Gas de síntese

Gas de madeira, un gas de síntese ardendo.

O gas de síntese ou syngas é unha mestura de gas combustible que consta principalmente de hidróxeno, monóxido de carbono e con frecuencia algo de dióxido de carbono. O nome procede do seu uso como intermediario na creación de gas natural sintético[1] e para producir amoníaco ou metanol. O gas de síntese ou syngas é xeralmene un produto da gasificación e a súa principal aplicación é a xeración de electricidade. O gas de síntese é un combustible e utilízase a miúdo como combustible de motores de combustión interna.[2][3][4] Ten unha densidade de enerxía que é menos da metade que a do gas natural.

O gas de síntese pode producirse a partir de moitas fontes, como o gas natural, carbón, biomasa, ou virtualmente calquera hidrocarburo, por reacción con vapor (reformado con vapor), dióxido de carbono (reformado seco) ou oxíxeno (oxidación parcial). O gas de síntese ou syngas é unha fonte intermediaria esencial para a produción de hidróxeno, amoníaco, metanol, e combustibles de hidrocarburos sintéticos. O gas de síntese úsase tamén como intermediario na produción de petróleo sintético para o seu uso como combustible ou lubricante por medio do proceso Fischer-Tropsch e previamente polo proceso de metanol a gasolina da compañía Mobil.

Os métodos de produción inclúen o reformado con vapor de gas natural ou hidrocarburos líquidos para producir hidróxeno, a gasificación de carbón,[5] biomasa, e nalgúns tipos de instalacións a gasificación de enerxía obtida a partir de lixo.

Química da produción

A composición química do gas de síntese varía dependendo das materias primas e os procesos utilizados. O producido por gasificación do carbón xeralmente é unha mestura dun 30 a 60% de monóxido de carbono, 25 a 30% de hidróxeno, 5 a 15% de dióxido de carbono, e 0 a 5% de metano. Tamén contén cantidades menores doutros gases.[6]

A principal reacción que produce gas de síntese é o reformado con vapor, que é unha reacción endotérmica na que se necesitan 206 kJ/mol do metano para a conversión.

A primeira reacción, entre o coque incandescente e o vapor, é fortemente endotérmica, e produce monóxido de carbono (CO) e hidróxeno H
2
(a mestura de CO e H
2
é o chamado "gas de auga" na vella terminoloxía). Unha vez que o leito de coque arrefriou ata unha temperatura á cal a reacción endotermica xa non pode continuar, o vapor é substituído por un refacho de aire.

Entón, teñen lugar a segunda e terceira reaccións, producindo primeiro unha reacción exotérmica (formando inicialmente dióxido de carbono e elevando a temperatura do leito de coque) seguida por unha segunda reacción endotérmica, na cal este é convertido en monóxido de carbono. A reacción global é exotérmica, formándose o chamado "gas produtor" (na vella terminoloxía). Pode reinxectarse vapor, despois aire etc., para dar lugar a unha serie sen fin de ciclos ata que o coque se consome finalmente. O gas produtor ten moito menor valor enerxético en relación ao gas de auga, debido principalmente á dilución con nitróxeno atmosférico. O oxíxeno puro pode substituír o aire para evitar o efecto de dilución, producindo gas de moito maior valor calorífico.

Cando se usa como intermediario na síntese industrial a grande escala de hidróxeno (principalmente usado na produción de amoníaco), tamén se produce a partir de gas natural (por medio da reacción de reformado con vapor), tal como segue:

CH
4
+ H
2
O
CO + 3H
2

Para producir máis hidróxeno a partir desta mestura, engádese máis vapor e lévase a cabo o cambio a gas de auga:

CO + H
2
O
CO
2
+ H
2

O hidróxeno, para poder usarse, debe separarse do CO
2
co que está mesturado. Isto faise principalmente por adsorción por inversión de presión (ou PSA, do inglés pressure swing adsorption), tratamento de gas con aminas, e reactores de membrana.

Tecnoloxías alternativas

Oxidación parcial catalítica de biomasa

A conversión de biomasa en gas de síntese ten normalmente un baixo rendemento. A Universidade de Minesota desenvolveu un catalizador metal que reduce o tempo de reacción da biomasa nun factor de 100.[7] O catalizador pode operar a presión atmosférica e a carbonización é reducida. O proceso completo é autotérmico e, por tanto, non é necesario quentar.

