Syngas (Synthese-Benzin) ist der Name, der einer Gasmischung gegeben ist, die unterschiedliche Beträge des Kohlenmonoxids und Wasserstoffs enthält. Beispiele von Produktionsmethoden schließen das Dampfverbessern von Erdgas oder flüssigen Kohlenwasserstoffen ein, um Wasserstoff, die Vergasung von Kohle, Biomasse, und in einigen Typen von Vergasungsmöglichkeiten der Verschwendung zur Energie zu erzeugen. Der Name kommt aus ihrem Gebrauch als Zwischenglieder im Schaffen von synthetischem Erdgas (SNG) und um Ammoniak oder Methanol zu erzeugen. Syngas wird auch als ein Zwischenglied im Produzieren synthetischen Erdöls für den Gebrauch als ein Brennstoff oder Schmiermittel über den Prozess von Fischer-Tropsch und vorher das Methanol von Mobil zum Benzinprozess verwendet.

Syngas besteht in erster Linie aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und sehr häufig einem Kohlendioxyd, und hat weniger als Hälfte der Energiedichte von Erdgas. Die Hauptreaktion, die syngas, das Dampfverbessern erzeugt, ist endothermic mit 206 kJ/mol für die Konvertierung erforderlichem Methan. Syngas ist brennbar und häufig als ein Brennstoff von inneren Verbrennungsmotoren oder als ein Zwischenglied für die Produktion anderer Chemikalien verwendet.

Produktion

Syngas für den Gebrauch als ein Brennstoff wird meistenteils von Kohle oder von der Biomasse oder Selbstverwaltungsverschwendung, zuerst durch pyrolysis zum Cola (unreiner Kohlenstoff), auch bekannt als zerstörende Destillation erzeugt, die von Wechseldruckwellen des Dampfs und der Luft hauptsächlich durch die folgenden einfachen Pfade gefolgt ist:

:C + HO  CO + H

H°298 = 175.3 kJ/mol

:C + O  CO

H°298 =-393.5 kJ/mol

:CO + C  2CO

H°298 = 172.5 kJ/mol

Die erste Reaktion, zwischen Glühcola und Dampf, ist stark endothermic, Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (Wasserbenzin in der älteren Fachsprache) erzeugend.

Als das Cola-Bett zu einer Temperatur kühl geworden ist, bei der die endothermic Reaktion nicht mehr weitergehen kann, wird der Dampf dann durch eine Druckwelle von Luft ersetzt.

Die zweiten und dritten Reaktionen finden dann statt, eine exothermic Reaktion erzeugend - am Anfang Kohlendioxyd - Aufhebung der Temperatur des Cola-Betts - gefolgt von der zweiten endothermic Reaktion bildend, in der der Letztere zum Kohlenmonoxid, CO umgewandelt wird. Die gesamte Reaktion ist exothermic, "Produktionsbenzin" (ältere Fachsprache) bildend. Dampf kann dann, dann Luft usw. wiedereingespritzt werden, um eine endlose Reihe von Zyklen zu geben, bis das Cola schließlich verbraucht wird. Produktionsbenzin hat einen viel niedrigeren Energiewert, hinsichtlich Wassers Gas-, erwartet in erster Linie zur Verdünnung mit dem atmosphärischen Stickstoff. Gegen reinen Sauerstoff kann Luft ausgewechselt werden, um die Verdünnungswirkung zu vermeiden, Benzin des viel höheren Heizwerts erzeugend.

Wenn verwendet, als ein Zwischenglied in der groß angelegten, industriellen Synthese von Wasserstoff (hauptsächlich verwendet in der Produktion von Ammoniak) wird es auch von Erdgas (über die Dampfverbessern-Reaktion) wie folgt erzeugt:

:CH + HO  CO + 3 H

Um mehr Wasserstoff von dieser Mischung zu erzeugen, wird mehr Dampf hinzugefügt, und die Wassergasverschiebungsreaktion wird ausgeführt:

:CO + HO  CO + H

Der Wasserstoff muss von getrennt werden, um im Stande zu sein, es zu verwenden. Das wird in erster Linie durch die Druck-Schwingen-Adsorption (PSA), das Amin-Schrubben und die Membranenreaktoren getan.

