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主题:【原创】萨索故事(0) -- 橡树村

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家园 【原创】萨索故事(5)

萨索选用的工艺,现在叫做煤炭间接液化。前面稍微介绍了一点,这里多罗嗦几句。

叫作间接液化,就是说不是直接的。直接液化是把煤一次就变成油,间接液化就需要把煤先变成别的,然后再变成油。这都是废话。

先看看煤炭怎么个液化法。

煤炭的主要成分是碳,稍微有一点氢,暂时忽略不计,那么原料就是一个C。

油呢,基本上是CH2,氢和碳的比例是2。

好,无论什么过程,我们的原料和产物是不变的。

原料:C 产物:CH2

在这里推出一个重要原理:物质不灭!

物质既不会无故出现,也不会无故消失。化学反应是原子的重新排列组合,在没有何反应的情况下,原料里面的原子都需要体现在产物中,而产物中的所有原子,也需要在原料中找到。讲这个干什么?看看我们的原料和产物相比有什么区别。

对了,原料里面还需要氢!真聪明。

找氢就是了么。不过自然界里面基本没有单质氢。怎么办呢?就需要找有氢的东西。有氢的都有什么?油里面有氢!这个不行,产物是油,原料也是油,那不就没有煤什么事情了么。

还有什么呢?甲烷。这个也不错,不过不是什么地方都有。当然了有煤矿的地方就有煤层气,煤层气里面甲烷就不少。不过煤层气开发到现在还不成熟,先把这个放下。

还有什么呢?又好找,还不能太贵的?

水呀!水就是一氧化二氢么。

好了,现在重新看一下我们的工艺:

原料:C H2O 产物:CH2

还是不对。原料里面的氧需要有去处。

氧能怎么处理呢?氧气么!这个,理论上说也没错,比如水电解得到氢气和氧气,氢气作为原料,氧气就是产物了。不过,分解水不那么容易,这个工艺稍微贵了点,而且,氧气本身卖了,市场太小,扔了,可惜,还是要想办法用起来的。所以产生的氧气工厂自己不使用在目前的阶段是非常不实际的,那就不能把氧气放到产物里面。

那么,就需要放个含氧的化合物。什么呢?水?不行,原料里有的东西咱就别往产物里面放了。

那么就剩下氧化碳了。一氧化碳还是二氧化碳呢?一氧化碳你排放个试试!这东西剧毒!出售一氧化碳呢?这个目前也不现实。一氧化碳实在是个好东西,工厂一般自己都舍不得的。不过的确有副产的煤气作为燃料使用的,在南非引入莫桑比克的天然气之前,约翰内斯堡的城市煤气,也就是一氧化碳和氢气,都是由萨索提供的,国内可能一些地方的煤气仍然用作燃气。但是这个比例很低,而且一般以煤气为目的的,直接生产气就是了。在我们液化的工艺里面,这个并不实际。

一氧化碳不合适,所以呢,产物里面就要加个二氧化碳。

好了,我们新的工艺就出来了:

原料:C H2O 产物:CH2 CO2

化工一个重要原则就是质量要平衡。所以呢,我们给他们平衡一下:

3C + 2H2O --- 2CH2 + CO2

你看你看,煤液化就要排放二氧化碳,排放的比例还不少。

除了质量平衡,化工还有一个能量平衡。这个反应本身需要能量,于是呢,我们还需要找到一个提供能量的方法。方法很多,比如电就很方便,不过我们要是考虑一个独立的厂子呢,可以考虑自己提供能量。这个能量的提供方法,比较方便的就是烧煤么。烧煤的过程,原料是煤和氧气。我们的原料里面,就有多了一个:氧气。

好了,现在再看一下:

原料:C H2O O2 产物 CH2 CO2

好了,这样我们就知道了煤液化的原料:煤、水、空气

煤液化的产物呢:油,二氧化碳。

这个是最主要的,其他的暂时忽略。

土鳖

【原创】萨索故事(6)

关键词(Tags): #煤液化#萨索#合成气

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