Dióxido de carbono e hidróxeno

Enerxía das microondas

O CO2 pode ser escindido a CO e despois combinado con hidróxeno par formar gas de síntese [1]. Un método para a produción de monóxido de carbono a partir de dióxido de carbono tratándoo con radiación de microondas está sendo examinado polo proxecto de combustibles solares do Instituto Holandés para a Investigación en Enerxía Fundamental. Afirmouse que esta técnica foi usada durante a Guerra fría en submarinos nucleares rusos para permitirlles desfacerse do gas CO2 sen deixar unha traza de burbullas.[8] Na prensa diaria publicouse durante esa mesma época que os submarinos americanos usaban depuradores químicos convencionais para eliminar o CO2.[9] Documentos coñecidos despois do afundimento do Kursk, que era un submarino de clase Oscar da época da Guerra fría, indican que no buque se utilizaban depuradores de superóxido de potasio para eliminar o CO2.

Enerxía solar

A calor xerada pola enerxía solar concentrada pode usarse para impulsar reaccións termoquímicas para escindir o dióxido de carbono a monóxido e producir hidróxeno.[10] Pode usarse o gas natural como materia prima nunha instalación que integra a enerxía solar concentrada con enerxía dunha planta que usa como combustible gas natural aumentado con gas de síntese mentres loce o sol.[11][12][13] O proxecto luz do sol a petróleo desenvolveu un aparello que permite unha eficiente produción usando esta técnica, que se chama CR5.[14][15][16][17]

Enerxía eólica

Propúxose tamén un sistema de enerxía eólica para fornecer calor á reacción de reformado con vapor.[18] Isto evita ter que queimar gas natural para quentar e simplifica radicalmente o reformador de vapor.

Coelectrólise

Empregando a coelectrólise, é dicir, a conversión electroquímica de vapor e dióxido de carbono co uso de electricidade xerada de forma renovable, o gas de síntese pode producirse no marco dun escenario de valorización de CO2, o que permite un ciclo pechado do carbono.[19]

Electricidade

O uso de electricidade para extraer dióxido de carbono da auga[20][21][22][23][24] e despois converter gas de auga en gas de síntese foi ensaiado polo US Naval Research Lab.

Fontes renovables

A electricidade xerada a partir de fontes renovables tamén se usa para procesar dióxido de carbono e auga a gas de síntese por medio de electrólise a alta temperatura. Isto é un intento de manter a neutralidade no balance de emisión de carbono no proceso de xeración. Audi, en asociación coa compañía Sunfire, abriu unha planta piloto en novembro de 2014 para xerar e-diésel usando este proceso.[25]

Usos

Os procesos de gasificación do carbón para crear gas de síntese foron utilizados durante moitos anos para fabricar gas de alumado para iluminar rúas e casas, cociñar e, ata certo punto, para a calefacción, antes de que a iluminación eléctrica e as infraestruturas de gas natural se fixesen amplamente dispoñibles. O gas de síntese producido nas instalacións de gasificación para ober enerxía a partir do lixo pode utilizarse para xerar electricidade.

Postratamento

O gas de síntese pode utilizarse no proceso Fischer-Tropsch para producir diésel, ou converterse en, por exemplo, metano, metanol e dimetil éter en procesos catalíticos.

Se o gas de síntese é postratado cun procesamento crioxénico, debería terse en conta que esta tecnoloxía ten grandes dificultades para recuperar o monóxido de carbono puro se están presentes volumes relativamente grandes de nitróxeno debido a que o monóxido de carbono e o nitróxeno teñen puntos de ebulición moi similares, que son –191.5 °C e –195.79 °C, respectivamente. Certos procesos eliminan con tecnoloxía selectiva o monóxido de carbono por complexación/descomplexación de monóxido de carbono con cloruro de aluminio cuproso (CuAlCl
4
) disolvido nun líquido orgánico como o tolueno. O monóxido de carbono purificado pode ter unha pureza maior do 99%, o que o fai unha boa materia prima para a industria química. O gas rexeitado do sistema pode conter dióxido de carbono, nitróxeno, metano, etano e hidróxeno. O gas rexeitado pode ser despois procesado nun sistema de adsorción por inversión de presión para eliminar o hidróxeno, mentres que o hidróxeno e o monóxido de carbono poden ser recombinados na correcta proporción para a produción catalítica de metanol, ou o diésel por Fischer-Tropsch etc. A purificación crioxénica, como é moi intensa enerxeticamente, non é moi axeitada para fabricar simplemente combustible, debido a que se reduce moito a ganancia enerxética neta.

