Karrick süreci - Karrick process

ABD Patent No. 1,958,918'den Karrick İşlemi

Karrick işlemi düşük sıcaklıktır kömürleşme (LTC) ve piroliz karbonlu malzemelerin proses. Öncelikle kömürün karbonizasyonu için kullanılmasına rağmen , aynı zamanda petrol şist , linyit veya herhangi bir karbonlu malzemenin işlenmesi için de kullanılabilir . Bu hava yokluğunda 700, 450 ° C (800 ° F) '° C (1,300 ° F)' ye ısıtılır distile üzerinden sentetik yakıtlar - Geleneksel olmayan yağ ve sentez gazı . Bir için kullanılabilecek kömür sıvılaştırma bir için aynı zamanda şu şekilde yarı kok üretimi. Süreç, 1920'lerde Birleşik Devletler Maden Bürosu'nda petrol şist teknoloji uzmanı Lewis Cass Karrick'in çalışmasıydı .

Tarih

Karrick süreci 1920'lerde Lewis Cass Karrick tarafından icat edildi. Karrick, kömür LTC'yi bu şekilde icat etmemiş olsa da, Karrick sürecini ortaya çıkaran mevcut teknolojileri mükemmelleştirdi. Şeyl yağı çıkarma için kullanılan Nevada-Texas-Utah İmbikine dayalı Karrick işlemi için kullanılan imbik .

1935 yılında, Utah Üniversitesi'ndeki kömür araştırma laboratuvarında bir Karrick LTC pilot tesisi inşa edildi . 1930'larda Colorado , Utah ve Ohio'da ticari büyüklükteki işleme tesisleri işletildi . İkinci Dünya Savaşı sırasında, benzer işleme tesisi Birleşik Devletler Donanması tarafından işletiliyordu . Avustralya'da, II. Dünya Savaşı sırasında Yeni Güney Galler'de şeyl yağı çıkarmak için Karrick proses tesisleri kullanıldı . 1950'ler ve 1970'lerde, teknoloji Rexco Company tarafından İngiltere , Leicestershire'daki Coalville'deki Snibston fabrikasında kullanıldı .

süreç

Karrick işlemi, hermetik bir imbik kullanan düşük sıcaklıkta bir karbonizasyon işlemidir. Ticari ölçekli üretim için yaklaşık 3 fit (0.91 m) çapında ve 20 fit (6,1 m) yüksekliğinde bir imbik kullanılacaktır. Karbonizasyon süreci yaklaşık 3 saat sürecektir.

Aşırı ısıtılmış buhar, kömürle doldurulmuş bir imbiğin tepesine sürekli olarak enjekte edilir. İlk başta, soğuk kömürle temas halinde buhar, bir temizlik maddesi görevi gören suya yoğunlaşır. Kömürün sıcaklığı yükselirken yıkıcı damıtma başlar. Kömür, hava yokluğunda 450 °C (800 °F) ila 700 °C (1,300 °F) arasında ısıtılır. Metalürjik kok üretimi için karbonizasyon sıcaklığı 800 °C (1.500 °F) ila 1.000 °C (1.800 °F) ile karşılaştırıldığında daha düşüktür. Alt sıcaklık üretimini optimize kömür katranından , normal kömür katranı daha hafif hidrokarbonlar bakımından zengin ve bu nedenle yakıt içine işlenmesi için uygundur. Ortaya çıkan su, yağ ve kömür katranı ve sentez gazı, imbiğin altındaki çıkış valfleri aracılığıyla imbikten dışarı çıkar . Kalıntı ( kömür veya yarı kok) imbikte kalır. Üretilen sıvılar çoğunlukla yan ürün iken, yarı kok ana ürün, katı ve dumansız bir yakıttır.

Karrick LTC işlemi karbon dioksit üretmez, ancak önemli miktarda karbon monoksit üretir .

