در زمینه استفاده از زغالسنگ در چین، به زودی تعداد بیشماری جایزه نوبل پدید خواهد آمد!
Thread Content
"از آنجایی که انسان میتواند با روشهای ملایمی مانند تقطیر تحت فشار معمولی و شکست کاتالیزی، نفت با مولکولهای بزرگ را به روغنهای سبک با مولکولهای کوچکتر تبدیل کند و سپس آنها را برای تولید هزاران ماده شیمیایی مانند الکنها، آروماتیکها، سیکلوهگزانها و الکولها، پردازش عمیق دهد، لذا زغالسنگ که فرآیند تشکیل و ترکیب عناصر آن مشابه است، نیز از نظر تئوری باید بتوان آن را با روشهای ملایم پردازش، تبدیل و استفاده کرد. متأسفانه در حال حاضر، چه در فرآیند احتراق با افزودن اکسیژن و چه در فرآیند اکسیداسیون با افزودن اکسیژن، از روشهای بسیار شدید و خشنی برای شکستن پیوندهای مولکولی زغالسنگ استفاده میشود؛ در نتیجه مولکولهای کوچکی مانند مونوکسید کربن، هیدروژن و دیاکسید کربن تولید میشوند. این امر منجر به مصرف انرژی و آب زیاد در فرآیند تبدیل زغالسنگ میشود، همچنین مقدار زیادی دیاکسید کربن و آب آلوده تولید میگردد که باعث بروز مشکلات زیستمحیطی متعددی میشود. جهت بعدی تحقیقات تیم من، توسعه یک کاتالیزور ویژه است تا بتوان بدون سوزاندن زغالسنگ یا افزودن اکسیژن، ساختار مولکولی بزرگ آن را به شیوهای ملایم باز کرده و آن را مانند نفت، به صورت مستقیم و به روشی ملایم به مواد نفتی و مواد شیمیایی تبدیل کرد. در دنیا کار دشواری وجود ندارد، فقط کافی است تلاش کرد. " مصاحبهی حرفهای | پائو شینهه، عضو آکادمی علوم چین: در آینده، زغالسنگ نیز مانند نفت فرآوری خواهد شد (۳) مرکز خبری شبکهی برق قطبی؛ منبع: وبسایت صنعت شیمیایی زغالسنگ؛ نویسنده: چن جیجون؛ تاریخ: ۲۶/۵/۲۰۱۶، ساعت: ۹:۰۲:۲۶. میخواهم مطلبی ارسال کنم؛ کانال مربوطه: تولید برق با استفاده از سوختهای فسیلی؛ کلمات کلیدی: صنعت شیمیایی زغالسنگ، تولید گاز طبیعی از زغالسنگ، تولید روغن از زغالسنگ؛ دورههای آموزشی مربوط به فروش برق – تحلیل سیاستهای فروش برق و درک بازار فروش برق (دورههای آموزشی ویژهی شبکهی برق قطبی در دانشگاه برق شمال چین). در اواسط دههی ۹۰ میلادی، پژوهشگران موسسهی شیمی دالیان تحت نظارت آکادمی علوم چین، مفهوم «فعالسازی بدون اکسیژن» را برای تبدیل متان بدون استفاده از اکسیژن مطرح کردند. در سال ۱۹۹۵، من و تیمم کار بر روی «فعالسازی بدون اکسیژن» را آغاز کردیم. بر اساس مفهوم جدید «کاتالیز نانومحدودشده»، تیم من به طور خلاقانه یک کاتالیزور آهنی تکمرکزی را در چارچوب الگوی سیلیسیدی ساخت و موفق شد مسیر جدیدی برای فعالسازی انتخابی متان در شرایط بدون اکسیژن و تولید کارآمد یکمرحلهای مواد شیمیایی با ارزش افزوده بالا مانند اتیلن، هیدروکربنهای آروماتیک و هیدروژن ارائه دهد؛ یعنی فناوری تولید الکنها و هیدروکربنهای آروماتیک از متان در شرایط بدون اکسیژن. در تاریخ ۹ مه ۲۰۱۴، به محض انتشار این یافته در مجله آمریکایی «ساینس»، بلافاصله توجه زیادی را در حوزه مربوطه جلب کرد. الکسیس بل، استاد دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، میگوید: این دستاورد، تحقیقات مربوط به تبدیل مستقیم متان را یک قدم جدید به جلو برده است و ممکن است در آینده مورد توجه صنایع قرار گیرد. در پایان سال ۲۰۱۵، فناوری تولید