Bewertung der Umweltfreundlichkeit der Verbrennung organischer Brennstoffe durch Unternehmen des Brennstoff- und Energiekomplexes. Verwendung nachhaltiger Brennstoffe

Das moderne Leben ist ohne den Einsatz von Verbrennungsmotoren nicht möglich. Eine Person verwendet solche Motoren bei beruflichen Aktivitäten und im Alltag. Leider bringen sie nicht nur Gutes mit sich. Motorabgase von 700 Millionen Autos, Zehntausenden von Schiffen, Flugzeugen, Diesellokomotiven und stationären Anlagen aller Art machen 40 % der weltweiten Luftverschmutzung mit Schadstoffen aus

In Russland beliefen sich 1998 die Emissionen von Schadstoffen in die Atmosphäre durch alle Fahrzeuge auf 13,2 Millionen Tonnen, einschließlich mit dem Auto mehr als 11,8 Millionen Tonnen, laut Umweltschützern der Großteil (80 Prozent) Schadstoffe von Fahrzeugen auf dem Territorium geworfen Siedlungen. In mehr als 180 Städten überschreitet die atmosphärische Luftverschmutzung (aus allen Quellen) die maximal zulässigen Konzentrationen. IN letzten Jahren die maximalen einmaligen Konzentrationen überstiegen 10 MPC in 66 Städten. In 89 Städten wird die Luftverschmutzung als hoch und sehr hoch bezeichnet.

Parkplatz Russische Föderation zum 1. Januar 1999 belief er sich auf 24,5 Millionen Stück. Darunter 18,8 Millionen Autos, 4,4 Millionen Lastwagen, etwa 7.000.000 spezielle Maschinen und mehr als 620.000 Busse.

Im Allgemeinen bemerken Experten niedriges Niveau Umweltleistung Parkplatz Russland. Die überwiegende Mehrheit der Autos ist für die Einhaltung der Anforderungen der UNECE-Regelungen zertifiziert, die in Europa bis 1992 in Kraft waren. Durchschnittsalter des russischen Parkplatzes überschreitet 10 Jahre. Bis zu 10 Prozent der Fahrzeuge sind über 20 Jahre alt und überhaupt nicht umweltzertifiziert. Massenzulassung zu Binnenmarkt Autos, die die Euro-1-Anforderungen erfüllen, und Lastwagen, die die Anforderungen von Euro-2 erfüllen, ist frühestens 2002 zu erwarten.

Verwendungszweck Katalysatoren ist sehr begrenzt und kann die Umweltleistung von Autos nicht schnell verbessern Fahrzeug. Die Hauptgründe dafür sind wie folgt: nicht entwickelt Rechtliche Rahmenbedingungen Kontrolle; es gibt keine behördlichen Anforderungen für solche Fahrzeuge; Es gibt keine modernen Steuergeräte, und vor allem ist das Problem der universellen garantierten Versorgung von Fahrzeugen mit bleifreiem Benzin nicht gelöst.

Die EU hat beschlossen, bis 2020 10 % der Fahrzeuge auf Biokraftstoff umzustellen. Die EU hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2020 10 % ihrer Fahrzeuge auf Biokraftstoff umzustellen. Diese Entscheidung wurde bei einem Treffen in Brüssel von den Energieministern aus 27 EU-Ländern gebilligt. „Bis 2020 müssen in jedem EU-Land mindestens 10 % des Kraftstoffverbrauchs von Fahrzeugen Biokraftstoffe sein“, heißt es in einer Resolution des EU-Rates für Energie und Verkehr. Wir sprechen von Kraftstoffarten wie Alkoholen und Methan, die aus Biomasse hergestellt werden. Die Entschließung betont die Notwendigkeit gesamteuropäischer Maßnahmen zur Verbesserung der Effizienz der Technologien zur Herstellung dieses Kraftstoffs und zur Verbesserung seiner kommerziellen Möglichkeiten. Derzeit sind in Europa hergestellte Biokraftstoffe im Durchschnitt 15-20 teurer als herkömmliche.

Darüber hinaus forderten die Minister einen Anteil erneuerbarer Energien von 20 % am europäischen Energieverbrauch bis 2020, gegenüber 7 % heute. Diese Vereinbarung ist jedoch unverbindlich. Großbritannien, Frankreich und Finnland sprachen sich gegen die Einführung einer strikten Verpflichtung für alle EU-Staaten zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen aus. Unterdessen kündigte die britische Regierung bereits 2005 ihre Absicht an, neue Regeln einzuführen, wonach ab 2010 im Land verkaufter Benzin- und Dieselkraftstoff zu 5% aus Pflanzen bestehen muss - Biokraftstoffen. Biokraftstoffe machen derzeit 2 % aller im Vereinigten Königreich verkauften Kraftstoffe aus. Ethanol aus brasilianischem Zuckerrohr wird Benzin zugesetzt, Rapsöl und verarbeitete Pflanzenöle werden Diesel zugesetzt. Dieses Kraftstoffgemisch, das 5 % Biokraftstoff enthält, kann in allen Autos verwendet werden, dazu müssen sie nicht modifiziert werden. Einige Automodelle, darunter Saab 9-5 und Ford Focus, für den Gebrauch angepasst Kraftstoffgemisch, das zu 80 % aus Biokraftstoffen besteht.

