Ero sivun ”Fischer–Tropsch-menetelmä” versioiden välillä

1 041 merkkiä lisätty ,  11 vuotta sitten
Alkuperäistä Fischer-Tropsch -menetelmää kuvaa seuraava kemiallinen yhtälö:
 
:<math>(2n+1)H_2 + nCO \rarr C_nH_{2n+2} + nH_2O -165kJ/mol </math>
 
Yllä olevan reaktion lähtöaineet (esimerkiksi CO ja H2) voidaan tuottaa toisillamonilla menetelmillä, kuten esimerkiksi [[metaani]]n osittaisella poltolla<!--partial combustion--> (kaasusta nesteeksi sovelluksissa):
 
:<math>CH_4 + \begin{matrix} \frac{1}{2} \end{matrix}O_2 \rarr 2 H_2 + CO -35.9kJ/mol</math>
tai hiilen tai [[biomassa]]n kaasutuksella:
:<math>CHC_4 O_3 H_6 + \begin{matrix} \frac{1}{2} \end{matrix}O_2/2O_2 \rarr 1/23 H_2 + CO4CO</math>
 
Hiilimonoksidin ja vedyn seosta kutsutaan [[synteesikaasu]]ksi. TuotetutHiilidioksidia hiilivetyja hiilimonoksidia tuotetaan [[hiili]]-yhdisteet jalostetaanja [[puu]]pohjaisten polttoaineiden osittaisella hapetuksella. Synteesikaasun vetypitoisuutta halutunlaiseksivoidaan synteettiseksisäätää polttoaineeksivesikaasurektiolla.
 
Kiinteän aineen hapeton [[pyrolyysi]] tuottaa metaanipitoista pyrolyysikaasua jota voidaan käyttää suoraan polttoaineena. Yleensä kaasu poltetaan tarvittavan reaktiolämmön tuottamiseksi. Pyrolyysi tuottaa suuren määrän hiilivetyjä (tyypillisesti 20% lähtöaineista) ilman Fischer-Tropsch-muunnosta. Flash pyrolyysissä on maksimoitu hiilivetyjen tuotanto. Hiilivetyjen, joita prosessin mukaan kutsutaan pyrolyysiöljyksi tai tervaksi, hyödyntämistä haittaa usein niiden suuri happipitoisuus. Pyrolyysiprosessilla on nykypäivänä lähinnä merkitystä vahojen auton renkaiden hävityksessä.
Hiilidioksidia ja hiilimonoksidia tuotetaan [[hiili]]- ja [[puu]]pohjaisten polttoaineiden osittaisella hapetuksella. Prosessi on käyttökelpoinen tuottamaan nestemäisiä hiilivetyjä tai vetyä kiinteästä polttoaineesta, kuten hiilestä tai erityyppisistä kiinteää hiiltä sisältävistä jätteistä. Kiinteän aineen hapeton [[pyrolyysi]] tuottaa synteesikaasua jota voidaan käyttää suoraan polttoaineena ilman Fischer-Tropsch-muunnosta. Jos tarvitaan nestemäistä öljyn kaltaista polttoainetta, voiteluainetta tai vahaa, voidaan käyttää Fischer-Tropsch-menetelmää. Jos vedyn tuotanto halutaan maksimoida, voidaan käyttää vesi-kaasu-muunnosreaktiota <!-- water gas shift reaction-->, jolloin tuotokseksi jää vain [[hiilidioksidi]]a ja vetyä eikä ollenkaan hiilivetyjä. Muunnokset nesteestä kaasumaisiin polttoaineisiin on helppo tehdä.
 
FT prosessi on käyttökelpoinen tuottamaan nestemäisiä hiilivetyjä kiinteistä polttoaineista, kuten hiilestä tai erityyppisistä kiinteää hiiltä sisältävistä jätteistä sekä biomassoista.
Tuotetut neste ja vahamaiset hiilivety-yhdisteet jalostetaan halutunlaiseksi synteettiseksi polttoaineeksi, kaasumaiset yleensä poltetaan. Tyydyttämättömistä kaasuista voidaan valmistaa mm. polyeteeni muovia.
Jos tarvitaan nestemäistä öljyn kaltaista polttoainetta, voiteluainetta tai vahaa, voidaan käyttää Fischer-Tropsch-menetelmää. Jos vedyn tuotanto halutaan maksimoida, voidaan käyttää vesi-kaasu-muunnosreaktiota <!-- water gas shift reaction-->, jolloin tuotokseksi jää vain [[hiilidioksidi]]a ja vetyä eikä ollenkaan hiilivetyjä.
 
Nestemäiset polttoaineet ovat haluttuja, niiden korkean energiasisällön ja yksinkertaisen varastoimisen vuoksi. Ne ovat myös melko turvallisia esim vetyyn verattuna. Hiilivetyjen polttotekniikka on myös nykypäivänä melko hyvin halittua ja ne saadaan palamaan puhtaasti. Biomassasta tuotetut hiilivedyt ovat hiilidioksidi neutraaleja. Vetytalous ei tarjoa mitään erityisen suurta etua verrattuna synteettisiin biopolttoaineisiin.
 
==Historia==
Rekisteröitymätön käyttäjä