Im Bereich der Kohlennutzung in China werden bald unzählige „Nobelpreise“ entstehen!
Thread Content
"Da der Mensch durch sanfte Verfahren wie Normaldruckdestillation und katalytische Zersetzung große Moleküle aus Öl in kleinere, leichtere Öle umwandeln kann – und anschließend daraus Tausende von Chemikalien wie Olefine, Aromaten, Cycloalkane sowie Alkohole herstellen kann – sollte Kohle, deren Entstehungsprozess und Elementzusammensetzung denen des Öls ähneln, theoretisch ebenfalls auf sanfte Weise verarbeitet und umgewandelt werden können. Leider werden sowohl die Sauerstoffbeimischung beim Verbrennen als auch bei der Oxidation des Kohlestoffs derzeit auf sehr intensive und aggressive Weise genutzt, um die Molekülbindungen des Kohlestoffs zu zerstören. Dadurch entstehen kleine Moleküle wie Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Kohlendioxid. Dies führt zu hohen Energie- und Wasserverbrauch sowie zur Freisetzung großer Mengen an Kohlendioxid und Abwasser – mit allen damit verbundenen Umweltproblemen. Der nächste Forschungsschwerpunkt meines Teams ist die Entwicklung eines speziellen Katalysators, der es ermöglicht, Kohle ohne Verbrennung und ohne Zufuhr von Sauerstoff zu verarbeiten. Dadurch kann die große Molekülstruktur der Kohle auf sanfte Weise aufgebrochen werden, sodass sie – ähnlich wie Öl – direkt in Ölprodukte und Chemikalien umgewandelt werden kann. Es gibt nichts Schwieriges auf der Welt, solange man nur bereit ist, es zu bewältigen. " Exklusives Interview | Akademiker der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Bao Xinhe: In der Zukunft wird Kohle sicherlich genauso verarbeitet werden wie Öl (3) Nachrichtenzentrum von Polaris Power Network. Quelle: Coal Chemical Industry Network. Autor: Chen Jijun. 24.5.2016, 9:02:26. Ich möchte einen Beitrag einreichen. Kategorie: Dampfkraftwerke. Schlüsselwörter: Kohlechemie, Herstellung von Erdgas aus Kohle, Herstellung von Öl aus Kohle. Schulungen zum Verkauf von Strom – Erklärung der Richtlinien für den Stromverkauf sowie Einblicke in den Strommarkt (Spezialkurs der North China Electric Power University und Polaris Power Network). Mitte der 1990er Jahre schlugen Forscher am Dalian Institute of Chemical Physics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften das Konzept der „anaeroben Aktivierung“ vor – eine Methode zur Umwandlung von Methan ohne Verwendung von Sauerstoff. Im Jahr 1995 begannen mein Team und ich mit der Arbeit an der „anaeroben Aktivierung“. Auf der Grundlage des neuen Konzepts der „nanoskaligen katalytischen Begrenzung“ hat mein Team kreativ ein einkerniges Eisenkatalysator entwickelt, das in einer Silidgitterstruktur eingebettet ist. So konnte ein neuer Weg gefunden werden, um Methan unter anaeroben Bedingungen selektiv zu aktivieren und so effizient Ethylen, Aromaten sowie Wasserstoff – also Chemikalien mit hohem Wert – herzustellen. Es handelt sich dabei um eine Technologie zur Herstellung von Olefinen und Aromaten aus Methan unter anaeroben Bedingungen. Am 9. Mai 2014 löste die Veröffentlichung dieses Ergebnisses in der amerikanischen Zeitschrift „Science“ sofort große Aufmerksamkeit in der Branche aus. Alexis Bell, Professor an der University of California, Berkeley, sagte: Dieses Ergebnis bringt die Forschung zur direkten Umwandlung von Methan um einen weiteren Schritt voran und könnte künftig zum Fokus der Industrie werden. Ende 2015 waren die hundertstündigen Laborversuche mit unserer Technologie zur anaeroben, einstufigen Herstellung von Olefinen, Aromaten und Wasserstoff abgeschlossen. Dabei wurde die Stabilität des Katalysators überprüft. Patente wurden in China, den USA, Japan, Europa sowie im Nahen Osten beantragt. Um den chinesischen Neujahrsfeiertagen herum haben wir erneut einen Lebensdauertest des Katalysators über 1000 Stunden durchgeführt. Am 22. März 2016 unterzeichneten das Dalian Institute of Chemical Physics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, PetroChina sowie Saudi Basic Industries Corporation eine Zusammenarbeitserklärung bezüglich der Pilotanwendung, Prozessoptimierung sowie industriellen Umsetzung der Technologie zur anaeroben Herstellung von Olefinen, Aromaten und Wasserstoff aus Methan. Die drei Parteien werden gemeinsam daran arbeiten, den industriellen Einsatz dieser neuen Technologie voranzutreiben. Reporter: Man hätte nicht gedacht, dass Sie und Ihr Team so unbekannt sind und dennoch solche Erfolge erzielen. Beide von Ihnen