Biodiesel ist ein Kraftstoff, der aus Pflanzenöl durch dessen chemische Umwandlung im sogenannten Umesterungsprozess gewonnen wird. In Europa wird es aus Sonnenblumen- und Rapsöl hergestellt, in den USA aus Soja oder verschiedenen Rapsölen. los chemische ReaktionÖle mit Alkohol, hauptsächlich Methylalkohol, um die Viskosität zu verringern und das Öl zu verfeinern. Dieser chemische Prozess erzeugt ein einheitliches, stabiles und Qualitätsprodukt: EMVH (Pflanzenölmethylester), seine Eigenschaften sind nah Dieselöle. Vorteile von Biodiesel:

• 1. Biodiesel ist die erneuerbare Energielösung, die Öl ersetzt
• 2. Die Verwendung von Biodiesel erfordert keine Änderung der kinematischen Kette, nur je nach Modell, Alter des Autos - ein Kraftstofffilter ist eingebaut.
• 3. Biodiesel hilft, die Erwärmung unseres Planeten durch den erhöhten Gehalt an Kohlendioxid und Schwefel in der Atmosphäre zu verhindern: Im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren erhöht er den CO2-Anteil in der Atmosphäre nicht. Tatsächlich muss die Anlage während des Lebenszyklus die Menge an Kohlendioxid absorbieren, die der Menge an Emissionen während des Betriebs des Motors entspricht.
• 4. Biodiesel wird bereits recht häufig dem an Tankstellen in Europa verkauften Dieselkraftstoff zugesetzt, aber sein Gehalt ist noch nicht hoch und unterscheidet sich in verschiedene Länder. In Frankreich beträgt der Anteil beispielsweise etwa 1,5 %. Je nach Wunsch sind auch andere Verhältnisse möglich.
• 5. Ungiftig und vollständig biologisch abbaubar, entspricht es der europäischen Norm EN 14214.

Hauptanwärter auf den Titel "Kraftstoff der Zukunft" - Wasserstoff, deren Reserven praktisch unbegrenzt sind, im Motor, und der Verbrennungsprozess im Motor zeichnet sich durch hohe Energie- und Umweltfreundlichkeit aus. Durch verschiedene thermochemische, biochemische oder elektrochemische Verfahren kann Wasserstoff umweltschonend hergestellt werden saubere Energie Sonne. In unserem Land und im Ausland wurden bereits Versuchsfahrzeuge geschaffen, die Wasserstoff in flüssiger Form oder als Teil fester Metallhydrate als Hauptbrennstoff oder gemischt mit Benzin verwenden.

Vorteile von Wasserstoff Autokraftstoff sind unbestritten. Sein Heizwert ist dreimal höher als der von Benzin, und die Verbrennungsprodukte enthalten eine harmlose Komponente - Wasserdampf. Vor mehr als einem halben Jahrhundert wurde es von Professor A. Orlin von der Moskauer Höheren Technischen Schule zum ersten Mal entwickelt und auf den Markt gebracht Vergasermotor auf Wasserstoff.

Jetzt ist der Produktionsbedarf an Wasserstoff, der für die Herstellung von Ammoniak, Methylalkohol und Kunststoffen benötigt wird, sehr gering.

Die Verwendung von Wasserstoff als Kraftstoff für Motoren erfordert eine deutliche Steigerung seiner Produktion. Dies ist eines der Haupthindernisse für die weit verbreitete Verwendung von Wasserstoff als Antriebskraftstoff.

Die einzige Ausnahme ist elektrisch Auto Motor. Die Arbeit an seiner Gründung wird von den größten Automobilunternehmen der Welt durchgeführt, vor allem von Japan.

Die Stromquelle in Elektrofahrzeugen sind Bleibatterien. Ohne Aufladen bieten solche Autos eine Reichweite von bis zu 50-60 km ( maximale Geschwindigkeit 70 km/h, Tragfähigkeit 500 kg), wodurch sie als Taxi oder für den technologischen Transport von Kleinsendungen innerhalb der Stadt eingesetzt werden können, Massenproduktion und der Einsatz von Elektrofahrzeugen erfordert die Schaffung von Batterieladestationen, die alle notwendigen technischen und wirtschaftlichen Anforderungen erfüllen.

