Органическое топливо

Органическое топливо

 

 

Топливом называется горючее вещество, используемое в качестве источника  получения теплоты в энергетических, промышленных и отопительных установках.

В зависимости от типа реакций, в  результате которых выделяется теплота  из топлива, различают органическое и ядерное топливо.

В настоящее время и по прогнозам  до 2030 г. органическое топливо является основным источником энергии (теплоты) для промышленного использования. В органических топливах теплота выделяется в результате химической реакции окисления его горючих частей при участии кислорода, а в ядерных топливах – в результате распада (деления) ядер тяжелых элементов (урана, плутония и т.д.).

Классификация органических топлив по агрегатному состоянию

Топливо	Агрегатное состояние
	Твердое	Жидкое	Газообразное
Природное	Дрова, торф, бурые и каменные угли, антрацит, горючие сланцы	Нефть	Природный газ
Искусственное	Древесный уголь, полукокс, кокс, угольные и торфяные брикеты	Мазут, керосин, бензин, соляровое масло, газойль	Газы нефтяной, коксовый, генераторный, доменный, газ подземной газификации

 

В настоящее время существует множество способов переработки  органического топлива, остановимся  поподробнее на двух из них.

1. Способ плазмотермической переработки органического топлива и установка для его осуществления.

 Изобретение относится  к области утилизации органических  отходов, в частности осадков  городских сточных вод, путем  их газификации с последующим каталитическим превращением полученного синтез-газа в жидкие моторные топлива и/или ценные химические продукты. Предложены варианты переработки органических отходов, включающие стадию газификации с получением синтез-газа и твердых неорганических продуктов и каталитическую переработку синтез-газа без или вместе с жидкими органическими отходами с получением газообразных и жидких углеводородов. По первому и второму вариантам в качестве газифицирующего агента используют водяной пар или кислород или водяной пар и кислород. При этом по первому варианту на стадии газификации горючий газ разделяют на несколько частей. Одну часть горючего газа и газифицирующий агент совместно подают в плазмотрон, другую часть горючего газа совместно с отходами и газифицирующим агентом подают в плазменную струю плазмотрона и остальную часть горючего газа подают в реактор парового каталитического риформинга с получением синтез-газа, обогащенного водородом, и дальнейшим его смешением с основным потоком синтез-газа, полученного после газификации, с последующей его каталитической переработкой в двух реакционных зонах.

В первой реакционной зоне расположен катализатор, оксидная часть  которого и кислотный компонент  находятся в смешанной или  раздельной комбинации, а во второй реакционной зоне расположен кислотный  катализатор, содержащий цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11. По второму варианту на стадии газификации горючий газ разделяют на две части, одну часть горючего газа и газифицирующий агент совместно подают в плазмотрон, другую часть горючего газа совместно с отходами и газифицирующим агентом подают в плазменную струю плазмотрона, полученный после газификации синтез-газ подвергают каталитической переработке в двух реакционных зонах, при этом в первой реакционной зоне расположен катализатор, оксидная часть которого и кислотный компонент находятся в смешанной или раздельной комбинации, а во второй реакционной зоне расположен кислотный катализатор, содержащий цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11. Изобретение позволяет улучшить потребительские свойства углеводородов, увеличить выход целевых продуктов, рекупирировать физическое тепло высокотемпературного потока газа.

2. Способ преобразования энергии, получаемой при сжигании органического топлива, во вращательное движение и устройство для его осуществления.

Группа изобретений относится  к термодинамике. Способ преобразования энергии, получаемой при сжигании органического  топлива во вращательное движение включает предварительный подогрев воздуха, топлива и воды с приготовлением и созданием оптимальной рабочей  смеси, последующую подачу ее под  давлением через систему пневмо- и гидротурбопроводов во внутреннюю часть рабочих камер сгорания топлива, образующих унифицированные рабочие горелки или форсунки непрерывного горения, установленные на главном валопроводе, обеспечивающие использование силового эффекта реактивной тяги струи выбрасываемых продуктов сгорания топлива и осуществление дополнительного отбора энергии отходящих газов с помощью многолопастной газовой турбины, вращающейся противоположно вращению рабочих горелок или форсунок, или с помощью двух и более газовых турбин с разделением потоков.

