תעשיית הנפט העולמית מסדירת את הצומת ההיסטורי של המאה, נפט גולמי היה הזין הדומיננטי לייצור דלקי תחבורה, lubricants, ו בלוקים בניין פטרוכימיים היום, מונע על ידי הידוק תקנות סביבתיות, התחייבויות של אפס רשת תאגידית, ולהגדיל את הלחץ החברתי כדי decarbonenectation, זיכוך הם חקרופים באופן פעיל ושילוב של חומרי גלם מתחדשים לפעילות שלהם.

השינוי לקראת מזון מחדש: נהגים ומוטיבציה

דחיפה להזנת מזון מתחדשת ב-Refining מונעת על ידי מספר רב של כוחות מדיניות ייצוב אוויריות הם הנהג העיקרי: ה- EU של האיחוד האירופי Renewable Energy Directive (RED II), התקן דלק מתחדשת של ארה"ב (RFS), ו-Lofination Low Air Standard (LCS) מייצר תמריצים כלכליים עבור דלקים פחמן נמוך יותר.

סוגי מזון מתחדשת

הזנות מחדש כוללת מגוון רחב של חומרים אורגניים שניתן להמיר אותם לדלקים, כימיקלים, ומוצרים ביו-מוצרים.הבנת המאפיינים שלהם היא קריטית עבור זיכוכים לבחירת האפשרויות הקיימות וההיקף ביותר לעיבוד משותף או יחידות ייעודיות.

פסולת שמן ושומן

שמן בישול משומש (UCO), שומני בעלי חיים (tallow, גילוח צהוב), שמן תירס בלתי ניתן להשגה הם בין הזנות המתקדמות ביותר מבחינה מסחרית.הם עשירים בטריגליצרידים וחומצות שומן חופשיות, מה שהופך אותם מתאימים הידרו-מעבדהייצור של דיזל מתחדש ו-SAF. האספקה, עם זאת, מוגבל על ידי איסוף ותחרות משימושים אחרים כגון oleochemicals.

שמן ירקות

שמן פאלם, שמן סויה, שמן קנולה, שמן האונס הוכח לחלוטין כי הם ניזונים אבל להעלות חששות לגבי שינוי בשימוש הקרקע, פיזור, תחרות עם אספקת מזון.התעשייה מתרחקת משמנים בעלי רמות מזון בתולה כלפי מקורות פחות מפשטים כמו פסולת ו שאריות.

Biomass

וודי שאריות, פסולת חקלאית (מתנור, קש חיטה), ויבולי אנרגיה (miscanthus, מתגגרנות) מספקים משאב מתחרה בשפע ולא מזון.הם דורשים המרה באמצעות גז או pyrolysis כדי לייצר ביו-מתווכים כגון סינת גז או ביו-נפט, אשר ניתן לשדרג בשלב זה בזיכוך.

אלגה

מיקרולגה ומאקרולגה מציעים את הפוטנציאל של תשואות הנפט גבוהות ל אקר ללא תחרות על אדמה חקלאית.למרות עשרות שנים של מחקר, עלות הטיפוח, הקציר, ומיצוי הנפט נותר בלתי חוקי לייצור דלק בקנה מידה גדול. Algae הם יותר סיכוי להיכנס לשווקים בעלי ערך גבוה יותר (חומרים מזינים, קוסמטיקה) לפני הגדלה לתוך דלקים, אבל פריצות דרך בהנדסה גנטית ותמונה יכול בסופו של דבר לשנות את עלות העיצוב.

פסולת פלסטיק (Chemical Recycling)

בעוד נבדלים מזין מבוסס ביומסה, פלסטיק מקצה-חיים מייצגים מקור גדל של מזון מתחדשים או מעגלי. pyrolysis ו depolymerization להמיר פסולת פלסטיק מעורבת לתוך שברירי הידרופח נוזלי (naphtha, שעווה, שמנים) שניתן להאכיל לתוך סדק קיטור או הידרוקרר לייצר finsfins וחדשים מפלסטיק זה עם הביקוש מעגלי ולהפחית את המאובנים של הכלכלה.