Experten glauben, dass Batterien die energieeffizienteste und hocheffizienteste Energiequelle für Elektrofahrzeuge sind. Brennstoffzellen. Solche Elemente haben viele Vorteile, vor allem einen hohen Wirkungsgrad, der in realen Installationen 60-70% erreicht; Sie müssen nicht wie Batterien aufgeladen werden, es reicht aus, um die Reagenzienvorräte wieder aufzufüllen. Am vielversprechendsten ist ein elektrochemischer Wasserstoff-Luft-Generator (ECG), bei dem das Reaktionsprodukt bei der Erzeugung elektrischer Energie chemisch ist reines Wasser. Hauptnachteil EKG ist heute ein hoher Kostenfaktor.

Die Orangenhaine von Valencia könnten bald zu einem Kraftstofflieferanten für spanische Autos werden. Die neue Technologie wird es ermöglichen, Biokraftstoffe aus Fruchtschalen herzustellen. Mit Zitrusfrüchten gefüllte Autos belasten die Umwelt nicht.

Die Menschheit ist zu langsam, versteht aber immer noch, dass es notwendig ist, den materiellen Konsum an den richtigen Platz neben anderen Quellen der persönlichen Identität zu stellen, wie z. B. immateriellen Werten wie Familie, Freundschaft, Kommunikation mit anderen Menschen, Selbstentwicklung; dass man endlich im Einklang mit den Möglichkeiten der Erde leben sollte.

Die Lösung dieser besonderen Aufgabe entscheidet maßgeblich darüber, ob wir die Biosphäre der Erde erhalten.

Es wäre schön, wenn sich die Menschen an das Gehen und Radfahren gewöhnen würden. Meiner Meinung nach, öffentliche Verkehrsmittel sollte so sein, dass die Leute es öfter benutzen wollen, und nicht eigene Autos. Denn die Verkehrszunahme schadet der unschätzbar wertvollen Gesundheit von Mensch und Umwelt enorm. Ich möchte einige LKW-Routen ändern, um die Umweltsituation etwas zu verbessern. Autoabgase sind eine echte Katastrophe. Also lasst uns Sorge tragen und unseren Planeten als das Kostbarste, was wir haben, schützen – das Leben!

Gas Abfall Umgebungsbenzin

Über die Wirkung auf das Luftbecken bei der Verbrennung verschiedene Sorten Brennstoffe, kann anhand der Schadstoffemissionen für 1 Stunde Betrieb des Kraftwerks mit beurteilt werden vorhandene Kapazität 1 Million kW (Tabelle 2.2.).

Russland verfügt über einzigartige Reserven an organischem Brennstoff, aber die Strategie für seine Nutzung berücksichtigt noch immer keine Umweltaspekte. Die Kraftstoffkosten stehen in keinem Zusammenhang mit der Verbrauchereffizienz und werden normalerweise durch die Produktions- und Transportkosten ohne Reflexion bestimmt Umweltqualitäten Kraftstoff.

Die meisten thermischen Kohlen und Heizöle sind von schlechter Qualität. Fast alles flüssigen Brennstoff Es ist ein Heizöl mit hohem Schwefelgehalt. Feste Brennstoffe sind vielfältig in ihrer Zusammensetzung. Auf dem europäischen Territorium des Landes überwiegen schwefelreiche Kohlen der Lagerstätten Podmoskovnoe und Pechersk; in Sibirien und im Fernen Osten - feuchte und schwefelarme Braunkohlen des Kansk-Achinsk-Beckens und Kohle des Kuznetsk.

Tabelle 2.2. Charakteristische TPP-Emissionen

G - Brennwert des Brennstoffs, MJ/kg; A - Aschegehalt; S - Schwefelgehalt, %.

Einige Eigenschaften der gebräuchlichsten Energiebrennstoffe sind in der Tabelle angegeben. 2.3. Viele Wärmekraftwerke erhalten Kohle mit einem höheren Aschegehalt und einem niedrigeren Heizwert, als es die in der Tabelle angegebenen regulatorischen Daten vorsehen. 2.3.

Tabelle 2.3. Eigenschaften der gängigsten Kraftstoffe.

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KRAFTSTOFFARTEN. KRAFTSTOFFKLASSIFIZIERUNG

Nach der Definition von D. I. Mendeleev ist „Brennstoff eine brennbare Substanz, die absichtlich verbrannt wird, um Wärme zu erzeugen.“

Derzeit umfasst der Begriff „Brennstoff“ alle Materialien, die als Energiequelle dienen (z. B. Kernbrennstoff).

