Водяно́й газ (генераторный газ, синтез-газ) — газовая смесь, состав которой (в среднем, об. %) CO — 44, N2 — 6, CO2 — 5, H2 — 45.
То́пливо в широком смысле слова — это вещество, способное выделять энергию в ходе определённых процессов, которую можно использовать для технических целей. Химическое топливо выделяет энергию в ходе экзотермических химических реакций при горении, ядерное топливо — в ходе ядерных реакций. Некоторые топлива способны к самостоятельному горению в отсутствие окислителя. Однако большинство топлив, используемых в быту и в промышленности, требует для сжигания наличия кислорода, и такие топлива также могут называться горючими. Наиболее распространёнными горючими материалами являются органические топлива, в составе которых есть углерод и водород. Топлива подразделяются по агрегатному состоянию вещества на твёрдые, жидкие и газообразные, а по способу получения — на природные и искусственные. Ископаемые природные топлива служат основным источником энергии для современного общества. В 2010 году примерно 90 % всей энергии, производимой человечеством на Земле, добывалось сжиганием ископаемого топлива или биотоплива, и, по прогнозам Управления энергетических исследований и разработок (США), эта доля не упадёт ниже 80 % до 2040 года при одновременном росте энергопотребления на 56 % в период с 2010 по 2040 годы. С этим связаны такие глобальные проблемы современной цивилизации, как истощение невозобновляемых энергоресурсов, загрязнение окружающей среды и глобальное потепление.
Газо́йль, или га́зовое ма́сло, — продукт переработки нефти, смесь жидких углеводородов, преимущественно с количеством атомов углерода от 10 до 40, и примесей с пределами выкипания 200—500 °C и молекулярной массой 50—500 г/моль. Занимает место между керосином и лёгкими маслами (соляровым).
Коксова́ние — процесс переработки жидкого или твёрдого топлива нагреванием без доступа воздуха. При разложении топлива образуется твёрдый продукт — нефтяной или каменноугольный кокс и летучие продукты. Основное количество кокса получают из каменного угля.
Пиро́лиз — термическое разложение органических и многих неорганических соединений.
Процесс Фишера — Тропша — химическая реакция, происходящая в присутствии катализатора, в которой монооксид углерода (CO) и водород преобразуются в различные жидкие углеводороды. Обычно используются катализаторы, содержащие железо и кобальт. Принципиальное значение этого процесса — производство синтетических углеводородов для масел или топлива без нефти, например, из каменного угля.
Газогенератор — устройство для преобразования твёрдого или жидкого топлива в газообразную форму (газификации), что делает его использование более удобным и эффективным, будь то с отопительным котлом, двигателем внутреннего сгорания, газовой турбиной или в химической промышленности. Наиболее распространены газогенераторы, работающие на угле, коксе, угольных брикетах, топливных пеллетах, дровах, древесном угле, торфе и т. п. Газогенераторы, использующие в качестве топлива мазут и другие виды жидкого топлива, применяются значительно реже.
Ископа́емое то́пливо — каменный уголь, нефть, горючий сланец, природный газ и его гидраты, торф и другие горючие минералы и вещества из группы каустобиолитов, применяемые в основном как топливо.
Газогенера́торный автомоби́ль — автомобиль, двигатель внутреннего сгорания которого получает в качестве топливной смеси газ, вырабатываемый газогенератором.
Понятие углехи́мии охватывает несколько взаимосвязанных значений:
- раздел химии, изучающий происхождение, состав, свойства твёрдых горючих ископаемых: сланцев, торфа, углей, а также химизм превращений при их переработке в полезные продукты и сырьевые материалы;
- раздел химической технологии, описывающий технологические процессы, применяемые в промышленности при переработке твёрдых горючих ископаемых — коксование, газификация, гидрогенизация («ожижение») и др.;
- подотрасль химической промышленности, охватывающая производство органических и неорганических продуктов с использованием в качестве сырья твёрдых горючих ископаемых.
«ЖРД c открытым циклом», «ЖРД без дожигания» — схема работы жидкостного ракетного двигателя, использующего два жидких компонента - горючее и окислитель. Часть топлива сжигается в газогенераторе и полученный горячий газ — часто называемый генераторным газом — используется для приведения в действие топливных насосов, после чего сбрасывается. Открытую схему ЖРД также называют газогенераторным циклом. В некоторых случаях, для привода турбины используется отдельное топливо, в частности, однокомпонентное, такое, как пероксид водорода, разлагаемое в каталитическом газогенераторе. Так получают генераторный газ двигатели давней разработки, впрочем, некоторые из них, такие, как РД-107, РД-108, весьма активно используются и сейчас. Также использовались твердотопливные газогенераторы с шашкой специальной формы, обеспечивающей постоянство поверхности горения во время работы. По такой схеме работал пусковой газогенератор с пороховой шашкой для раскрутки турбины и запуска основного газогенератора двигателя ЖРД советской ракеты 8К14 ("Скад") и аналогичных ей.
ЖРД замкнутой схемы — жидкостный ракетный двигатель, выполненный по схеме с дожиганием генераторного газа. В ракетном двигателе замкнутой схемы каждый из компонентов газифицируется в газогенераторе за счёт сжигания при относительно невысокой температуре с небольшой частью другого компонента, и получаемый горячий газ используется в качестве рабочего тела турбины турбонасосного агрегата (ТНА). Сработавший на турбине генераторный газ затем подаётся в камеру сгорания двигателя, куда также подаётся оставшаяся часть неиспользованного компонента топлива. В камере сгорания завершается сжигание компонентов с созданием реактивной тяги.
РС-25 или SSME — жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) компании Рокетдайн, США. Применялся на планере космической транспортной системы «Спейс шаттл», на каждом из которых было установлено три таких двигателя. Основными компонентами топлива двигателя являются жидкий кислород (окислитель) и водород (горючее). RS-25 использует схему закрытого цикла.
Биоэнергетика — производство энергии из биотоплива различных видов. Название данной отрасли произошло от английского слова bioenergy, которое давно используется как энергетический термин. Биоэнергетикой считается производство энергии как из твердых видов биотоплива, так и биогаза, и жидкого биотоплива различного происхождения.
Пиролизный котёл — разновидность твердотопливного, как правило, водогрейного котла, в котором топливо и выходящие из него летучие вещества сгорают раздельно. Обычно как синоним употребляется название газогенераторный котёл, изредка делают различие. Фактически, пиролиз происходит при любом способе сжигания твёрдого органического топлива.
Синтети́ческое жи́дкое то́пливо — горючие жидкости, синтезируемые (искусственно получаемые синтетическим путём) из смеси газов (CO и H2), применяемые в качестве моторного топлива для двигателей внутреннего сгорания. В настоящее время производится в ограниченном количестве.
Газогенератор — энергетическое устройство, которое вырабатывает сжатый газ, горячий газ, парогаз, чистые индивидуальные газы с регулированием их количества, расхода и давления. В отличие от пиропатронов или пироэнергодатчиков газогенератор имеет сопло со сверхкритическим перепадом давления. Из-за этого процесс горения в газогенераторе не зависит от условий в объёме, куда истекает газ. Конструкция имеет много общего с обычными ракетными двигателями.
Сжижение угля, CTL, ожижение угля (углей)— технология получения жидкого топлива из угольного сырья. Позволяет использовать традиционные потребители бензина в условиях нехватки нефти. Это общий термин для семейства процессов производства жидкого топлива из угля. Конкретные технологии сжижения обычно делятся на две категории: процессы прямого сжижения угля и процессы непрямого сжижения угля (анг.-ICL). Непрямые процессы сжижения обычно включают газификацию угля в смесь окиси углерода и водорода (синтез-газ), а затем использование процесса Фишера-Тропша для преобразования смеси синтез-газа в жидкие углеводороды. Напротив, процессы прямого сжижения превращают уголь непосредственно в жидкости, без промежуточной стадии газификации, разрушая его органическую структуру с применением растворителей или катализаторов в среде высокого давления и температуры. Поскольку жидкие углеводороды обычно имеют более высокое молярное отношение водорода к углероду, чем уголь, в технологиях ICL и DCL необходимо использовать либо процессы гидрогенизации, либо процессы удаления углерода. В начале XXI в. известны следующие основные процессы переработки угля с конечным получением жидких продуктов: газификация с последующим производством синтетических топлив на основе синтез-газа, гидрогенизация, пиролиз и т. н. «Термическое растворение». Оптимальная температура растворения для большинства твердых горючих ископаемых находится в пределах 380—450 °C, давление 2-15 МПа, продолжительность процесса 20-60 мин. В зависимости от вида угля и процесса сжижения достигается выход жидких продуктов на уровне 75-85 %.
Процесс Бергиуса — способ производства жидких углеводородов, предназначенных для использования в качестве синтетического топлива путем гидрирования углерода при высоких температурe и давлении. Другое сырье, такое как каменноугольная смола и битум, также может быть использовано в этом процессе. Впервые он был разработан Фридрихом Бергиусом в 1913 году, который позже получил Нобелевскую премию по химии совместно с Карлом Бошем за их общие заслуги в области открытия и разработки химических процессов высокого давления.
Прямое сжижение угля — технология получения жидкого синтетического топлива из угольного сырья. Процесс прямого сжижения (ожижения) угля (ПСУ), не включает газификацию. Это является фундаментальным отличием процесса от процесса Фишера-Тропша.