Możliwości pozyskiwania organicznych związków tlenowych w wyniku zgazowania węgla

• Autorzy: Klimkiewicz R.

Warianty tytułu

EN

Oxygenates sourcing opportunities by gasification of coal

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Gaz syntezowy wytwarzany z węgla przez zgazowanie stosowany jest do syntez paliw płynnych i do syntez chemicznych. W wyniku procesu Fischera-Tropscha ubocznie powstają związki tlenowe: głównie alkohole, a także aldehydy, ketony, estry i kwasy organiczne. Część związków tlenowych jest stosowana jako dodatki do paliw. Oksygenaty mogą być też wykorzystywane jako związki pośrednie do produkcji różnych chemikaliów specjalistycznych. Zatem otrzymywanie związków tlenowych w ramach procesu Fischera-Tropscha może być również celowym kierunkiem pozaenergetycznym. Idą za tym możliwości katalitycznych transformacji oksygenatów – dehydratacja, odwodornienie, hydroprzetwarzanie. Alkohole mogą być źródłem wodoru, mogą też podlegać transformacji do innych oksygenatów lub węglowodorów. Jedną z opcji jest dwucząsteczkowa kondensacja alkoholi pierwszorzędowych i/lub aldehydów do ketonów.

EN

The synthesis gas, produced by gasification of coal, is used for the synthesis of liquid fuels and for chemical synthesis. As a result of the Fischer-Tropsch process, oxygenates are formed in a side reactions. primarily alcohols, but also aldehydes, ketones, esters and organic acids. Part of the oxygen containing compounds is used as the fuel additives. Oxygenates can also be used as intermediates in the production of various specialty chemicals. Thus, the preparation of the oxygen containing compounds within the Fischer-Tropsch process can also be, not focused on energy, an intentional direction. Opportunities of catalytic transformation of oxygenates go after: dehydration, dehydrogenation, hydroprocessing. Alcohols can be a source of hydrogen, can also be transformed into other oxygenates or hydrocarbons. One of options is the bimolecular condensation of primary alcohols and/or aldehydes into ketones.

Słowa kluczowe

PL

zgazowanie węgla; gaz syntezowy; proces Fischera-Tropscha; synteza Fischera-Tropscha; oksygenaty

EN

coal gasification; synthesis gas; Fischer-Tropsch process; Fischer-Tropsch synthesis; oxygenates

• Wydawca: Instytut Górnictwa Odkrywkowego "Poltegor-Instytut"
• Czasopismo: Górnictwo Odkrywkowe
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 55, nr 1
• Strony: 90--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 47 poz.

Twórcy

autor

Klimkiewicz R.

• Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN, Wrocław

Bibliografia

• [1] Bednarczyk J., Rozwój technologii podziemnego zgazowania węgla i perspektywy jej przemysłowego wdrożenia. Górnictwo i Geoinżynieria 31/2 2007.
• [2] Bednarczyk J., Zgazowanie węgla brunatnego i wykorzystanie gazu do produkcji mocznika. Górnictwo Odkrywkowe 51/6 2010.
• [3] Michalski M., Ostrycharczyk M., Proces zgazowania - obecne i rozwijające się technologie stosowane na skalę przemysłową. Górnictwo Odkrywkowe 52/1-2 2011.
• [4] Porada S., Czerski G., Dziok T., Grzywacz P., Ocena reaktywności polskich węgli w procesie zgazowania parą wodną, Przegląd Górniczy 69/2 2013.
• [5] Rzepa S., Marek A., Problemy usuwania zanieczyszczeń w technologii podziemnego zgazowania węgla brunatnego - badania, koncepcja rozwiązania. Górnictwo Odkrywkowe 51/6 2010.
• [6] Polinceusz K., System sterowania, wizualizacji i archiwizacji danych procesowych w laboratoryjnej instalacji zgazowania węgla. Górnictwo Odkrywkowe 51/6 2010.
• [7] Król M., Modelowanie procesu zgazowania węgla brunatnego z wykorzystaniem metod równowagowych. Górnictwo Odkrywkowe 51/6 2010.
• [8] Bubel F., Grzelak A., Zawartość wybranych pierwiastków w węglu brunatnym z kopalni sieniawa i popiołach pozostałych po procesie zgazowania. Górnictwo Odkrywkowe 51/6 2010.
• [9] Lis K., Król M., Eksperymentalne badania cyklicznego zgazowania węgla brunatnego parą wodną/powietrzem. Górnictwo Odkrywkowe 51/6 2010.
• [10] Marek A., Badania przepuszczalności gazowej utworów geologicznych otaczających pokład węgla brunatnego. Górnictwo Odkrywkowe 51/6 2010.
• [11] Sermet E., Górecki J., Ocena szans podziemnego zgazowania węgla w niezagospodarowanych złożach lubelskiego zagłębia węglowego. Górnictwo Odkrywkowe 54/2 2013.
• [12] Machowska H,. Knapik E., Coal Gasification using clean coal technology. Chemik 65/10 2011.
• [13] Stańczyk K., Smoliński A., Kapusta K., Wiatowski M., Świądrowski J., Kotyrba A., Rogut J., Dynamic experimental simulation of hydrogen oriented underground gasification of lignite. Fuel 89 2010.
• [14] Tokarska A., Problematyka uzyskiwania frakcji paliwowych z węgla i odpadowych poliolefin. Rocznik Ochrona Środowiska 10 2008.
• [15] Chmielniak T., Popowicz J., Sarnecki W., Koncepcja układu produkcji metanolu zintegrowanego ze zgazowaniem węgla brunatnego. Górnictwo i Geoinżynieria 33/2 2009.
• [16] Kasztelewicz Z., Polak K., Zajączkowski M., Metody wydobycia i przetwórstwa węgla brunatnego w I połowie XXI wieku. Węgiel Brunatny 4/65 2008.
• [17] Tajduś A., Czaja P., Kasztelewicz Z., Stan obecny i strategia rozwoju branży węgla brunatnego w I połowie XXI wieku w Polsce. Górnictwo i Geologia 5/3 2010.
• [18] Pańczyk M., Borowiecki T., Otrzymywanie i zastosowanie gazu syntezowego. W: Adsorbenty i katalizatory: wybrane technologie a środowisko. Red. J. Ryczkowski, Uniwersytet Rzeszowski, 2012. s. 275-287.
• [19] Baliban R.C., Elia J.A., Weekman V., Floudas C.A, Process synthesis of hybrid coal, biomass, and natural gas to liquids via Fischer–Tropsch synthesis, ZSM-5 catalytic conversion, methanol synthesis, methanol-to-gasoline, and methanol--to-olefins/distillate technologies. Comput. Chem. Eng. 47 2012.
• [20] Marianowski J., Tepler W., Techniczne aspekty pozyskiwania i wydobycia gazu łupkowego. Górnictwo Odkrywkowe 54/3-4 2013.
• [21] Lewandowski W.M., Ryms M., Meler P., Termiczno-chemiczna piroliza do biopaliw ciekłych i gazowych, jako metoda podnoszenia sprawności konwersji energii biomasy. Nafta – Gaz 66/8 2010.
• [22] Strugała A., Czaplicka-Kolarz K., Ściążko M., Projekty nowych technologii zgazowania węgla powstające w ramach Programu Strategicznego NCBiR. Polityka Energetyczna 14/2 201.1
• [23] Stańczyk K., Dubiński J., Cybulski K., Wiatowski M., Świądrowski J., Kapusta K., Rogut J., Smoliński A., Krause E., Grabowski J., Podziemne zgazowanie węgla – doświadczenia światowe i eksperymenty prowadzone w KD Barbara, Polityka Energetyczna 13/2 2010.
