Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Symulacja numeryczna zgazowania węgla w ciśnieniowym reaktorze fluidyzacyjnym z użyciem ditlenku węgla

Bigda J., Popowicz J.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 3

617--620

PL

Przedstawiono numeryczny model zgazowania węgla w ciśnieniowym reaktorze z cyrkulującym złożem fluidalnym CFB (circulating fluidized bed) przy użyciu CO₂ jako utleniacza. Model uwzględnia procesy suszenia, odgazowania węgla, zgazowania karbonizatu oraz reakcje wtórne w fazie gazowej. Do predykcji procesu zgazowania węgla zastosowano program wykorzystujący numeryczną mechanikę płynów do modelowania układów o wysokiej koncentracji cząstek stałych w ośrodku płynnym, z uwzględnieniem wymiany ciepła i masy CPFD (computational particle fluid dynamics). Bazując na eksperymentalnych danych pomiarowych parametrów procesu zgazowania wę-gla w reaktorze o wydajności 100 kg/h, znajdującego się w Centrum Czystych Technologii Węglowych (CCTW) w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla (IChPW), przeprowadzono walidację modelu. Uzyskano dobrą zgodność pomiędzy obliczonymi i rzeczywistymi parametrami procesowymi.

EN

A 3-dimensional numerical model was developed on basis of Eulerian-Lagrangian computational particle fluid dynamics to simulate the CO₂ gasification of coal in a fluidized bed gasifier. Coal drying, pyrolysis as well as homogeneous and heterogenous reactions were taken into consideration. The model was verified with exptl. data from a pilot plant (coal capacity 50-200 kg/h) gasification reactor. A good agreement of calcd. and exptl. data was achieved.

2

Model procesowy demonstracyjnej instalacji produkcji metanolu zintegrowanej ze zgazowaniem węgla przy użyciu ditlenku węgla : wyniki strategicznego programu badań

Chmielniak T., Ściążko M., Popowicz J., Szczypiński T., Bigda J., Sobolewski A.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 3

621--625

PL

Zaprezentowano konfigurację i model procesowy układu produkcji metanolu zintegrowanego z rozwijaną w IChPW technologią zgazowania węgla w złożu fluidalnym przy wykorzystaniu ditlenku węgla. Model procesowy instalacji produkcji metanolu obejmuje główne węzły technologiczne układu: suszenie i zgazowanie węgla, oksy-spalanie karbonizatu, konwersję metanu i smół, usuwanie H₂S i CO₂ z gazu, syntezę metanolu i sprężanie CO₂ oraz układy kotła odzyskowego i turbiny parowej. Model wykorzystano do obliczeń procesowo-bilansowych i opracowania projektu technologicznego demonstracyjnej instalacji zgazowania węgla przy wykorzystaniu CO₂.

EN

The developed model included drying lignite, its gasification with CO₂/O₂ mixt. In a circulating fluidized bed reactor, oxy-combustion of the produced char, syngas processing (conversion of MeH and tars, H₂ enrichment, removal of H₂S, CO₂ and Hg, MeOH synthesis, compression of sepd. CO₂, S recovery), heat recovery and power generation. The model was used to prep. the process heat and mass balance sheets and to develop a technol. design of a demonstration plant together with feasibility study of com. scale plant.

3

Analiza możliwości zastosowania mieszanki koksu naftowego i węgla do produkcji metanolu w warunkach polskich

Bigda J., Popowicz J., Zuwała J., Sikora A., Krupa M.

