природным микроорганизмом (т.е. он не является генетически модифицированным). Бактерии эффективно преобразовывают синтез-газ в этиловый спирт и извлекают углерод и необходимую им энергию для деления клеток и обмена веществ непосредственно из синтез-газа. По мере того как бактерия анаэробные бактерии погибают при воздействии кислорода. Бактерии не представляет никакой угрозы для людей, животных или окружающей среды. INEOS Био только должны следовать уровню биологической безопасности 1 процедур при обращении с культурой, которая является самый низкий уровень техники безопасности. Большая часть синтез-газа превращается в биоэтанол. Непреобразованный синтез-газ (отходящий газ) очищается и сжигается для получения дополнительной возобновляемой энергии. Все необходимое тепло и электроэнергия генерируются с помощью встроенного процесса, чтобы удовлетворить все потребности производства в энергии с избытком, а также для использования третьей стороной..
Сброженную жидкость непрерывно экстрагируют, фильтруют, чтобы удалить бактерии и питательные вещества, дистиллируют, а затем очищают с помощью молекулярного сита в безводной биоэтанол, готовый для смешивания и использования в автомобилях. Продукт соответствует стандартам качества дорожного топлива. Пар генерируется путем извлечения тепла от процесса газификации древесных опилок используется для обеспечения требуемая тепловая энергия для установки дистилляции. Вода из дистилляционной колонны, возвращают обратно в бродильный чан. Вода продувки от перегонки обрабатывают на установке по очистке сточных вод.
Возобновляемая энергия вырабатывается двумя способами; В обоих случаях вырабатывается пар высокого давления, которое используется, чтобы крутить паровую турбину для выработки электроэнергии.
В 2012 году группой ученых из Российской Государственной Академии им. И.М. Губкина был проведен обзор научной информации и сформулированы основные проблемы получения этанола из синтез-газа.
Как видно из табл. 1, синтез-газ, получаемый газификацией (пиролизом ) биомассы древесных опилок и ТБО, практически всегда содержит заметные количества углеводородов вследствие неполного окисления органических веществ биомассы. Кроме того, можно отметить повышение содержания монооксида углерода СО и водорода Н2 в синтез-газе при повышении температуры газификации и использовании пара как газифицирующего агента. Как отмечается в термоэкономических исследованиях процессов газификации биомассы, применение пара может быть более выгодно, чем газификация воздухом.
Выводы. Признавая разумность общего мнения о необходимости генетической модификации используемых микроорганизмов в рассмотренных прогнозных исследованиях и обзорах по тематике, необходимо заметить, что проведение процесса ферментации синтез-газа связано с рядом нетривиальных технических проблем, недостаточно освещенных в мировой научной литературе. Во-первых, необходимо предусмотреть более эффективные, чем описанные в литературе, средства доочистки синтез-газа от ароматических соединений и высокодисперсных примесей. Во-вторых, необходимо разработать высокоэффективные средства выделения и очистки целевых продуктов процесса, образуемых в биореакторе в низких концентрациях. В-третьих, необходимо разработать модель, описывающую зависимость производительности биореактора по целевым продуктам от состава сырьевого газа и условий культивирования. Только решение этих технических проблем ферментации позволит эффективно использовать как нативные, так и генетически модифицированные микроорганизмы, способные к переработке компонентов синтез-газа в этанол.
