Μπορεί ο άνθρακας να μετατραπεί σε βενζίνη;

Όπως όλοι γνωρίζετε, η βενζίνη είναι ένα σημαντικό καύσιμο που εξάγεται από το πετρέλαιο. Επιπλέον, το πετρέλαιο είναι επίσης η πρώτη ύλη για την παραγωγή βασικών χημικών προϊόντων όπως αιθυλένιο, διένιο, βουταδιένιο, βενζόλιο, τολουόλιο ξυλόλιο και αλκοόλη.

Οι πετρελαϊκοί πόροι στη γη δεν είναι άφθονοι.Σε σύγκριση, τα αποθέματα άνθρακα είναι σχετικά άφθονα, με ευδιάκριτη διάρκεια ζωής εκατοντάδων ετών.Ειδικά στη χώρα μου, ο άνθρακας έχει γίνει σημαντική πηγή ενέργειας για τη βιομηχανική παραγωγή και ζωή. Ωστόσο, το 84% του άνθρακα της χώρας μου χρησιμοποιείται απευθείας για καύση. Υπάρχουν τρία προβλήματα στην άμεση καύση του άνθρακα:το ένα είναι ο χαμηλός ρυθμός χρήσης ενέργειας· το άλλο είναι ότι ο άνθρακας περιέχει μια ποικιλία χρήσιμων ενώσεων, που μπορεί να διπλασιάσουν τα οικονομικά οφέλη εάν μπορούν να χρησιμοποιηθούν πλήρως, αλλά είναι κρίμα ότι χρησιμοποιείται μόνο για καύση· το τρίτο είναι σοβαρό μολυσμένο περιβάλλον. Μπορείτε να βρείτε έναν τρόπο να αποφύγετε αυτά τα προβλήματα;

Ο άνθρακας και το πετρέλαιο είναι και τα δύο ορυκτά καύσιμα, και τα δύο είναι κυρίως ενώσεις άνθρακα και υδρογόνου. Από αυτή την άποψη, είναι ένα ζευγάρι "μαύρων αδερφών". Η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ άνθρακα και πετρελαίου είναι η περιεκτικότητα σε υδρογόνο. Η περιεκτικότητα σε υδρογόνο στο Το πετρέλαιο είναι Είναι 11% έως 14% και ο άνθρακας περιέχει μόνο 5% έως 8%. Ωστόσο, ο άνθρακας μπορεί να γίνει βενζίνη. Ήδη πριν από μισό αιώνα, οι χημικοί είχαν προσπαθήσει να μετατρέψουν τον άνθρακα σε βενζίνη σε πειράματα με διάφορες μεθόδους.

Στη μέθοδο άμεσης υδρογόνωσης, ο άνθρακας συνήθως αλέθεται αρχικά σε λεπτή σκόνη, στη συνέχεια αναμιγνύεται με έναν διαλύτη, τροφοδοτείται με υδρογόνο και στη συνέχεια θερμαίνεται στους 380~460 Τ υπό υψηλή πίεση για να αντιδράσει ο άνθρακας και το υδρογόνο για να ληφθεί "τεχνητό πετρέλαιο «Και άλλα προϊόντα χαμηλού μοριακού βάρους. Το «τεχνητό πετρέλαιο» αποστάζεται και διαχωρίζεται για να ληφθούν αντίστοιχες βενζίνες, ντίζελ και άλλα καύσιμα. Η μέθοδος σύνθεσης αεριοποίησης αναφέρεται στη μετατροπή του άνθρακα σε αέριο πρώτα, στην προσθήκη λίγου υδρογόνου στο αέριο και στον έλεγχο της αναλογίας μάζας μονοξειδίου του άνθρακα και υδρογόνου σε 1:2, έτσι ώστε να μπορούν να παραχθούν υπό τις συνθήκες σιδήρου, κοβαλτίου ή νικελίου. ένας καταλύτης και 200 ​​eq. Αντίδραση σύνθεσης, στο προϊόν που λαμβάνεται, η περιεκτικότητα σε βενζίνη μπορεί να φτάσει το 83%, ενώ περιέχει επίσης πετρέλαιο ντίζελ και άλλες ουσίες. Δεδομένου ότι η τεχνολογία μετατροπής αερίου άνθρακα σε αέριο είναι πολύ ώριμη, η προαναφερθείσα διαδικασία παραγωγής βενζίνης σύνθεσης αεριοποίησης είναι σχετικά εύκολη. Επιπλέον, το μονοξείδιο του άνθρακα και το υδρογόνο μπορούν πρώτα να συντεθούν σε μεθανόλη και στη συνέχεια να μετατραπούν από μεθανόλη σε βενζίνη.Αυτή η μέθοδος είναι πιο βολική και αποτελεσματική στην παραγωγή. Εάν χρησιμοποιηθεί καταλύτης μοριακού κόσκινου με καλύτερη απόδοση, το 99% της μεθανόλης μπορεί να μετατραπεί σε βενζίνη και η κατανάλωση ενέργειας στη διαδικασία μετατροπής είναι πολύ μικρή, επομένως το κόστος της παραγόμενης βενζίνης είναι ελαφρώς υψηλότερο από αυτό της συνθετικής μεθανόλης.

Επειδή κατά τη διαδικασία μετατροπής του άνθρακα σε βενζίνη, οι ακαθαρσίες που είναι επιβλαβείς για το ανθρώπινο σώμα και το περιβάλλον μπορούν να αφαιρεθούν και ο άνθρακας είναι ευκολότερος στη μεταφορά και τη χρήση από το πετρέλαιο, έτσι πολλές χώρες έχουν προγραμματίσει να κατασκευάσουν εγκαταστάσεις υγροποίησης άνθρακα μεγάλης κλίμακας. Ταυτόχρονα, οι επιστήμονες εξακολουθούν να μελετούν νεότερες και καλύτερες μεθόδους μετατροπής του άνθρακα σε βενζίνη, έτσι ώστε ο άφθονος άνθρακας να αντικαταστήσει εν μέρει το πετρέλαιο και να εξυπηρετήσει καλύτερα την ανθρωπότητα.