Polityka Energetyczna

|

2017

|

T. 20, z. 4

129--144

PL

W pracy przedstawiono koncepcję wykorzystania koksu naftowego do produkcji metanolu. Wymieniono sposoby oraz omówiono istniejące instalacje przetwarzania koksu naftowego do gazu syntezowego dla produkcji metanolu i energii elektrycznej. Zaprezentowano możliwości rozwoju rynku metanolu w Polsce w kierunku chemii, paliw i dodatków dla paliw, a także produkcję olefin i benzyn. Przedstawiono koncepcję instalacji produkcji metanolu z koksu naftowego. Zaprezentowano model ekonomiczny oraz analizę wyników obliczeń przeprowadzonych w celu określenia opłacalności produkcji metanolu na bazie koksu naftowego, dla różnych scenariuszy dostaw węgla oraz opcji kosztów emisji dwutlenku węgla do atmosfery. Wykazano, że opłacalność projektu produkcji metanolu poprzez zgazowanie koksu naftowego jest możliwa jedynie w przypadku uzyskania darmowych uprawnień do emisji CO2 oraz redukcji kosztów inwestycyjnych w stosunku do aktualnych predykcji. Nie gwarantuje to jednakże sukcesu przedsięwzięcia w przypadku znaczących spadków cen metanolu poniżej wartości prognozowanych w scenariuszu zmiennych cen.

EN

The paper presents the concept of using petroleum coke to produce methanol in the process of co-gasification with steam coal. Petroleum coke is a final carbon-rich solid material that is derived from oil refining in delayed coking installations and can be used either for energy generation purposes or after calcination in electrode industry. Existing technologies and installations for converting petroleum coke into synthesis gas for the production of methanol and electricity have been discussed. Opportunities for the development of the methanol market in Poland for the production of chemicals, fuel, fuel additives, olefins and gasoline were presented. The concept of the installation for the production of methanol from petroleum coke was evaluated and the calculation model was built enabling the input-output parameters of such an installation to be obtained. Using the obtained results, an economic model has been built and the economic feasibility was assessed in order to determine the profitability of methanol production from petroleum coke for different coal supply scenarios as well as the costs of CO2 emissions. It has been found that the profitability of the methanol production through petroleum coke gasification is only possible with free CO2 emission allowances and a reduction in investment costs compared to current forecasts. However, it still does not guarantee the success of the project in the case of significant falls in methanol prices below those forecasted in price variability scenarios.

4

Technologie oczyszczania gazu procesowego ze zgazowania węgla

Chmielniak T., Bigda J., Czardybon A., Popowicz J., Tomaszewicz G.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 2

232-242

PL

Technologia zgazowania węgla umożliwia wielokierunkowe wykorzystanie generowanego gazu zarówno na potrzeby produkcji paliw płynnych i gazowych, surowców chemicznych, jak i energii. Konfiguracja układu produkcyjnego jest wynikiem skomplikowanej optymalizacji procesowej oraz ekonomicznej, której celem jest uzyskanie układu o wysokiej sprawności i dyspozycyjności. Przedstawiono ogólny schemat procesu oczyszczania i przygotowania gazu. Konfiguracja takiego systemu zależy od kierunku jego wykorzystania, technologii zgazowania, paliwa oraz uwarunkowań emisyjnych. Opisano oferowane rynkowo technologie oraz procesy oczyszczania i konwersji gazu procesowego ze zgazowania węgla.

EN

A review, with 102 refs., of processes for removal of dust, conversion of CO, hydrolysis of COS, removal Hg and acidic components, recovery of S, sepn. of H₂ and purifn. of CO₂.

5

Wrażliwość systemów CCS na ryzyko finansowe

Zapart L, Więcław-Solny L, Popowicz J, Dreszer K

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 11

2104-2109

PL

Przeprowadzono analizę finansowego ryzyka budowy systemów CCS (carbon capture and storage) w elektrowniach PC (pulverized coal combustion), IGCC (integrated gasification combined cycles) i NGCC (natural gas combined cycles) poprzez wykonanie wariantowych analiz ekonomicznej efektywności technologii CCS w warunkach niepewności i ryzyka.

EN

Pulverized coal combustion, integrated gasification combined cycles and natural gas combined cycles-based systems for generation of energy with CO2 capture and storage were analyzed from economic point of view to assess their sensitivity to elec. energy prices and prices of CO2 emission permission. The power plant based on natural gas combined cycles showed the lowest sensitivity to financial risk.

6

Fluidalne zgazowanie węgla przy użyciu CO2 dla produkcji gazu syntezowego

Chmielniak T., Popowicz J.