Capacidade enerxética

O gas de síntese que non é metanizado ten tipicamente un valor calorífico de 120 BTU/scf .[26] O gas de síntese sen tatar pode facerse pasar a través de turbinas híbridas que permiten unha maior eficiencia porque operan a menores temperaturas, o que aumenta a duración das pezas.[26]

Notas

  1. Beychok, M.R., Process and environmental technology for producing SNG and liquid fuels, U.S. EPA report EPA-660/2-75-011, maio de 1975
  2. "Syngas Cogeneration / Combined Heat & Power". Clarke Energy. Consultado o 22 de febreiro de 2016. 
  3. Mick, Jason (3 de marzo de 2010). "Why Let it go to Waste? Enerkem Leaps Ahead With Trash-to-Gas Plans". DailyTech. Arquivado dende o orixinal o 04 de marzo de 2016. Consultado o 22 de febreiro de 2016. 
  4. Boehman, André L.; Le Corre, Olivier (2008). "Combustion of Syngas in Internal Combustion Engines". Combustion Science and Technology (Taylor & Francis) 180 (6): 1193–1206. doi:10.1080/00102200801963417. Consultado o 22 de febreiro de 2016. 
  5. Beychok, M.R., Coal gasification and the Phenosolvan process, American Chemical Society 168th National Meeting, Atlantic City, setembro de 1974
  6. "Syngas composition". National Energy Technology Laboratory, U.S. Department of Energy. Arquivado dende o orixinal o 27 de marzo de 2020. Consultado o 7 de maio de 2015. 
  7. "Syngas Production Using a Biomass Gasification Process". University of Minnesota. Arquivado dende o orixinal o 27 de agosto de 2013. Consultado o 22 de febreiro de 2016. 
  8. NWT magazine 6/2012
  9. Carey, R.; Gomezplata, A.; Sarich, A. (xaneiro de 1983). "An overview into submarine CO2 scrubber development". Ocean Engineering 10 (4): 227–233. doi:10.1016/0029-8018(83)90010-0. 
  10. "Sunshine to Petrol" (PDF). Sandia National Laboratories. Arquivado dende o orixinal (PDF) o 19 de febreiro de 2013. Consultado o 11 de abril de 2013. 
  11. "Integrated Solar Thermochemical Reaction System". U.S. Department of Energy. Consultado o 11 de abril de 2013. 
  12. Matthew L. Wald (10 de abril de 2013). "New Solar Process Gets More Out of Natural Gas". The New York Times. Consultado o 11 de abril de 2013. 
  13. Frances White. "A solar booster shot for natural gas power plants". Pacific Northwest National Laboratory. Arquivado dende o orixinal o 14 de abril de 2013. Consultado o 12 de abril de 2013. 
  14. D'Alessio, L.; Paolucci, M. (1989). "Energetic aspects of the syngas production by solar energy: Reforming of methane and carbon gasification". Solar & Wind Technology (Elsevier) 6 (2): 101–104. doi:10.1016/0741-983X(89)90018-0. Consultado o 22 de febreiro de 2016. 
  15. "Creating fuel from sunlight". University of Minnesota. 23 de outubro de 2013. Consultado o 22 de febreiro de 2016. 
  16. "Sunshine-to-Petrol project referencia 1" (PDF). Arquivado dende o orixinal (PDF) o 20 de setembro de 2012. Consultado o 05 de xullo de 2017. 
  17. "Sunshine-to-Petrol project referencia 2" (PDF). Arquivado dende o orixinal (PDF) o 27 de outubro de 2013. Consultado o 05 de xullo de 2017. 
  18. L. Goldstein. "Beyond electricity generation: airborne wind energy system for synthetic fuel production and energy storage". Presentation at Airborne Wind Energy Conference, 2013. Arquivado dende o orixinal o 27 de marzo de 2020. Consultado o 05 de xullo de 2017. 
  19. "Power-to-Syngas - an enabling technology for the transition of the energy system? Production of tailored synfuels and chemicals using renewably generated electricity". S. Foit, I.C. Vince, L.G.J. de Haart, R.-A. Eichel, Angew. Chem. Int. Ed. (2016) http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201607552/abstract
  20. "Copia arquivada". Arquivado dende o orixinal o 24 de setembro de 2015. Consultado o 05 de xullo de 2017. 
  21. "Copia arquivada". Arquivado dende o orixinal o 05 de xullo de 2017. Consultado o 05 de xullo de 2017. 
  22. "Copia arquivada". Arquivado dende o orixinal o 04 de decembro de 2017. Consultado o 05 de xullo de 2017. 
  23. "Copia arquivada". Arquivado dende o orixinal o 16 de xuño de 2017. Consultado o 05 de xullo de 2017. 
  24. "Copia arquivada" (PDF). Arquivado dende o orixinal o 30 de maio de 2020. Consultado o 05 de xullo de 2017. 
  25. "Audi in new e-fuels project: synthetic diesel from water, air-captured CO2 and green electricity; "Blue Crude"". Green Car Congress. 14 de novembro de 2014. Consultado o 29 de abril de 2015. 
  26. 26,0 26,1 Emmanuel O. Oluyede. "FUNDAMENTAL IMPACT OF FIRING SYNGAS IN GAS TURBINES". Clemson/EPRI. Consultado o 2016-06-13. 