یونولها، آروماتیکها و هیدروژن از متان در شرایط بدون اکسیژن، پس از انجام آزمایشهای آزمایشگاهی به مدت صد ساعت، استحکام کاتالیست را تأیید کرد؛ همچنین در کشورها و مناطقی مانند چین، ایالات متحده، ژاپن، اروپا و خاورمیانه، حق اختراع برای آن درخواست شد. در اطراف سال نو چینی امسال، ما دوباره آزمایش ارزیابی عمر کاتالیست را برای ۱۰۰۰ ساعت انجام دادیم. در تاریخ ۲۲ مارس ۲۰۱۶، انستیتو شیمی دالیان آکادمی علوم چین، شرکت پتروچاینا و شرکت صنایع پایه عربستان سعودی، تفاهمنامه همکاری برای آزمایشات مقیاس متوسط، بهینهسازی فرآیندها و کاربرد نمونهای این فناوری برای تولید الکنها، آروماتیکها و هیدروژن از متان در شرایط بدون اکسیژن، امضا کردند. این سه طرف قصد دارند با همکاری یکدیگر، پیشرفت این فناوری نوین را در مقیاس صنعتی تسریع کنند. خبرنگار: واقعاً غیرقابل تصور است که شما و تیمتان، بدون شهرت، دستاوردهای چشمگیری داشتهاید. هر دو دستاوردی که معرفی کردهاید، میتوانند منجر به یک انقلاب صنعتی شوند. نمیدانم برنامههای شما و تیمتان برای مرحله بعد چیست؟ باو شینهه: این نیز پیشرفتی است که بر پایه کارهای فراوان افراد قبلی به دست آمده است. در سالهای آینده، علاوه بر ادامه تحقیقات پایه در زمینه کاتالیزورها، بر استفاده صنعتی از دستاوردهای فناورانه موجود نیز تمرکز خواهیم کرد؛ از جمله تولید الکنها از گاز سنتزی، تولید الکنها بدون نیاز به اکسیژن از متان، تولید هترواروماتیکها و هیدروژن، تا دستاوردهایمان در اسرع وقت به صورت صنعتی پیاده شوند. در همین حال، به طور فعال تحقیقات نظری برای تولید محصولات مایع و هیدروکربنی از تجزیه ملایم زغالسنگ را انجام خواهیم داد. هدف ما این است که در آینده بتوانیم، همانند فرآوری نفت، زغالسنگ را به سوختهای مایع و محصولاتی با ارزش افزوده بالا مانند الکنها تبدیل کنیم. خبرنگار: فرآوری زغالسنگ مانند فرآوری نفت؟ آیا واقعاً امکانپذیر است؟ باو شینهه: ما معتقدیم که امکانپذیر است. زغالسنگ و نفت عمدتاً از عناصر کربن و هیدروژن تشکیل شدهاند و هر دو در اثر فرآیندهای رسوبی طولانیمدت تحت تأثیر میکروارگانیسمها به وجود آمدهاند؛ لذا از نظر ویژگیها شباهتهای زیادی با یکدیگر دارند. از آنجایی که انسان میتواند با روشهای ملایمی مانند تقطیر تحت فشار معمولی و شکست کاتالیزی، نفت با مولکولهای بزرگ را به روغنهای سبک با مولکولهای کوچکتر تبدیل کند و سپس آنها را برای تولید هزاران ماده شیمیایی مانند الکنها، آروماتیکها، سیکلوهگزانها و الکولها، پردازش عمیق دهد، لذا زغالسنگ که فرآیند تشکیل و ترکیب عناصر آن مشابه است، نیز از نظر تئوری باید بتوان آن را با روشهای ملایم پردازش، تبدیل و استفاده کرد. متأسفانه در حال حاضر، چه در فرآیند احتراق با افزودن اکسیژن و چه در فرآیند اکسیداسیون با افزودن اکسیژن، از روشهای بسیار شدید و خشنی برای شکستن پیوندهای مولکولی زغالسنگ استفاده میشود؛ در نتیجه مولکولهای کوچکی مانند مونوکسید کربن، هیدروژن و دیاکسید کربن تولید میشوند. این امر منجر به مصرف انرژی و آب زیاد در فرآیند تبدیل زغالسنگ میشود، همچنین مقدار زیادی دیاکسید کربن و آب آلوده تولید میگردد که باعث بروز مشکلات زیستمحیطی متعددی میشود. جهت بعدی تحقیقات تیم من، توسعه