Chemik

|

2013

|

Vol. 67, nr 5

415--422

PL

W pracy przedstawiono założenia technologii zgazowania węgla w atmosferze CO2 w reaktorze CFB oraz produkcji gazu syntezowego dla zastosowań chemicznych lub energetycznych. Omówiono istotę wykorzystania CO2 jako czynnika zgazowującego w procesie zgazowania. Przedstawiono wyniki obliczeń symulacyjnych procesu zgazowania ciśnieniowego węgla ZG „Janina” w atmosferze CO2 w reaktorze z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym, tj. jednostkowe zużycia surowców, wydajności produktów i skład gazu surowego. Omówiono warianty technologiczne konfiguracji instalacji produkcji gazu syntezowego dla zastosowań chemicznych lub/i energetycznych.

XX

This paper presents the assumptions about coal gasification process in the CO2 atmosphere in a CFB reactor and about the production of syngas for chemicals or energy production. The point of using CO2 as a gasifying agent in the gasification process was discussed. The results of simulation analysis of the gasification process of coal from ZG “Janina” [Coal plant “Janina”] under pressure in the CO2 atmosphere in a circulating fluidised bed gasification reactor, that is, the unit consumption of raw materials, product yield and composition of raw gas are presented. This paper also discusses the technological variants of the installation configuration for syngas production for chemicals and/or energy production.

7

Zgazowanie węgla przy zastosowaniu CO2 sposobem na poprawę wskaźników emisyjnych i efektywności procesu

Chmielniak T., Ściążko M., Sobolewski A., Tomaszewicz G., Popowicz J.

Polityka Energetyczna

|

2012

|

T. 15, z. 4

125-138

PL

Atrakcyjność technologii zgazowania paliw wynika z szeregu zalet, do których należy wysoka efektywność procesu, możliwość wielokierunkowego wykorzystania gazu zarówno do produkcji energii jak również w syntezie chemicznej oraz relatywnie niski negatywny wpływ na środowisko naturalne. W pracy przedstawiono przegląd obecnie wykorzystywanych technologii zgazowania węgla, wskazano najbliższe perspektywy rozwoju. Omówiono podstawowe cechy wykorzystania ditlenku węgla jako czynnika zgazowującego w procesie zgazowania, gdzie za najważniejszą można uznać reakcję Boudouarda pomiędzy węglem oraz ditlenkiem węgla. Przedstawiono schemat instalacji zgazowania w ciśnieniowym reaktorze z cyrkulującym złożem fluidalnym wchodzącej w skład Centrum Czystych Technologii Węglowych Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla (IChPW) w Zabrzu. Instalacja ta posłuży do przeprowadzenia badań w skali pilotowej, potwierdzajacych zasadność stosowania dodatkowego strumienia ditlenku węgla w reaktorze fluidalnym. Wykonano obliczenia symulacyjne dla uk?adu produkcji metanolu oraz układu IGCC. Obliczenia wykonano dla węgla ZG Janina oraz temperatury i ciśnienia procesu zgazowania odpowiednio 900°C i 1,5 MPa przy wykorzystaniu symulatora procesowego ChemCAD v.6.1.2. dla stanu ustalonego. W przypadku produkcji energii elektrycznej uzyskano wskaźnik emisji na poziomie 713 kg CO2/MWh (netto) plasuje on rozpatrywany układ poniżej wskaźników uzyskiwanych w układach IGCC zintegrowanych z reaktorami dyspersyjnymi oraz w instalacji spalania tlenowego w warunkach ultra-nadkrytycznych. Otrzymane wartości są o około 17-30% niższe niż charakterystyczne dla technologii tradycyjnych (spalanie węgla w kotłach pyłowych). W przypadku produkcji metanolu uzyskane wskaźniki były o około 8-13% niższe niż dla przypadku produkcji metanolu z węgla przy wykorzystaniu technologii zgazowania w reaktorach dyspersyjnych z suchym doprowadzeniem paliwa.