Этиловый спирт возможно синтезировать / получить пиролизным разложением древесины опилок с образованием синтез-газа и его последующей каталитической конверсией в этанол
Метиловый спирт ( метанол ) в промышленности в основном получается из синтез-газа, образующегося в результате конверсии природного газа метана. Реакция проводится при температуре 300-600 °С и давлении 200-250 кгс/см в присутствии окиси цинка и других катализаторов: СО + Н2 -----> CH3OH Получение метилового спирта ( метанола ) из синтез-газа изображено на упрощенной принципиальной схеме
Гомологизация метанола до этанола. Гомологизацией называется реакция, в результате которой органическое соединение превращается в свой гомолог путем внедрения метиленовой группы СН2. В 1940 году впервые была осуществлена катализируемая оксидом кобальта при давлении 600 атм реакция метанола с синтез-газом с образованием в качестве основного продукта этанола:
Применение в качестве катализаторов карбонила кобальта Со2(СО)8 позволило понизить давление реакции до 250 атм, при этом степень превращения метанола в этанол составила 70%, а основной продукт - этанол образовывался с селективностью 40%. Побочными продуктами реакции являются ацетальдегид и эфиры уксусной кислоты. В дальнейшем были предложены более селективные катализаторы на основе соединений кобальта и рутения с добавками фосфиновых лигандов и было установлено, что реакцию можно ускорить с помощью введения промоторов - иодид-ионов. В настоящее время удалось достичь селективности по этанолу 90%. Хотя механизм гомологизации до конца не установлен, можно считать, что он близок к механизму карбонилирования метанола. Изобутиловый спирт применяется для получения изобутилена, в качестве растворителя, а также в качестве сырья для получения некоторых флотореагентов и ускорителей вулканизации в резиновой промышленности. В промышленности изобутиловый спирт получают из окиси углерода СО и водорода Н2 аналогично синтезу метанола. Механизм реакции заключается в протекании следующих превращений:
Дегидратация изобутилового спирта в изобутилен является каталитической реакцией. Отщепление воды от молекул изобутилового спирта происходит при 370 °С и давлении 3-4 ати. Пары спирта пропускают над катализатором - очищенным глиноземом (активной окисью алюминия).. Реакция дегидратации изобутилового спирта в изобутилен может быть выражена следующим уравнением.
Одна из общих технологических схем производства изобутилена дегидратацией изобутилового спирта представлена ниже.
Последующей этерификацией изобутилена этиловым спиртом получают кислородосодержащую добавку к бензину - экологически чистый этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ), имеющий октановое число 112 пунктов (Исследовательский метод).. Этил-трет-бутиловый эфир ЕТВЕ – это продукт синтеза изобутилена с этанолом: Технологическая схема очень проста: компоненты сырья, нагретые в теплообменнике, проходят через реактор, где отводится избыточное тепло (реакция очень экзотермическая) и разделяются в двух колоннах. В первой ректификационной колонне от реакционной смеси отделяется н-бутан и бутилены, идущие затем на алкилирование (изомеризацию), а во второй – сверху готовый ЭТБЭ, а снизу избыток метанола, который возвращается в сырьевую смесь. Катализатором служит ионообменная смола (сульфокатиониты), степень конверсии составляет 94 % (по изобутилену), чистота получаемого ЭТБЭ – 99 %. На 1 тонну ЭТБЭ расходуется 360 кг этанола (100% этилового спирта) и 690 кг 100 %-го изобутилена.  Рис. Схема получения ЭТБЭ: 1 - реактор; 2, 3 - ректификационные колонны; Потоки: I - изобутилен; II - этанол; III - бутан и бутилены; IV - ЭТБЭ; V - рециркулят этанола. Теплота сгорания ЭТБЭ меньше, чем у бензинов, ЭТБЭ используются как высокооктановые добавки к бензинам, повышающие их ДНП и улучшающие распределение октановых чисел по низкокипящим фракциям бензина каталитического риформинга. Оптимальный эффект дает добавка 11 % смеси ЭТБЭ к 89-90 % базового бензина с ОЧи/ОЧи = 85/91, после чего получается бензин АИ-93, однако теплота сгорания его снижается с 42,70 МДж/кг (без добавки) до 41,95 МДж/кг.
Уксусная кислота представляет собой органическое соединение с молекулярной формулой СН3СООН, и является предшественником для изготовления различных других химических веществ, которые служат различные отрасли промышленности конечных пользователей, такие как текстиль, краски, резины, пластмасс и других. Его основные сегменты применения включают изготовление мономера винилацетата (VAM), очищенной терефталевой кислоты (РТА), уксусный ангидрид, и сложноэфирные растворители (этилацетат и бутилацетат). Компетенция производителей уксусной кислоты : BP Plc (Великобритания), Celanese Corporation (США), компания Eastman Chemical Company (США), Daicel Corporation (Япония), Цзянсу Софо (Group) Co. Ltd. (Китай), LyondellBasell Industries NV (Нидерланды), Шаньдун Hualu-Hengsheng Chemical Co. Ltd. (Китай), Shanghai Huayi (Group) Company (Китай), Yankuang Cathay Coal Chemicals Co. Ltd. (Китай), и Kingboard Chemical Holdings Ltd. (Гонконг).Компания Celanese является одним из крупнейших в мире производителей ацетильных продуктов (промежуточных химических веществ, таких как уксусная кислота, практически для всех основных отраслей промышленности); ацетильные промежуточные продукты составляют около 45% от общего объема продаж. Celanese использует процесс карбонилирования метанола (реакцию метанола и монооксида углерода); использованный в реакции катализатор и полученный продукт (уксусная кислота), очищают с помощью дистилляции.
