Mapa rozwiązań technologicznych procesów zgazowania węgla

• Autorzy: Bigda J. , Burchart-Korol D. , Porada S.

Warianty tytułu

EN

Chart of technology solutions for coal gasification processes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono porównanie najbardziej dojrzałych i perspektywicznych reaktorów, które mogą być wykorzystane do zgazowania węgla w polskich warunkach. Wybrano reaktory dyspersyjne: Shell, GE/Texaco, Prenflo, Siemens i E-Gas, reaktor fluidalny U-Gas oraz reaktor transportujący KBR Transport. Reaktory te reprezentują różne rozwiązania technologiczne. Technologie wykorzystujące te reaktory są szeroko stosowane na całym świecie i mogą być wykorzystane zarówno dla potrzeb sektora energetycznego, jak i chemii czy produkcji paliw. Dokonano również analizy różnych rozwiązań technologicznych procesów podziemnego zgazowania węgla oraz najważniejszych konfiguracji technologicznych oczyszczania gazu ze zgazowania, w zależności od jego zastosowania.

EN

This paper presents a comparison of the most advanced and prospective reactors which can be used for coal gasification in Poland. Entrained bed reactors Shell, GE / Texaco, Prenflo, Siemens and E-Gas fluidized bed reactor U-Gas and the transporting reactor KBR were taken into consideration. These reactors represent different technological solutions. Technologies using these reactors are widely used throughout the world and can be used both for energy, chemicals and fuels production. Various technological processes of underground coal gasification and the most important technological configuration of the gasification gas purification, depending on its application, were also examined.

Słowa kluczowe

PL

zgazowanie węgla; podziemne zgazowanie; gaz syntezowy; oczyszczanie gazu

EN

coal gasification; underground gasification; synthesis gas; gas cleaning

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 70, nr 11
• Strony: 86--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 40 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bigda J.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu

autor

Burchart-Korol D.

• Główny Instytut Górnictwa w Katowicach

autor

Porada S.