Kraftstoff nach Herkunft ist unterteilt in:

Natürliche Brennstoffe (Kohle, Torf, Öl, Ölschiefer, Holz etc.)

Künstlicher Brennstoff (Kraftstoff, Generatorgas, Koks, Briketts usw.).

Es wird nach seinem Aggregatzustand in feste, flüssige und gasförmige Brennstoffe und nach seinem Verwendungszweck in Energie, Technik und Haushalt eingeteilt. Die höchsten Anforderungen gelten für Energiebrennstoffe, während die Mindestanforderungen für Haushaltsbrennstoffe gelten.

Festbrennstoff - Holz- und Pflanzenmasse, Torf, Schiefer, Braunkohle, Kohle.

Flüssiger Brennstoff - Produkte der Ölraffination (Heizöl).

Gasförmiger Brennstoff - Erdgas; Gas, das bei der Ölraffination entsteht, sowie Biogas.

Kernbrennstoff - spaltbare (radioaktive) Stoffe (Uran, Plutonium).

Fossiler Brennstoff, d.h. Kohle, Öl, Erdgas machen den Großteil des gesamten Energieverbrauchs aus. Die Bildung organischer Brennstoffe ist das Ergebnis jahrhundertelanger thermischer, mechanischer und biologischer Einflüsse auf die in allen geologischen Formationen abgelagerten Reste von Flora und Fauna. Alle diese Kraftstoffe basieren auf Kohlenstoff und Energie wird aus ihnen hauptsächlich durch die Bildung von Kohlendioxid freigesetzt.

FESTER KRAFTSTOFF. HAUPTMERKMALE

fester Brennstoff . Fossile feste Brennstoffe (mit Ausnahme von Schiefer) sind ein Produkt der Zersetzung der organischen Substanz von Pflanzen. Der jüngste von ihnen - Torf - ist eine dichte Masse , aus den verrotteten Überresten von Sumpfpflanzen gebildet. Das nächste „Alter“ sind Braunkohlen - eine erdige oder schwarze homogene Masse, die bei längerer Lagerung an der Luft teilweise oxidiert („verwittert“) und zu Pulver zerbröckelt. Dann kommen Kohlen, die in der Regel eine erhöhte Festigkeit und eine geringere Porosität aufweisen. Die organische Masse der ältesten von ihnen - Anthrazit - hat die größten Veränderungen erfahren und besteht zu 93% aus Kohlenstoff. Anthrazit hat eine hohe Härte.

Die geologischen Kohlereserven der Welt, ausgedrückt in Standardbrennstoff, werden auf 14.000 Milliarden Tonnen geschätzt, von denen die Hälfte zuverlässig ist (Asien - 63 %, Amerika - 27 %). Die Vereinigten Staaten und Russland haben die größten Kohlereserven. Bedeutende Reserven sind in Deutschland, England, China, der Ukraine und Kasachstan verfügbar.

Die gesamte Kohlemenge kann als Würfel mit einer Seite von 21 km dargestellt werden, aus dem jährlich ein „Würfel“ mit einer Seite von 1,8 km von einer Person entnommen wird. Bei dieser Verbrauchsrate hält Kohle etwa 1000 Jahre. Aber Kohle ist ein schwerer, unbequemer Brennstoff, der viele mineralische Verunreinigungen enthält, was seine Verwendung erschwert. Seine Reserven sind äußerst ungleich verteilt. Die bekanntesten Kohlevorkommen: Donbass (Kohlereserven 128 Milliarden Tonnen), Petschora (210 Milliarden Tonnen), Karaganda (50 Milliarden Tonnen), Ekibastuz (10 Milliarden Tonnen), Kusnezk (600 Milliarden Tonnen) , Kansk-Achinsk (600 Milliarden Tonnen ). Becken von Irkutsk (70 Milliarden Tonnen). Die weltweit größten Kohlevorkommen sind Tungusskoye (2300 Milliarden Tonnen – mehr als 15 % der Weltreserven) und Lenskoye (1800 Milliarden Tonnen – fast 13 % der Weltreserven).

Der Kohlebergbau erfolgt im Grubenverfahren (ab einer Tiefe von Hunderten von Metern bis zu mehreren Kilometern) oder in Form des Tagebaus. Bereits in der Phase des Kohlebergbaus und des Transports Hi-Tech können Sie eine Reduzierung der Transportverluste erreichen. Verringerung des Aschegehalts und des Feuchtigkeitsgehalts von verschiffter Kohle.

Erneuerbarer Festbrennstoff ist Holz. Sein Anteil an der Energiebilanz der Welt ist heute extrem gering, aber in einigen Regionen wird Holz (und häufiger dessen Abfall) auch als Brennstoff verwendet.