טכנולוגיות מובילות למקרר

מקררים מפעילים חבילת טכנולוגיות לטיפול במזינים מתחדשים, או על ידי עיבוד משותף של אותם לצד שברירי שמן גולמי ביחידות קיימות או על ידי בניית צמחים ייעודיים.הבחירה תלויה בסוג הזנה, סלפט המוצר הרצוי, והתאמה לתשתיות.

המונחים: heFA Route

הידרוג'ינג היא הטכנולוגיה המתקדמת ביותר מבחינה מסחרית ומאומץת עבור הזנת מתחדשת. בתהליך זה, triglycerides וחומצות שומן חינם מ שמנים ושומן מגיבים עם מימן בטמפרטורות גבוהות ולחץ על זרזים מיוחדים.התגובה מסירת חמצן בצורת מים (hydrodeoxygenation) ופחמן דו תחמוצת הפחמן (ייצור של דלק), ישר-fins אלה הם רקדני גזים פחמן, אם כי הם מנועים קיימים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 הוא גם כן, 000, 000, 000 פחמן דו"חן, 000, 000 הוא צורך ייצור דלק מופעלת דלק מופעלת דלק מופעלת דלק מופעלת דלק מופעלת דלק מופעלת דלק מופעלת דלק מופעלת דלק מופעלת דלק מופעלת דלק מופעלת דלק מופעלת, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 הוא כבר סגסוגת פחמן דו"חסין מופעלת דלק מופעלת, 000 פחמן דו"ח

Pyrolysis ו- Upgrading

פיגואליזה מהירה מבחינה תרמית מניחה ביומסה ליגנולקוסית בהיעדר חמצן לייצר שמן ביולוגי, ביוכריז, וגזים שאינם ניתנים לזיהוי. Raw הוא חומצי, עשיר חמצן, ולא יציב, הדורש הידרודוקסגן להיות תואם יחידות גירוד.השמן המודרג ניתן להאכיל לצד שמן גס ל- FCC או יחידת מימן זו, כולל המינרלים המוחזרים של תאיים, כולל המינרלים הגבוהים של תאיים והדוקסלוקסלוקסים האלה, כולל המינרלים המסחריים.

גזיפי ו-Fropsch Synthesis

גזיפיק הופך כל מזון פחמן דו-חמצני לסנגז (CO + H2), אשר ניתן לנקות וקטליטי להפוך נוזלי פחמן באמצעות פישר-Tropsch (FT) סינתזה.הטכנולוגיה הוקמה היטב עבור פחם וגז טבעי (GTL), והוא הוכח עם biomass ופסולת.המוצרים (phtha, דיזל, שעווה), הם כמעט זהים לנפט-קפואמות, אך לא דורש התפלגות דלק גדולה של דלק-קדי.

הדבקה ביוכימית (Fermentation and Anaerobic Digestion)

מיקרואורגניזמים ואנזימים יכולים להמיר סוכרים וכוכבים (דור ראשון) או ליגנולוסיים הידרוליסטוטס (דור שני) לתוך אלנול, אבלנול, או אלכוהול אחר. אלכוהולים אלה יכולים להיות מיובשים ל-olefins (אתילן, propylene) לייצור כימי, או למזג לתוך בנזין (מול ייצור של תאים אנזימים איטי יותר כמו אנזימים מסחריים, לעומת זאת, עם עלויות אלקטרו-מולאונדקיסטים ו-אטים עם אנזימים עם אנזימים עם אנזימים ו-אטים ו-אטים עם אנזימים עם אנזימים עם אנזימים ו-אטים עם אנזימים עם אנזימים עם אנזימים חשמליים).