• AGH w Krakowie

Bibliografia

• 1. Breckenridge W., Holiday A., Ong J.O.Y., Sharp C.: Use of selexol process in coke gasification to ammonia project. The Laurance Reid Gas Conditioning Conference, 2000, Norman, USA.
• 2. Chiesa P., Consonni S., Kreutz T., Williams R.: Int. J Hydrogen Energ. 2005, vol.30, s.747÷767.
• 3. Chmielniak T.: Badania symulacyjne technologii wytwarzania wodoru w aspekcie emisji CO2 w cyklu – wydobycie, transport i przetwórstwo węgla. Monografia, Gliwice 2014.
• 4. Chmielniak T., Bigda J., Czardybon A., Popowicz J., Tomaszewicz G.: Technologie oczyszczania gazu ze zgazowania węgla. Przemysł Chemiczny 2014, vol.97, nr 2, s.1000÷1010.
• 5. Ciferno J.P., Marano J.J.: Benchmarking Biomass Gasification Technologies for Fuels, Chemicals and Hydrogen Production, June 2002, Report NETL.
• 6. Cost and Performance Baseline for Fossil Energy Plants; Volume 1: Bituminous Coal and Natural Gas to Electricity, 2010, Report NETL.
• 7. Current and Future Technologies for Gasification-Based Power Generation, Volume 2: A Pathway Study Focused on Carbon Capture Advanced Power Systems R&D Using Bituminous Coal, 2010. Report NETL.
• 8. Czerski G., Dziok T., Porada S.: Możliwości wykorzystania technologii zgazowania węgla do wytwarzania energii, paliw i produktów chemicznych. Polityka Energetyczna 2014, t.17, s.103÷116.
• 9. Equipment Design and Cost Estimation for Small Modular Biomass Systems, Synthesis Gas Cleanup, and Oxygen Separation Equipment; Task 2.3: Sulfur Primer; Nexant Inc., San Francisco, NREL/SR-510-39946, May 2006.
• 10. Friedmann S.J.: Underground Coal Gasification. Transformational Clean Fossil Technology, World Energy Council Houston, Texas Nov. 1, 2011, LLNL-PRES-449296.
• 11. Gas Process Handbook, Hydrocarbon Processing. 1994
• 12. Horazak D.A., et al.: Novel gas cleaning/conditioning for integrated gasification combined cycle. Siemens Power Generation, Inc., Gas Technology Institute, Optional program final report, DOE Award Number: DE-AC26-99FT40674, December 2005.
• 13. Kapusta K., Stańczyk K.: Pollution of water during underground coal gasification of hard coal and lignite. Fuel 2011, vol.90, s.1927-1934.
• 14. Kapusta K., Stańczyk K., Wiatowski M., Chećko J.: Environmental Aspects of Field Scale UCG Trial in Shallow Coal Seam in Experimental Mine “Barbara”. Fuel 2013, vol.113, s.196÷208.
• 15. Kapusta K., Stańczyk K.: Uwarunkowania i ograniczenia rozwoju procesu podziemnego zgazowania węgla w Polsce. Przemysł Chemiczny 2009, 88, s. 331÷338.
• 16. Kohl A.L., Riesenfeld F.C.: Gas Purification. 4th edition, Houston, Texas, Gulf Publishing Company, 1985.
• 17. Korens N., Simbeck D.R., Wilhelm D.J.: Process screening analysis of alternative gas treating and sulfur removal for gasification. Final Report, 2002, SFA Pacific, Inc. Mountain View, California
• 18. Koss U., Schlichting H.: Lurgi’s MPG Gasification plus Rectisol Gas Purification – Advanced Process Combination for Realiable Syngas Production.
• 19. Ludwik-Pardała M., Niemotko K.: Przegląd metod podziemnego zgazowania węgla. Przegląd Górniczy 2012, nr. 3, s. 25÷31.
• 20. Ludwik-Pardała M., Niemotko K.: Przegląd metod podziemnego zgazowania węgla na podstawie wybranych przeprowadzonych prób na świecie. Przegląd Górniczy. 2013, nr. 2, 8÷16.
• 21. Miller G.Q., Stöcker J.: NPRA Annual Meeting, 1989, San Francisco, USA.
• 22. Minchener A. J.: Coal gasification for advanced power generation. Fuel 2005, vol. 84, s. 2222-2235.
• 23. Molenda J.: Gaz ziemny, Warszawa WNT, 1996.
• 24. Mondal P., Dang G.S., Garg M.O.: Syngas production through gasification and cleanup for downstream applications - Recent developments. Fuel Process. Technol. 2011, vol.92, s. 1395÷1410.
• 25. Porada S., Czerski G., Dziok T., Grzywacz P.: Technologie zgazowania węgla i ich przydatność dla potrzeb energetyki i chemii. Przegląd Górniczy 2013, vol 69, nr 2, s. 200÷208.
• 26. Projekt X-2843, Nr rejestrowy: UP/2008/415, Studium wykonalności projektu instalacji do produkcji paliw gazowych i płynnych z węgla kamiennego. Katowice EPK i IChPW 2008
• 27. Pruschek R. , Göttlicher G.: Concepts of CO2 removal from fossil fuel-based power generation systems. Universität GH Essen, draft report for Joule II project JOU2-CT92-0185, 1996.
• 28. Quality guidelines for energy system studies: CO2 impurity design parameters 2012, Rapot NETL.
• 29. Raport Cz.T.B. nr 6.2.1: Zestawienie i opracowanie danych ekonomiczno-technologicznych dla poszczególnych procesów i operacji jednostkowych zgazowania naziemnego, w ramach projektu pt. „Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej”, Kraków, AGH, 2013 (niepublikowany).
• 30. Raport Cz.T.B. nr 6.2.2: Zestawienie i opracowanie danych ekonomiczno-technologicznych dla poszczególnych procesów i operacji jednostkowych zgazowania podziemnego, w ramach projektu pt. „Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej” Główny Instytut Górnictwa styczeń 2014 (niepublikowany).
• 31. Shoko E., McLellan B., Dicks A.L., Diniz da Costa J.C.: Int. J Coal Geol. 2006, vol.65, s. 213÷222.
• 32. Smoliński A., Stańczyk K., Kapusta K., Howaniec N.: Analysis of the organic contaminants in the condensate produced in the in-situ underground coal gasification process. Water Science and Technology 2013, 67(3), s. 644÷650.
• 33. Smoliński A., Stańczyk K., Kapusta K., Howaniec N.: Chemometric study of the ex-situ underground coal gasification wastewater experimental data. Water, Air and Soil Pollution 2012, vol.223, s. 5745-5758.
• 34. Spath P.L., Dayton D.C.: Preliminary Screening - Technical and Economic Assessment of Synthesis Gasto Fuels and Chemicals with Emphasis on the Potential for Biomass-Derived Syngas, 2003, Report NREL/TP-510-34929.
• 35. Sprawozdanie roczne Cz.T.B. nr 6.2.1: Zestawienie i opracowanie danych ekonomiczno-technologicznych dla poszczególnych procesów i operacji jednostkowych zgazowania naziemnego, w ramach projektu pt. „Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej”, AGH, 2011 Kraków (niepublikowane).
• 36. Stańczyk K., Kapusta K., Wiatowski M., Świądrowski J., Smoliński A., Rogut J., Kotyrba A.: Experimental simulation of hard coal underground gasification for hydrogen production. Fuel 2012, vol.91, s. 40÷50.
• 37. Stańczyk K., Smoliński A., Kapusta K., Wiatowski M., Świądrowski J., Kotyrba A., Rogut J.: Dynamic experimental simulation of hydrogen oriented underground gasification of lignite. Fuel 2010, vol.89, s. 3307÷3314.
• 38. Stańczyk K.: Czyste Technologie użytkowania Węgla, Katowice, Wydawnictwo Główny Instytut Górnictwa, 2008
• 39. Whysall M., Ward Picio K.: AIChE Spring Meeting 1999, Houston, USA.
• 40. Wiatowski M., Stańczyk K., Świądrowski J., Kapusta K., Cybulski K., Krause E., Grabowski J., Rogut J., Howaniec N., Smoliński A.: Semi-technical underground coal gasification (UCG) using the shaft method in Experimental Mine “Barbara”. Fuel 2012, vol.99, s. 170÷179.

Uwagi

PL

Praca wykonana w ramach Zadania badawczego „Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej” finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.