Als fester Brennstoff können auch Briketts verwendet werden - eine mechanische Mischung aus Kohle und Torffeinstoffen mit Bindemitteln (Bitumen usw.), die in speziellen Pressen unter Druck bis zu 100 MPa komprimiert wird.

FLÜSSIGEN BRENNSTOFF. HAUPTMERKMALE

Flüssigen Brennstoff. Fast alle flüssigen Kraftstoffe werden noch immer durch Raffination von Öl gewonnen. Öl, ein flüssiger fossiler Brennstoff, ist eine braune Flüssigkeit, die gasförmige und flüchtige Kohlenwasserstoffe in Lösung enthält. Es hat einen eigentümlichen harzigen Geruch. Bei der Destillation von Öl werden eine Reihe von Produkten gewonnen, die von Bedeutung sind technische Bedeutung: Benzin, Kerosin, Schmieröle, sowie Vaseline, die in der Medizin und Parfümerie verwendet wird.

Rohöl wird auf 300-370 °C erhitzt, danach werden die entstehenden Dämpfe in Fraktionen dispergiert, die bei unterschiedlichen Temperaturen tª kondensieren: Flüssiggas (ca. 1 % Ausbeute), Benzin (ca. 15 %, tª=30 - 180 °C) . Kerosin (ca. 17%, tª=120 - 135°С), Diesel (ca. 18%, tª=180 - 350°С). Der flüssige Rückstand mit einem Siedebeginn von 330-350°C wird Heizöl genannt. Heizöl ist wie Motorkraftstoff ein komplexes Gemisch aus Kohlenwasserstoffen, die hauptsächlich aus Kohlenstoff (84–86 %) und Wasserstoff (10–12 %) bestehen.

Heizöl, das aus Öl aus einer Reihe von Feldern gewonnen wird, kann viel Schwefel enthalten (bis zu 4,3 %), was den Schutz der Ausrüstung erheblich erschwert und Umfeld wenn es verbrannt ist.

Der Aschegehalt von Heizöl sollte 0,14 % und der Wassergehalt 1,5 % nicht überschreiten. Die Zusammensetzung der Asche umfasst Verbindungen von Vanadium, Nickel, Eisen und anderen Metallen, daher wird sie häufig als Rohstoff zur Gewinnung von beispielsweise Vanadium verwendet.

In Kesseln von Kesselhäusern und Kraftwerken wird üblicherweise Heizöl verbrannt, in Hausheizungsanlagen - Haushaltsheizöl (eine Mischung aus mittleren Fraktionen).

Die weltweiten geologischen Ölreserven werden auf 200 Milliarden Tonnen geschätzt, davon 53 Milliarden Tonnen. bilden verlässliche Reserven. Mehr als die Hälfte aller nachgewiesenen Ölreserven befinden sich in den Ländern des Mittleren und Nahen Ostens. In den Ländern Westeuropas, wo es hoch entwickelte Industrien gibt, konzentrieren sich relativ kleine Ölreserven. Die erkundeten Ölreserven nehmen ständig zu. Die Zunahme erfolgt hauptsächlich aufgrund der Meeresschelfs. Daher sind alle in der Literatur verfügbaren Schätzungen der Ölreserven bedingt und charakterisieren nur eine Größenordnung.

Die gesamten Ölreserven der Welt sind geringer als die Kohlereserven. Aber Öl ist ein besser nutzbarer Brennstoff. Vor allem in überarbeiteter Form. Nach dem Aufsteigen durch das Bohrloch wird das Öl hauptsächlich über Ölpipelines, Eisenbahnen oder Tanker zu den Verbrauchern transportiert. Daher hat die Transportkomponente einen erheblichen Anteil an den Ölkosten.

KRAFTSTOFFGAS. HAUPTMERKMALE

gasförmiger Brennstoff. Zu den gasförmigen Brennstoffen gehört vor allem Erdgas. Dies sind Gas aus reinen Gasfeldern, Begleitgas aus Ölfeldern, Gas aus Kondensatfeldern, Grubengas etc. Sein Hauptbestandteil ist Methan CH 4; enthält aber auch Gas aus verschiedenen Feldern Kleinmengen Stickstoff N 2 , höhere Kohlenwasserstoffe СnНm , Kohlendioxid CO 2 . Bei der Gewinnung von Erdgas wird es von Schwefelverbindungen gereinigt, einige davon (hauptsächlich Schwefelwasserstoff) können jedoch zurückbleiben.

Bei der Erdölförderung wird das sogenannte Begleitgas freigesetzt, das weniger Methan als Erdgas, aber mehr höhere Kohlenwasserstoffe enthält und daher bei der Verbrennung mehr Wärme freisetzt.

