8大合成燃料

高强度的石油的几个来源之一合成原油这是一种与原油非常相似的合成燃料。超稠油是自然产生的，当曾经深埋在地球深处的石油暴露在细菌中，细菌会分解碳氢化合物，改变石油的物理性质，就形成了超稠油。石油可以通过露天开采或就地收集来回收。就地收集包括用管道将热蒸汽或气体输送到井中分解重油，并通过第二口井收集液体。这两种方法都有其局限性。露天开采只能用于开采地表附近的超稠油。它还破坏环境破坏森林和动物栖息地，大量的水在使用后必须作为废物处理[来源:克拉克]。原位方法需要进一步研究以收集大量重油。

许多合成燃料的生产过程创造出或多或少可以用于发动机和车辆的产品。另一方面，与常规原油一样，合成原油必须进一步精炼才能用于商业销售。在其自然状态下，超重油基本上是一种更粘性原油的形式。如果说原油像水一样流动，那么超稠油就像蜂蜜一样流动。为了使超稠油变成一种有用的形式，它通常暴露在热量和气体中分解碳氢化合物分为可以燃烧的和不能燃烧的。这类似于将原油精炼成燃料的过程，但更昂贵和复杂。

生产天然气液化燃料(或GTL)是将天然气转化为液态石油燃料的过程。与syncruudes不同，GTL产品更接近于生产的最后阶段。在用作燃料之前，它们不需要经过炼油厂的加工。将气体转化为液体燃料最广泛使用的方法是费过程(F-T合成)[来源:美国能源情报署18luck手机登录］．在这个过程中，天然气与空气结合，然后与催化剂一起被引入一个腔室，通常是一种含有钴或钴的化合物铁．的催化剂，伴随着大量的热量和压力，引发了形成链的化学反应碳氢化合物．接下来，气体被冷凝成液体。不同的催化剂会产生不同的碳氢化合物结构。可以合成F-T柴油燃料、石脑油(可加工成汽油)和工业润滑剂[来源:美国能源情报署18luck手机登录］．

特别是GTL工艺主要用于生产柴油燃料，尽管它也可以生产石脑油。与其他费托燃料一样，GTL燃烧时排放更少[来源:美国环境保护署］．化学分离过程产生了更纯净的燃料，因为杂质可以很容易地过滤掉。另一个好处是，在将气体转化为液体的过程中，化学反应会产生电能、蒸汽和水作为副产品。这些资源可以重新投入生产，以节省成本，减少对环境的影响，也可以在商业市场上出售，使该过程更具成本效益。

页岩油合成原油的另一种形式是从这里生产的吗硬质的泥灰岩，一种自然形成的岩石，通常被称为油页岩．泥石中富含一种叫做干酪根这是一种可以自然转化为原油的有机物质石油当它暴露在极端高温和高压下。这种变化通常需要数百万年才能发生，但工业方法可以复制这一过程，将油页岩中的干酪根转化为合成原油[来源:美国内政部］．目前，页岩油的生产在很大程度上还停留在理论上，还没有大规模生产。油页岩可以打通热解例如，引入热量并除去氧气，将干酪根与岩石的其余部分分离，并将其转化为液体，然后可以精制成合成原油[来源:美国内政部］．

油页岩极为丰富。事实上，存款在绿河组据多位科学家估计，该地区的油页岩产量可达8000亿至1.8万亿桶[来源:美国内政部］．为了正确地看待这些数字，如果较低的估计是准确的，那么在目前的使用水平下，该地层可以满足美国100年的石油需求[来源:美国内政部］．18新利最新登入然而，这也存在严重的环境缺陷。页岩油生产会留下大量的废石，并消耗大量的水。此外，在技术得到进一步开发和完善之前，这一过程非常昂贵——比原油生产贵得多。美国能源情报署18luck手机登录］．

油砂焦油砂是第三个来源合成燃料被归类为合成原油。水，粘土，沙子和一种叫做沥青在美国，油砂是天然形成的。沥青是一种非常粘稠的油状物质，其粘稠度非常高果冻在室温下。它比传统的含有更多的杂质原油，包括硫、氮和重金属，在沥青用作燃料之前必须去除[来源:美国能源情报署18luck手机登录］．沙子通常是通过露天采矿收集的。通过注入蒸汽或化学物质来分解砂粒，也可以就地回收。但是就地收集会消耗大量的水和电，而且成本效益也较低。