Véxase tamén

Ligazóns externas

Read other articles:

Artikel ini sebatang kara, artinya tidak ada artikel lain yang memiliki pranala balik ke halaman ini.Bantulah menambah pranala ke artikel ini dari artikel yang berhubungan atau coba peralatan pencari pranala.Tag ini diberikan pada Oktober 2022. Kasus CovaxinAmpoule CovaxinNama asli Caso CovaxinTanggal16 Juni 2021 (2021-06-16)Waktu(UTC−3)Durasi2 tahun, 8 bulan dan 25 hariLokasiBrasilNama lainCovaxgateJenisDugaan pemberian harga berlebihan terhadap 20 juta dosis vaksi...

 

Government department of Tamil Nadu state, India Department of Tamil Development and Information (Tamil Nadu)Agency overviewFormedPrinting and stationery (1831)JurisdictionTamil NaduHeadquartersChennaiMinister responsibleM. P. Saminathan, Minister of Tamil Development and Information DepartmentAgency executiveR. Selvaraj, IAS, Secretary, Tamil Development and InformationParent agencyGovernment of Tamil NaduWebsiteTamil Development and Information Department The Department of Tamil Development...

 

Strada statale 309 dirRomeaLocalizzazioneStato Italia Regioni Emilia-Romagna DatiClassificazioneStrada statale InizioSS 309 presso Ravenna FineA14 dir presso Ravenna Lunghezza5,200[1] km GestoreANAS PercorsoStrade europee Manuale La strada statale 309 dir Romea (SS 309 dir) è una strada statale italiana, diramazione della strada statale 309 Romea. Indice 1 Percorso 1.1 Tabella percorso 2 Note 3 Voci correlate 4 Altri progetti Percorso Si tratta del proseguimento in direzion...

Artikel utama: Piala Dunia FIFA 2010 dan Babak penyisihan grup Piala Dunia FIFA 2010 Pertandingan di Grup C Piala Dunia FIFA 2010 akan diadakan dari tanggal 12 Juni sampai dengan 23 Juni 2010.[1] Grup ini terdiri dari Inggris, Amerika Serikat, Aljazair dan Slovenia. Hanya Inggris dan Amerika Serikat sudah pernah bertanding sebelumnya di Piala Dunia FIFA 1950, dimana Amerika Serikat mengalahkan Inggris dengan skor 1–0. Pemenang grup ini, Amerika Serikat, melaju melawan Ghana, runner-...