In der Industrie und vor allem im Alltag ist Flüssiggas weit verbreitet, das bei der Primärverarbeitung von Erdöl gewonnen und damit verbunden wird Ölgase. Sie produzieren technisches Propan (mindestens 93 % C 3 H 8 + C 3 H 6), technisches Butan (mindestens 93 % C 4 H 10 + C 4 H 8) und Mischungen davon.

Die geologischen Weltgasreserven werden auf 140-170 Billionen m³ geschätzt.

Erdgas befindet sich in Lagerstätten, die "Kuppeln" einer wasserdichten Schicht (Tontyp) sind, unter denen Gas, das hauptsächlich aus Methan CH 4 besteht, in einem porösen Medium (Sandstein) unter Druck steht. Am Ausgang des Bohrlochs wird das Gas von Sandsuspension, Kondensattropfen und anderen Einschlüssen gereinigt und der Hauptgasleitung mit einem Durchmesser von 0,5 - 1,5 m und einer Länge von mehreren tausend Kilometern zugeführt. Der Gasdruck in der Gasleitung wird mit Kompressoren, die alle 100-150 m installiert sind, auf 5 MPa gehalten, wobei die Kompressoren rotieren Gasturbinen Benzin verbrauchen. Gesamtverbrauch Gas zur Aufrechterhaltung des Drucks in der Gasleitung beträgt 10-12% der gesamten gepumpten. Also transportieren gasförmiger Brennstoff sehr energieintensiv.

In letzter Zeit an mehreren Stellen alles größere Anwendung findet Biogas - ein Produkt der anaeroben Fermentation (Fermentation) von organischen Abfällen (Gülle, Pflanzenreste, Müll, Abwasser usw.). In China werden bereits mehr als eine Million Biogasfabriken mit einer Vielzahl von Abfällen betrieben (laut UNESCO bis zu 7 Millionen). In Japan sind Biogasquellen Deponien mit vorsortiertem Hausmüll. "Fabrik", mit einer Kapazität von bis zu 10-20 m³ Gas pro Tag. Liefert Brennstoff für ein kleines Kraftwerk mit einer Leistung von 716 kW.

Die anaerobe Vergärung von Abfällen aus großen Tierhaltungsbetrieben ermöglicht die Lösung des äußerst akuten Problems der Umweltverschmutzung durch flüssige Abfälle, indem sie in Biogas (ca. 1 Kubikmeter pro Tag pro Rindereinheit) und hochwertige Düngemittel umgewandelt werden.

Ein sehr vielversprechender Brennstofftyp, der im Vergleich zu Öl die dreifache spezifische Energieintensität hat, ist Wasserstoff, wissenschaftliche und experimentelle Arbeit, um wirtschaftliche Wege der industriellen Umwandlung zu finden, die derzeit sowohl in unserem Land als auch im Ausland aktiv durchgeführt werden. Wasserstoffreserven sind unerschöpflich und keiner Region der Erde zugeordnet. Wasserstoff rein gebundener Zustand enthalten in Wassermolekülen (H 2 O). Bei der Verbrennung entsteht Wasser, das die Umwelt nicht belastet. Wasserstoff wird bequem gespeichert, über Pipelines verteilt und kostengünstig transportiert.

Referenzinformationen

Die Produktion von umweltfreundlichem Benzin, das immer strengere Standards erfüllt, erfordert große Investitionen in die Modernisierung bestehender Isomerisierungsanlagen und den Bau neuer Anlagen für die Produktion von Automobilkomponenten.

Relevanz von Benzinisomerisierungsanlagen. Umweltfreundliches Benzin. Ökologischer Kraftstoff.

Unter allen Verfahren zur Herstellung von Automobilkomponenten ist in den letzten Jahren das Verfahren der Isomerisierung von Leichtbenzinfraktionen das beliebteste geworden. Dies ist auf eine Reihe von Faktoren und Indikatoren zurückzuführen ( Tabelle 1).
In Ländern mit technisch fortgeschrittener Ölraffination hat der Prozess der Isomerisierung seit jeher eine große Bedeutung. Aber mit der Einführung von hart Umweltstandards Bezogen auf den Gehalt an Benzol und aromatischen Kohlenwasserstoffen im Motorenbenzin sind die Anforderungen an die Isomerisierungstechnologie deutlich gestiegen und reduzieren sich auf:

• Gewinnung von Isomerisat mit einer Oktanzahl von 85 bis 92 Punkten (IOC);
• Einwiegen von Rohstoffen und Isomerisat;
• Hohe Betriebssicherheit, Beständigkeit gegen die Einwirkung von Mikroverunreinigungen und Regeneration des Katalysators;
• Optimierung der Kapital- und Betriebskosten.

