Wytwarzanie wodoru w procesie podziemnego zgazowania węgla

• Autorzy: Dubiński J. , Rogut J. , Stańczyk K.

Warianty tytułu

EN

Hydrogen oriented underground coal gasification

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podziemne zgazowanie węgla (ang. Underground Coal Gasification – UCG) jest metodą konwersji węgla do gazu syntezowego in-situ, będącą odpowiednikiem procesów zgazowania prowadzonych w reaktorach powierzchniowych. Podczas procesu UCG, podobnie jak w przypadku tradycyjnych metod zgazowania, węgiel reaguje w podwyższonej temperaturze z czynnikiem zgazowującym, którym najczęściej jest powietrze, tlen, para wodna lub ich mieszanina [1]. Produktem końcowym jest mieszanina gazów składająca się głównie z H2, CO, CO2 oraz CH4. Udziały poszczególnych składników w gazie zależą od warunków termodynamicznych prowadzenia procesu oraz od zastosowanego czynnika zgazowującego. Powstało kilka prac, w których pokazano, że przy odpowiednim sterowaniu zgazowaniem można nastawić się na wytwarzanie wodoru w tym procesie [3,4]. Celem niniejszej pracy jest określenie warunków, w jakich powinien przebiegać proces, aby udział wodoru w wytwarzanym gazie był możliwie największy. W pracy przedstawiono pierwsze wyniki projektu realizowanego w ramach środków Funduszu Badawczego Węgla i Stali (RFCS). Projekt nosi tytuł Hydrogen Oriented Underground Coal Gasification for Europe (HUGE). Przedstawiono wyniki eksperymentów ex-situ, które mają przygotować dane do prowadzenia eksperymentów w złożu węgla. Omówiono założenia do budowy georeaktora w kopalni doświadczalnej Barbara Głównego Instytutu Górnictwa. W pracy zaproponowano schematy realizacji procesów zgazowania z jednoczesną sekwestracja dwutlenku węgla w otaczającym górotworze. W ramach projektu przeprowadzona zostanie próba podziemnego zgazowania węgla w skali półtechnicznej, w pokładzie zalęgającym na głębokości ok. 30 m.

EN

Underground Coal Gasification (UCG) is the process of in situ conversion of coal deposits to gaseous energy carriers or to synthesis gas. It follows the basic mechanisms and stages of coal gasification technologies carried out in surface installations. During UCG the coal contained in coal seam reacts at elevated temperatures with gasifying agents like air, oxygen, steam or with their mixtures. The final product contains hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, methane and nitrogen [1, 2]. Composition and calorific value of the product gas depends on the thermodynamic conditions of the operation as well as on the composition and temperature of the gasifying agent employed. There are several works showing [3, 4] that under appropriate control of the gasification operation the UCG could be oriented on the production of a hydrogen-rich product. Draft evaluation of the conditions under which the hydrogen content in product gas could be maximized is the main target of this presentation. The results presented in this work have been obtained in the frames of HUGE (Hydrogen Oriented Underground Coal Gasification for Europe) – a European research project co-financed by the Coal and Steel Research Fund. The data has been obtained in the ex-situ experiments and are to be employed in elaborating a detailed program of the in situ experimental studies which then will be executed in the Barbara Experimental Mine operated by GIG. The presentation defines in a sketchy way the lines of the gasification experiments focused on future integration of UCG with the in situ geological capture of the generated CO2 in the surrounding strata. Semi-technical scale tests of gasification of coal deposits located at the depth of 30 meters are planned as the conclusion of the project.

Słowa kluczowe

PL

podziemne zgazowanie węgla; wytwarzanie wodoru

EN

underground coal gasification

• Wydawca: Polski Instytut Spalania
• Czasopismo: Archiwum Spalania
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 8, nr 1-2
• Strony: 80--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Dubiński J.

autor

Rogut J.

autor

Stańczyk K.

• Główny Instytut Górnictwa,

Bibliografia

• [1] K. Stańczyk, J. Świądrowski, K. Kapusta: Zgazowanie węgla jako sposób ochrony powietrza. Ochrona Powietrza w teorii i praktyce. Tom I, Zabrze 2006
• [2] B. Białecka, Estimation of Coal Reserves for UCG in the Upper Silesian Coal Basin, Poland Natural Resources Research Volume: 17, Issue: 1, March 2008, pp. 21 - 28
• [3] Murray, M. Luke; Hugo Seymour, E.; Rogut, Jan; Zechowska, Sylwia W., Stakeholder perceptions towards the transition to a hydrogen economy in Poland, International Journal of Hydrogen Energy Volume: 33, Issue: 1, January, 2008, pp. 20-27
• [4] Yang, Lanhe; Zhang, Xing; Liu, Shuqin; Yu, Li; Zhang, Weilian, Field test of large-scale hydrogen manufacturing from underground coal gasification (UCG) International Journal of Hydrogen Energy Volume: 33, Issue: 4, February, 2008, pp. 1275-1285
• [5] Yang, Lanhe Study of the model experiment of blinding-hole UCG Fuel Processing Technology Volume: 82, Issue: 1, June 15, 2003, pp. 11-25
• [6] Review of the feasibility of underground coal gasification in the UK. DTI, Great Britain, 2005
• [7] E. Burton, J. Friedmann, R. Upadhye: Best practices in underground gasification, Lawrence Livermore National Laboratory, 2006