Дипломная работа на тему: Сырье для топлива. Получение метанола. Использование метанола

Введение

Автомобильный парк города насчитывает более 2,3 млн. автомобилей, потребляющих в год 4 млн.тонн бензина и дизельного топлива.

Стремительный рост автомобильного транспорта в Москве привел к значительному увеличению объемов выбросов загрязняющих веществ в воздушную среду города. В виде отработавших газов, продуктов испарения бензина и других вредных примесей в атмосферу ежегодно выбрасывается более 1 млн. тонн загрязняющих веществ.

Наряду с Программой оснащения муниципального автотранспорта каталитическими нейтрализаторами, в ходе выполнения которой на автобусы и грузовые автомобили установлено более 23 тысяч нейтрализаторов, использование альтернативных экологически более чистых видов моторного топлива является одним из основных путей снижения негативного влияния автомобиля на экологию города.

Интенсивные работы в этом направлении ведутся во всех развитых странах мира. Ведущие мировые автомобильные концерны инвестируют миллиарды долларов в развитие транспорта и технологий альтернативных видов моторного топлива и источников энергии.

В России наиболее предпочтительным представляется частичное замещение традиционных видов моторного топлива на синтетические жидкие углеводороды, получаемые из природного газа, в силу низкой себестоимости и практической неограниченности этого ресурса в стране.

Использование в качестве моторного топлива диметилового эфира, пропан-бутана, метана позволяет уменьшить выбросы в атмосферу окиси углерода, углеводородов и окиси азота на 30-70% по сравнению с обычными жидкими моторными топливами.

Достижения Московских нефтехимических научно-исследовательских институтов и предприятий позволяют впервые в стране приступить к целенаправленным работам по практическому внедрению диметилового эфира в качестве альтернативы дизельному топливу и начиная с 2005 года начать эксплуатацию дизельного автотранспорта на этом экологически чистом виде моторного топлива с использованием для их заправки пропан-бутановых заправочных комплексов.

В перспективе ставится задача создания экологически безопасного для окружающей среды транспортного средства, автомобиля с "нулевым выбросом", энергетической установкой которого является топливный элемент на водородном топливе.

Общегородские экологические программы, выполненные в Москве в 1994-2000 гг., в том числе и по экологии транспорта, позволили решить ряд научно-технических проблем, осуществить практические меры по использованию природного газа метана и сжиженного газа пропан-бутана в качестве моторного топлива, создать условия для привлечения внебюджетных инвестиций. В ближайшие три года перевод автотранспорта города на эти виды газового топлива будет основным фактором, способствующим сокращению выбросов вредных веществ в атмосферу города.

В марте 2002 г. Правительство Москвы приняло Постановление "О Городской целевой программе использования альтернативных видов моторного топлива на автомобильном транспорте города на 2002-2004 годы" и утвердило эту Программу.

Целью Программы является разработка и введение в действие правовых, административных и экономических мер, обеспечивающих снижение уровня вредного воздействия автотранспорта на окружающую среду и здоровье населения, устойчивый рост объемов замещения традиционных моторных топлив альтернативными, создание условий для привлечения внебюджетных инвесторов.

К основным задачам, предусмотренным Программой, относятся:

проведение государственной политики, направленной на повышение экологической безопасности автомобильного транспорта;

осуществление первоочередных мер, гарантирующих экологическую безопасность транспорта;

научно-техническое обеспечение решения проблем в этой области;

расширение масштабов внедрения в городской транспорт альтернативных источников энергии и моторных топлив;

сокращение объемов потребления традиционных жидких топлив.

Система программных мероприятий предусматривает:

Применение эфира в качестве моторного топлива дизельных двигателей.

Расширение использования сжиженного углеводородного газа (пропан-бутана) как альтернативы бензиновому топливу.

Создание транспортных средств с энергоустановками на основе электрохимических генераторов с водородно-воздушными топливными элементами.

Применение природного газа (метана) вместо бензина и дизельного топлива.

Разработку транспортных средств с комбинированными энергоустановками.

