Zgazowanie węgla przy wykorzystaniu CO₂ jako czynnika zgazowującego : doświadczenia IChPW

• Autorzy: Chmielniak T. , Sobolewski A. , Tomaszewicz G.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2015.4.1

Warianty tytułu

EN

CO₂ : enhanced coal gasification : experience of the Institute for Chemical Processing of Coal

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Technologia zgazowania węgla w celu wytwarzania gazu syntezowego, który może być wykorzystywany w wielu procesach chemicznych i energetycznych jest znana i stosowana na świecie od wielu lat. Obecnie obserwuje się znaczący wzrost zainteresowania zgazowaniem, szczególnie w szybko rozwijających się Chinach. W Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla (IChPW) od 30 lat rozwijana jest technologia zgazowania węgla w złożu fluidalnym. Co więcej, w ostatnich latach w IChPW prowadzi się badania nad jej rozwojem w kierunku wykorzystania ditlenku węgla jako czynnika zgazowującego. Ditlenek węgla w tym procesie spełnia podwójną funkcję, jest jedno-cześnie nośnikiem węgla oraz tlenu, przez co wpływa na poprawę efektywności procesu (zwiększenie strumienia entalpii chemicznej gazu procesowego, spadek zużycia tlenu) oraz na zmniejszenie względnej emisji CO₂. Wyniki badań pilotowych realizowanych w IChPW potwierdzają korzystny wpływ zastosowania CO₂ jako czynnika zgazowującego. Uzyskane rezultaty badań są stosowane dla opracowania koncepcji, projektu technologicznego oraz studiów wykonalności demonstracyjnej instalacji zgazowania węgla w złożu fluidalnym przy wykorzystaniu CO₂ jako utleniacza.

EN

Polish sub-bituminous coal and lignite were gasified both under ambient (up to 50 kPa) or elevated (1 MPa) overpressures at below 900°C or below 920°C, resp., under pilot plant conditions. Air, O₂, CO₂ and steam were used as gasifying agents in circulating fluidized-bed reactors. The beneficial effect of using CO₂ as gasifying agent was confirmed. The results were used for prepg. a feasibility study and process design of a demonstration plant where coal gasification was integrated with combustion of char under oxy-combusition conditions.

Słowa kluczowe

PL

zgazowanie węgla; wykorzystanie CO2; czynnik zgazowujący; gaz syntezowy; ditlenek węgla

EN

coal gasification; CO2; gasifying agent; carbon dioxide

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 94, nr 4
• Strony: 442--448
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Chmielniak T.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

autor

Sobolewski A.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

autor

Tomaszewicz G.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, ul. Zamkowa 1, 41-803, Zabrze

Bibliografia

• 1. C. Higman, Mat. Conf. Gasification Technologies, Colorado Springs, 16 października 2013 r.
• 2. T. Chmielniak, Badania symulacyjne technologii wytwarzania wodoru w aspekcie emisji CO2. Wydobycie, transport i przetwórstwo węgla, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2014.
• 3. 2010 Worldwide Gasification Database (plik Excel), dostęp: http://www.netl.doe.gov/technologies/coalpower/gasification/worlddatabase/index.html.
• 4. M. Ściążko, T. Chmielniak, [w:] Gasification for practical applications (red. Yongseung Yun), InTech 2012, DOI: 10.5772/48556 http://www.intechopen.com/books/gasification-for-practical-applications/cost-estimates-ofcoal-gasification-for-chemicals-and-motor-fuels, dostęp styczeń 2015.
• 5. A. J. Minchener, Fuel 2005, 84, 2222.
• 6. A. G. Collot, Intern. J. Coal. Geol. 2006, 65, 191.
• 7. M. C. Trevino, Integrated gasification combined cycle technology IGCC. Its actual application in Spain, ELCOGAS, Club Espanol de la Energia, Puertollano 2002.
• 8. J. Ratafia-Brown, L. Manfredo, J. Hoffmann, M. Ramezan, Major environmental aspects of gasification-based power generation technologies. Final Report, National Energy Technology Laboratory, U.S. Department of Energy 2002, http://www.netl.doe.gov, dostęp styczeń 2015.
• 9. R. D. Parekh, Handbook of gasifiers and gas treatment systems, United States Department of Energy, Contract No. DE–ACO1–78ET10159, McLean, Virginia 1982.
• 10. T. Chmielniak, J. Bigda, A. Czardybon, J. Popowicz, G. Tomaszewicz, Przem. Chem. 2014, 93, 232.
• 11. G. Czerski, T. Dziok, A. Strugała, S. Porada, Przem. Chem. 2014, 93, 1393.
• 12. T. Chmielniak, G. Tomaszewicz, Karbo 2012, nr 3, 191.
• 13. T. Chmielniak, M. Ściążko, A. Sobolewski, G. Tomaszewicz, J. Popowicz, Polityka Energetyczna 2012, 15, 125.
• 14. T. Chmielniak, M. Ściążko, A. Sobolewski, Karbo 2013, nr 1, 6.
• 15. T. Chmielniak, M. Ściążko, G. Tomaszewicz, M. Tomaszewicz, J. Therm. Anal. Calorim. 2014, 117, 1479.
• 16. T. Chmielniak, J. Popowicz, Chemik 2013, 67, 415.
• 17. Rozporządzenie Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego z dnia 4 stycznia 2011 r. w sprawie sposobu zarządzania przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju realizacją badań naukowych lub prac rozwojowych na rzecz obronności i bezpieczeństwa państwa, Dz.U. 2011, nr 18, poz. 91.
• 18. C. Higman, M. J. van der Burgt, Gasification, Gulf Professional Publishing, Elsevier, Houston (Texas) 2008.
• 19. F. Irfan, M. R. Usman, K. Kusakabe, Energy 2011, 36, 12.
• 20. M. Ściążko, Studium aerodynamiki cyrkulacyjnego reaktora fluidalnego w szczególności do pirolizy węgla, Zesz. Nauk. Polit. Śląskiej, Chemia z. 143, Gliwice 2001.
• 21. H. Zieliński, M. Ściążko, Opracowanie technologii pirolizy węgla w reaktorze z cyrkulującym złożem fluidalnym w powiązaniu z produkcją paliwa bezdymnego lub energii elektrycznej w kombinowanym cyklu gazowo--parowym. Sprawozdanie końcowe, Centrum Uszlachetniania Węgla (CUW), Politechnika Śląska, IChPW, Zabrze 1993.
• 22. M. Ściążko, H. Zieliński, Chem. Eng. Technol. 1995, 18, 343.
• 23. R. Lajnert, B. Latkowska, Przem. Chem. 2013, 92, 215.
• 24. G. Tomaszewicz, A. Czaplicki, A. Sobolewski, Karbo 2014, nr 4, 78.
• 25. Praca zbiorowa Sprawozdanie merytoryczne z realizacji części tematu badawczego nr 7.1 pt.: „Projekt technologiczny instalacji demonstracyjnej zgazowania. Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej”, IChPW, 1 stycznia–31 grudnia 2014 r.
• 26. M. Tomaszewicz, G. Łabojko, G. Tomaszewicz, M. Kotyczka-Morańska, J. Therm. Anal. Calorim. 2012, 113, 1327.

Uwagi

PL

Praca wykonana w ramach Zadania badawczego nr 3 finansowanego przez NCBiR na podstawie umowy nr SP/E/3/7708/10.