Tabelle 1. Faktoren der Investitionsattraktivität des Benzinisomerisierungsverfahrens

In Russland und Ländern ehemalige UdSSR Die Verwendung der Benzinisomerisierung bei der Ölraffination begann viel später. Seit Ende 2013 sind zehn Izomalk-2-Isomerisierungsanlagen für Leichtbenzin in Betrieb Die folgende Grafik zeigt die Dynamik der Inbetriebnahme von Benzin-Isomerisierungsanlagen in Russland.

Kann Autotreibstoff umweltfreundlich sein?

Dieses Thema wird in der heutigen Gesellschaft immer relevanter.

Der Straßenverkehr verursacht irreparable Umweltschäden. In Russland von 35 Millionen Tonnen schädliche Emissionen verschiedene Fahrzeuge 89 % sind Autos, 8 % sind es Eisenbahnen, 2 % für den Luftverkehr und 1 % für den Wasserverkehr.

Der Anteil der Fahrzeugemissionen an der Gesamtmenge der atmosphärischen Luftverschmutzung beträgt heute im Land durchschnittlich 43% und in Moskau - doppelt so viel. Umweltbenachteiligte Gebiete nehmen etwa 15 Prozent der Landesfläche ein, wo etwa 70 Prozent der Bevölkerung leben. Die Konzentration von Stickoxiden, Kohlenstoff und anderen Schadstoffen auf den Straßen russischer Großstädte ist 10- bis 18-mal höher als die maximal zulässigen Konzentrationen.

Der Großteil der Schadstoffemissionen in die Atmosphäre stammt aus den Abgasen von Verbrennungsmotoren. Ja, nur eine einen Wagen nimmt jährlich mehr als 4 Tonnen Sauerstoff aus der Atmosphäre auf und emittiert etwa 800 kg Kohlenoxide, etwa 40 kg Stickoxide und fast 200 kg verschiedene Kohlenwasserstoffe mit Abgasen. Abgase von Motoren enthalten ein komplexes Gemisch, es gibt mehr als zweihundert Komponenten, darunter viele Karzinogene, z. B. Bleioxide, Tetraethylblei usw.

Für Lösungen Umweltprobleme Praktisch in allen entwickelten Ländern der Welt wurden Maßnahmen ergriffen, um die Emissionen schädlicher Bestandteile von Abgasen von Autos in die Atmosphäre zu regulieren, und die Umweltfreundlichkeit des Transports in der Entwurfsphase entspricht seinen Verbraucherqualitäten und seiner Sicherheit. So wurden derzeit in den USA und EU-Ländern die Euro-4-Normen eingeführt, die die Anforderungen an maximal zulässige Schadstoffkonzentrationen deutlich verschärft haben Abgase Autos in den letzten 10 Jahren.

Benzine, die die Euro-4- und Euro-5-Normen erfüllen, zeichnen sich nicht nur durch hohe Umweltparameter aus, sondern auch durch verbesserte Verbrauchereigenschaften, zu denen gehören: Klopfen, Motorleistung, Motorverschleißrate, Rußbildung, Korrosionswirkung auf den Motor usw. .

Die Einführung der EURO-4-Norm auf dem Weg zur Schaffung umweltfreundlicher Kraftstoffe hat ihre Wirksamkeit zum Schutz der Umwelt voll und ganz bewiesen ( Reis. ein). Nach Angaben der Europäischen Kommission ist im Zeitraum von 1995 bis 2010 der durchschnittliche Gehalt an CO, Stickoxiden (NOx) und Bleiverbindungen im Abgas von Fahrzeugen, die in den EU-Ländern betrieben werden, um mehr als das Vierfache gesunken, ebenso der Gehalt an Bikarbonaten und flüchtige organische Substanzen (VOC), Schwefeldioxidgas und Benzol - mehr als 5 mal ( Reis. 2).

Russland hinkt bei der Lösung des Problems des umweltfreundlichen Kraftstoffs weit hinterher, was die Daten deutlich zeigen Tabellen 1a.

Abbildung 1. Emissionen der wichtigsten toxischen Komponenten von Kraftfahrzeugen

Abbildung 2. Dynamik der Änderungen in der Anzahl der Emissionen im Laufe der Zeit

Tabelle 1a. Das Verhältnis der Schadstoffemissionen des Straßenverkehrs in Russland und Europa

Die Anforderungen an die Umweltfreundlichkeit von Kraftstoffen in Russland werden durch eine spezielle technische Vorschrift "Über die Anforderungen an Motor- und Flugbenzin, Diesel- und Schiffskraftstoff, Kraftstoff für Strahltriebwerke und Heizöl“, das durch das Dekret der Regierung Russlands Nr. 11 vom 27. Februar 2008 genehmigt wurde.

