Аналіз технологій переробки альтернативних видів палива
Вантажиться...
Дата
2022
ORCID
DOI
doi.org/10.20998/2078-5364.2022.3.06
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
У статті приводяться результати порівняльного аналізу та досвідченої апробації ефективності технологічних процесів по переробці деяких видів альтернативних енергоносіїв у паливо для транспортних двигунів. Накопичений дослідницький досвід в області розробок бортових систем конверсії (реакторів) традиційних моторних палив показує, що рівень їх технічної та технологічної складності непорівнянний с еколого-економічним ефектом від застосування в енергоустановці АТЗ. Високий температурний рівень процесу переробки цих палив обумовлює необхідність додаткових витрат енергії на організацію конверсійного процесу (наприклад, спалювання частини палива на підтримку необхідного теплового режиму роботи в термохімічних реакторах), а присутність з'єднань сірки в моторному паливі виключає можливість використання високоефективних каталізаторів. Крім того, великий відносний зміст інертних (негорючих) компонентів у складі цільових продуктів конверсії створюють додаткові складності при їх спалюванні у двигуні. У загальному виді, вибір прийнятного альтернативного носія енергії як сировинного продукту для виробництва моторного палива є компромісом, що враховують його енергетичну цінність, температурні умови конверсії, спектр газів, що утворюються при конверсії, вартість, наявність сировинної бази, можливість адаптації до умов АТЗ і ін. З комплексу розглянутих вище факторів можна зробити висновок про те, що на сьогоднішній день метанол є одним з найбільше енергетично вигідних джерел дешевого й ефективного водневмісного палива для двигунів АТЗ. Слід відмітити, що в майбутньому у світі розвитку технологій і відповідних сировинних баз може виявитися економічно виправданим використання й інших з'єднань, які за своїми характеристиками зможуть відповідати енергетично вигідним умовам у технологічній структурі реалізації бортової конверсії. Це дозволить створювати стійку паливно-енергетичну базу, що практично не залежить від вуглеводневого палива, що привозять.
The article presents the results of a comparative analysis and experimental testing of the efficiency of technological processes for the processing of some types of alternative energy sources into fuel for transport engines. The accumulated research experience in the development of on-board conversion systems (reactors) of traditional motor fuels shows that the level of their technical and technological complexity is incomparable with the ecological and economic effect of their use in an RTS power plant. The high temperature level of the processing of these fuels necessitates the need for additional energy expenditure for the organization of the conversion process (for example, burning part of the fuel to support the necessary thermal regime of operation in thermochemical reactors), and the presence of sulfur compounds in motor fuel excludes the possibility of using highly efficient catalysts. In addition, the large relative content of inert (noncombustible) components in the composition of the target conversion products create additional difficulties when they are burned in the engine. In general, the choice of an acceptable alternative energy carrier as a raw product for the production of motor fuel is a compromise that takes into account its energy value, temperature conditions of conversion, the spectrum of gases formed during conversion, cost, availability of raw materials, the possibility of adaptation to the conditions of the RTS, etc. From the set of factors considered above, it can be concluded that today methanol is one of the most energetically beneficial sources of cheap and efficient hydrogen-containing fuel for RTS engines. It should be noted that in the future, in the world of technology development and the corresponding raw material bases, it may be economically justified to use other compounds, which, according to their characteristics, will be able to meet the energetically favorable conditions in the technological structure of the onboard conversion implementation. This will allow creating a stable fuel and energy base, which practically does not depend on the imported hydrocarbon fuel.
The article presents the results of a comparative analysis and experimental testing of the efficiency of technological processes for the processing of some types of alternative energy sources into fuel for transport engines. The accumulated research experience in the development of on-board conversion systems (reactors) of traditional motor fuels shows that the level of their technical and technological complexity is incomparable with the ecological and economic effect of their use in an RTS power plant. The high temperature level of the processing of these fuels necessitates the need for additional energy expenditure for the organization of the conversion process (for example, burning part of the fuel to support the necessary thermal regime of operation in thermochemical reactors), and the presence of sulfur compounds in motor fuel excludes the possibility of using highly efficient catalysts. In addition, the large relative content of inert (noncombustible) components in the composition of the target conversion products create additional difficulties when they are burned in the engine. In general, the choice of an acceptable alternative energy carrier as a raw product for the production of motor fuel is a compromise that takes into account its energy value, temperature conditions of conversion, the spectrum of gases formed during conversion, cost, availability of raw materials, the possibility of adaptation to the conditions of the RTS, etc. From the set of factors considered above, it can be concluded that today methanol is one of the most energetically beneficial sources of cheap and efficient hydrogen-containing fuel for RTS engines. It should be noted that in the future, in the world of technology development and the corresponding raw material bases, it may be economically justified to use other compounds, which, according to their characteristics, will be able to meet the energetically favorable conditions in the technological structure of the onboard conversion implementation. This will allow creating a stable fuel and energy base, which practically does not depend on the imported hydrocarbon fuel.
Опис
Ключові слова
конверсія, термохімічна переробка, процес парціального окиснення, піроліз, газифікація біомаси, conversion, thermochemical processing, partial oxidation process, pyrolysis, gasification of biomass
Бібліографічний опис
Сінкевич І. В. Аналіз технологій переробки альтернативних видів палива / І. В. Сінкевич, О. О. Мардупенко // Інтегровані технології та енергозбереження. – 2022. – № 3. – С. 52-62.