OMEZOVÁNÍ NEGATIVNÍCH ENVIRONMENTÁLNÍCH DOPADŮ PŘI VÝROBĚ PALIV A PETROCHEMIKÁLIÍ Seminář, Bratislava, 6.6.2013 Autor: J.LEDERER
OBSAH - CESTY K REDUKCI NOVOTVORBY CO 2 NEOBNOVITELNÉ SUROVINY OMEZENÍ UHLÍKOVÝCH VÝROB SNÍŽENÍ SPOTŘEBY ZABRÁNĚNÍ UVOLŇOVÁNÍ CO 2 DO ATMOSFÉRY VYUŽITÍ CO 2 V CHEMICKÝCH VÝROBÁCH OMEZOVÁNÍ TVORBY CO 2 VE VÝROBĚ MOTOROVÝCH PALIV OMEZOVÁNÍ TVORBY CO 2 PŘI VÝROBĚ PETROCHEMIKÁLIÍ
SUROVINY A VÝROBKY CHEMICKÉHO PRŮMYSLU CO CHCEME? C O M Á M E? VÝROBKY PRO SPOTŘEBU cca 30 000 POLOPRODUKTY cca 300 (INTERMEDIÁTY) ZÁKLADNÍ CHEMIKÁLIE ETHYLEN, PROPYLEN, BENZEN, AMONIAK, METHANOL, K.SÍROVÁ, CHLOR PALIVA LPG, BENZIN, DIESEL, LET. PALIVA, TOPNÉ OLEJE SUROVINY ROPA, ZEMNÍ PLYN, UHLÍ, BIOMASA, BITUMEN, KEROGENNÍ HORNINY, RUDY, VZDUCH, VODA, SŮL, SÍRA
PŮVODNÍ CÍLE VYUŽITÍ OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ 1. NÁHRADA UBÝVAJÍCÍCH FOSILNÍCH SUROVIN 2. PRÁCE PRO ZEMĚDĚLSKÝ SEKTOR 3. OMEZOVÁNÍ NOVOTVORBY CO 2
CESTY K REDUKCI NOVOTVORBY CO 2 NEOBNOVITELNÉ SUROVINY OMEZENÍ UHLÍKOVÝCH VÝROB SNÍŽENÍ SPOTŘEBY ZABRÁNĚNÍ UVOLŇOVÁNÍ CO 2 DO ATMOSFÉRY VYUŽITÍ CO 2 V CHEMICKÝCH VÝROBÁCH OMEZOVÁNÍ TVORBY CO 2 VE VÝROBĚ MOTOROVÝCH PALIV OMEZOVÁNÍ TVORBY CO 2 PŘI VÝROBĚ PETROCHEMIKÁLIÍ
SVĚTOVÁ SPOTŘEBA ENERGIÍ Roční spotřeba energií Jess, DGMK 2012
TĚŽITELNÉ SVĚTOVÉ ZÁSOBY A TĚŽBA FOSILNÍCH SUROVIN Pánev Celková těžba do r. 2010 /mld.tun/ Disponibilní zásoby k 1.1.2011 /mil. tun/ Těžba v roce 2010 /mil. tun/ SP 1,119 127 8,420 SHP 4,049 766 35,479 Celkem 5,168 893 43,899
CESTY K REDUKCI NOVOTVORBY CO 2 OMEZENÍ UHLÍKOVÝCH VÝROB SNÍŽENÍ SPOTŘEBY ZABRÁNĚNÍ UVOLŇOVÁNÍ CO 2 VYUŽITÍ CO 2 V CHEMICKÝCH VÝROBÁCH OMEZOVÁNÍ TVORBY CO 2 VE VÝROBĚ MOTOROVÝCH PALIV OMEZOVÁNÍ TVORBY CO 2 PŘI VÝROBĚ PETROCHEMIKÁLIÍ
ZACHYCENÍ A ULOŽENÍ CO 2 TECHNOLOGIE CCS Carbon capture and storage (CCS) SPALINY BEZ OBSAHU CO2 ZEMNÍ PLYN UHLÍ CO2 TRANSPORT A ULOŽENÍ
CESTY K REDUKCI NOVOTVORBY CO 2 OMEZENÍ UHLÍKOVÝCH VÝROB SNÍŽENÍ SPOTŘEBY ZABRÁNĚNÍ UVOLŇOVÁNÍ CO 2 VYUŽITÍ CO 2 V CHEMICKÝCH VÝROBÁCH OMEZOVÁNÍ TVORBY CO 2 VE VÝROBĚ MOTOROVÝCH PALIV OMEZOVÁNÍ TVORBY CO 2 PŘI VÝROBĚ PETROCHEMIKÁLIÍ
PRODUKCE NOVÝCH TYPŮ MONOMERŮ NA BÁZI CO 2 Cykloadice oxidu uhličitého na epoxidy
CO 2 JAKO REAKTANT - příklady Kopolymerace propylenoxidu a cyklohexenoxidu s oxidem uhličitým CH 4 + CO 2 = 2 CO + 2H 2 Hr = 247,3 KJ / mol Suchý reforming transformace methanu oxidem uhličitým na syntézní plyn Katalyzátory typu LaNi 1 x Cu x O 3, teplota 700 800 C, konverze až 60 %
HYDROGENACE CO 2 NA METHAN (SNG)
CESTY K REDUKCI NOVOTVORBY CO 2 OMEZENÍ UHLÍKOVÝCH VÝROB SNÍŽENÍ SPOTŘEBY ZABRÁNĚNÍ UVOLŇOVÁNÍ CO 2 VYUŽITÍ CO 2 V CHEMICKÝCH VÝROBÁCH OMEZOVÁNÍ TVORBY CO 2 VE VÝROBĚ MOTOROVÝCH PALIV OMEZOVÁNÍ TVORBY CO 2 PŘI VÝROBĚ PETROCHEMIKÁLIÍ
