"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7292
ETF7292 "Termobituumeni moodustumine ja vääristamine vedelkütuseks (1.01.2008−31.12.2011)", Ille Johannes, Tallinna Tehnikaülikool, Keemia ja materjalitehnoloogia teaduskond.
ETF7292
Termobituumeni moodustumine ja vääristamine vedelkütuseks
Formation of thermobitumen and its upgrading to liquid fuel
1.01.2008
31.12.2011
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadusT150 Materjalitehnoloogia2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).100,0
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008156 000,00 EEK (9 970,22 EUR)
01.01.2009−31.12.2009149 760,00 EEK (9 571,41 EUR)
01.01.2010−31.12.2010136 134,00 EEK (8 700,55 EUR)
01.01.2011−31.12.20118 700,00 EUR
36 942,18 EUR

Vedelkütuse defitsiit ja hinna pidev tõus on tõstnud huvi põlevkiviõli tootmise suurendamise vastu. Ettevõtete taotletud põlevkivi kaevandamismaht aastateks 2007-2015 on 1,5 korda suurem kui samaks ajaks EV Keskkonnaministeeriumi põlevkivi arengukava töögrupi soovitatud ülempiir (20,0 mln t/a). Käesoleva projekti põhieesmärk on luua teoreetilised alused uuele tehnoloogiale, mis oluliselt tõstaks õlisaagist kukersiidi orgaanilisest ainest võrreldes senikasutatava poolkoksistamisega. Loodava tehnoloogia rakendamisel väheneksid nii põlevkivi vajadus sama koguse vedelkütuse tootmiseks kui ka keskkonnareostus jäätmena "tuhamägedesse" ladustatava poolkoksiga. Vastavalt uuele skeemile muundatakse optimaalsetel tingimustel ligi 90% kerogeenist madalatemperatuurilise (350-400 0C) pürolüüsiga orgaanilistes lahustites lahustuvaks termobituumeniks (TB), mis seejärel vääristatakse krakkiva hüdrogeenimisega vedelkütuseks. Eesmärgi saavutamiseks tehakse laboratoorsed katseseeriad, millega selgitatakse erinevate faktorite (temperatuur, aeg, rõhk, temperatuuri tõstmise kiirus, lahustid, katalüsaatorid, tüki suurus) mõju TB moodustumisele, TB ekstraktsiooni kineetikale mineraalainest ja eraldatud TB vääristamisele vedelkütuseks krakkiva hüdrogeenimisega. Tuletatakse matemaatilised mudelid, mis kirjeldavad esmakordselt oluliste faktorite koosmõju •TB (malteenid ja asfalteenid), lenduvate (gaas ja õli) ja tahke jäägi (lagunemata kerogeen ja koks) saagisele ja koostisele madalatemperatuurilise pürolüüsi käigus nii autoklaavis kui ka avatud retordis •TB ekstraktsiooni kineetikale mineraalsest ainest sub- ja superkriitilistel tingimustel •õli (vedelkütuse), gaasi ja koksi saagisele TB hüdrogeenimisel. Loodavad algoritmid ja määratavad konstandid võimaldavad prognoosida optimaalseid tingimusi vedelkütuse saamiseks põlevkivist laboratoorsetes seadmetes.
The demand of Estonian enterprises for oil shale mining in 2007-2015 overcomes 1.5 times the limit, 20 mlns t/year, suggested by the Work Group of Oil Shale Development at Estonian Ministry of Environment. The main aim of the project is to create a theoretical basis for a new technology substantially enhancing the oil yield from kukersite compared with the being in use semicoking technologies. Therefore, the demand for oil shale and amount of hazardous semicoke wastes per oil unit would be decreased. According to the new technology, at the optimum conditions about 90% from kerogen would be transformed by low-temperature (350-400 0C) pyrolysis into soluble in organic solvents thermobitumen (TB) , the TB formed would be upgraded by cracking hydrogenation into liquid fuel. To solve the problem, systematic series of laboratory experiments will be conducted where the the effect of main factors (temperature, time, heating rate, pressure, solvent type, catalyst) on the formation, extraction and hydrogenation of TB will be studied. For the first time mathematical models will be deduced for description of the co-effect of the main factors • on the yield and composition of TB (asphaltenes and maltenes), volatiles (gas and oil), and solid residue (not decomposed kerogen and coke) at low-temperature pyrolysis • on the extraction kinetics of varieties of TB from mineral matter under sub-and supercritical conditions •on the yield and composition of the products (gas, oil, coke) at TB hydrogenation. The algorithms deduced and constants estimated allow to predict the optimum conditions for production of liquid fuels at laboratory conditions.