В январе 2013 года, Celanese получил патент США (# 7863489) на прямой и селективный способ получения этанола из уксусной кислоты с использованием катализатора на основе платины / олова. Патент охватывает способ селективного получения этанола с помощью парофазной реакции уксусной кислоты в течение гидрирования на каталитической композиции с образованием этанола. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения реакция уксусной кислоты и водорода над катализатором платина / олово, нанесенным на оксид кремния, графит, силикат кальция или алюмосиликат, селективно производит этанол в паровой фазе при температуре около 250 °С. Себестоимость производствва этилового спирта через уксуную кислоту и качественные преимущества
Цена на уксусную кислоту, уксусный ангидрид, мономер винилацетата в США
Цены на уксусную кислоту, уксусный ангидрид, мономер винилацетата в Европе
Цены на уксусную кислоту, уксусный ангидрид, мономер винилацетата в Азии
Ссылка 2. Диспергирование целлюлозы. Ссылка 3. Технико-экономическое обоснование диспергирования целлюлозы. Ссылка 4. Этанол из целлюлозы. Ссылка 5. Biomass to Liquid – BtL - биотопливо 2го поколения из целлюлозы растений. Ссылка 6. Биотопливо второго поколения из отходов древесины и соломы. Ссылка 8. Формула «волшебного» топлива Сегодня на первый план выходят энергетические растения. Ссылка 9. Синтетический бензин из синтез-газа, полученного из отходов древесины. Ссылка 10. Диметиловый эфир и синтетический бензин из природного газа. Ссылка 11. Методы синтеза углеводородов и их детонационные свойства. Ссылка 12. Почему Датчане жгут российскую солому. Ссылка 13. Этанол из целлюлозы. Ссылка 14. Видео. Бензин из целлюлозы. Томск. Ссылка 15.A CNG компрессор 2 нм3 / час Ссылка 16. Железо восстановленное для производства синтетического бензина купить Ссылка 17. Видео. Free energy from KATE Gen. (www.kategen.com) Ссылка 18. Бензин из опилок Potram. Кемерово Ссылка 19. Плазмотрон своими руками Ссылка 20. Утилизация обводненных нефтешламов, мазута. Воду уже подожгли Ссылка 22. Синтетическое жидкое топливо из биомассы и растительных отходов от компании Еnsyn Ссылка 24. Установка Быстрого Пиролиза (УБП) для торфа. Луховицы. Ссылка 28. Программа расчета вихревой топки для сжигания сырых опилок Ссылка 30. Установки газификации твердого топлива методом пиролиза НПО САЛЮТ
|
Компания Audi представила первый синтетический бензин, полученный без использования нефти.