⁇ - Catalytic Upgrading of Biomass-Derived Intermediates

מסלולים חדשים קטליטיים מפותחים כדי להמיר ישירות biomass להאכילstocks לתוך פחמימנים ללא סינגיה נפרדת או מדרגות pyrolysis. דוגמאות כוללות pyrolysis מהיר קטליטי, עיבוד שלב מוזר, הידרודה-אוקסגנציה של שמן על זרזי מתכת אציליים. Pioneered על ידי מוסדות כמו המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL) וחברות כגון Anello, מבטיחות גבוהה יותר, אך ורקמות גבוהה יותר, אך ורקמות פיילוט, אך ורקמות גבוהה יותר, אך ורקמות אקטיביות בשלב זה, אך ורקמות זרזי פחמן.

אתגרים ב Scaling and Economics

למרות התקדמות מהירה, אימוץ נרחב של הזנות מתחדשות בשיקום פרצופים מכשולים משמעותיים.

עלויות האכלה וזמינות

פסולת שמן ושומנים מוגבלים בהיצע; אוסף UCO הגלובלי מוערך בכ -10-15 מיליון טון בשנה, מספיק כדי להחליף שבריר קטנה של הביקוש דיזל נפט.שמן ירקות הם בשפע יותר אבל להתחרות עם מזון ויש להם טביעת רגל גבוהה יותר הקרקע ומים. Lignoulosic להאכילstocks דורש לוגיסטיקה יקר לאיסוף, אחסון, ו preטיפול מראש, הוספת 20-40% עד עלות הכוללת של עלויות.

דרישות תשתיות וקפיטליזם

יחידות הזיכוך הקיימות (hydrorapers, FCCs, רפורמטורים) נועדו עבור שברירי נפט.Refitting כדי להתמודד עם גבוה-oxygen, חומצי, או גבוה-mineral Feedstocks דורש השקעות בחומרים עמידים בקורטוזיון, מערכות הזיקה חדשות, טיפול במים פסולת, ואספקת מימן עם הכנסות ייעודיות (למשל, הידרוגמנטציה הידרוגמנטלית לפני שלב אשראי כזה) מוסיף את מחזוריבית.

צריכת מימן ונחיתות פחמן

טכנולוגיות להפחתת המזינים העשירים בחמצן דורשות מימן משמעותי, אשר לעתים קרובות מיוצר מרפורמות גז טבעי עם פליטות CO2 קשורות.אלא אם מימן מקורו באלקטרוליטיזה ירוקה או הרפורמטורים מצוידים בלכידת פחמן, עוצמת הפחמן של הדלק הסופי עשויה לא להשיג את ההפחתה הצפויה.נתיב מימן כחול (reforming +S) או שימוש ישיר של מימן מתחדשים הוא קריטי למקסימום את היתרונות הסביבתיים.

Catalyst Performance and Deactivation

הזנות מחדש נושאים זיהומים (כלורידים, מתכות, זרחן, אלקלאלי) כי חומרי הידרו-מעבדים רעילים. Catalyst מחזורים קצרים יותר, והתחדשות הופכת להיות מורכבת יותר, עלייה בעלויות התפעול.מחקר ממשיך לזרז חזק יותר, כולל אלה המבוססים על NiMo ו-CoMo תומך בשינויים עם מקדם כדי להתנגד לפירוק.

סודיות בלתי-ודאות

בעוד מדיניות עוררה צמיחה, תעשיית הדלק המתחדשת נותרה פגיעת לשינויים במנדטים, סכסוכים מסחריים וסכסוכים של שלב סובסידיים.התחילה של אשראי המס של המיזוג האמריקאי, התאמות תקופתיות למחויבויות נפח RFS, וטיפול שונה בשינוי השימוש הקרקעי עקיף בהנחיות האיחוד האירופי יוצרות אי ודאות בשוק.משקיעים דורשים אותות יציבים, ארוכי טווח כדי להתחייב לבירה לקיבולת דלק חדשה.