Die Verordnung legt verbindliche Anforderungen für Umweltsicherheit Kraftstoffe, die die Anforderungen der Richtlinien des Europäischen Parlaments und des Rates 2003/17/ES und 98/70ES (die sogenannten Euro 2, 3, 4, 5-Normen) erfüllen. Die technische Vorschrift legt die minimal zulässigen chemischen und physikalischen Parameter von Motorbenzin und fest Dieselkraftstoff(cm. Tabelle 2) sowie den Zeitpunkt der Beendigung der Produktion von Kraftstoff der einen oder anderen Umweltklasse.

Tabelle 2. Minimal zulässige chemische und physikalische Parameter von Motorbenzin und Dieselkraftstoff

Das bevorstehende Inkrafttreten der Anforderungen technische Vorschriften, entsprechend den Euro-4- und 5-Spezifikationen, ist objektiv zu einem ernsthaften Anreiz geworden, die Investitionen in die Modernisierung der Hauptleitung zu erhöhen technologische Prozesse Russische Raffinerien.
Der Übergang der russischen erdölverarbeitenden Industrie zur Produktion von umweltfreundlichem Autokraftstoff erfordert grundlegende Änderungen der Produktionstechnologien mit hohen finanziellen Kosten.

Um eine grundlegende Verbesserung der Qualität zu gewährleisten Motorbenzin Die folgenden Aufgaben sind erforderlich:

• Verringerung des Gehalts an Schwefelverbindungen in Benzinkomponenten auf ein Niveau, bei dem es möglich ist, handelsübliches Benzin mit einem Schwefelgehalt von nicht mehr als 50 (10) ppm herzustellen;
• Entaromatisierung von Komponenten und Begrenzung des Gehalts an olefinischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen (hauptsächlich Benzol) auf Euro-3- und Euro-4-Standards;
• die Verwendung von Oxygenaten (Alkoholen und Ethern), Detergenzien und multifunktionalen Additiven in der Zusammensetzung von Motorbenzin.

Auf der dieser Moment Einhaltung europäischer Normen Kraftstoff präsentiert auf Russischer Markt, wird durch die herstellerseitige Verwendung eines speziellen Antiklopfadditivs – Methyl-Tertiär-Butylether (MTBE) – gewährleistet. Dieses Additiv ist auch in den EU-Ländern weit verbreitet und wirkt sich positiv auf den Motor aus: Der in MTBE enthaltene Sauerstoff sorgt für eine vollständige Verbrennung und reduziert so den CO- und CH-Ausstoß. Ein erhöhter MTBE-Gehalt führt jedoch zu einem Leistungsabfall, einem Anstieg der Stickoxidemissionen und beschleunigt auch den Korrosionsprozess, daher sollte der MTBE-Anteil nach europäischer Norm 15 % nicht überschreiten. Darüber hinaus ist MTBE eine teure Komponente und seine Verwendung wirkt sich nachteilig aus Preiseigenschaften nach europäischen Standards hergestelltes Benzin - die Preissteigerung gegenüber herkömmlichem Hochoktanbenzin beträgt 10 %.

Einer der relevantesten Wege, um Kraftstoffqualität gem Europäische Standards Qualität Euro-4, Euro-5 ist der Bau von Isomerisierungsanlagen. Die Verwendung von Isomerisierungstechnologien bei der Herstellung von Benzin ermöglicht es, das Volumen des MTBE-Verbrauchs zu reduzieren, was wiederum zu einer Reduzierung der Kosten und dementsprechend des Benzinpreises für die Endverbraucher führt.

Das Zielprodukt der Isomerisierungseinheit ist ein Isomerisat, in dem kein Benzol und andere aromatische Kohlenwasserstoffe, keine Olefine, kein Schwefel, Stickstoff, Schwermetalle, aber Oktanzahl reicht von 83 bis 92 Punkten je nach Forschungsmethode, abhängig von den technologischen Schemata des Prozesses.

So ist die Isomerisierung von Leichtbenzinfraktionen derzeit eines der beliebtesten Verfahren, das die Herstellung von umweltfreundlichem Motorenbenzin sicherstellt. In der Anwendung wurden umfangreiche industrielle Erfahrungen gesammelt verschiedene Technologien und technologische Schemata. Aber die Verbesserung von Katalysatoren und Technologien geht ständig weiter.

Im 21. Jahrhundert wird die Isomerisierungstechnologie auf Basis von Sulfatoxidkatalysatoren immer beliebter.

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