 

Yesus, diyakini oleh umat Kristiani Mesias, sedangkan dalam kepercayaan umat Islam Yesus/Isa a.s adalah seorang Nabi dan Al-Masiyah(Mesias). Mesias (Ibrani: מָשִׁיחַ, translit: (māšîaḥ)code: he is deprecated ; Arab: مسيح, translit: (masîḥ)code: ar is deprecated ; Greek: μεσσίαςcode: el is deprecated , (messías)) berarti Yang Diurapi.[1] Sebutan Mesias berakar dari pengertian Yahudi mengenai seorang tokoh pada masa depan yang akan datang sebagai wa...

 

Artikel ini memberikan informasi dasar tentang topik kesehatan. Informasi dalam artikel ini hanya boleh digunakan untuk penjelasan ilmiah; bukan untuk diagnosis diri dan tidak dapat menggantikan diagnosis medis. Wikipedia tidak memberikan konsultasi medis. Jika Anda perlu bantuan atau hendak berobat, berkonsultasilah dengan tenaga kesehatan profesional. HidrosefalusKeadaan tengkorak penderita hidrosefalus.Informasi umumSpesialisasiGenetika kedokteran, neurologi  Hidrosefalus (kepala-air,...

Women's liberal arts college in U.S. Not to be confused with Wesleyan College or Wesleyan University. Wellesley CollegeLatin: Collegium WellesleianumFormer namesWellesley Female Seminary (1870–1873)MottoNon Ministrari sed Ministrare (Latin)Motto in EnglishNot to be ministered unto, but to minister[1]TypePrivate women's liberal arts collegeEstablished1870 (chartered)1875 (commenced classes)AccreditationNECHEAcademic affiliationsAICUMAnnapolis GroupCLACCOFHENAICU[2]Oberli...

 

Promotion of products or services on social media This article has multiple issues. Please help improve it or discuss these issues on the talk page. (Learn how and when to remove these template messages) This article needs to be updated. Please help update this article to reflect recent events or newly available information. (April 2022) This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be...

 

1993 studio album by Dar WilliamsThe Honesty RoomStudio album by Dar WilliamsReleased1993GenreFolkLength47:17LabelRazor & TieProducerDar Williams, Adam Rothberg, David Seitz, Brooks WilliamsDar Williams chronology All My Heroes Are Dead(1991) The Honesty Room(1993) Mortal City(1996) Professional ratingsReview scoresSourceRatingAllMusic [1] The Honesty Room is the first album by singer/songwriter Dar Williams. It was released independently in 1993 and rereleased in 1995 on ...

Artikel ini tidak memiliki referensi atau sumber tepercaya sehingga isinya tidak bisa dipastikan. Tolong bantu perbaiki artikel ini dengan menambahkan referensi yang layak. Tulisan tanpa sumber dapat dipertanyakan dan dihapus sewaktu-waktu.Cari sumber: SMK Negeri 2 Bawang – berita · surat kabar · buku · cendekiawan · JSTOR SMK Negeri 2 Bawang adalah sebuah Sekolah Menengah Kejuruan di Kabupaten Banjarnegara. Lokasi SMK Negeri 2 Bawang adalah di jalan r...

 

Liga Leumit 1996-1997 Competizione Liga Leumit Sport Calcio Edizione 58ª Organizzatore IFA Date dal 22 agosto 1998al 29 maggio 1999 Luogo  Israele Partecipanti 16 Risultati Vincitore Hapoel Haifa(1º titolo) Retrocessioni Hapoel Tzafririm HolonHapoel Beit She'anMaccabi Giaffa Statistiche Miglior marcatore Andrzej Kubica (21) Incontri disputati 240 Gol segnati 745 (3,1 per incontro) Cronologia della competizione 1997-1998 1999-2000 Manuale La Liga Leumit 1998-1999 è s...

 

Nuclides with atomic number of 12 but with different mass numbers Isotopes of magnesium (12Mg) Main isotopes[1] Decay abun­dance half-life (t1/2) mode pro­duct 24Mg 79% stable 25Mg 10% stable 26Mg 11% stable Standard atomic weight Ar°(Mg)[24.304, 24.307][2]24.305±0.002 (abridged)[3]viewtalkedit Magnesium (12Mg) naturally occurs in three stable isotopes: 24Mg, 25Mg, and 26Mg. There are 19 radioisotopes that have been discovered, ranging fr...

