Piroliz nedir? Modern kimya endüstrisi için önemi nedir? Gelin bu konuya birlikte bakalım.
Hidrokarbonların pirolizi hakkında
Peki, piroliz nedir? Bu işlemin tanımı, oksijen olmadan organik bir bileşiğin termal ayrışmasını içerir. Petrol ürünleri, kömür, odun bu tür parçalanmalara maruz kalmaktadır. İşlem tamamlandıktan sonra, diğer son ürünlerin yanı sıra sentez gazı oluşur.
Süreç Özellikleri
Piroliz reaksiyonu 800 ila 900 derecelik bir sıcaklıkta gerçekleştirilir. Etilen oluşumu için ana seçenek olarak kabul edilen bu işlemdir. Bu doymamış hidrokarbon, çeşitli organik bileşiklerin üretimi için önemli bir hammaddedir: benzen, divinil, propilen.
Odun pirolizi
Pirolizin ne olduğu konusunda tartışırken, petrol ve gaz hammaddelerinin işlenmesine yönelik bu kimyasal teknolojinin ilk kez 1877'de A. A. Letny tarafından patentinin alındığını not ediyoruz. Odun pirolizi nedir? Bu reaksiyon, yaklaşık 500 derecelik bir sıcaklıkta gerçekleştirilir. Asetik asit, odun kömürü, reçine gibi kimyasal üretimin önemli bileşenlerinin oluşumu ile ilişkilidir.aseton. Ülkemizin ormanların bir "kileri" olduğu düşünüldüğünde, Rusya'da odun pirolizi işlemi için büyük bitkiler faaliyet göstermektedir.
Çöp pirolizi
Atık pirolizi, evsel atıkların imhasıyla ilgili özel bir projedir. Plastiklerin, lastiklerin, çeşitli organik atıkların pirolizinin karmaşıklığı, diğer katı malzemelerin işlenmesi sürecinden önemli ölçüde farklı olan farklı bir teknolojinin varsayılması gerçeğinden kaynaklanmaktadır.
Birçok atık, oksidasyondan (oksit oluşumu) sonra uçuculuk özelliklerini kazanan kükürt, klor, fosfor içerir. Piroliz ürünleri çevre için bir tehdit oluşturur.
Klor, ayrışma işleminin tamamlanmasından sonra oluşan organik maddelerle etkileşime girdiğinde, dioksinler gibi güçlü toksik bileşikler açığa çıkar. Bu tür ürünleri yayılan dumandan yakalamak için özel bir piroliz ünitesine ihtiyaç vardır. Böyle bir prosedür önemli malzeme maliyetleri içerir.
Avrupa ülkeleri için, eski araba lastiklerinin, kullanım ömürlerini doldurmuş kauçuk parçaların geri dönüştürülmesi sorunu çevre açısından büyük önem taşımaktadır. Doğal petrol hammaddelerinin yeri doldurulamaz bir mineral türü olması nedeniyle ikincil kaynakların maksimum düzeyde kullanılması gerekmektedir.
Ev ve inşaat atıklarından çok miktarda çeşitli organik ve inorganik bileşim maddesi elde edebilirsiniz, bu nedenle geliştirmek çok önemlidir.bu sektör.
Polimerler ve araba lastikleri mükemmel değerli hammaddelerdir. Düşük sıcaklıkta piroliz ile işlenmesinden sonra, doymuş hidrokarbonların (sentetik yağ), yanıcı gazın, karbon kalıntısının ve metal kordonun sıvı fraksiyonlarını elde etmek mümkündür. Bir ton lastik lastiği yakmak, atmosfere yaklaşık 270 kg kurum ve ayrıca yaklaşık 450 kg zehirli gaz halinde madde salmaktadır.
Syngas
Bu, hidrojen ve karbon monoksit (2) karışımıdır. Endüstriyel hacimlerde, metan buhar reformu, kömür gazlaştırma, metan oksidasyonu ve organik atıkların işlenmesi sırasında elde edilir. Sentez gazı üretmek için kullanılan teknolojiye bağlı olarak, içindeki karbon monoksit ve hidrojen oranı 1:1 ila 1:3 arasında değişebilir.
Bu hammaddenin ana uygulama alanları arasında, metanol üretiminin yanı sıra Fischer-Tropsch sentezi tarafından özel bir yer işgal edilir. Bir katalizör varlığında meydana gelen bir kimyasal reaksiyon olarak anlaşılmaktadır. Karbon monoksit ve hidrojenin çeşitli sıvı hidrokarbonlara dönüştürülmesinden oluşur. Temel olarak, bu etkileşim için katalizörler (hızlandırıcılar) olarak kob alt ve demir seçilir.
Bu işlemin özelliği, sentetik yağlama yağı veya yakıt şeklinde kullanım için sentetik malzemeler üretme olasılığıdır.