vorgestellten Errungenschaften könnten eine Industrierevolution auslösen. Was sind Ihre und die Pläne Ihres Teams für den nächsten Schritt? Bao Xinhe: Das ist auch ein gewisser Fortschritt, der auf der umfangreichen Arbeit der Vorgänger beruht. In den kommenden Jahren werden wir neben der fortgesetzten tiefgehenden Grundlagenforschung zu Katalysatoren auch darauf achten, die industrielle Anwendung bereits vorhandener Technologien voranzutreiben – wie beispielsweise die Herstellung von Olefinen aus Synthesegas, die anaerobe Herstellung von Olefinen aus Methan sowie die Herstellung von Aromaten und Wasserstoff. So können unsere Erkenntnisse so schnell wie möglich in die Praxis umgesetzt werden. Gleichzeitig werden wir aktiv theoretische Forschungen zur mäßig temperierten Zersetzung von Kohle zur Herstellung von Flüssigprodukten und Kohlenwasserstoffprodukten durchführen. Unser Ziel ist es, in Zukunft Kohle genauso wie Öl in Flüssigtreibstoffe sowie Produkte mit hohem Mehrwert wie Olefine umwandeln zu können. Journalist: Kohle wie Öl verarbeiten? Ist das wirklich möglich? Bao Xinhe: Wir glauben, dass es möglich ist. Kohle und Öl bestehen hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen und entstanden beide durch eine langwierige Ablagerungsentwicklung von Kohlenwasserstoffverbindungen unter dem Einfluss von Mikroorganismen; sie weisen viele ähnliche Eigenschaften auf. Da der Mensch durch sanfte Verfahren wie Normaldruckdestillation und katalytische Zersetzung große Moleküle aus Öl in kleinere, leichtere Öle umwandeln kann – und anschließend daraus Tausende von Chemikalien wie Olefine, Aromaten, Cycloalkane sowie Alkohole herstellen kann – sollte Kohle, deren Entstehungsprozess und Elementzusammensetzung denen des Öls ähneln, theoretisch ebenfalls auf sanfte Weise verarbeitet und umgewandelt werden können. Leider werden sowohl die Sauerstoffbeimischung beim Verbrennen als auch bei der Oxidation des Kohlestoffs derzeit auf sehr intensive und aggressive Weise genutzt, um die Molekülbindungen des Kohlestoffs zu zerstören. Dadurch entstehen kleine Moleküle wie Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Kohlendioxid. Dies führt zu hohen Energie- und Wasserverbrauch sowie zur Freisetzung großer Mengen an Kohlendioxid und Abwasser – mit allen damit verbundenen Umweltproblemen. Der nächste Forschungsschwerpunkt meines Teams ist die Entwicklung eines speziellen Katalysators, der es ermöglicht, Kohle ohne Verbrennung und ohne Zufuhr von Sauerstoff zu verarbeiten. Dadurch kann die große Molekülstruktur der Kohle auf sanfte Weise aufgebrochen werden, sodass sie – ähnlich wie Öl – direkt in Ölprodukte und Chemikalien umgewandelt werden kann. Es gibt nichts Schwieriges auf der Welt, solange man nur bereit ist, es zu bewältigen. Wir haben derzeit bereits einige Fortschritte in den Forschungen in diesem Bereich erzielt. Ich bin überzeugt, dass dieses Ziel mit der Zeit erreicht werden wird! Dann wird die Kohlenstoffumwandlungsmethode, die nicht mehr durch hohe Energieverbrauch, hohen Wasserverbrauch, hohe Emissionen und starke Umweltbelastung gekennzeichnet ist, zu einer echten umweltfreundlichen Herstellungsweise werden. Sie kann nicht nur vollständig mit der Petrochemie, der Erdgaschemie sowie der Biokraftstoffherstellung verbunden werden, sondern auch in Bezug auf Wirtschaftlichkeit, Umweltschutz sowie Energie- und Kosteneinsparungen konkurrenzfähig sein. Bis dahin wird Kohle nicht mehr als Synonym für eine kohlenstoffintensive Energiequelle gelten, sondern als eine äußerst wertvolle, saubere Kohlenstoffsquelle. Man könnte das auch als unseren „Chinesischen Traum“ bezeichnen. Journalist: Vielen Dank, dass Sie dem Interview zustimmt haben! Ich wünsche, dass die Technologie zur Herstellung von Olefinen aus Synthesegas bald in der Industrie eingesetzt werden kann. Ich hoffe, dass Ihr Team bald neue Methoden zur schonenden Umwandlung von Kohle entwickeln wird! Bao Xinhe: Wir werden unser Bestes geben! (Bao Xinhe wurde im August 1959 in Yangzhong, Provinz Jiangsu, geboren. Er ist Mitglied der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und stellvertretender Rektor der Fudan-Universität. Im Jahr 1987 erhielt er seinen Doktortitel an der Fudan-Universität. Von 1989 bis 1995 war er als Gastwissenschaftler am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft in Deutschland tätig. Im Jahr 1995 kehrte er nach China zurück und übernahm verschiedene Positionen, darunter Leiter