Высокая стоимость - водород
Cтраница 1
Высокая стоимость водорода, получаемого на специальных установках, существенно снижает эффективность многих каталитических процессов, в которых водород потребляется в значительных количествах. [1]
Высокая стоимость водорода часто определяется не только затратами на его производство и очистку, но и расходами по его компримированию. [2]
 |
Мощности процессов гидрообработки в различных странах мира на январь 1981 г. а. [3] |
До середины 50 - х гг. развитие процессов гидрообработки сдерживалось высокой стоимостью водорода и отсутствием опыта использования установок высокого давления. Решение первой, проблемы облегчилось быстрым развитием в 50 - 60 - е гг. каталитического риформинга, в ходе которого выделяются большие количества водорода. [4]
Из-за высокой стоимости кислорода, что во всех вышеописанных случаях является причиной достаточно высокой стоимости водорода, делались попытки применять в качестве окислителя воздух или использовать в установках газификации жидких и твердых топлив некоторые другие внешние источники тепла. Была проявлена немалая техническая изобретательность; некоторые из найденных технических решений коммерчески весьма целесообразны. [5]
Высокая стоимость водорода долго препятствовала внедрению в промышленность гидрогенизационных процессов. [6]
Расход водорода на 1 т пластификата при низкотемпературной гидрогенизации составляет 200 м3 для газовых углей Кузбасса и 250 м3 для газовых углей Донбасса. В связи с высокой стоимостью водорода, его дефицитом, а также неэкономичностью сооружения установки небольшой производительности для его получения в ИГИ были выполнены исследования по применению при получении пластификата коксового газа. Как известно, средняя оптовая цена 1000 м3 коксового газа в несколько раз ниже цены технического водорода. [7]
Хотя вначале этот процесс оказался конкурентоспособным, работы по проектированию крупномасштабной установки были прекращены, так как последние усовершенствования доменного производства дали ему экономические преимущества. Эти преимущества являются также следствием высокой стоимости водорода. Поэтому в настоящее время перспективны лишь те процессы, в которых восстановление руд производят с помощью более дешевых легких углеводородов. [8]
В настоящее время многие считают нереальной возможность решить проблему переработки высокосернистых нефтей путем их предварительной ( перед первичной переработкой) гидроочистки. Обычно это обосновывается необходимостью больших капиталовложений и эксплуатационных затрат, в основном, из-за высокой стоимости водорода. Поэтому в данном сборнике освещены вопросы экономики потребления сернистых нефтей, разработки экономически рациональных схем переработки высокосернистых нефтей в нефтепродукты, а также эксплуатационные свойства нефтепродуктов, вырабатываемых из нефтей Восточных районов СССР. [9]
С тех пор как экспериментальная работа была прекращена, встал вопрос о том, в каком направлении должны про-водиться дальнейшее исследование и разработка топливных элементов. Во-первых, было ясно, что инженеры не согла-сятся с использованием топливных элементов этого типа для аккумулирования энергии, особенно на средствах передвижения, отчасти вследствие весьма высокой стоимости водорода и кислорода, получаемых электролизом воды, а отчасти вследствие большого веса и размера газовых баллонов; если только не будет изобретен какой-нибудь совсем новый метод хранения водорода, неизбежно придется обратиться к использованию экономически доступных жидких топлив. Поскольку непосредственное применение углеводородов и даже метанола в элементе этого типа сопряжено с трудностями, считают, что наилучшим решением является следующее: конвертировать жидкое топливо, такое, как метанол, в смесь водорода и двуокиси углерода ( плюс небольшой процент примесей), отмыть большую часть двуокиси углерода, положим, с помощью моноэтаноламина, а водород использовать электрохимически в элементе ( см. фиг. И наконец, если бы удалось изготовить электроды, которые из газовой смеси электрохимически окисляли бы водород и отбрасывали все остальное, это позволило бы избежать процесса очистки. Несколько лет назад были проведены опыты по использованию водорода, смешанного с окисью углерода, количество которой доходило до 10 %, и результаты получились такие же, как при работе с чистым водородом, хотя следует признать, что длительных испытаний проведено не было. [10]