Alternative Technologien

Biomasse katalytische teilweise Oxydation

Die Konvertierung der Biomasse zu syngas ist normalerweise niedriger Ertrag. Die Universität Minnesotas hat einen Metallkatalysator entwickelt, der die Biomasse-Reaktionszeit durch bis zu einem Faktor 100 reduziert. Der Katalysator kann am atmosphärischen Druck bedient werden und reduziert Rotforelle. Der komplette Prozess ist autothermisch, und deshalb Heizung ist nicht erforderlich.

Das Verwenden der Sonnenenergie

Außer dem Verwenden von Kohle, um die Hitze zu erzeugen, kann die Macht der Sonne auch verwendet werden.

Der in Vergasungsmöglichkeiten der Verschwendung zur Energie erzeugte syngas kann verwendet werden, um Elektrizität zu erzeugen.

Kohlenvergasungsprozesse wurden viele Jahre lang verwendet, um Leuchtbenzin (Leuchtgas) für die Gasbeleuchtung zu verfertigen, kochend, und einigermaßen, Heizung, bevor elektrische Beleuchtung und die Erdgas-Infrastruktur weit verfügbar geworden sind.

Postbehandlung

Syngas kann im Prozess von Fischer-Tropsch verwendet, um Diesel zu erzeugen, oder in z.B das Methan, das Methanol und den dimethyl Äther in katalytischen Prozessen umgewandelt werden.

Wenn der syngas durch die kälteerzeugende Verarbeitung postbehandelt wird, sollte er in Betracht gezogen werden, dass diese Technologie große Schwierigkeit hat, reines Kohlenmonoxid wieder zu erlangen, wenn relativ große Volumina des Stickstoffs wegen des Kohlenmonoxids und Stickstoffs da sind, der sehr ähnliche Siedepunkte hat, die-191.5 °C und-195.79 °C beziehungsweise sind. Bestimmte Prozess-Technologie entfernt auswählend Kohlenmonoxid durch complexation/decomplexation des Kohlenmonoxids mit dem cuprous Aluminiumchlorid , aufgelöst in einer organischen Flüssigkeit wie Toluol. Das gereinigte Kohlenmonoxid kann eine Reinheit haben, die größer ist als 99 %, der es einen guten feedstock für die chemische Industrie macht. Das zurückweisen Benzin vom System kann Kohlendioxyd, Stickstoff, Methan, Äthan und Wasserstoff enthalten. Das zurückweisen Benzin kann weiter auf einem Druck-Schwingen-Adsorptionssystem bearbeitet werden, um Wasserstoff zu entfernen, und der Wasserstoff und das Kohlenmonoxid können im richtigen Verhältnis für die katalytische Methanol-Produktion, den Diesel von Fischer-Tropsch usw. wiederverbunden werden. Kälteerzeugender Reinigung, sehr intensive Energie seiend, wird dem einfachen Bilden des Brennstoffs wegen des sehr reduzierten Nettoenergiegewinns nicht gut angepasst.

Energiekapazität

Syngas, der nicht methanized normalerweise ist, hat eine spezifische Hitzekapazität von 120 BTU/scf. Unfertiger syngas kann in hybriden Turbinen geführt werden, die größere Leistungsfähigkeit wegen ihrer niedrigeren Betriebstemperaturen und erweiterte Teil-Lebenszeit berücksichtigen.

Siehe auch

• Ammoniak
• Biochar
• Reaktion von Boudouard
• Kohlenmonoxid
• Äther von Dimethyl
• Einheitliche Vergasung hat Zyklus verbunden
• Vergasung
• Methan
• Methanol
• Teilweise Oxydation
• Produktionsbenzin
• Reformer-Schwamm-Eisenzyklus
• Gärung von Syngas
• Stadtbenzin
• Unterirdische Kohlenvergasung
• Wasserbenzin
• Holzbenzin

Links

• Archiv von Fischer Tropsch