des Instituts für Chemische Technologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Leiter der Abteilung für Chemische Physik an der Chinesischen Universität für Wissenschaft und Technologie, Leiter der Niederlassung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Shenyang. Zudem war er Leiter des Projekts zur optimalen Nutzung von Erdgas und Schiefergas im Rahmen des Programms „973“. Er war außerdem Mitglied des Internationalen Rates für die Umwandlung von Erdgas sowie Mitglied des Expertenbeirats des Programms „973“. Zudem leitete er das chinesische Team im Rahmen der Zusammenarbeit zwischen der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Max-Planck-Gesellschaft im Bereich der Nanokatalyse. Er erhielt zahlreiche Auszeichnungen, darunter den Preis der chinesischen Bildungsbehörde für Naturwissenschaften, den Humboldt-Forschungsfonds, den Preis für herausragende junge Wissenschaftler, den zweiten Preis in den Naturwissenschaften, den ersten Preis in den Naturwissenschaften der Provinz Liaoning, den Ho Leung Ho Lee Award für wissenschaftliche Fortschritte, den Titel eines der zehn besten Wissenschaftler des Landes sowie den Preis der Zhou Guangzhao-Stiftung für Grundlagenforschung. Unter seiner Leitung wurde eine Reihe fortschrittlicher Technologien entwickelt, die die chemische und industrielle Welt beeindruckten – darunter die effiziente Herstellung von Ethylen, Aromaten und Wasserstoff unter anaeroben Bedingungen aus Methan sowie die hochselektive Umwandlung von Synthesegas in Olefine.) )
Jüngste Berichte: „Neue Methanisierungsverfahren ohne Kreislauf“, Shenwu Group Huafu Neue Technologien.
Der Einsatz von Kohle gibt es bereits seit mehreren Hundert Jahren; Verbrennen, Koksgewinnung, Gaserzeugung und Verflüssigung sind zu den wichtigsten Verfahren zur Umwandlung von Kohle geworden. Jede Technologie umfasst wiederum eine Vielzahl von technischen Methoden und wissenschaftlichen Theorien. Zum Beispiel bei der Kraftwerksproduktion: Von der Aufbereitung von Kohle über die Auswahl der Verbrennungsöfen bis hin zu den Wärmetauschstrukturen und -materialien, von gespanntem Dampf über den Überschwellen- bis zum Ultra-Überschwellenzustand, von der direkten Abgasentlassung bis zur Entschwefelung und Entstickung – und natürlich ist auch die technologische Entwicklung der Kraftwerksanlagen unverzichtbar. All das beruht auf dem sogenannten „barbarischen“ Einsatz von Kohle. Die Kohlegasifizierung hat weltweit die führende Position in der Kohlechemie. Der Gasstrombettprozess stellt bisher das höchste Niveau bei der Herstellung von Synthesegas aus Kohle dar. Zwar gibt es Anbieter, die Plasma-Gasifizierungstechnologien anbieten, doch wenn man die anderen Aspekte des technologischen Fortschritts betrachtet, wird klar, dass es noch viele Herausforderungen gibt – wie beispielsweise Probleme mit hitzebeständigen Materialien, Energieverbrauch sowie die Handhabung feiner Pulver. All das erfordert weitere Verbesserungen oder Durchbrüche in der Technik. Es handelt sich also um einen systematischen Modernisierungsprozess. Der Weg ist schwierig, doch es gibt immer noch Entdecker, die in diesem „barbarischen“ Kohlegebiet nicht aufhören, weiterzusuchen. Die direkte Verflüssigung von Kohle erfolgt durch die Aufspaltung der Brückenbindungen auf eine sogenannte sanfte Weise, ergänzt durch aktivierte Wasserstoffatome, um organische Moleküle im Bereich der Kraftstofföle zu erhalten. Es gibt Tausende von Arten von organischen Molekülen, die die leidenden Organischchemiker in Verzückung versetzen! Doch das Problem der Trennung steht allen im Weg – wie viele können da vor allen anderen prahlen und verkünden, dass ihr Team gerade diese „Bastionen“ einnimmt? Eigentlich will niemand die Nachrichten dazu hören – in billigem Kohlenkolzen befinden sich unzählige organische Moleküle! Tatsächlich ist die direkte Verflüssigung von Kohle nichts anderes als die Verarbeitung von Kohle auf „Ölraffineriemethode“. Aus dieser Perspektive wird klar, dass es bereits Menschen gibt, die Kohle auf sanfte Weise direkt in Öl umwandeln! Was die Chemikalien angeht, so hängt es, wie bereits erwähnt, von der Fähigkeit des eigenen Teams ab, sie zu trennen. Es sei noch einmal erwähnt, dass die Demonstranlage für die Umwandlung von Kohle in Öl bei Shenhua gut funktioniert. Doch der Schlüssel zur technologischen Weiterentwicklung liegt nicht in Katalysatoren – schließlich wurden diese bereits weltweit unzählige Male erforscht.
