ZGAZOWANIE WĘGLA

headban_slim.jpg
Polish (Poland)English (United Kingdom)
Home » FAQ
środa, 22 Lis 2017
NAJCZĘŚCIEJ ZADAWNE PYTANIA

1. Co to jest proces zgazowania węgla?

Zgazowanie węgla jest to proces jego wysokotemperaturowej konwersji do gazu przy użyciu czynnika zgazowującego.

Proces polega na kontaktowaniu się węgla pierwiastkowego z medium zgazowującym.

W wyniku zgazowania powstaje gaz, którego głównymi składnikami są H2, CO, CO2 oraz CH4.

 

2. Jakie gazy mogą być stosowane jako czynnik zgazowujący?

Para wodna, tlen, wodór, powietrze, dwutlenek węgla

 

3. Co to jest gaz syntezowy i do czego się go wykorzystuje?

Gaz syntezowy powstaje w wyniku zgazowania parowo-tlenowego węgla. Jego głównymi składnikami są CO i H2.

Gaz syntezowy jest cennym surowcem chemicznym oraz może być wykorzystywany jako paliwo.

Gaz syntezowy może być wykorzystywany do:

- produkcji paliw ciekłych w syntezie Fischera-Tropscha,

- produkcji metanolu,

- innych syntez chemicznych,

- wytwarzania energii elektrycznej,

- wytwarzania wodoru.

 

4. Co to jest synteza Fischera-Tropscha?

Jest to proces produkcji paliw ciekłych z gazu syntezowego uzyskiwanego w trakcie procesu zgazowania. Reakcję Fischera-Tropscha można ogólnie zapisać następująco:

nCO+(n+m/2) H_2→C_n H_m+nH_2 O

Wymagany dla procesu stosunek wodoru do tlenku węgla w gazie syntezowym powinien wynosić 3:1.

Proces prowadzi się przy wykorzystaniu odpowiednich katalizatorów.

 

5. Co to jest układ IGCC?

IGCC – Integrated Gasification Combined Cycle – jest to układ skojarzonych turbin gazowej i parowej, przeznaczony do wytwarzania energii elektrycznej przy wykorzystaniu gazu ze zgazowania węgla.

Wytworzony w procesie zgazowania gaz kierowany jest najpierw do turbiny gazowej, gdzie jest spalany.
Następnie gorące spaliny kierowane są do kotła, w którym wytwarzana jest para wodna.
Wytworzona w kotle para wodna kierowana jest następnie to turbiny parowej.
Turbina parowa jak i gazowa napędzają generator prądu.

W porównaniu z klasycznymi elektrowniami spalającymi węgiel w układach IGCC można wytwarzać energię elektryczną przy wyższych sprawnościach.

 

6. Jakie węgle mogą być stosowane w procesach zgazowania?

Generalnie do procesów zgazowania węgla może być wykorzystywany każdy rodzaj węgla.
Można zgazowywać zarówno węgiel brunatny, węgiel kamienny oraz antracyt.
Należy jednak pamiętać, że każdy ze stosowanych typów reaktora posiada własne typowe dla danej technologii ograniczenia.
Dlatego też występują ograniczenia dotyczące temperatury topliwości popiołu oraz indywidualnych właściwości węgla np. właściwości spiekających.

Dodatkowo w stosowanych reaktorach można zgazowywać koks naftowy, biomasę, a nawet odpady.

 

7. Co to jest zgazowanie podziemne (UCG)?

UCG (Underground Coal Gasification), czyli zgazowanie podziemne węgla jest po proces kontrolowanego zgazowania węgla w bezpośrednio w jego złożu pod ziemią.
Ideą procesu jest dokonanie kilku odwiertów. Przez jedne odwierty pod ziemię wprowadzany jest czynnik zgazowujący, a przez inne odbierany jest powstający gaz.

UCG jest procesem trudnym do kontrolowania i dlatego jego przemysłowe wprowadzenie jest skomplikowanym zadaniem.

 

8. Czym różni się proces zgazowania autotermiczny od allotermicznego?

Podział procesu zgazowania na autotermiczny i allotermiczny jest podyktowany sposobem dostarczania ciepła do reaktora.

  • Proces autotermiczny polega na bezpośrednim dostarczeniu ciepłado reaktora, czyli na kontrolowanym spaleniu części surowca.
  • Proces allotermiczny polega na pośrednim dostarczeniu ciepłado reaktora, poprzez zastosowanie zamkniętego obiegu inertnego składnika. W procesach allotermicznych można wykorzystywać np. cyrkulację rozgrzanego piasku, albo popiołu przy wykorzystaniu zewnętrznego źródła energii np. pochodzącego z reaktora jądrowego.
 

9. Jakie typy reaktorów stosowane są do zgazowania węgla?

Do procesów zgazowania węgla stosowane są trzy podstawowe typy reaktorów które charakteryzują się różnym sposobem kontaktowania się węgla z medium zgazowującym.

reaktory ze złożem ruchomym – czynnik zgazowujący przepływa przez warstwę węgla kawałkowego (uziarnienie węgla 5-80 mm),

reaktory ze złożem fluidalnym – przepływ medium zgazowującego przez reaktor zapewnia utworzenie złoża zawieszonego (uziarnienie węgla <6 mm),

reaktory dyspersyjne – drobno zmielony węgiel podawany jest  do reaktora w strumieniu czynnika zgazowującego (uziarnienie węgla <0,1 mm).

Ponadto w reaktorach panują różne warunki ciśnieniowo-temperaturowe, stosowane są różne systemy odbierania substancji mineralnej oraz zapewniają różny stopień konwersji surowca do gazu.

Obecnie najczęściej stosowana i rozwijana jest technologia reaktorów dyspersyjnych, która zapewnia najwyższy stopień konwersji paliwa.

 

10. Jakie są obecnie stosowane przemysłowe technologie zgazowania węgla?

Obecnie stosuje się głównie cztery technologie zgazowania węgla i są to reaktory dyspersyjne:

  • Conoco-Philips/E-gas,
  • GE Energy/Texaco,
  • Shell,
  • Siemens Fuel Gasification Technology.
 

zadaj pytanie

zadaj pytanie

formularz

 


wymagane *
 
 
 
 
 

Maszpozostało znaków.
 

Wpisz kod ochronny:
...

 

Zadanie badawcze „Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej” finansowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach strategicznego programu badań naukowych i prac rozwojowych pt.: „Zaawansowane technologie pozyskiwania energii”.

brlogo