德国的合成液体燃料：过去的经验和新技术
Leuna-Werke 工厂，合成汽油的主要生产商之一。 德意志联邦共和国联邦档案馆照片
德国有油田，但数量非常有限。 因此，该国严重依赖进口石油和石油产品的供应，这可能威胁到国家安全。 在遥远的过去，依赖问题是通过从可用原材料生产合成液体燃料来解决的。 现在正在提供类似目的的技术来改善环境。
旧技术
寻找液体燃料替代石油产品的替代方法始于 1913 世纪 XNUMX 年代。 XNUMX 年，未来的诺贝尔奖获得者弗里德里希·贝吉乌斯 (Friedrich Bergius) 提出了第一种适合大规模使用的技术。 两年后，他使用新工艺建造并启动了第一家工厂。 随后，更大的企业获得了使用 berginization 方法的权利。
Bergius 工艺涉及使用煤或褐煤作为原材料。 粉碎后的原料与一组特殊的添加剂和催化剂混合，制成悬浮液。 后者与同样使用煤获得的氢气混合，然后送入化学反应器，在那里温度保持在 450-485°C，压力高达 500-700 个大气压。
输出产生合成原油 - 瓦斯油、柴油燃料、几种气体和其他成分的混合物。 然后加工该中间产品以回收中油和重油、汽油和气体。
Leuna-Werke 的汽油广告。 图形 LW / 维基共享资源
1926 年，化学家 Franz Fischer 和 Hans Tropsch 提出了一种具有优势的替代技术。 因此，它使德国大量拥有的硬煤和褐煤同时用作原材料成为可能。 到二十年代末，所谓。 Fischer-Tropsch 过程被各种企业掌握，并为该国提供了必要的燃料。 同时，提出了各种改进技术的方法。
Fischer-Tropsch 过程始于所谓的发展。 合成气或水煤气——一氧化碳和氢气的混合物。 它是通过用过热蒸汽处理碎煤而获得的。 合成气可以通过其他方式获得。 它可以立即用于内燃机。 此外，通过与其他物质混合，合成气被转化为液体燃料。 该技术使获得不同类型的燃料成为可能，但只有合成汽油在经济上是合理的。
实践过程
Bergius 工艺从 10 世纪中叶开始在工业中使用，12-XNUMX 年后，开始引入 Fischer-Tropsch 方法。 这两种技术，无论是原始的还是改良的，都表现出色，为国民经济和军队提供液体燃料做出了一定的贡献。 然而，合成汽油和合成油在德国总消费量中所占的份额在一定时期内仍然微不足道。 在此期间，该国依赖购买外国石油和石油产品。
纳粹德国汽油的主要消费者之一是德国空军。 德意志联邦共和国联邦档案馆照片
随着纳粹上台，情况开始发生变化。 1936 年，通过了一项发展合成燃料生产的计划。 计划建造几个新工厂，以两个主要流程运作。 他们应该增加燃料的总产量，同时减少对进口的需求。 IG Farben 集团的所有大型组织都参与了这项工作。
新建筑的第一批工厂于 1938 年开始工作，他们使用了“berginization”。 1939 年，几家工厂开始使用费-托方法。 早在 1940 年，新燃料的产量就达到了每天 70-80 万桶的水平。 这足以满足当时该国三分之一的需求。 随后，行业各项指标有所上升。 它们的峰值出现在 1944 年，当时 25 家工厂总共生产了 5,7 万吨燃料。 同时，生产不是很经济。 创纪录的年燃料产量需要使用约 60 万吨煤。
随着生产的发展，对工人的需求也在增长。 自 1941 年以来，这个问题通过奴隶劳动得到了解决。 战俘和集中营的囚犯成为工厂工人。 纳粹甚至没有考虑改善工作条件或遵守安全预防措施。 结果，很大一部分强迫劳动者因中毒和受伤而死亡，而其他人则损害了他们的健康。
1944 年 XNUMX 月，英国 航空 开始对德国和被占领土的合成燃料工厂和储存设施进行定期罢工。 几个月来的轰炸袭击对工业造成了无法弥补的损害，也导致纳粹地位的恶化。 1945 年春天，剩余的合成燃料工厂停止运营。 获胜的国家被禁止恢复这种生产。
位于 Werlte 的新“环保”工厂。 Atmostar 照片
环境目标
在战后时期，德国都获得了外国石油的使用权，并且可以获得所需数量的石油。 自己的矿床也被勘探和开发。 所有这一切总体上满足了德意志联邦共和国和德意志民主共和国对液体燃料的需求，也使得多年来甚至不记得合成燃料的生产成为可能。
然而，聚变技术再次引起人们的关注，但并非出于经济原因。 现在他们必须为改善生态状况做出贡献。 德国非营利组织 Atmosfair 在联邦环境部、西门子和其他一些组织的协助下，开发并实施了一个用于生产航空煤油的“绿色”工厂项目。 该公司建于 Werlte（下萨克森州）公社，最近开始运营。
该工厂应使用改进的费托工艺。 来自大气和沼气厂的二氧化碳被用作生产合成油的原料。 当地水库的水将通过电解产生氢气。 企业从最近的风电场接收电力。 所得原油被蒸馏成航空煤油。
到 2022 年初，Atmosfair 工厂应达到其设计产能——每天约 8 桶煤油。 这种燃料将花费大约。 每升 5 欧元，明显高于“简单”煤油。 然而，该项目的作者正在推动其环境效益。 它们表明用于生产燃料的原材料和能源取自环境。 因此，当煤油燃烧时，排放到大气中的碳量与生产阶段使用的碳量相同。 物质平衡不变，对自然有利。
该工厂是否能够绕过竞争对手是一个大问题。 Atmostar 照片
Atmostar 相信新的合成燃料在未来将变得经济可行。 但是，为此，有必要对化石燃料征收额外的税，使其价格上涨到要求的水平。 在这种情况下，合成煤油将具有竞争力并吸引投资者。 也有可能扩大生产，包括。 随着新型产品的发布。
需求和好处
因此，在过去的短短一个世纪里，德国在合成液体燃料的生产和传统石油产品的替代方面积累了大量的科技经验。 在遥远的过去，对此类技术的需求实际上已经消失了，但现在有人提议在新的基础上以不同的意识形态理由重振它们。
最新 新闻 绿色植物有一些兴趣，但不太可能吸引燃料买家或投资者的注意。 尽管有所有最初的想法，但 Atmosfair 煤油在经济上并不可行，也无法与化石石油燃料竞争。
只有引入能够打击现有企业及其客户的新的不公平限制，情况才能对他有利。 时间会证明德国是否会为了当前的环保理念而牺牲其现有的工业和基础设施。
信息