Программа реализуется в один этап (2002-2004 гг.), объем финансирования намеченных мероприятий составляет около 1750 млн. руб. Основным источником финансирования являются средства инвесторов (примерно 1650 млн. руб.) и средства Минатома РФ (30 млн. руб.); кроме того, из бюджета города выделяются средства на НИОКР - свыше 60 млн. руб.

Ожидаемые результаты

В результате выполнения мероприятий Программы к концу 2004 г. в столице будут созданы основы для проведения экологически ориентированной транспортной политики и административные механизмы стимулирования производства и эксплуатации усовершенствованных автотранспортных средств и альтернативных видов топлива с более высокими экологическими характеристиками.

В техническом отношении реализация Программы должна привести к:

улучшению экологических характеристик автотранспортных средств, переводимых на альтернативные топлива и источники энергии;

увеличению парка автотранспортных средств, работающих на сжиженном нефтяном газе (до 300 тыс. единиц) и на природном газе (до 3 тыс. единиц);

созданию образцов автотранспортных средств:

использующих диметиловый эфир (вместо дизельного топлива);

с высокоэкономичными гибридными силовыми установками;

с энергетическими установками на основе электрохимических генераторов с "нулевым" выбросом (на водородном топливе).

Главным итогом реализации Программы станет улучшение состояния воздушного бассейна города благодаря снижению к концу 2004 г. суммарных атмосферных выбросов от автотранспорта более чем на 60 тыс. т, а ежегодный предотвращенный за счет этого экологический ущерб достигнет на конец 2004 г. почти 320 млн. руб. [1]

Таким образом, исследование новых катализаторов в процессе получения ДМЭ имеет сейчас огромное значение и любые работы и исследования, проводимые в данной области не останутся без внимания.

Оглавление

- Введение

- Сырье для топлива

- Получение метанола

- Использование метанола

- Получение диметилового эфира дегидратацией метанола

- Направления использования продуктов разложения метанола

- Направления использования водорода

- Направления использования оксидов углерода

- Направления использования диметилового эфира

- Использование диметилового эфира в качестве моторного топлива дизельных двигателей

- Физико-химические показатели и свойства ДМЭ

- Транспортировка ДМЭ, разгрузка, хранение

- Производство ДМЭ из метанола

- Производство ДМЭ из природного газа

- Рентабельность производства

- Перспектива ДМЭ

- Выбор технологии переработки

- Производство ДМЭ из угля

- Каталитические системы на основе алюмофосфатов цеолитного типа

- Экспериментальная часть

- Методика проведения эксперимента

- Методика анализа жидких продуктов

- Методика анализа газообразных продуктов

- Методика определения удельной поверхности

- Методика приготовления катализаторов

- Обсуждение результатов список литературы

Список литературы

- "Энергия" 2002, N 11. С.

- Бухаркин А.К., Лихтерова Н.М., Капкин В.Д. "Основы химии и технологии производства и применения транспортных энергоносителей". Москва, МИТХТ.

- Jоhn Воgild Наnsеn, Воdil Vоss, Finn Jоеnsеn, Ingа Dоrа Sigurоаrdоttir. "Lаrgе sсаlе mаnufасturе оf dimеthyl еthеr - а nеw аltеrnаtivе diеsеl fuеl frоm nаturаl gаs", Intеrnаtiоnаl Соngrеss & Еxроsitiоn, Dеtrоit, Мiсhigаn, Fеbruаry 27 - Маrсh 2,1995. SАС Рареr.

- Караваев М.М., Леонов А. Л., Мастеров Б. П. "Промышленный синтез метанола". Москва, "Химия", 1974 г.

- Караваев М.М. и др, "Технология синтетического метанола". Москва, "Химия", 1984 г.

- Хенрице-Оливе Г., Оливе С., "Химия каталитического гидрирования СО". Москва, "Мир".

- "Перспективные автомобильные топлива". Под редакцией.

- Черникова Я.Б., Москва, Транспорт, 1998 г.

- Смаль Ф. В., Аксенов Е. Е., "Перспективные топлива для автомобилей". Москва, Транспорт, 1979 г.

- Гайнуллин Ф. Г., "Природный газ как моторное топливо на транспорте". Москва, Транспорт,