Özellikleri alma
Bir reaksiyonun kimyası neye benziyor? Ne olduğunu bulmaya çalışalım. Piroliz tanımı yukarıda tartışıldı, şimdi kimyasal işlemin özellikleri üzerinde duralım. Fischer-Tropsch yöntemi, metanın oksijenle etkileşimini içerir. Reaksiyon ürünleri karbon monoksit ve hidrojendir. Reaksiyonun bir sonucu olarak, bir dizi alkan ve su buharının hidrokarbonlarını elde ederiz. Sentetik yağ oluşturmak için kullanılan saflaştırma işleminden sonra elde edilen hidrokarbon ürünleridir.
Pirolizin anlamı
Karbon monoksit ve hidrojen gazı, odun yakıtı ve kömürün kısmi oksidasyonu ile üretilir. Böyle bir işlemin önemi, katı ham maddelerden (hidrokarbon atığı veya kömür) hidrojen veya sıvı hidrokarbonların oluşmasında yatmaktadır.
Katı atığın oksidatif olmayan pirolizinde, şu anda kimya endüstrisinde sentez gazı üretilmektedir. Bazıları ayrıca Fischer-Tropsch reaksiyonu ile daha fazla işlenmeden otomotiv yakıtı şeklinde de kullanılır. Parafin ve yağlayıcılara benzer sıvı yakıtların kullanılması gerekiyorsa, basitleştirilmiş bir kimyasal teknoloji kullanılır.
Su buharının hacmini değiştirerek üretilen hidrojen miktarını artırmak gerekirse, bu denklemde kimyasal denge kaydırılır. Bu durumda etkileşim tamamlandıktan sonra hidrojen ve karbondioksit oluşur.
Gelişen teknoloji
1920'de Alman araştırmacılar Hans Tropsch ve Franz Fischer tarafından yapılan keşiften sonra, teknoloji defalarca modernize edildi ve geliştirildi. yavaş yavaş miktarPiroliz ile üretilen sentetik yakıt, Almanya'da günde 124.000 varile ulaştı. Böyle bir gösterge 1944'te vardı.
Modernlik
Bugün, teknolojilerinde Fischer-Tropsch sürecini kullanan iki büyük şirket var. Güney Afrika'daki dizel yakıtın çoğu piroliz ve ardından şekillendirme ürünlerinin oksidasyonu ile üretilir.
Bu kimyasal teknoloji, bilim adamlarının çevreye minimum düzeyde zarar verebilecek dizel düşük kükürtlü maddeler üretmenin yollarını aramaya başlamasından sonra özellikle dikkat çekti. Örneğin, Amerikan şirketleri şu anda hammadde olarak kok veya kömürü seçerek yüksek kaliteli sıvı hidrokarbonlar üretiyor.
Piroliz işleminin büyük ölçekte kullanılabilen olgun bir teknoloji olmasına rağmen, tesisin onarımı ve işletilmesi için oldukça yüksek malzeme maliyetleri ile ilişkilidir. Birçok üretici için bu caydırıcı bir durum çünkü dünya petrol fiyatlarında aşağı yönlü bir trend var.
Sonuç
Dünya kömür rezervleri oldukça büyük. Önemli miktarda yağ tükenmesi nedeniyle yakıt kaynağı olarak kullanılabilirler. Petrol ve gaz endüstrisinde yer alan analistler, yüksek kaliteli hidrokarbonların piroliz yoluyla üretilebileceğine inanıyorlar. Elde edilen yakıtın sadece petrol yakıtına kıyasla daha yüksek çevresel performansa sahip olmadığını, aynı zamanda tüketiciler tarafından oldukça kabul edilebilir olduğunu belirtiyorlar.fiyat aralığına göre. Fischer-Tropsch sentezi ve biyokütle gazlaştırmasının bir kombinasyonu durumunda, otomotiv yakıtının yenilenebilir bir versiyonunu üretmenin umut verici bir yolundan bahsedebiliriz.
Kömürün pirolizi ile elde edilen sentetik hammadde, yalnızca petrolün varil fiyatı 40 dolardan fazlaysa rekabet edebilir. Böyle bir hidrokarbon karışımının üretimi, seksen bin varil sentetik yakıt için yedi ila dokuz milyar dolar arasında değişen yatırımlar gerektiriyor. Piroliz süreciyle ilgili teknolojiler, çevreciler tarafından çevre için en güvenli teknolojilerden biri olarak kabul edilmektedir. Bu nedenle, son yıllarda birçok gelişmiş ülke, hidrokarbon yakıtları üretmek için geleneksel petrol hammaddelerinden uzaklaşmalarını sağlayacak yeni yöntemlerin geliştirilmesine büyük önem veriyor. Teknolojik zincirin yenilikleri ve iyileştirilmesi sayesinde, piroliz işlemi, yüksek kaliteli sıvı hidrokarbonlar elde etmek için çok daha ucuz ve daha erişilebilir hale geldi. Eğitimli ürünler sadece yakıt olarak değil, aynı zamanda çeşitli organik maddeler oluşturmak için de kullanılmaktadır.