אפשרויות ופוטנציאל עתידי

למרות האתגרים האלה, ההזדמנות להגדיר מזון מתחדשים בשיקום היא טרנספורמטיבי.

טביעת רגל פחמן

דלקים מתחדשים יכולים להפחית את פליטת גזי החממה של 50-90% בהשוואה לעמיתיהם המאובנים, בהתאם לתקני ההזנה והתהליך.עבור המגזרים הקשים לאלקטרוניקה, ימיים, וכבדים, דלקים אלה הם האפשרות של דלמוניזציה לטווח קרוב ביותר לטווח קצר.הסוכנות האנרגיה הבינלאומית (IEA) צופה כי ייצור דלק בר קיימא חייב להיות משולש עד 2030 כדי לעמוד במטרות של אפס.

כלכלת פחמן מעגלית

מקררים המשלבים חומרי מזון מתחדשים ומחזור כימי של פלסטיק הופכים לצומת במערכת פחמן מעגלית. חומרי פסולת חוזרים לשרשרת הערך ולא מחוסנים או מפלטים.הרעיון של "מחזור מולקולרי" - פורצי פולימרים בחזרה למונומרים או הידרוקרבמנים - מזרים עם החוזקות של אקרקר או סטרקליטי (CC) כמו זו גישה מזרחה.

עיבוד משותף כאסטרטגיה של גשר

עיבוד משותף של אחוז קטן (בדרך כלל 5-20%) של הזנות מתחדשות ב הידרופליפטים קיימים, יחידות FCC, ו- cokers מאפשר לחדדים לצבור ניסיון ללא בנייה ייעודית. גישה זו מפחיתה את ההון הראשוני החוצה ומספקת מסלול עבור מעבר הדרגתי. הרבה זיכוכים, כולל מרתון ו-66, יש בהצלחה עיבוד של ביו-נפט ביחידות FCC ביחידות קומפקטיות ומוצרים מסחריים הם עם קונבנציונאליים.

הרחבת Beyond Fuels: Bio-based Chemicals

תעשיית ההשמצה אינה רק על אנרגיה; היא המקור של רוב אבני הבניין הזעיר-רוכימיים.על ידי מעבר להזנתנים למקורות המבוססים על הביולוגי, הזיכונים יכולים לייצר תנומה מתחדשת עבור פצלי אוזניים, ביו המבוססים על BTX ארומטיות, ו-Fretaane המתחדשת.This פותחה שוקי גבוה יותר ממאזן ההמונים, שבו חומרים מתוחכמים מוסמכים מוקצה למוצר ספציפי באמצעות ההיצע, הוא צובר דרך שרשרת, הוא צוברת, הוא צובר בתעשייה הכימית.

דוגמאות לתעשייתיות והתקדמות עולמית

כמה חברות כבר להפגין את הכדאיות של הזנות מתחדשות בשיקום בקנה מידה מסחרי.

  • (FLT:0)NesteigFLT:1 (Finland) הוא המפיק הגדול ביותר בעולם של דיזל מתחדש ו- SAF משמן פסולת ושומנים, עם יכולת העולה על 5 מיליון טון בשנה. שלהם פורבו ורוטרדאם הזיכוכים הם יחידות הידרו-מעבדות ייעודיות (NEXBTL Neste) גם חוקר פסולת מלוטשת כמו להאכיל.
  • (FLT:0פיליפס 66FLT:1 (ארה"ב) יש במשותף משקעים ביו מעובדים בסן פרנסיסקו ובנהר ווד, השגת אלפי חביות ביום של בנזין מתחדשים ודיזל.החברה מתכננת להמיר את סן פרנסיסקו Refinery (מתקן רוסדאו) ל-100% הזנות מתחדשות עד 2024.
  • (FLT:0) , TotalEnergiesFLT:1 (צרפת) היה עיבוד משותף של שמנים צמחיים בגראנדפוריטים והוא בונה יחידת HEFA ייעודית בלה מייד, לצד חווה סולארית ו biorefinery עבור ג'לים רפואיים.
  • (FLT:0) EnsynveFLT:1 (ארה"ב / קנדה) מפעילה מספר יחידות pyrolysis מסחריות להמיר שאריות עץ לתוך שמן ביו-טי RTPTM, אשר לאחר מכן משודרג לדלק מתחדש ודיזל בזיקוקינות שלהם בפנסילבניה (שותפות של קבוצת אנרגיה מתחדשת).
  • (FLT:0)VelocysFLT:1 (בריטניה, ארה"ב) מפתחת צמחים מסחריים עבור גז של פסולת מוצקה עירונית לייצר דלק סילון באמצעות פישר-טרוש, עם פרויקט אלטו (בריטניה) כספינת הדגל.