В устройстве для осуществления  способа на рабочие шейки приводного вала в конструкции главного валопровода насажены съемные, унифицированные, развернутые на оптимальные установочные углы горелки или форсунки реактивной тяги в количестве от двух штук и более, в которых происходит факельно-струйное сжигание органического топлива, подаваемого насосом из топливного бака или газового резервуара через систему фильтров, трубопроводов и гидро- пневмомуфт, смонтированных внутри главного валопровода. Изобретение позволяет расширить возможность преобразования энергии и повысить эффективность преобразования.

В последнее время было отмечено, что производить топливо  из органических отходов наиболее эффективнее, чем перерабатывать, так можно  привести несколько зарубежных опытов по производству топлива.

 

 

 

1. Британская компания производит топливо из органических отходов

Gazasia, британская компания, которая занимается разработкой получаемого из отходов биотоплива, начинает работы на Филиппинах по созданию автомобильного топлива из органического мусора, вывозимого на свалки. Компания создает жидкий биометан – экологически безопасное и высококачественное топливо с нулевым балансом выбросов углерода – путем очищения и повышения качества природного газа, получаемого из органических отходов со свалок.

На Филиппинах, как и  во многих странах мира, захоронение  отходов на свалках является самым  распространенным способом их утилизации, но это приводит к возникновению  потенциально опасных газов, включая  метан и углекислый газ (СО2). Компания Gazasia очищает этот метан и преобразует его в жидкий биометан, создавая таким образом чистое и рентабельное топливо, а также предотвращая вред от выброса метана в окружающую среду.

Фирма Aboitiz Equity Ventures Inc (AEV) анонсирует, что она подписала в Лондоне соглашение с Gazasia стоимостью 150 млн.$ по разработке заводов, способных производить жидкий биометан из органических отходов.

Цены на автомобильное  топливо в Азии сильно выросли  за последний год и, как ожидается, будут расти и далее. Правительства  многих стран в регионе компенсируют затраты на топливо, но ресурсов для  постоянных субсидий недостаточно. Как  отмечает главный исполнительный директор Gazasia Ричард Лиллейстоун (Richard Lilleystone), влияние высокий цен на топливо в Юго-Восточной Азии особенно сильное, общественный транспорт в регионе имеет важное значение, поэтому рост цен на топливо оказывает прямое воздействие на транспортные расходы и цены на продовольствие, а также на уровень жизни населения.

Использование биометана в качестве автомобильного топлива растет во всем мире, и особенно в Юго-Восточной Азии. Это экономически выгодная альтернатива традиционному топливу, к тому же оказывающая положительный эффект на чистоту воздуха. Органические отходы имеются в изобилии и являются неисчерпаемым ресурсом, так что цены на производимое из них топливо не зависят от различных геополитических событий, влияющих на цены на нефть и приводящих к их нестабильности.

2. США будет производить топливо из водорослей

Министерство энергетики США объявило о гранте в размере $ 15 млн. на разработку технологии производства органического масла, которое впоследствии может быть использовано в качестве сырья для нефтеперерабатывающих  заводов.

Ассигнования пойдут, прежде всего, на проекты, которые помогут  усовершенствовать технологии термохимического сжижения. В ходе исследований будут  отрабатываться способы получения  органического биотоплива из такого вида сырья как морские водоросли. Полученное из водорослей органическое масло должно быть пригодным для переработки на нефтеперегонных заводах и получения таких видов топлива как бензин, дизельное или авиационное топливо.

По оценкам учёных из Министерства энергетики США, ежегодно морские водоросли  могут обеспечить не менее 50 млн. тонн сухого сырья для производства биотоплива. Одна из проблем, препятствующих их более широкому использованию, которые сейчас пытаются решить исследователи – короткий срок службы катализаторов биомассы, их недостаточная стабильность в процессе переработки сырья, а также сильное загрязняющее действие сольвентов, используемых в процессе извлечения масла.