为了将油砂加工到可以作为合成原油出售的状态，需要用热水清洗，将沥青与粘土和沙子分离。然后对沥青施加巨大的热量和压力，然后引入天然气。这将材料中的碳氢化合物转化为更容易作为燃料燃烧的形式[来源:美国内政部］．将油砂从地下深处转化为可用燃料需要大量的水和电，这使其成为一种有争议的燃料，因为它对环境有影响。露天开采和废水处理对环境造成的损害在加拿大引起了很大的争议，目前世界上大多数油砂都在加拿大开采[来源:的家伙］．

GTL一样,煤制油(CTL)燃料是通过分离现有化石燃料中的碳氢化合物并将其转化为一种形式的合成燃料这可以用在现有车辆的发动机上。制造商使用两种方法进行转换。第一,煤炭间接液化(ICL)采用与气转液燃料相同的费托过程。当然，处理过程还需要一个额外的步骤，将固体煤转化为可以进行F-T反应的气体。固体煤被粉碎，然后与蒸汽和氧气一起暴露在高温高压下，与煤反应生成合成气。这种合成气是一氧化碳、氢气和其他气体的混合物，然后用于费托反应生成液体燃料。在煤直接液化(DCL)，将煤粉碎，然后暴露在氢和高水平的热和压力下，生产出可以精制的液态合成原油。第二种方法不像ICL那样广泛使用。

煤制液体燃料更环保，因为它们燃烧起来比传统燃料更清洁汽油或柴油．可以出售CTL制造的副产品，包括水、电和金属，以抵消CTL处理的成本，并使该过程更具可持续性。但也有严重的环境缺陷。CTL生产在产生任何水之前消耗了大量的水。它还释放出二氧化碳和大量被称为“炉渣”的固体废物，这是煤炭中所有可用的化学物质被提取后剩下的[来源:范酒鬼］．

煤制液和气制液燃料是通过控制非石油化石燃料中的碳氢化合物，使它们在化学上与化石燃料中的碳氢化合物相似来生产的石油而且汽油．Biomass-to-liquids燃料的工作原理与此相同，只不过碳氢化合物来自刚刚死亡的有机物质，而不是经过数百万年分解和压缩的有机物质。线下燃料可以由木材、农作物、稻草和谷物制成。BTL的优势在于，它可以从那些对食品或制造业没有用处的植物中提取出来。

生产过程与其他合成燃料类似:合成气用于启动费托反应，最终生产出液体燃料。生物质在低氧环境中燃烧产生合成气，这一步骤比其他合成燃料所需的能量更少。但它需要相对大量的生物质原料(合成的原材料)来制造燃料。五吨(约4.5公吨)原料(或约3英亩或1.2公顷作物)等于1吨(0.9公吨)人造BTL[来源:美国能源情报署18luck手机登录］．BTL的生产成本也比CTL或GTL高得多。生物质比其他合成燃料原料占用更多的空间，因此它的储存和运输成本更高。BTL不像其他形式的合成燃料那样广泛，这意味着公司必须投入大量资金才能启动和运行BTL项目。尽管成本高昂，但从长远来看，BTL对环境更有利，因为为生产这种燃料而生长的植物可以抵消部分成本有限公司₂排放．

出于同样的原因，植物和植物废物可以用来制造合成燃料生产的原料，固体废物也可以为该过程提供原料。可用的固体废物包括旧的轮胎，污水废物来自垃圾填埋场【来源:Speight］．只要它含有有机物(和高含量的碳)，就可以用来制造某种形式的燃料。用作原料的废物与其他合成燃料原料经历相同的过程。它在特殊条件下燃烧产生合成气，然后经过费托法合成液体燃料。作为一种替代方法，垃圾填埋场在废物分解时自然排放的气体可以用来生产合成燃料。

从大气CO中提取燃料的概念仍处于理论阶段₂由洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家开发。在这个过程中，大量含有二氧化碳污染物的空气将暴露在液态碳酸钾中。的有限公司₂在空气中与碳酸钾结合，而空气中的其他成分没有。的有限公司₂然后可以通过通电从钾化合物中分离出来。一旦CO₂它被分离，转化为合成气，然后转化为液体燃料，用以下方法来创建其他合成燃料【来源:马丁］．其他实验室和机构的科学家都认为，这个过程在理论上是可行的。18新利最新登入然而，主要的障碍是分离CO的过程₂从空气中提取并将其转化为合成气需要大量的能量[来源:马丁］．洛斯阿拉莫斯的科学家认为核能作为最佳选择[来源:马丁］．它还需要巨大的资本投资，才能将这一概念从理论转化为实践。好的一面是，从理论上讲，整个过程是碳中性的。它产生的碳和消耗的一样多。