Directii de viitor metanolului
În ultimii ani, tendința de dezvoltare activă a noilor utilizări de metanol din lume. Acestea includ producerea olefinelor din metanol tehnologie, care a constatat cea mai raspandita in China, din cauza disponibilității limitate a materiilor prime convenționale cuplat cu o cerere mare. De asemenea, în baza cererii în creștere de combustibil metanol (biodiesel și DME).
Această utilizare ultima linie poate fi promițătoare în România. În acest sens, considerăm această problemă în detaliu.
combustibil pe bază de metanol
In prezent, un număr de tehnologii care implică utilizarea metanolului ca și combustibil pentru celulele de combustie și de combustibil directă, precum și pentru producția de benzină.
Posibile domenii de utilizare de metanol în acest sens includ:
- un aditiv benzina,
- materii prime pentru producerea altor surse de energie.
Promovarea tehnologiei de conversie metanol în benzină sau alte produse fabricate în prezent în majoritatea uleiului, poate crește în mod semnificativ cererea pentru aceasta. Teoretic, metanolul este capabil să înlocuiască cel puțin 90% din combustibilul utilizat în instalațiile diesel în camioane în locomotive de cale ferată și nave. De asemenea, el este cel mai bun combustibil pentru mașini de curse ca cerințele principale pentru acest tip de combustibil - consumul de energie, performanță și securitate. Liderii absolută în domeniul dezvoltării acestei direcții de utilizare metanol sunt SUA și Europa. Luați în considerare perspectivele pentru utilizarea de metanol în acest domeniu în România.
Compararea proprietăților fizico-chimice ale metanolului și benzină
Metanolul drept carburant are o cifră octanică ridicată și inflamabilitate scăzută. În momentul de față, cel mai folosit tip de combustibil primit în Statele Unite ale Americii. Timp de mulți ani a produs cel mai frecvent marca de M-85 (85% amestec cu benzină) și M-100 (metanol pur).
Utilizarea de metanol drept combustibil în țara noastră a primit o atenție sporită, deoarece în momentul LA Kastandova, care este în mod special pentru studiul acestei probleme a creat o instituție independentă „GosNIImetanolproekt“. Cu toate acestea, atunci când se utilizează metanol drept combustibil, o serie de probleme tehnice asociate cu diferențe semnificative în proprietățile de benzină și metanol.
Căldura de combustie de metanol a fost de 2,24 ori mai mică decât cea a benzinei. Metanolul are o căldură latentă de evaporare ridicată, presiunea de vapori scăzută, cu punct de fierbere scăzut, a crescut higroscopicitate și tendință crescută de a forma cu anumite componente ale amestecurilor azeotrope de benzină și sensibilitate crescută la strălucire ardere.
În plus, metanolul are o agresivitate ridicată corosiv pentru metale și unele materiale plastice. metanol vapori toxici de vapori de benzină și pot provoca intoxicații severe atunci când intră în corpul uman, orbire, și chiar moartea.
Astfel, folosind metanol pur ca combustibil (combustibil M-100) pentru motoarele cu ardere internă necesită o reconstrucție substanțială a motorului vehiculului și prudență în manipulare.
Ca proprietăți pozitive metanolului poate specifica rezistența ridicată detonare și amestecuri mai mari de combustibil cu aer de viteză de ardere. Astfel, căldura scăzută de combustie nu reduce cardinalitatea parametrii motorului, ca factor determinant lor nu este căldura de ardere, iar căldura de ardere per amestec toplivoobrazuyuschey masă unitate care metanolovozdushnyh în amestecuri de 3-5% mai mare decât cea a benzinei. Este demn de a spune că este nevoie de 2,3 ori mai mult decât în același timp, și metanolul.
De înaltă căldura latentă de vaporizare a metanolului (la 3.66 ori mai mare decât cea a benzinei) exercită o influență asupra calității procesului de amestecare. În primul rând, acest fapt este cauza cea mai proastă startability la rece a motorului la temperaturi scăzute. Pe de altă parte, o proprietate de metanol conduce la o reducere a stresului termic al componentelor motorului și creșterea în greutate de umplere cilindru încărcare în stare proaspătă, crescând astfel puterea motorului.
În plus, atunci când se utilizează metanolul este poluarea substanțial mai scăzută, formarea de carbon inferior pe suprafețele de lucru ale camerei de ardere și a ansamblurilor minime piston cocsificare.
Nivelul emisiilor, atunci când sunt utilizate drept combustibil benzina, M-85 și M-100
Pentru a utiliza metanol drept combustibil este necesar ca prețurile sale au fost acceptabile. Acum, în piața internă și mondială există o prețuri foarte ridicate de metanol. Ea nu contribuie la utilizarea sa largă în domeniu.
Celulele de combustie metanol
Elementul combustibil - un element în care reacția redox este menținut prin alimentarea continuă a reactanților (combustibil, de exemplu, hidrogen și un oxidant, de exemplu oxigen ..) Dintre rezervoare speciale. Cea mai importantă componentă a generatorului electrochimice care asigură conversia directă a energiei chimice în energie electrică. Combustibilul de celule de combustibil metanol este metanol sau o soluție de metanol.
In ultimii ani, celulele de combustibil au fost dezvoltate pe scară largă în lume. Astăzi, există un număr mare de sisteme bazate pe diferite tehnologii. Una dintre cele mai comune tehnici este un DMFC (celula de combustibil metanol direct) - o tehnologie bazată pe oxidarea metanolului direct.
În plus față de această tehnologie pe scară largă tehnologie folosit PEMFC (proton cu celule de combustibil cu membrană de schimb) si SOFC (pile de combustibil oxid solid).