یک کاتالیزور ویژه است تا بتوان بدون سوزاندن زغالسنگ یا افزودن اکسیژن، ساختار مولکولی بزرگ آن را به شیوهای ملایم باز کرده و آن را مانند نفت، به صورت مستقیم و به روشی ملایم به مواد نفتی و مواد شیمیایی تبدیل کرد. در دنیا کار دشواری وجود ندارد، فقط کافی است تلاش کرد. در حال حاضر، تحقیقات ما در این زمینه پیشرفتهایی داشته است و امیدواریم که با گذشت زمان، این هدف محقق شود! در آن زمان، فرآیندهای تبدیل زغالسنگ که دارای مصرف انرژی و آب بالا، انتشار آلایندههای زیاد و آلودگی فراوان هستند، تنها فرآیندهای تولید پاک خواهند بود. این فرآیندها نه تنها میتوانند به طور کامل با صنایع پتروشیمی، گازی و بیوشیمیایی ادغام شوند، بلکه میتوانند در زمینههایی مانند کارایی اقتصادی، حفاظت از محیط زیست و کاهش مصرف انرژی و گازهای گلخانهای، رقابت عادلانهای داشته باشند. در آن زمان، زغالسنگ دیگر نماد منابع انرژی پرکربن نخواهد بود، بلکه یک منبع کربنی بسیار ارزشمند و تمیز خواهد بود. میتوان گفت که این همان «رویای چینی» ماست. خبرنگار: از اینکه برای مصاحبه پذیرفتید، سپاسگزارم! آرزو دارم فناوری تولید الکنها از گاز سنتزی در اسرع وقت به صورت صنعتی مورد استفاده قرار گیرد! امیدوارم تیم شما هرچه زودتر فناوری جدیدی برای تبدیل ملایم زغالسنگ توسعه دهد!بائو شینهه: ما تلاش خواهیم کرد!
(بائو شینهه، متولد اوت ۱۹۵۹ در شهر یانگژونگ، استان جیانگسو؛ عضو آکادمی علوم چین و معاون اجرایی دانشگاه فودان. او در سال ۱۹۸۷ مدرک دکترای خود را از دانشگاه فودان دریافت کرد و از سال ۱۹۸۹ تا ۱۹۹۵ به عنوان پژوهشگر مهمان در مؤسسه فریتز هابر تحت حمایت انجمن ماکس پلانک در آلمان فعالیت کرد. در سال ۱۹۹۵ به چین بازگشت و به ترتیب به عنوان رئیس مؤسسه شیمی دالیان آکادمی علوم چین، رئیس دپارتمان شیمی فیزیک دانشگاه علوم و فناوری چین، رئیس شعبه شنیانگ آکادمی علوم چین، رهبر اولین پروژههای پایه در برنامه توسعه تحقیقات پایه مهم (۹۷۳) در زمینه استفاده بهینه از گاز طبیعی و گاز زغالسنگ، عضو هیئت مدیره شورای بینالمللی تبدیل گاز طبیعی، عضو گروه مشاوران تخصصی برنامه توسعه تحقیقات پایه مهم (۹۷۳)، رئیس گروه تحقیقاتی همکاری نانوکاتالیستی بین آکادمی علوم چین و انجمن ماکس پلانک آلمان، و اجرایی اولین پروژههای مربوط به انرژیهای پاک در آکادمی علوم چین و BP فعالیت کرده است. او جوایزی مانند جایزه علوم طبیعی کمیسیون آموزش، کمکهزینه تحقیقاتی هومبولت آلمان، جایزه دانشمندان برجسته جوان «چیوشی»، جایزه دوم علوم طبیعی، جایزه اول علوم طبیعی استان لیائونینگ، جایزه پیشرفت علمی و فناوری هه لیانگ هه لی، یکی از ده بهترین دانشمندان علمی و فناوری کشور، جایزه دستاوردهای برجسته علمی و فناوری آکادمی علوم چین در سال ۲۰۱۵، و جایزه علوم پایه بنیانگذار ژو ژیائوگوانگ را دریافت کرده است؛ او تیم خود را رهبری کرده و موفق به توسعه مجموعهای از فناوریهای پیشرفته شده است که مانند تولید کارآمد اتیلن، آروماتیکها و هیدروژن از متان در شرایط بدون اکسیژن، و تبدیل گاز سنتزی به الکنها با انتخابپذیری بالا، باعث تحول در جهان شیمی و صنعت شدهاند.) )
گزارشهای اخیر، «فرآیند جدید برای متانسازی بدون چرخه»، گروه شنووو، فناوری نوین هوافو.
