Neue Wege Bei Der Herstellung Von Vergasertreibstoffen

ISBN-13: 9783211815083 / Niemiecki / Miękka / 1978 / 248 str.

Alfred Schmidt

Opis

Die vorliegende VerOffentlichung macht die Ergebnisse zweier urspriinglich thematisch nebeneinander an denselben Autor vergebenen Forschungsauftrage allgemein zuganglich. Der eine hatte das Ziel, die an sich tiber die Verwendung von Methanol als Motortreibstoff reichlich vorhandene Literatur vor allem in Richtung auf die Loslichkeitsverhaltnisse bei Zusatz zu Normalbenzin und auf die noch fehlende systematische Analyse der Entwicklungsmoglichkeiten der verschiedenen Verfahren zur Methanolgewinnung zu erganzen. Der Auf trag be- 109 sich ausdrticklich auf nichtbiologische Gewinnungsarten. Eine Untersuchung der Methanolgewinnungsverfahren durch Vergarung der Biomassen bleibt vor behalten. Der andere war der Antwort auf die Frage gewidmet, ob und wieweit sich die durch die Verringerung bzw. Vermeidung des Bleitetraathylzusatzes zum Kraftstoff ergebenden technischen und wirtschaftlichen Probleme durch den Zusatz von Isoparaffinen verringern lassen. Bei der Bearbeitung der beiden Themen ergab sich, da sie sehr eng zu sammenhangen: tiber das ihnen gemeinsame Problem der Verringerung der Schadstoffemissionen von Otto-Motoren hinaus ergaben sich noch weitere Ver bindungen. Dies allein rechtfertigt die gemeinsame Publikation der erzielten Ergebnisse.