Academy in Bridgwater, Somerset, EnglandBrymore AcademyAddressCanningtonBridgwater, Somerset, TA5 2NBEnglandCoordinates51°08′56″N 3°04′47″W / 51.1489°N 3.0797°W / 51.1489; -3.0797InformationTypeAcademy; Day & boarding schoolEstablished1951; 73 years ago (1951)Department for Education URN139655 TablesOfstedReportsHeadteacherMark ThomasGenderBoysAge11 to 17Enrolment192[1]Websitebrymoreacademy.co.uk Brymore Academy (formerly ...

 

Ethnic group in Iran inhabiting the region of Tabaristan. Mazanderani peopleMazanderani men and women with Mazanderani clothing in NowruzTotal population3 million[1] to 4 million[2] (2006)Regions with significant populationsProvince of Mazandaran and parts of the provinces of Alborz, Golestan, Tehran and Semnan in IranLanguagesMazandaranisReligionMajority:Shia IslamMinority:Sunni Islam, Baháʼí FaithRelated ethnic groupsIranian peoples The Mazanderani people (Mazanderani: م...

 

Ice hockey team in North Richland Hills, TexasTexas Junior BrahmasCityNorth Richland Hills, TexasLeagueNA3HLDivisionSouthFounded2010Home arenaNYTEX Sports CentreColorsBlack, purple, white     Owner(s)Dr. Salvatore Trazzera & Frank TrazzeraGeneral managerRyan Anderson[1]Head coachNicholas Cammarata[2]AffiliateLone Star Brahmas (NAHL)Franchise history2010–presentTexas Junior Brahmas The Texas Junior Brahmas are a Tier III junior ice hockey team based in...

Soviet fighter aircraft in service 1946-1959 La-9 Role FighterType of aircraft Manufacturer Lavochkin First flight 1946 Introduction August 1946 Status Phased out of service Primary users Soviet Air ForceRomanian Air ForceNorth Korea Air Force Produced 1946–1948 Number built 1,559 Variants Lavochkin La-11 The Lavochkin La-9 (NATO reporting name Fritz) was a Soviet fighter aircraft produced shortly after World War II. It was one of the last piston engined fighters to be produced before ...

 

この項目には、一部のコンピュータや閲覧ソフトで表示できない文字が含まれています(詳細)。 数字の大字(だいじ)は、漢数字の一種。通常用いる単純な字形の漢数字(小字)の代わりに同じ音の別の漢字を用いるものである。 概要 壱万円日本銀行券(「壱」が大字) 弐千円日本銀行券(「弐」が大字) 漢数字には「一」「二」「三」と続く小字と、「壱」「�...

 

この項目には、一部のコンピュータや閲覧ソフトで表示できない文字が含まれています(詳細)。 数字の大字(だいじ)は、漢数字の一種。通常用いる単純な字形の漢数字(小字)の代わりに同じ音の別の漢字を用いるものである。 概要 壱万円日本銀行券(「壱」が大字) 弐千円日本銀行券(「弐」が大字) 漢数字には「一」「二」「三」と続く小字と、「壱」「�...

У этого термина существуют и другие значения, см. Западный округ. Западный внутригородской округ город Краснодар Дата основания 1936 год Дата упразднения 1994 Прежние имена Кагановичский, Ленинский районы Микрорайоны Дубинка, Черёмушки, Покровка Площадь 22[1]  км² Насе...

 

Pour les articles homonymes, voir Nicol. Jimmie Nicol Jimmie Nicol lors d'une conférence de presse des Beatles aux Pays-Bas.Informations générales Nom de naissance James George Nicol Naissance 3 août 1939 (84 ans)Londres Activité principale Musicien, peintre, charpentier Instruments batterie Années actives 1957 - 1967 modifier James George Nicol, mieux connu sous le nom de Jimmie Nicol, est un batteur anglais né le 3 août 1939, connu pour avoir été un membre temporaire des Bea...