استفاده از زغالسنگ قرنهاست که وجود دارد و فرآیندهایی مانند سوزاندن، کوکسازی، گازسازی و مایعسازی به روشهای اصلی تبدیل زغالسنگ تبدیل شدهاند. هر فرآیند نیز شامل روشهای فنی و نظریههای علمی متنوعی است. به عنوان مثال، در نیروگاههای حرارتی، از فرآیند شستشوی زغالسنگ تا انتخاب کورههای سوزاندن، از ساختارهای تبادل حرارت تا مواد مورد استفاده در این منظور، از بخار تحت فشار تا حالت فرا-فرابحرانی، از دفع مستقیم گازهای خروجی تا حذف گوگرد و نیتروژن؛ البته، پیشرفتهای علمی و فناورانه در سیستمهای تولید برق نیز ضروری است. همهی اینها بر پایهی استفاده از زغالسنگ، که به عنوان چیزی «وحشی» شناخته میشود، بنا شدهاند. گازسازی زغالسنگ در سراسر جهان، جایگاه «پیشرو» در صنعت شیمیایی زغالسنگ را دارد. تخت جریان هوایی تاکنون بالاترین سطح دستیابی بشر در تولید «گاز سنتزی از زغالسنگ» بوده است. اگرچه برخی از فناوری گازسازی پلاسمایی را معرفی میکنند، اما با نگاه کردن به سایر جنبههای پیشرفت فناوری بشر، مشخص میشود که مسائلی مانند مواد مقاوم در برابر دماهای بالا، مصرف انرژی، مشکلات مربوط به پودرهای ریز و غیره، نیازمند بهبود یا پیشرفت بیشتری در زمینه مهندسی هستند؛ بنابراین این یک نوع بهبود سیستماتیک محسوب میشود. مسیر دشوار است، اما هنوز کاوشگرانی در این منطقه با روشهای «وحشیانه» برای استخراج زغالسنگ، تلاش خود را متوقف نکردهاند. مایعسازی مستقیم زغالسنگ، روشی است که در آن پیوندهای بین اتمها به شیوهای ملایم باز شده و با استفاده از هیدروژن فعال، مولکولهای آلی در محدوده رانگهای سوختهای نفتی تولید میشوند. در میان آنها، هزاران نوع مولکول آلی وجود دارد که سنتزکنندگان آلی را که در رنج هستند، به شدت وسوسه میکند! اما مشکل جدایی سر راه همگان قرار دارد؛ چند نفر میتوانند در مقابل دیگران حرفهای بیپایه و اساس بزنند و اعلام کنند که تیمشان در حال غلبه بر یکی از این دژهاست. در واقع، هیچکس نمیخواهد اخبار مربوط به آن را بشنود؛ در کروتن زغالسنگ ارزانقیمت، تعداد بیشماری مولکول آلی وجود دارد! در واقع، لیقید مستقیم زغالسنگ به معنای فرآوری آن به روش «تصفیه نفت» است؛ از این دیدگاه، ناگهان متوجه میشویم که افرادی وجود دارند که به شیوهای ملایم، زغالسنگ را مستقیماً به محصولات نفتی تبدیل میکنند! در مورد مواد شیمیایی، همانطور که قبلاً ذکر شد، بستگی به توانایی تیم خودتان در جداسازی دارد. باید یک بار دیگر گفت که کارخانه نمونه تولید روغن از زغالسنگ شینهوا عملکرد خوبی دارد، اما نقطه کلیدی پیشرفت فناوری در کاتالیستها نیست؛ در واقع، کاتالیستهای مربوط به این زمینه در سراسر جهان بارها مورد مطالعه قرار گرفتهاند.