Spis treści

1. Einführung und Problemstellung.- 1.1 Motive für die Suche nach Alternativ-Kraftstoffen.- 1.2 Anforderungen an Alternativ-Kraftstoffe.- 1.3 Problemstellung.- 2. Die EinsatzmöGlichkeiten von Methanol in Otto-Motoren.- 2.1 Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Methanol.- 2.2 Eigenschaften von Methanol-Benzin-Gemischen.- 2.2.1 Die Löslichkeitsverhältnisse von Methanol-Benzin- und Methanol-Benzin-Wassergemischen.- 2.2.2 Der Dampfdruck und das Siedeverhalten von Methanol-Benzingemischen.- 2.2.3 Die Klopffestigkeit von Benzin-Methanol-Gemischen.- 2.3 Betriebliche Probleme im Motor bei Verwendung von Methanol-Benzin-Gemischen.- 2.3.1 Die Motorleistung bei Benzin-Methanol-Gemischen.- 2.3.2 Der Kraftstoffverbrauch bei Benzin-Methanol-Gemischen.- 2.3.3 Der Abgasausstoß von Otto-Motoren.- 2.3.3.1 Die Beeinflussung der Abgasemissionen durch einen Methanolzusatz zum Kraftstoff.- 2.3.4 Das Betriebsverhalten von Motoren mit Benzin-Methanol-Gemischen.- 2.4 Toxikologische und sicherheitstechnische Aspekte der Methanolzumischung.- 3. Die Herstellung von Methanol.- 3.1 Rohstoffe und Synthesegaserzeugung.- 3.1.1 Aus Erdgas.- 3.1.2 Aus Naphtha.- 3.1.3 Aus schweren Rückständen.- 3.1.4 Aus Kohle.- 3.1.5 Aus unkonventionellen Rohstoffen.- 3.2 Die Methanolsynthese.- 3.3 Die Methanolqualität.- 3.4 Die Herstellungskosten von Methanol.- 3.5 Möglichkeiten für eine Verbesserung der konventionellen Methanolsynthese.- 3.5.1 Die Verwertung der Abwärme.- 3.5.2 Die Anhebung des Temperaturniveaus der Abwärme.- 3.5.3 Die Vermeidung von Exergieverlusten.- 3.5.4 Wirtschaftliche Auswirkungen der Energieeinsatzminderung.- 3.6 Der Import von Methanol.- 4. Methanol in einer Energienotstandssituation.- 5. Zusammenfassung und Empfehlungen Für die EinfüHrung von Benzin-Methanolgemischen als Kraftstoff in ÖSterreich.- 6. Literaturübersicht.- Tabellenverzeichnis.- Verzeichnis Der Abbildungen.- Einführung in den Problemkreis.- Problemstellung.- 1. Allgemeine Aspekte der Eigenschaften von Vergaserkraftstoffen in Abhängigkeit von Ihrer Zusammensetzung.- 1.1 Zusammenhang zwischen Zusammensetzung und geforderten Eigenschaften bei der motorischen Verbrennung.- 1.1.1 Das Klopfen.- 1.1.1.1 Die Oktanzahl — ein Maß für das Klopfen.- 1.1.1.2 Klopfeigenschaften von Kohlenwasserstoffen.- 1.1.1.3 Einfluß von Bleiadditiven auf Benzin.- 1.1.2 Das Abgasproblem.- 1.2 Prinzipielle Möglichkeiten zur Senkung des Bleigehaltes.- 1.2.1 Verminderung der Klopffestigkeit.- 1.2.2 Beibehaltung der bisherigen Klopffestigkeit.- 1.2.2.1 Zusatz von metallhaltigen Additiven.- 1.2.2.2 Zusatz von nicht-metallhaltigen Additiven.- 1.2.3 nderung der Grundzusammensetzung des Benzins.- 1.2.4 Kombinationsmöglichkeiten.- 2. Herstellverfahren FÜr N-paraffine.- 2.1 Chemische Verfahren.- 2.2 Physikalische Verfahren.- 2.2.1 Destillative Verfahren.- 2.2.2 Adsorptive Verfahren.- 2.2.2.1 Wirkungsweise von Molekularsieben.- 2.2.2.2 Adsorptionsverhalten von n-Paraffinen an Molekularsieb 5 A.- 2.2.2.3 Die technische Durchführung der Abtrennung der n-Paraffine mit Hilfe von Molekularsieben 5 A.- 2.3 Totale Isomerisierung.- 3. Die EinsatzmÖGlichkeiten der bei der n/iso-Trennung Anfallenden Produkte.- 3.1 Einbaumöglichkeiten der Trennanlage in eine Raffinerie.- 3.1.1 Auftrennung von Fullrange-Benzin.- 3.1.2 Auftrennung von Benzinschnitten.- 3.1.2.1 Anwendung der Trennung auf Leichtbenzin.- 3.1.2.2 Anwendung auf Schwerbenzin.- 3.1.2.3 Anwendung auf Leichtbenzin und Schwerbenzin.- 3.2 Produkte der Auftrennung und Möglichkeiten ihres Einsatzes.- 3.2.1 Produkte der Auftrennung.- 3.2.2 Einsatzmöglichkeiten der Produkte.- 3.2.2.1 Iso-Leichtbenzin.- 3.2.2.2 Iso-Schwerbenzin.- 3.2.2.3 Die Normalparaffinfraktionen.- 3.2.2.3.1 Im Benzinpool.- 3.2.2.3.2 Als Lösungsmittel.- 3.2.2.3.3 Für die Olefinherstellung.- 3.3 Modellrohöl.- 4. Kosten- Nutzen- Betrachtung der n/iso-Trennung.- 4.1 Abschätzung der Kosten der n/iso-Trennung.- 4.1.1 Allgemeine Bemerkungen.- 4.1.2 Die Kosten der n-iso-Trennung.- 4.2 Die Gutschrift für das Iso-Leichtbenzin im Benzinpool.- 4.3 Die Gutschrift für das Iso-Schwerbenzin im Platformer.- 4.3.1 Bedeutung des Reformierens für den Vergaserkraftstoff.- 4.3.2 Wirkungsweise des katalytischen Reformierens.- 4.3.3 Änderung des katalytischen Reformierens beim Einsatz von Iso-Schwerbenzin.- 4.3.4 Einfluß auf die Wirtschaftlichkeit des Platformers durch Verwendung von Iso-Schwerbenzin als Einsatz.- 4.4 Die Gutschrift für die n-Paraffine bei der Olefinherstellung.- 4.4.1 Das Cracken von Benzinkohlenwasserstoffen.- 4.4.1.1 Beschreibung eines typischen Naphthacrackers.- 4.4.1.2 Die Abhängigkeit der Produktverteilung im Spaltgas von den Operationsparametern.- 4.4.1.3 Abhängigkeit der Spaltausbeuten beim Naphthacracken von der Zusammensetzung des Einsatzproduktes.- 4.4.1.4 Abhängigkeit der Spaltgasausbeute vom n-Paraffingehalt des Einsatzes.- 4.4.1.5 Das Cracken von reinen n-Paraffinen.- 4.4.2 Die Ausbeute beim Einsatz von n-Paraffinfraktionen im Steamcracker im Vergleich zu Naphtha.- 4.4.3 Die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von n-Paraffinfraktionen im Steamcracker im Vergleich zu Naphtha.- 4.5 Kosten-Ertragsvergleich der n/iso-Trennung.- 5. Anwendung der n/iso-Trennung in der Raffinerie im Vergleich mit Anderen, die Bleireduzierung Ausgleichenden Verfahren.- 5.1 Die Vergaserkraftstoff Produktion und der -verbrauch in Österreich in den frühen 80er Jahren.- 5.2 Annahmen über den VK-Pool 1980.- 5.3 Der Aufbau des Benzinpools.- 5.4 Diskussion der einzelnen Alternativen.- 5.5 Wirtschaftlicher Vergleich der Alternativen.- 6. Zusammenfassung.- I. Experimenteller Teil.- 1.1 Ziel der Experimente.- 1.2 Die Versuchsanlage.- 1.3 Analytischer Teil.- 1.4 Versuchsergebnisse.- II. Literaturverzeichnis.