1598005355-8175385b9c8404424807f40ff9c50b0a (811200), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Для переработки природного газа можно создавать мощные газоперерабатывающие заводы на транспортных потоках этансодержащих газов, т. е. вблизи газопроводов, или в районах крупных центров газодобычи с единичной мощностью предприятий от 5 до 30 — 40 млрд. м' в год. Создание таких предприятий с блоками по переработке газа единичной мощности 5 млрд. м' в год позволяет снизить удельные капитальные и эксплуатационные затраты на переработку газа. Вместе с тем при отнесении этих затрат на жидкие углеводороды, содержание которых в природном газе по сравнению с попутным в 2 — 3 и более раз ниже, они будут примерно равны или выше аналогичных затрат на получение жидких углеводородов при переработке нефтяного газа.
Важное значение имеет также метод распределения затрат между получаемыми продуктами — сухим газом, этаном н широкой фракцией углеводородов. Приведенные затраты на получение сжиженных газов будут выше аналогичных затрат на получение моторных топлив из мазута в 1,3— 1,5 раза (без стоимости сырьевой составляющей). При оценке сырья — нефти и природного газа — по замыкающим затратам, приведенные затраты на производство бензина составят 160 — 180 руб/т, а сжиженного газа 150 — 165 руб/т. Энергетический к.п.д.
процессов получения сжиженного газа, по нашей оценке, составляет 60 — -65%, т. е. уступает моторным топливам, получаемым из нефти (85 — 88%). Природный газ, как уже известно, можно использовать непосредственно в качестве моторного топлива в виде компримированного (сжатого) до 20 МПа газа и сжиженного газа. Для экономической оценки производства сжатого газа необходимо учитывать коэффициент замещения бензина газом, так как стоимостные показатели на производство бензина приводятся в расчете на 1 т, а газа — на 1000 м', В соответствии с утвержденными линейными нормами расхода топлива на автомобильном транспорте 1 ма сжатого природного газа равнозначен 1 л бензина.
Исходя из плотности бензина — 740 кг/ма, расход газа в эквиваленте замещаемого бензина будет равен 1,35 м'/кг. Приведенные затраты па 1000 м' сжатого газа равны 58 руб., в том числе эксплуатационные без стоимости сырья — 38 руб/1000 м', удельные капитальные вложения — 168 руб/1000 м'. С учетом коэффициента замещения бензина, равного 1,35, приведенные затраты на сжатый газ составит 78 руб/т н. э.
без стоимости сырья, а с учетом стоимости природного газа по за- 219 мыкающим оценкам, приведенные затраты на получение сжатого газа в бензиновом эквиваленте составят 160 †1 руб/т (120 †1 руб/1000 м'). К. п. д. полезного использования энергии сжатого газа составляет 85%. При существующих оптовых ценах на нефть и газ приведенные затраты на 1000 м' сжатого газа превышают цену производства, т. е. приведенные затраты, бензина А-76 на 15 — 20%, а с учетом коэффициента замещения — примерно в 1,6 раза.
С увеличением стоимости нефти, как это следует из расчета, приведенные затраты на производство сжатого газа будут примерно равны аналогичным затратам на бензин, получаемый при глубокой переработке нефти. Окончательную оценку эффективности использования газовых топлив можно дать с учетом затрат на их применение, так как специфика газомоторных топлив требует дооборудования автомобиля и соответствующего развития системы распределения этих топлив.
Использование природного газа вместо угля при реализации процессов газификации с получением синтез-газа позволит снизить капитальные вложения, по имеющимся оценкам, примерно на 30% за счет отказа от таких технологических операций, как помол, сушка угля и др. Тем не менее приведенные затраты на производство жидких углеводородов в этих процессах будут достаточно велики. Так, приведенные затраты на получение метанола при принятых в расчетах замыкающих затратах на природный газ составят 150 — 160 руб/т, бензин процесса «МОЬ11»вЂ” около 370 — 380 руб/т.
При оценке эффективности использования метанола необходимо иметь в виду, что теплота его сгорания ниже теплоты сгорания бензина более чем в 2 раза, а энергетический к. п.д. производства составляет =54%. Таким образом, при использовании легкого углеводородного сырья — природного и нефтяного попутного газов — для производства моторных топлив лучшими экономическими показателями обладают сжнженный пропан-бутан, получаемый при переработке газа традиционными методами, и сжатый природный газ.
Возможности использования газового сырья для производства моторных топлив или его высокооктановых компонентов не исчерпываются рассмотренными выше способами. За рубежом исследования направлены на синтез высокооктановых добавок и спиртов, на непосредственное получение моторных топлив из разнообразных видов газового сырья, в том числе вторичного (в частности, олефинов Сй — Сы получаемых в процессах переработки нефти). Широкое распространение за последние годы получило производство трет-бутилметилового эфира этерификацией изобутена с метанолом. Однако ограниченность ресурсов нзобутена, поступающего на производство грег-бутилметнлового эфира с установок каталитического крекипга и пиролиза бен- зина, и рост спроса на высокооктановые добавки в связи с переходом на производство неэтилированных бензинов, вызвали интерес к возможности использования и-бутана для этих целей. Рассмотрим получение трет-бутилметилового эфира из и-бутана с использованием следующих процессов: изомеризации н-бутана, дегидрирования изобутана, синтеза метанола из природного газа и этерификации изобутена с метанолом [191].