דוגמאות אלה מראות כי הטכנולוגיה מוכחת ויכולה להיות מעשית מבחינה כלכלית, במיוחד באזורים עם תמיכה במדיניות חזקה ומחירי אשראי פחמן גבוהים.

תפקידה של מדיניות והשקעות

הקצב שבו הזנות המתחדשות חודרות למערכת ההקצנה קשור הדוק למדיניות הממשלה ולהשקעות הפרטיות. תמחור פחמן, תקני דלק פחמן נמוכים ומיזוג המנדטים יוצרים שווקים לדלקים מתחדשים, בעוד מענקים והלוואות מבטיחות את הפחתת הסיכון הראשון של פרויקטים של המרה מסוג זה - תוכנית אינפלציה של ארה"ב וחדשנות תעשייתית גבוהה יותר (IRA) כוללת זיכויים משמעותיים להשקעה בדלקים בת קיימא, מימן ופחמן פחמן, אשר כל טכנולוגיות מתקדמות של אנרגיה מתחדשת וטכנולוגיות ביטוח רכב נמוך יותר.

מסקנה: מעבר אסטרטגי, לא מהפכה

השילוב של חומרי מזון מתחדשים לנפט המחודש אינו מהפכה בין לילה אלא מעבר אסטרטגי ורב-היד-המרכזי (המבצעים של יחידת החשמל) – זיקוק, עיבוד, סדקים, רפורמה – רלוונטי; מה השינויים הוא המקור של מולקולות הפחמן הנכנסות למסגרת המרכזית של מוצרי פחמן, אך אימוץ תיק השקעות שאפתני, ביומסה, פלסטיק, ובסופו של דבר CO2re-fin יכול לקבל את התקני פחמן מתקדמים, תוך אימוץ של תעשיית הפחמן, תוך כדי אימוץ של תעשיית הפחמן, תוך כדי אספקת דלקים, באופן עצמאי, תוך כדי אקטיבי, באופן עצמאי, תוך כדי אימוץ, פיתוח, תוך כדי אקטיבי, אנרגיה מתקדמת, תוך כדי אימוץ, תוך כדי אימוץ תיק השקעות שאפתנית, תוך כדי למערכות פחמן, אנרגיה מתקדמת, תוך כדי אקטיבי, אנרגיה מתקדמת, תוך כדי אימוץ תיק השקעות שאפתנית, אנרגיה מתקדמת, אנרגיה מתקדמת, תוך כדי למערכות פחמן-ידי אימוץ, תוך כדי למערכות פחמן-מחדש, בתנאי שתמשיך, תוך כדי למערכות פחמן-מחדש, תוך כדי אימוץ, בתנאי שעדיין לא תקטין, בתנאי שעדיין, בתנאי שעדיין לא תקטין, תוך כדי אימוץ תיק מגוון רחב של מוצרי פחמן-מחדש, אנרגיה מתקדמת, אנרגיה מתקדמת, אנרגיה מתקדמת, אנרגיה מתקדמת, פחמן-