BIOPALIVA PRVÉ GENERACE ethanol vyrobený z řepy cukrové, pšenice, kukuřice, z cukrové třtiny ethyl-terc.butyl-ether, ETBE, vyrobený z bioethanolu bionafta, FAME, vyrobená z oleje řepkového, slunečnicového, sójového, palmového a z odpadního rostlinného nebo živočišného oleje resp. tuku hydrogenačně upravený rostlinný olej z řepky, slunečnice a palmy biobutanol čistý řepkový olej bioplyn, vyrobený z komunálního odpadu, z vlhké a suché mrvy
SNIŽOVÁNÍ EMISNÍ ZÁTĚŽE PŘI VÝROBĚ PALIV - příklady KYSLÍKATÉ SLOUČENINY DO PALIV hydrodeoxygenation OKTADEKAN 3 C 18 H 38 CH 2 -O-CO-C 17 H 33 hydrogenation CH 2 -O-CO-C 17 H 35 + 12 H 2 - C 3 H 8 ; - 6 H 2 O + 9 H 2-6 H 2 O + 3 H 2-3 H 2 O CH-O-CO-C 17 H 33 CH 2 -O-CO-C 17 H 33 + 3 H 2 CH-O-CO-C 17 H 35 CH 2 -O-CO-C 17 H 35 + 3 H 2 - C 3 H 8 3 C 17 H 35 COOH + 6 H 2-3 H 2 O 3 C 17 H 35 CH 2 OH - C 3 H 8 ; - 3 CO 2 + 3 H 2 3 C 17 H 35 COOH - 3 H 2 O HEPTADEKAN 3 C 17 H 36 hydrodecarboxylation 3 C 17 H 35 COOC 18 H 37 Kubička a kol.:
BIOPALIVA DRUHÉ GENERACE Ethanol z pšeniční slámy, z odpadního dřeva a z cíleně pěstovaných dřevin Motorová nafta vyrobená FT syntézou z odpadního dřeva a z cíleně pěstovaných energetických dřevin Dimetylether (DME) z odpadního dřeva a cíleně pěstovaných energetických dřevin Methanol z odpadního dřeva a cíleně pěstovaných energetických dřevin Metyl-terc.butyl-ether (MTBE) vyrobený z biomethanolu
FISCHER-TROPSCH SYNTÉZA n CO + (2n+1) H 2 C n H 2n+2 + H 2 O Fe, Co - katalyzátory SYNTÉZA METHANOLU CO + 2H 2 CH 3 OH
RAFINERIE NA BÁZI METHANOLU
CESTY K REDUKCI NOVOTVORBY CO 2 OMEZENÍ UHLÍKOVÝCH VÝROB SNÍŽENÍ SPOTŘEBY ZABRÁNĚNÍ UVOLŇOVÁNÍ CO 2 VYUŽITÍ CO 2 V CHEMICKÝCH VÝROBÁCH OMEZOVÁNÍ TVORBY CO 2 VE VÝROBĚ MOTOROVÝCH PALIV OMEZOVÁNÍ TVORBY CO 2 PŘI VÝROBĚ PETROCHEMIKÁLIÍ
SNIŽOVÁNÍ EMISNÍ ZÁTĚŽE PŘI VÝROBĚ PETROCHEMIKÁLIÍ ZÁKLADNÍ PILÍŘE PETROCHEMIE OLEFINY AROMÁTY VODÍK, SYNTÉZNÍ PLYNY A JAK JE VYROBIT Z OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ? 170. 10 9 t/rok
PRINCIPY VYUŽITÍ BIOMASY 5 OKRUHŮ TRANSFORMACE BIOMASY ZPRACOVÁNÍ CUKRŮ A ŠKROBU ZPRACOVÁNÍ JEDLÝCH OLEJŮ VČETNĚ OLEJŮ Z ŘAS PRODUKCE A ZPRACOVÁNÍ SYNTÉZNÍHO PLYNU Z BIOMASY PRODUKCE A VYUŽITÍ BIOPLYNU TRANSFORMACE LIGNOCELULÓZY
VÝROBA HLAVNÍCH OLEFINŮ - ETHYLENU, PROPYLENU Dnes z ropy PYROLÝZA Do blízké budoucnosti Ze syntézního plynu Pyrolýzou produktu hydrogenace rostlinných olejů Dehydratací ethylalkoholu Velký cíl: z methanu (oxidativní dehydrogenace methanu)
GTP.XTP
MTP metanol na propylen / ethylen
POLYESTERY Z BIOMASY POLYETHYLENTEREFTALÁT Celulóza Glukosa P xylen PET Z BIOMASY Palkovits, DGMK, 2012
LIGNIN ZDROJ PETROCHEMICKÝCH AROMÁTŮ
Závěr: QUIDQUID AGIS, PRUDENTER AGAS ET RESPICE FINEM HROZBA DRAMATICKÉHO ÚBYTKU LESNÍCH POROSTŮ Jess, DGMK 2012
rychlost (km/h) spotřeba paliva (lt/100km) produkce CO 2 (g/km) 60 3,7 84 90 5,1 116 120 6,8 154 150 9,1 205