Получение жидкого моторного топлива

Метанол. Производство одного из заменителей бензина — метанола бы­ло рассмотрено ранее при описании процесса пиролиза. Метанол отличается от бензина высокой детонационной стойкостью. Его октановое число достига­ет 87-94 единицы, что позволяет увеличить степень сжатия в двигателе до 12-14. Однако теплота сгорания значительно ниже, поэтому увеличивается рас­ход такого топлива. С учетом других эксплуатационных характеристик при­менение метанола способствует повышению эффективности двигателя по сравнению с бензиновым топливом на 10-11%.

Газификация. Продукты термической газификации биомассы могут быть подвергнуты дальнейшей переработке с целью синтеза жидких углеводородов, которые являются основными компонентами при получении моторного топ­лива. Общая схема такой переработки биомассы, разработанная специалиста­ми российского института ИГИ, изображена на рис. 3.13.

Растительные масла. Важным возобновляемым резервом для замены неф­тепродуктов, применяемых в качестве моторного топлива, могут сЛУ^жить масла, получаемые из семян растений. О масштабах современного произвОД^ства расти­тельных масел свидетельствуют данные, приведенные в таблице 3

Таблица 3

Масличная культура	Мировое произ­водство, 10^бт	Высшая теплота сгорания, МДж/кг	Общая цена, долл./т
Кокосовый орех	2,6	38,8
Семена хлопка	2,9	39,3
Земляной орех	3,3	39,7
Пальма	3,8	39,2
Семена рапса	3,7	39,7
Соевые бобы	13,2	39,4
Подсолнечник	4,6	39,6

К другим ценным масличным культурам можно отнести кунжут и льня­ное семя.

Современные технологии извлечения масла основаны на механ! (прессование с подогревом) и химическом (экстракция растворами) процессах. После двукратного прессования в отжимках остается до 5% масла, экстракция позволяет удалить до 99%. Энергетический баланс при выработке раститель­ного масла положительный. Только 26% от энергии, которая содержится в масле, расходуется на выращивание растений и переработку. Основным не­достатком растительных масел по сравнению с дизельным топливом является их высокая вязкость, затрудняющая распыление при вводе в циЛ^индР двигате­ля. Возможно также засорение топливных линий.

3.2.4. Переработка твердых бытовых отходов

Складирование на полигонах. В настоящее время существует несколько методов переработки твердых бытовых отходов (ТБО), образующихся в горо­дах. Наиболее простой из них — вывоз ТБО на специально отведенные площадки — свалки и полигоны для захоронения на 30-50 лет. На свалках из-за антисанитарии, загрязнения почвы и подземных вод, окружающего воздуха солями тяжелых металлов, газами, выделяющимися при разложении, создают­ся условия, опасные для окружающей среды и проживающих в этих районах людей. Такой способ избавления от отходов не является прогрессивным. Од­нако и со свалок можно воспользоваться полезными продуктами.

Внутри многометровой толщи мусора, представляющей техногенное гео­логическое образование, протекают самопроизвольные микробиологические процессы. Так как они ведутся без активного доступа кислорода, то в них разви­ваются метангенерирующие анаэробные бактерии, а биомасса разлагается на биогаз и диоксид углерода. В этих условиях из 1 т ТБО выделяется 200-300 мЗ биогаза. Подсчитано, что на земле со свалок ежегодно выделяется 30-70 млн т биогаза. Многие страны закрывают подобные полигоны и собирают самопроиз­вольно генерируемый биогаз. Схема системы сбора, переработки и транспорти­ровки биогаза со свалки изображена на рис. 3.14.

Получаемый биогаз служит топливом в автомобилях, убирающих мусор, либо поступает в установки, где проходит обработку водяным паром и катали­тическое гидрирование. Образующаяся широкая фракция служит основой для синтеза метанола, бензина или дизельного топлива.

Инсинерация. В странах Запада и бывшего СССР утилизация ТБО осу­ществляется на мусоросжигающих заводах с получением горячей воды и пара. Однако мусоросжигающая технология оказалась убыточной из-за жестких со­временных требований к экологии. Затраты на газоочистку чрезвычайно вы­соки, поэтому, например, в США несколько десятков таких заводов были за­крыты. Заводы Минска, Алма-Аты. Баку, Тбилиси, Санкт-Петербурга, Москвы оказались нерентабельными. На них требуется устанавливать дорогостоящую систему газоочистки.

В последнее время инсинерация ТБО была значительно усовершенство­вана в части управления процессом таким образом, чтобы образующиеся при сжигании соединения — диоксины -- разлагались и не попадали в окружаю­щую атмосферу.

Дата добавления: 2015-11-26