Unul dintre primele sisteme de pilă de combustie cu metanol, Varta 140 W (1967)
Dezvoltarea de pile de combustie metanol este acum implicat în câteva companii duzină, inclusiv Methanex, Statoil, Duracell, Hitachi, Toshiba, Samsung și altele. Astfel, cele mai dezvoltate celule de combustibil metanol pentru echipamente portabile, precum și pentru motoarele auto. Și acolo, și au obținut succese majore.
Pe de o parte, singurul produs al reacției de metanol cu aer este apa. Foarte pozitiv din punct de vedere al ecologiei fapt. Pe de altă parte, se pune întrebarea, în cazul în care pentru a obține acea cantitate de metanol. De exemplu, la introducerea metanol 10% pe piața din California, pentru a asigura nevoile de funcționare continuă necesare 4 centrale electrice mari de 2,5 mii de tone pe zi. 1. Astfel, semnificativă utilizarea de metanol ar trebui să aștepte o lungă perioadă de timp pentru transport. În acest caz, prețul de metanol nu este propice pentru lățimea lui de utilizare.
1 Fitzpatrick T. Efectul noilor tehnologii costul metanolului sintetice. IMTOF-99, Denver, Colorado, SUA
În prezent, o mulțime de atenție este acordată DME drept combustibil promițătoare cu motor, combustibil pentru uz casnic, materia primă pentru centralele termice etc. Principalul avantaj este ecologic - folosind emisiile eterice de substanțe nocive în mediul înconjurător este redusă cu cel puțin 1,5 ori mai mare. DME este acum în mod serios considerată ca o alternativă la motorină.
Tehnologia de producție DME stăpânit mult timp în urmă. În CSI, dezvoltatorul acestor tehnologii este un institut de cercetare științifică „Himtehnologiya“. În prezent, dimetil eter în România produce doar o singură companie - uzină chimică Novomoskovsk, Moscova are doar o singură stație de gaz care poate umple eterul, este situat pe teritoriul sucursalei de „Vest“ SUE „Mosavtoholod“. Dar, în cursul punerii în aplicare a programului privind transferul de transport public și de marfă cu privire la utilizarea DME drept combustibil, situația se va schimba.
DME a fost deja testat la momentul respectiv drept carburant, confirmând astfel oportunitatea unei astfel de utilizare. Utilizarea de DME drept combustibil permite de a reduce drastic zgomotul, eliminarea emisiilor de funingine și de a reduce emisiile de NOx.
Cu toate acestea, o diferență semnificativă în proprietățile DME și motorină (DF), ridică o serie de probleme specifice. De exemplu, având în vedere densitatea mai mică și valoarea calorică a economisi motorină puterea necesară 1,7-1,9 ori debitul ciclic volum. La proiectarea pompei de carburant de înaltă presiune trebuie să ia în considerare că o forță mult mai mare este necesară pentru a crește compresibilitatea DME eficiența volumului marjei în modul nominal în 2,4-2,7 ori, etc.
Am efectuat în mod repetat teste ale acestui produs, care a arătat rezultate bune în ceea ce privește caracteristicile tehnice ale motoarelor și emisii reduse de fum. Dimetoximetanul imbunatateste onctuozitatea combustibilului diesel și este complet miscibil cu carburantul la toate temperaturile.
Aceasta se face prin metoxilării formaldehidei cu metanol. Această substanță este un excelent oxidant combustibil diesel, iar utilizarea sa poate fi una dintre opțiunile pentru reducerea formării de fum din arderea combustibilului diesel.
Posibile aplicații în industria alimentară metanolul
Procedeele cunoscute în care metanolul este utilizat ca materie primă pentru produse din industria alimentară. În special, multe posibilități cunoscute de utilizarea sa pentru sinteza (proteină-vitamina concentrat).
Acest proces a fost creat primul pe scară industrială «ICI» companie la începutul anilor '80. Capacitatea a fost atins, care este egală cu 50 de mii. tone / an. Cu toate acestea, proteina rezultată a fost în imposibilitatea de a concura la preț cu proteina de soia, din care prețul a fost întotdeauna scăzut.
Într-un timp scurt să aștepte, indiferent cât de grav poate folosi metanol în acest domeniu nu este necesară. Prețul de metanol rămâne ridicat, și este probabil să rămână astfel încât în viitorul apropiat. Cu toate acestea, în cazul în care o scădere bruscă a cererii în zonele tradiționale (sau supraproducția de metanol) metanol, industria alimentară este, teoretic, posibilitatea de a deveni una dintre principalele zone de consum metanol.
Există, de asemenea, aplicații de metanol, constând din zahăr formaldehidă de condensare catalizate schelnochnozemelnymi metale. Cu toate acestea, produsul de reacție este un amestec de izomeri optici, dintre care unele sunt toxice. Această problemă poate fi rezolvată cu mare dificultate. În plus, în timp ce nu există nici o modalitate de a realiza cantități mari dorite de zaharuri, cum ar fi glucoza. Prin urmare, toate primesc zahăr în scară industrială de formaldehidă într-un timp scurt să aștepte, de asemenea, nu este necesar.
În orice caz, mult timp stăpânit unități de reconstrucție metanol tehnologie de producție în instalații pentru producerea de amoniac (inclusiv GPL). Prin urmare, în caz de supraproducție de metanol sau deteriorare puternică a condițiilor de piață, acestea pot fi aplicate.
C Situația actuală și prognoza dezvoltării pieței românești metanol pot fi găsite în raportul Academiei de piețe industriale Conjunctura „de piață metanol în România.“