Ürün:% s

Karrick işleminde, 1  kısa ton kömür 1 kadar veren  namlu yağlar ve kömür katranından (ağırlıkça% 12) ve üretir 3000 feet küp (85 m, 3 zengin) havagazı ve katının 1.500 pound (680 kg), dumansız kömür veya yarı kok (bir metrik ton , 0.175 m³ yağ ve kömür katranı, 95 m³ gaz ve 750 kg yarı kok için). Kömürden hacimce yaklaşık %25 benzin , %10 kerosen ve %20 kaliteli fuel oil verimleri elde edilebilir. Kömürden, kraking ve rafinasyon ile birlikte Karrick prosesi ile elde edilen benzin , kalite olarak tetraetil kurşun benzinlere eşittir . İçten yanmalı motorlarda daha fazla güç geliştirilir ve aynı çalışma koşulları altında yaklaşık %20 yakıt tasarrufu artışı sağlanır.

Yarı kok, çelik izabe tesislerinde kamu kazanları ve koklaşabilir taş kömürü için kullanılabilir, ham kömürden daha fazla ısı verir ve su gazına dönüştürülebilir . Su gazı, Fischer-Tropsch işlemi ile yağa dönüştürülebilir . Kömür Gaz Karrick LTC daha veren enerji içeriğine göre doğal gaz . Fenolik atıklar kimya endüstrisi tarafından plastik vb. için hammadde olarak kullanılmaktadır. Elektrik gücü nominal ekipman maliyetinde kojenerasyona tabi tutulabilir.

Ekonomik canlılık

Petrol de dahil olmak üzere yağlar uzun zamandır kömürden çıkarılmıştır. Ham petrolün kömür sıvılaştırılmasından daha ucuz hale gelmesi nedeniyle üretim tesisleri 1880'lerde kapatıldı. Ancak yeteneğin kendisi hiçbir zaman ortadan kalkmadı. Karrick tarafından yapılan sekiz yıllık pilot tesis testleri, eyaletlerin, şehirlerin ve hatta daha küçük kasabaların kendi gazlarını üretebileceğini ve kendi elektriğini üretebileceğini doğruluyor.

30 tonluk bir tesis ve petrol rafinerisi, tüm işletme ve sermaye maliyetlerinin üzerinde bir kâr gösterecek ve ürünler, eşdeğer ürünler için cazip fiyatlarla satılacaktır. Özel sektör hiçbir sübvansiyon talep etmemelidir, ancak kömürden petrolü sıyırıp kalan dumansız yakıtı elektrik santrallerine satanlarla rekabet halinde olmamalıdır.

Kömürden elde edilen en ucuz sıvı yakıt, hem sıvı yakıtlar hem de elektrik gücü için LTC tarafından işlendiğinde gelecektir. Kömür damıtma işleminin üçüncül bir ürünü olarak, minimum ekipman maliyetiyle elektrik enerjisi üretilebilir. Günlük 1 kiloton kömür kapasitesine sahip bir Karrick LTC tesisi, elektrikli ekipman için sermaye yatırımı ve türbinlerden geçen buhar sıcaklığının kaybı dışında hiçbir ekstra maliyet olmaksızın 100.000 kilovat saat elektrik enerjisi üretmek için yeterli buhar üretmektedir . Bu buhar, pik dışı kazan kapasitesinden veya merkezi elektrik istasyonlarındaki türbinlerden elde edilebileceğinden, proses buharı maliyeti düşük olabilir. Buhar ve kızdırma için yakıt daha sonra maliyette azalacaktır.

Avantajlar ve dezavantajlar

Kıyasla Bergius işlemi , Karrick işlemi daha ucuz, daha az su ve yok eder az ısıl değer (Bergius işlemin bu yarısını) gerektirir. Dumansız yarı kok yakıt, açık ızgarada veya kazanlarda yakıldığında, ham kömürden %20 ila %25 daha fazla ısı verir. Kömür gazı, daha fazla miktarda birleşik karbon ve yanma gazlarının su buharı ile daha düşük seyreltilmesi nedeniyle, içerdiği ısı birimi başına doğal gazdan daha fazla ısı vermelidir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar