西西河

主题:【原创】萨索故事(0) -- 橡树村

共:💬343 🌺2050
全看树展主题 · 分页首页 上页
/ 23
下页 末页
家园 你就别逗我了

这么系统

可以直接拿出出书了

C + 2H2O -- CO2 + 2H2

这个反应的写法倒是不大常见

好象还是水煤气变换比较常用吧

气固反应毕竟没有气相反应来的舒服

家园 这个系列不加精华都没天理了
家园 IGCC我可没本事介绍

我了解很少,而且我半路出家的化工底子也不够。

我对IGCC也有怀疑。比燃烧复杂这么多,提高效率一点点,究竟值不值得?

家园 del
家园 所谓效率提高一点点完全是纸上面显示出来的

用自己的理想化结果

和PC BOILER已经存在的实际数据比较

优势还是那么可怜的一点点

是不是在误差范围内都未可知

不过对于COMBUSTION

CO2的回收的确是垢病的地方

家园 这个只是凑数的

吓唬人的。毕竟不是个基元反应。

好在没有原则性错误。

家园 这个俺是理解的

不过如果有人问起来

还得解释

多麻烦啊

家园 那就删掉好了
家园 谢谢介绍了

最初看到关于污染的介绍时,南非还处于种族隔离时期。所以感觉对这方面的介绍不免带上一点政治歧视。现在终于能听到行家的科普了。期盼

家园 关键还是能量对吧?
家园 del
家园 就我的理解

是的

很多化工过程

燃烧/气化什么的

其实都是能量的再分配

想得到为人类服务的电能

就要付出其它形式的各种能量

煤啊油啊什么的

其实就是这些能量的仓库

而最终的产物

则多半是稳定的二氧化碳啊水啊什么的

家园 【原创】萨索故事(8)

到目前为止,我们提到油的时候,用的分子式都是CH2。

这个是错误的。

错误的?这不是开玩笑么?前面不少结论都是依靠这个的,全白玩了?

不要担心,没错得这么厉害。其实准确地说是做了个简化而已。

作为一个分子,CH2并不存在。也有分子式是CH2的,这个东西叫作卡宾,是个自由基。

自由基是什么?这个,我就不解释了,否则需要讲有机化学了。反正知道这个东西不稳定就够了。自由基嘛,听起来就不像是个老实东西。

油是碳氢化合物(学名叫烃)的混合物。油里面主要是烷烃,还有一些烯烃。

烃的分子式是什么?烷烃的分子式是这样的:

甲烷: CH4

乙烷: C2H6

丙烷: C3H8

丁烷: C4H10

戊烷: C5H12

。。。

癸烷: C10H22

十一烷: C11H24

。。。

二十烷: C20H42

。。。

发现规律没有?分子里面氢的数量是碳的数量的两倍再加二。

那个甲乙丙丁怎么回事?这个是中国对这些烃的命名方法,把天干借了过来,一二三四烷,说成甲乙丙丁烷,显得多有学问呀!不过十以上的,找不着词了,也只好数数了。这个数字呢,我们可以叫它碳数,就是一个分子里面有几个碳的意思。这个词我们后面还要用到。

为什么不用子丑寅卯呢?这个么,子烷,丑烷?听起来未免有点太奇怪了。再说地支也只能数到十二,没帮多少忙。

烯烃呢?烯烃分子里面的氢原子数量,正好是碳原子数量的两倍。举例子:

乙烯: C2H4

丙烯: C3H6

十八烯: C18H36

这样呢,可以看出来,用CH2来表示油,虽然不对,但是至少氢和碳的比例是差不多的。这么简化,是为了方便,否则费托合成就要写成一大堆反应了。

这么说费托合成不是一个反应了?对了,不是。费托合成本身是一系列的反应,产物是烃,一大堆呢。产物的一部分,就是液体那个部分,就是我们讲的油。产物除了液体,还有气体,固体呢。

化合物基本上都有熔点,沸点。不同的烃就有不同的熔点和沸点。碳数越高,熔点和沸点也就越高。如果沸点低于常温,那么这个烃在常温下就是气体。如果沸点高于常温,熔点低于常温,那么这个烃在常温下就是液体。如果熔点高于常温,那么这个烃在常温下就是固体。

一般的,碳数是1-4的基本上是气体。这里面都有什么呢?甲烷,乙烯,丁烷,都是平常能都听到的名字。碳数5开始,就是液体,也就是油。等到碳数高到20左右了,就是固体了。液体的烃可以叫做油,固体的烃叫做蜡。

油还可以再分。根据成分不同,可以分成汽油,石脑油,煤油,柴油,基础油等等。作为运输燃料的,也就是汽油,航空煤油,柴油。汽油里面的烃,碳数差不多是从5到10;航空柴油的碳数在9到12;柴油本身还能细分,什么轻柴油重柴油的,先不管这些,总的说柴油的碳数在10到20之间。

我们在介绍南非政府的专门委员会考察煤液化技术的时候,提到了两个技术:一个是来自德国的以生产柴油、石蜡为主的技术;一个是美国Kellogg公司的生产汽油的技术。这个德国的技术的提供者,是鲁奇公司,这个美国的Kellogg公司,现在已经和其他公司合并,叫做KBR。没听说过?听说过美国那个叫切尼的副总统,被小布什找来之前,在一家大石油公司当老板么?这家公司叫做哈利伯顿,KBR就是哈利伯顿控股的负责工程部分的公司。KBR的那个K字,就是这个Kellogg。