Одностадийный процесс получения
метана газификацией отходов
переработки древесины Б.Н. Кузнецов, М.Л. Щипко
Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск
Сибирский федеральный университет, Красноярск
Газификация отходов древесины методом пиролиза и сбраживания полученного синтез-газа бактериями Clostridium carboxidivorans в этанол
Производство бутанола из этанола на катализаторе Обычное производство БУТИЛОВЫХ СПИРТОВ осуществляется методом гидроформилирования ( оксосинтеза) пропилена и синтез-газа ( смеси окиси углерода и водорода) на кобальтсодержащем катализаторе с получением масляных альдегидов. Затем из полученной смеси выделяют катализаторный комплекс на стадиях декобалътизации, отгонки и регенерации, а альдегиды подвергают гидрированию до бутанолов и затем ректификацией получают товарные нормальный бутанол и изобутанолы В качестве сырья обычно используют нефть. Однако в 2004 году цены на сырую нефть превысили 50 долларов за баррель, и повышающиеся цены на пропилен, являющийся сырьем, привели к тому, что стоимость производства высокомолекулярных спиртов возросла, а его прибыльность упала. В отношении синтеза 1-бутанола из этанола есть публикации, касающиеся Целью настоящего изобретения является обеспечение способа получения высокомолекулярных спиртов с четным числом атомов углерода, например 1-бутанола, гексанола, октанола, деканола и их смесей, с помощью экологически чистых и эффективных процессов из этилового спирта как сырья. Стоимость производства этанола ниже международных цен на сырую нефть. Следовательно, Из первичных спиртов можно получать высокомолекулярные углеводороды можно через промежуточное образование кетонов. Процесс можно осуществлять непосредственно в одну ступень, пропуская первичный спирт с водяным паром при 400-500 гр. Цельсия над некоторым катализатором. Наиболее пригоден для этой цели цинк-хромовый катализатор, аналогичный применяемость в синтезе метанола. Эта сложная реакция протекает довольно гладко и для высокомолекулярные спиртов
|
На главную страницу
video
video
нитроцеллюлоза
Усс стал губернатором и сдал лес Китаю
видео
Мария Давыденко: хочется взяться за вилы
Лес в России стремительно редел, но "деревья" по-прежнему голосовали за "топор", т.к. думали, что "топор" - это один из них.
Матвиенко увеличила сроки бесконтрольной вырубки леса в России ещё на пол-года 
The New York Times (США): неуемные китайцы вывозят все больше леса, приводя в ярость американских партнеров
обычное дело
video
Профессор РАН. Доктор физико-математических наук Людмила Фионова
пора с этими путинскими реформами кончать
легко
про этот беспредел на Территориях опережающего разворовывания ТОР не расскажут по центральным каналам
видео от Михалкова
видео
видео
профессор МГИМО Касатонов о национализации Центрального Банка.
Видео
Патент: Синтез бутанола из этанола при контактировании с фосфатами кальция при t=0,4 сек и Т=260'С
Бутанол как топливо в автомобильном двигателе. Перепрофилирование спиртового завода в бутанольный.
Химизм ацетоно-бутилового брожения
Производство этилового спирта из природного газа метана или синтез-газа , полученного методом пиролиза опилок
Газификация целлюлозы методом пиролиза для получения синтез-газа и бионефти 
Этиленгликоль, полученный дегидратацией этилового спирта 
ссылка
Производство топливного спирта методом пиролиза древесных отходов
видео
Сущность их метода получения синтетического бензина из целлюлозы древесины состоит в следующем.
Горелка на воде
Таким образом, из целлюлозы древесины удается получить бензиновую фракцию с выходом до 90%, а выход сухого газа (C1-С3) составлял 8,5%. По данной технологии получается на порядки меньше экологически вредных выбросов, при этом в составе выбросов отсутствуют такие ядовитые компоненты, как бензол, дурол и изодурол. Эти результаты имеют важное экологическое значение, принимая во внимание тот факт, что тенденции изменения требований к топливу для карбюраторных двигателей характеризуются ограничением допустимого содержания в них ароматических углеводородов. Безусловным преимуществом данной технологии изготовления синтетического бензина из целлюлозы через синтез-газ является ее низкая металлоемкость и ресурсоемкость в сравнении с технологией сбраживания целлюлозных гидрализатов для получения этанола или бутанола как моторного топлива. 
без промежуточного выделения ДМЭ, позволяющая осуществлять синтез бензина в проточно-циркуляционном режиме работы двухмодульного реакционного узла. Технология производства катализаторов прямого (одностадийного) синтеза ДМЭ из синтез-газа апробирована 
Ссылка
е-бензин (e-benzin) представляет собой стопроцентный изооктан с показателем RON 100. Синтетическое горючее не содержит серы и бензола, за счет чего горит «чисто», обеспечивая высокий КПД автомобильного двигателя. Источником производства е-бензина служит возобновляемое сырье – биомасса, из которой выпускают изобутилен . Далее из изобутилена получают изооктан. «В перспективе для производства синтетического е-бензина потребуются только вода, водород, двуокись углерода и солнечный свет», – уточнили в компании. Предполагается, что серийное производство горючего начнется в 2016 году. 
Ссылка
по технологии от компании Coskata
катализаторов MgO,
цеолита (ZSM-5),
при проведении конверсии этилового спирта в бутанол