Lao Bao meint, das Projekt sei noch nicht ausgereift. Die direkte Verflüssigung von Kohle ist keine sanfte Methode, sondern eine anspruchsvolle Methode unter hohen Temperaturen und hohem Druck. Außerdem hat die organische Synthese ihre eigenen einzigartigen und faszinierenden Aspekte: Selbst wenn es im Kohleöl Tausende von Chemikalien gibt, sind sie im Vergleich zur organischen Synthese nur ein Tropfen auf den heißen Stein.
Was die Reaktionstemperatur angeht, so findet die direkte Verflüssigung von Kohle in einem mäßigen Temperaturbereich statt; nur durch die Hochdruckhydrogenierung werden die Betriebsbedingungen plötzlich sehr anspruchsvoll. Natürlich gibt es im Labor Methoden zur Extraktion von Kohle mit Lösungsmitteln, die unter milderen Bedingungen angewandt werden können. Auch wenn die Ausbeute nicht hoch ist, liefern diese Methoden als Forschungsmittel einige Informationen über die Struktur der Kohle. Ob sie jedoch für die industrielle Produktion eingesetzt werden können, hängt von den wirtschaftlichen Aspekten sowie den Umweltbedingungen ab. Im Labor können wir mit verschiedenen Methoden bestimmten experimentellen Zielen dienen. Doch es gibt manchmal eine Verbindung zwischen dem Labor und der Industrie – doch manchmal besteht auch ein enormer Unterschied zwischen ihnen. Kühne Vorstellungen können auch Unsinn beinhalten, doch nur kühne Vorstellungen auf einer soliden Grundlage sind wertvoll, denn erst dann ist eine erfolgreiche Überprüfung durch sorgfältige Prüfung gewährleistet.
Natürlich sind Strenge und Milde relativ. Man ist der Ansicht, dass die Gaskohlenstoffisierung sowie das Verbrennen von Kohle sehr intensive und wilde Methoden zur Nutzung von Kohle sind; dabei liegen die Temperaturen im Bereich von 800 bis 1700 °C. Im Vergleich dazu ist die direkte Verflüssigung deutlich milder. In der Raffinerieindustrie liegt die Temperatur bei der Hydrogenisierung in der Regel unter 430 °C, bei FCC zwischen 460 und 500 °C; auch bei der verzögerten Katalytischen Krackung liegt die Temperatur in diesem Bereich. Bei der Dampfkrackung beträgt die Temperatur etwa 800 °C. Man kann das hier mit der Kohleindustrie vergleichen, dann versteht jeder, was gemeint ist.
Dieser Beitrag wurde zuletzt von twinkler am 1.6.2016 um 22:10 bearbeitet. Bei der Trockenkohleverarbeitung sollte man ein ehrliches Werk verrichten – man sollte kein Betrug begehen； Bei trockener Produktion muss man unbedingt mehrere Verpflichtungserklärungen ausstellen: eine für die Familie, eine für das Unternehmen, eine für die Gemeinde und eine für die Polizeibehörde. Andernfalls wird es schwierig sein, alles klarzustellen. Es muss unbedingt klar geschrieben werden, dass die Kohlechemieindustrie zum Wohle der Menschen existiert. Falls jemand ums Leben kommt, dann geschieht das auf keinen Fall absichtlich durch Selbstmord oder wegen Vernachlässigung der Sicherheitsvorschriften des Unternehmens. Sonst wird nach dem Tod gesagt, die Verstorbene habe gegen die Vorschriften verstoßen, denn Tote können nicht sprechen.