لائوبائو میگوید کار ساختاربندی کشور هنوز به بلوغ نرسیده است. مایعسازی مستقیم زغالسنگ، روشی ملایم نیست، بلکه روشی دشوار با دما و فشار بالا است. علاوه بر این، سنتز آلی جذابیتها و ویژگیهای منحصربهفرد خود را دارد؛ حتی با وجود هزاران ماده شیمیایی در نفتالن زغالسنگ، در برابر سنتز آلی تنها یک قطره در اقیانوس است.
از نظر دمای واکنش، فرآیند لیقیدسازی مستقیم زغالسنگ در محدودهای ملایم انجام میشود، اما به دلیل هیدروژناسیون با فشار بالا، شرایط عملیاتی بهطور ناگهانی دشوار میگردد. البته، در آزمایشگاه روشهایی برای استخراج زغالسنگ با استفاده از حلالها وجود دارد که میتوان آنها را در شرایط ملایمتری اجرا کرد. اگرچه نرخ استخراج بالا نیست، اما به عنوان روشی برای تحقیقات میتواند اطلاعاتی درباره ساختار زغالسنگ فراهم کند. با این حال، استفاده از این روش در تولید صنعتی به معیارهای اقتصادی و محیطزیستی بستگی دارد. ما در آزمایشگاه میتوانیم با روشهای مختلف برای رسیدن به یک هدف آزمایشی کار کنیم، اما گاهی بین آزمایشگاه و صنعتیسازی ارتباطی وجود دارد و گاهی نیز تفاوتهای شدیدی میان آنهاست. تصورات جسورانه میتواند شامل افکار بیمعنا نیز باشد، اما تنها تصورات جسورانه که بر پایههای محکمی استوارند، ارزشمند هستند؛ زیرا تنها در این صورت است که میزان موفقیت در پی بررسی دقیق، قابل تضمین خواهد بود.
البته، سختگیری یا ملایمت امری نسبی است. برخی معتقدند که گازسازی و سوزاندن زغالسنگ، روشهای بسیار شدید و وحشیانهای برای استفاده از زغالسنگ هستند؛ دمای این فرآیندها در محدوده ۸۰۰ تا ۱۷۰۰ درجه سانتیگراد است. در مقایسه با آن، فرآیند مایعسازی مستقیم بسیار ملایمتر است. در صنعت پالایش نفت، دمای هیدروژناسیون معمولاً کمتر از ۴۳۰ درجه سانتیگراد است؛ در روش FCC این دما بین ۴۶۰ تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد است. فرآیند کاتالیزوری تأخیری نیز در همین محدوده قرار دارد، و دمای فرآیند شکست واکنشی با بخار حدود ۸۰۰ درجه سانتیگراد است. میتوان آن را با صنعت زغالسنگ مقایسه کرد؛ منظور همه روشن خواهد بود.
آخرین بار این پست توسط twinkler در تاریخ ۲۰۱۶-۶-۱ ساعت ۲۲:۱۰ ویرایش شد. در صنعت ککسازی، اگر کاری خشک است، باید آن را با وجدان انجام داد؛ نه اینکه کار بیارزشی انجام شود； اگر تولید به صورت خشک انجام میشود، حتماً باید چند نسخه از سند تعهد تهیه کرد: یک نسخه برای خانواده، یک نسخه برای شرکت، یک نسخه برای جامعه، و یک نسخه برای اداره پلیس؛ در غیر این صورت، نمیتوان موضوع را روشن کرد. باید به وضوح نوشته شود که صنعت شیمیایی زغالسنگ برای تأمین نیازهای زندگی است؛ در صورت مرگ، هرگز عمداً خودکشی نخواهد کرد یا قوانین ایمنی شرکت را نادیده نخواهد گرفت. در غیر این صورت، بعد از مرگ، کسانی خواهند گفت که فرد درگذشته قوانین را نقض کرده است، چون مردگان نمیتوانند صحبت کنند.