Власти США планируют  полностью профинансировать от пяти до десяти проектов, которые могут  быть проверены на нефтеперерабатывающих  заводах и стать прототипом для разработки промышленной технологии получения автомобильного биотоплива из "даров моря".

 

 

3. Зеленое «голубое топливо». В Иллинойсе мусоровозы переводят на газ из органических отходов

 

В рамках реализации нового проекта  по эффективному управлению отходами в штате Иллинойс (США) газ из органических отходов направят на производство природного газа, который будет использоваться в качестве топлива Американская компания Waste Management, занятая в сфере управления отходами, объявила о строительстве большого завода, на котором газ, образующийся при разложении отходов, будет использоваться для производства сжатого природного газа (СПГ). Полученный продукт планируется поставлять в центральную и южную части штата Иллинойс. Местные организации, занимающиеся сбором мусора, смогут использовать его в качестве основного топлива для грузовиков-мусоросборников.

Это отнюдь не новый способ использования  богатых метаном газов, высвобождаемых в процессе разложения мусора на свалке. Тем не менее, его не так часто применяют. Традиционно свалочный газ используют для питания двигателей или турбин для производства электроэнергии или обрабатывают для применения в промышленных котлах и сушилках.

Новый завод появится в районе деревни  Фэрмонт Сити, неподалеку от которой располагается крупная свалка. По подсчетам специалистов, предприятие сможет производить 30 772 кВт*Ч тепловой энергии — этого достаточно для того, чтобы снабжать топливом в виде сжиженного природного газа ежедневно порядка 400 грузовых машин.

В компании «Waste Management» отметили, что в дальнейших планах реализация еще 134 проектов, использующих свалочный газ. Суммарный выход готового продукта будет эквивалентен более 680 МВт мощности. Milam Renewable Natural Gas Facility станет первой компанией в штате Иллинойс, которая займется поставками полученного из отходов газа. Ожидается, что поставки начнутся в конце 2014 года.

К слову, в сравнении с производством  дизеля, при получении СПГ данным образом на 80 % уменьшается количество выбросов вредных веществ в атмосферу. На сегодняшний день, это, пожалуй, наиболее чистый вид топлива, доступный для  тяжелых грузовых автомобилей.

Согласно данным, представленным Агентством по охране окружающей среды (EPA), городские  свалки ТБО являются третьим по величине источником выбросов метана в США, созданных  человеком. Новый проект компании «Waste Management» позволит не только улучшить ситуацию в сфере управления отходами в штате Иллинойс, но и сократить количество выбросов монооксида углерода (бесцветный ядовитый газ без вкуса и запаха), оксидов азота и твердых частиц на 60 %.

В России большинство бизнес проектов направлены на производство органического  топлива путем его переработки.

Бизнес-план производства биодизельного топлива

В рамках проекта предполагается организация производства дизельного топлива по новейшим технологиям с использованием европейского оборудования. Данное оборудование позволяет организовать производство дизтоплива из соломы, опилок и других органических отходов с применением нанотехнологий. Поэтому наиболее выгодным будет размещение такого производства в сельскохозяйственных районах России. 
Данный проект рассчитан на один комплект оборудования, однако вспомогательные производственные площади позволяют использовать два комплекта, что с учетом скидки 20% позволит существенно повысить рентабельность проекта и снизить срок окупаемости, даже при условии отгрузки сельхозпредприятиям биодизеля  по льготному тарифу. 

Суть проекта: В рамках разработанного бизнес-плана предполагается организация производства дизельного топлива по новейшим технологиям с использованием европейского оборудования. Данное оборудование позволяет организовать производство дизтоплива из соломы, опилок и других органических отходов с применением нанотехнологий. Поэтому наиболее выгодным будет размещение такого производства в сельскохозяйственных районах России. 
Глубина просчета: 5 лет. 
Потребность в инвестициях:  
687 935 305,97 рублей. 
Средний годовой оборот:  
299 535 095,22 рублей. 
Количество персонала: 26 человек. 
Регион: сельскохозяйственные районы России. 
Срок окупаемости проекта:    
58  месяцев с момента начала реализации.