你看,这两个技术,一个是要生成柴油什么的,一个是要生成汽油,还真不一样。

土鳖

【原创】萨索故事(9)

关键词(Tags): #费托合成#萨索(landlord)元宝推荐:爱莲,

本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)
家园 【原创】萨索故事(9)

费托合成不能生成单一的烃。这个到目前为止,还没有办法改变。

一氧化碳加氢的反应,如果只生成一种烃,那么就只能是甲烷。这个反应不叫费托合成,而叫做甲烷化。甲烷化在实践中也有不少应用,但不是我们这里关心的。

要想生成碳数是二的烃(简称碳二,其他同理,碳数是三的烃简称碳三等等,使用这个称呼的时候,代表的烃包括烷烃、烯烃等等),那就必然要生成甲烷。至少目前的技术状态下是这样的。如果有人能发明一个反应,可以不生成甲烷而只生成碳二以及以上的烃,那么这个人就能发大财了。

费托反应得到的,就是从碳一开始,各种碳数都有的烃。最大的分子有多大?实验室里面检测到的费托合成的产物,最大的分子量好像要上亿了。这么大的分子量的东西当然没有什么用处,我们关心的,是油。

前面介绍了,油是碳数在5-20之间的烃。

能不能只生成油呢?不行。前面介绍了产物里面肯定有甲烷。其实要生成碳数高的烃,所有的碳数小的烃都要出现。而且,正常情况下,得到的碳数小的烃的分子数量,比碳数高的烃的分子要多。分子数量就是分子的个数,有一个听起来很科学的说法,叫做摩尔数。这个就是数分子个数用的。我们以后再提到分子数量,就会用摩尔数这个概念。这样,前面那句罗索话,就可以说成,正常情况下费托合成的产物,生成的大分子的摩尔数,少于小分子的摩尔数。

大约在1940年代后期,有人发现了一个规律,就是费托合成的产物分布里面,相邻的碳数的烃的摩尔数的比例是相似的。就是说,碳五的摩尔数与碳六的摩尔数的比例,与碳九的摩尔数与碳十的摩尔数的比例相似。这个比例,还是肯定大于一的。我们平常一般用高碳数的比上低碳数的,这样这个系数就是小于一的。这个系数可以被叫做产物分布系数,使用的符号,是希腊字母的第一个,阿尔法。

要是碰倒有人研究煤间接液化的,你问他你们工艺的阿尔法是多少呀?这就问得非常专业了,可以吓唬人了。

当然这个系数提出来六十多年了,现在也已经有了很多特例,特别是最近十来年,大家都想打破这个分布规律,也取得了一些成绩。但是基本上还是正确的。

再分析一下这个阿尔法。这个阿尔法肯定小于一。比如阿尔法等于0.9的时候,甲烷得到了1摩尔,碳二就有0.9摩尔,碳三0.81,碳四0.729,碳五0.656,到了碳二十,就是0.135,碳四十,就是0.016。这样的反应,得到的产物就气体液体固体都不少。阿尔法等于0.7的时候呢?甲烷如果还是1摩尔,那么碳二是0.7,碳三0.49,碳四0.343,碳十0.040,碳二十0.001,再往上就可以忽略了。这个时候,由于固体的烃的产量太少,产物基本上就是气体和液体。要是阿尔法再小,比如说只有0.3,那么甲烷还是1,碳二0.3,碳三0.09,碳四0.027,碳五0.008,碳十0.00002,产物基本上就是气体了。

点看全图

产物分布的摩尔数与分布系数的关系

摩尔数对普通人来讲并不直观。换算成重量可能更好理解。还看上面的例子。阿尔法是0.9的时候,产物里面的气体占总重量的8.5%,汽油占了22.2%,柴油占了33.1%,固体蜡占了36.1%。阿尔法是0.7的时候呢?气体占了48.4%,汽油40.7%,柴油10.4%,还有0.5%的蜡。0.3的时候呢?气体占了97.1%,汽油2.9%,其他的可以忽略。

点看全图

产物分布重量与分布系数的关系

这里面可以看出来,想单纯的得到汽油或者柴油,那是不可能的。但是呢,可以得到以汽油为主或者以柴油为主的成分。

但是要是遇到有人说他煤间接液化只生成汽油或者柴油,你就可以说了:你是骗子!

土鳖

【原创】萨索故事(10)

关键词(Tags): #萨索(landlord)

本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)
家园 橡树的这篇真是太及时了!

看了老兄的所有帖子,非常佩服你的视野。

正想查查SASOL的信息,这篇就横空出世了,让我怎么说好呢,只有感动啊。

连科技史的东西都交代的这么清楚,我都可以跟老板吹吹牛了。

先收藏了,回去准保问题了。

全看树展主题 · 分页首页 上页
/ 23
下页 末页


有趣有益,互惠互利;开阔视野,博采众长。
虚拟的网络,真实的人。天南地北客,相逢皆朋友

Copyright © cchere 西西河