С тех пор как экспериментальная работа была прекращена, встал вопрос о том, в каком направлении должны про-водиться дальнейшее исследование и разработка топливных элементов. Во-первых, было ясно, что инженеры не согла-сятся с использованием топливных элементов этого типа для аккумулирования энергии, особенно на средствах передвижения, отчасти вследствие весьма высокой стоимости водорода и кислорода, получаемых электролизом воды, а отчасти вследствие большого веса и размера газовых баллонов; если только не будет изобретен какой-нибудь совсем новый метод хранения водорода, неизбежно придется обратиться к использованию экономически доступных жидких топлив. Поскольку непосредственное применение углеводородов и даже метанола в элементе этого типа сопряжено с трудностями, считают, что наилучшим решением является следующее: конвертировать жидкое топливо, такое, как метанол, в смесь водорода и двуокиси углерода ( плюс небольшой процент примесей), отмыть большую часть двуокиси углерода, положим, с помощью моноэтаноламина, а водород использовать электрохимически в элементе ( см. фиг. И наконец, если бы удалось изготовить электроды, которые из газовой смеси электрохимически окисляли бы водород и отбрасывали все остальное, это позволило бы избежать процесса очистки. Несколько лет назад были проведены опыты по использованию водорода, смешанного с окисью углерода, количество которой доходило до 10 %, и результаты получились такие же, как при работе с чистым водородом, хотя следует признать, что длительных испытаний проведено не было. Значит, почти несомненно, что при этих условиях пористые никелевые электроды не отравляются окисью углерода; но, чтобы определить, оказывают ли вредное воздействие на электрод какие-нибудь примеси, которые могут присутствовать в газовой смеси, следовало бы провести испытания на длительность работы в течение нескольких сотен часов; нужно было бы также определить скорость карбонизации раствора гидроокиси калия и разработать практический метод регенерации КОН. [11]
Если гидрогенизирующий газ, подаваемый в реактор ГРГ. Несмотря на то, что это технологически осуществимо, существуют некоторые проблемы: необходимость использования окиси углерода в реакторе ГРГ только в качестве балласта и ведения процесса метанизации водорода такой высокой концентрации в несколько стадий из-за его экзо-термичности; экономически неоправданный высокий уровень теплоты сгорания газа из-за присутствия в нем тяжелых углеводородов. Наконец, высокая стоимость водорода и неудовлетворительное использование дорогостоящего газа делают процесс простой метанизации экономически невыгодным. [12]
Удовлетворение потребности в водороде в химической промышленности происходит в основном за счет конверсии газообразного и жид-кого углеводородного сырья, а в нефтеперерабатывающей и нефтехимической - за счет использования водорода, получаемого при каталитическом риформинге, пиролизе, выделении его из разбавленных углеводородных газов и специальных методов его производства. Целый ряд современных процессов ( изомеризация, деалкилнрование, получение спиртов, гидрообессеривание, гидрокрекинг и др.) нефтепереработки и нефтехимического синтеза связан с потреблением водорода. Однако их широкое внедрение в значительной степени сдерживается высокой стоимостью водорода. Поэтому одной из важнейших задач является изыскание путей удешевления его стоимости. [13]
Отношение содержания углерода к водороду в нефти больше, чем это необ - ходимо в топливе. Поэтому были разработаны различные способы более полного использования нефти. На практике это осуществить нельзя, и, вероятно, с экономической стороны это вообще неразрешимо вследствие высокой стоимости водорода, получаемого вне нефтезавода. Продукты крекинга часто гидрируют, чтобы удалить неароматические ненасыщенные углеводороды, и более богатые водородом продукты можно смешать с газойлем с целью дать наиболее доступный водород во время крекинга. Водород этот доступен путем ранее описанных процессов переноса водорода свободных радикалов и карбониевых катионов. [14]
Отношение содержания углерода к водороду в нефти больше, чем это необходимо в топливе. Поэтому были разработаны различные способы более полного использования нефти. На практике это осуществить нельзя, и, вероятно, с экономической стороны это вообще неразрешимо вследствие высокой стоимости водорода, получаемого вне нефтезавода. Продукты крекинга часто гидрируют, чтобы удалить неароматические ненасыщенные углеводороды, и более богатые водородом продукты можно смешать с газойлем с целью дать наиболее доступный водород во время крекинга. Водород этот доступен путем ранее описанных процессов переноса водорода свободных радикалов и карбониевых катионов. [15]
Страницы: 1 2