Технико-экономические показатели процесса таковы: Мощность по трет-бутилметнловому 475 эфиру, тыс. т Себестоимость, долл/т 348,7 Удсльныс капитальные вложения, 522 долл/т Энергетический к. п. д., % 60 — 57 В ряде стран ведутся работы по получению спиртов из различных видов сырья, хотя ряд опубликованных данных свидетельствует об их низкой конкурентной способности. Так, сообщается [192], что при стоимости бензина 3,8 долл/МДж стоимость метанола и этанола составляет 7,6 и 16 долл/МДж соответственно, т. е. в 2 и 4 раза выше стоимости бензина. По расчетам фирмы ЕХ! (Италия), затраты на получение этанола из зерновых культур в условиях Западной Европы составляют 1030 лнр/кг, а на трет-бутилметиловый эфир — 400 лир/кг [193].
В настоящее время 93% промышленного этанола получают гндратацией этилена. Путем ферментации всех сельскохозяйственных продуктов, производимых в США, можно получить этанол в количестве, эквивалентном 15% потребности в бензине, а за счет всего годового приращения лесной биомассы в США, равного 329 млн. м' древесины, можно получить метанол в объеме 14% потребления бензина в США [194]. Здесь же отмечается, что при производстве этанола из зерна расходуется в два раза больше энергии, чем ее содержится в получаемом продукте.
С этой точки зрения определенный интерес вызывает получение этанола из различных сельскохозяйственных культур (числитель — выход из 1 т сырья, знаменатель — с 1 га): Урожайность, Выход Урожайность, Выход т/ги спирта, и т/ги спирта, и Сахарный 56,40 70/3923 Пшеница 1,?8 340/605 тростник Кукуруза 3,27 360/1175 Маниока 8,70 180/1575 Ячмень 1,76 250/445 Сахарнан 30,21 11О/3323 Картофель 15,50 11О/!705 свекла Рис 2,67 430/1127 Меласса 245/— В энергетическом эквиваленте выход спирта из сахарного тростника составляет около 82 ГДж с га площади, что примерно равно количеству энергии, содержащейся в 1,8 т бензина.
В Бразилии широкое распространение получила программа «Этанол», по которой в !984 — !985 гг. выработали из 89,5 млн. т сахарного тростника 9,5 млрд. л этанола. Капитальные вложе- Метанол Спирты с,— с: 600 Мощность установки по продукту, в год Капитальные вложения, млн. долл. в том числе: на установку в общезаводское хозяйство 600 тыс. т 121 43 220 78 222 ния в эту программу за 1975 — 1984 гг. составили 4,5 млрд.
долл (удельные капитальные вложения на 1 т спирта — около 490 долл.). Стоимость 1 л этанола составила 22,7 цента, или 38,6 цента в бензиновом эквиваленте, при цене бензина 37,8 цент/л (1951. Фирмами «Наш!гу апг( О!аздоиг !Ы», <Мопзап1о» и ВА51 разработан процесс синтеза этанола из природного газа в несколько стадий: паровая конверсия природного газа в синтезгаз, газоразделение и получение метанола из синтез-газа, получение уксусной кислоты из СО и метанола, получение этанола гидрированием уксусной кислоты и обезвоживание этанола 11961 Для получения 2000 т/сут этанола расходуется 2,9 тыс. м' газа; полный энергетический к.п.д. процесса составляет 50%, удельные капитальные вложения — 586 долл/т этанола, Г1ри цене природного газа 0,95 долл/ГДж (что представляется заниженным, так как в других аналогичных расчетах цена газа принимается равной 4,5 долл/ГДж), себестоимость этанола составляла 17,2 — 23,8 цент/л, или 300 — 383 долл/т.
При пересчете на цену газа в 4,5 долл/ГДж себестоимость спирта, по нашей оценке, составит 32,9 цент/л, или 411 долл/т. Как уже отмечалось, основной недостаток смесевых нефтяных топлив с метанолом — расслоение топливной смеси в присутствии следов воды и образование паровых пробок. Поэтому в них добавляют высшие спирты — С4 и выше.
Однако они дороги, и во Французском институте нефти (ФИН) разработан процесс получения из синтез-газа смеси метанола с более тяжелыми спиртами. Эту смесь используют в качестве высокооктановой добавки к бензину [197]. Условия получения спиртов С! — Се из синтез-газа на оксиднометаллических катализаторах следующие: и, 70' ч-' ж мпэ Основа наталнэатора са рга гз !масс.) Сг — Еп — К 370 — 420 20 — 28 5 — ! 0 ! 0 — 20 Сп — 2п — К(+А1, Сг) 350 — 400 !0 — 15 3 — 8 20 — 30 Сп — Со 270 — 320 6 — ! 0 3 — 6 35 — 50 Изменяя состав катализатора, можно изменять и выход спиртов Ся и выше в пределах от 10 до 50%.
Процесс осуществляется при отношении Нз. СО, равном 2,0 — 2,5. Технико-экономические показатели процессов получения метанола и смеси высших спиртов приведены ниже. 273,3 496 180,3 304 223 400 Удельные капитальные вложения, долл/т Себестоимость, долл/тае Минимальная продажная цена, гарантирую- щая необходимую прибыль, долл/т Теплота сгорания, Гдж/мз 17, 94 15,86 ' Содержание метанола в смеси гогз !масс.!. *" При цене дрнрадиога газа 4,0 долл/Гдж. Смесь спиртов можно использовать в качестве компонента премиального бензина при объемной доле до 8%.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