• [24] Hajdo S., Klich J., Polak K., Uwarunkowania podziemnego zgazowania węgla-100 lat rozwoju metody. Górnictwo i Geoinżynieria 34/4 2010.
• [25] Kasiński J.R., Matl K., Stachowiak A., Przydatność węgla brunatnego w Polsce dla procesu zgazowania podziemnego (UGC) Problem kryteriów bilansowości. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego 448 2012.
• [26] Kulawska M., Termodynamika, zagadnienia katalityczne i kinetyka w procesie syntezy wyższych alkoholi alifatycznych. Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej PAN 10/2 2008.
• [27] Dreszer K., Więcław-Solny L., Produkcja paliw silnikowych z węgla poprzez zgazowanie i syntezę Fischera-Tropscha. Polityka Energetyczna 10/ 2 2007.
• [28] Krylova A. Yu., Produkty Sinteza Fishera – Tropsha, Khimiya Tverdogo Topliva, 1 2014
• [29] Glebov L.S., Kliger G.A., The molecular weight distribution of the products of the Fischer-Tropsch synthesis. Russ. Chem. Rev. 63 1994.
• [30] de Klerk A., Effect of Oxygenates on the Oligomerization of Fischer-Tropsch Olefins over Amorphous Silica-Alumina. Energy & Fuels 21 2007.
• [31] Davis B.H., Fischer–Tropsch synthesis: current mechanism and futuristic needs. Fuel Processing Technology 71/1–3 2001.
• [32] Xiao C.X., Cai Z.P., Wang T., Kou Y., Yan N., Aqueous-Phase Fischer–Tropsch Synthesis with a Ruthenium Nanocluster Catalyst. Angew. Chem. Int. Ed. 47 2008.
• [33] Quek X.Y., Guan Y., van Santen R.A., Hensen, E.J.M. Unprecedented oxygenate selectivity in aqueous-phase Fischer- -Tropsch synthesis by ruthenium nanoparticles. ChemCatChem 3/11 2011.
• [34] Gines M.J.L., Iglesia E., Bifunctional Condensation Reactions of Alcohols on Basic Oxides Modified by Copper and Potassium. J. Catal. 76 1998.
• [35] Gliński M., Zalewski G., Burno E., Jerzak A., Catalytic ketonization over metal oxide catalysts. XIII. Comparative measurements of activity of oxides of 32 chemical elements in ketonization of propanoic acid. Appl. Catal. A: Gen. 470 2014.
• [36] Gliński M., Gibka J. Catalytic ketonisation over oxide catalysts. Part IX. Single step synthesis of aliphatic saturated and unsaturated C11-C13 ketones from carboxylic acids. Polish J. Chem. 78/2 2004.
• [37] Mekhemer G.A.H., Halawy S.A., Mohamed M.A., Zaki M.I., Ketonization of acetic acid vapour over polycrystalline magnesia: in situ Fourier transform infrared spectroscopy and kinetic studies. J. Catal. 230/1 2005.
• [38] Teterycz H., Klimkiewicz R., Laniecki M., The role of Lewis acidic centers in stabilized zirconium dioxide. Appl. Catal. A: Gen. 249/2 2003.
• [39] Sikora E., Ogonowski J., Organiczne związki tlenowe jako nieszkodliwe dla środowiska wysokooktanowe dodatki do paliw silnikowych. CHEMIK nauka-technika-rynek 48/12 1995.
• [40] Gibka J., Gliński M., Góra J., Kijeński J., Synthesis and odour characteristics of some aliphatic C-7 - C-13 ketones and alcohols and their derivatives. Zeszyty Naukowe. Chemia Spożywcza i Biotechnologia / Politechnika Łódzka 60 1998.
• [41] Klimkiewicz R., Morawski I., Trawczyński J., Catalytic conversion of C12–C14 primary alcohols mixture into long-chain ketones. Catal. Commun. 11/14 2010.
• [42] Klimkiewicz R., Primary Alcohols, Aldehydes and Ester Transformations into Ketones over Oxide Catalysts. Polish J. of Environ. Stud. 17/5 2008.
• [43] Rzepa S., Możliwości wykorzystania węgla brunatnego poza energetyką. Górnictwo Odkrywkowe 45/6 2003.
• [44] Klimkiewicz R., Katalityczne właściwości węgli aktywnych otrzymanych z węgla brunatnego. Górnictwo Odkrywkowe 51/1 2010.
• [45] Michalkiewicz B., Parcjalne utlenianie metanu do oksygenatów. Przemysł Chemiczny 82/8-9 2003.
• [46] Michalkiewicz B., Kałucki K., Bezpośrednia przemiana metanu do metanolu, formaldehydu i kwasów organicznych. Przemysł Chemiczny 81/3 2002.
• [47] Chmielniak T., Stelmach S., Współczesne technologie zgazowania węgla. Problemy Ekologii 13/2 2009.