EN

The attractiveness of gasification technology arises from a range of advantages like the high level of process performance, the possibility of multidirectional/multipurpose use of syngas both for energy generation and chemical synthesis, and the relatively low negative environmental impact. This study reviewed currently implemented solutions for coal gasification technologies, identifying the greatest prospects. The main features of the CO2 -enriched gasification technology in which the Boudouard reaction is of the most significance have been discussed. The article presents a scheme for the experimental set-up of investigations into pressurized gasification in a circulating fluidized bed, which will be located in the Clean Coal Technologies Centre of the Institute for Chemical Processing of Coal in Zabrze. This experimental facility will be run in order to study the process characteristics on a pilot scale and to confirm the viability of adding carbon dioxide as a co-gasifying agent. Methanol synthesis and IGCC system simulation calculations have been performed for “Janina” bituminous coal under temperature and pressure conditions of 1000°C and 1.5 MPa, respectively. The calculations were conducted with ChemCAD v. 6.1.2 process simulation software for steady-state conditions. In the case of energy generation, the value of emissions was about 713 kg CO2 /MWh (net), which is less than for IGCC systems integrated with entrained-flow reactors and for oxy-fuel combustion technology under ultra-supercritical conditions. The obtained values of emission indices are about 17–30% lower than those observed for conventional technologies (like pulverized coal combustion). Whereas, in the case of methanol production, the emission-corresponding indices were about 8–13% lower than for cases in which methanol is produced from coal via gasification in dry-feed entrained flow reactors.

8

Model matematyczny reaktora zgazowania węgla z cyrkulującym złożem fluidalnym

Popowicz J., Bigda J.

Karbo

|

2012

|

Nr 2

114--122

PL

Przedstawiono model matematyczny reaktora zgazowania węgla z cyrkulującym złożem fluidalnym. Model oparty jest na kinetycznym podejściu do procesów odgazowania węgla i zgazowania karbonizatu, przebiegających w stanie ustalonym. Bazując na eksperymentalnych danych pomiarowych parametrów procesu zgazowania węgla w reaktorze o wydajności 300 kg/h, przeprowadzono walidację modelu. Uzyskano dobrą zgodność pomiędzy obliczonymi i rzeczywistymi parametrami procesowymi, tj. wydajnością, temperaturą i składem gazu oraz karbonizatu. Model numeryczny może być zastosowany do optymalizacji parametrów pracy reaktora zgazowania węgla ze złożem fluidalnym dla różnych rodzajów węgla i zmiennej geometrii reaktora

EN

A mathematical model and a numerical algorithm of coal gasification in a circulating fluidized bed reactor has been developed. It is the steady state model based on the bed hydrodynamics, global reactions kinetic of coal devolatilization and coal char gasification. The simulated results of product gas and char yield, temperature and compositions have been compared with the obtained experimental data from a bench-scale 300 kg/h circulating fluidized bed gasifier. The results of predictions of the simulations have been found to be in good agreement with the experimental results. The model can be used to study and optimize the operation of the circulating fluidized bed gasifier changing several parameters, such as coal type and reactor geometry.

9

Koncepcja układu produkcji metanolu zintegrowanego ze zgazowaniem węgla brunatnego

Chmielniak T., Popowicz J., Sarnecki W.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2009

|

R. 33, z. 2

69-77

PL

W artykule zaprezentowano koncepcję instalacji produkcji metanolu zintegrowaną z układem zgazowania węgla brunatnego. Zaproponowana konfiguracja instalacji bazuje na układach technologicznych obecnie dostępnych i zweryfikowanych w skali komercyjnej. Dla zgazowania węgla przyjęto reaktor dyspersyjny z suchym dozowaniem paliwa. Zaprezentowano wyniki obliczeń procesowych układu o wydajności 2 mln t/rok węgla surowego (50% zawartości wilgoci). Oszacowano nakłady inwestycyjne instalacji oraz przeprowadzono ocenę efektywności ekonomicznej przedsięwzięcia wraz z analizą wrażliwości na zmiany wybranych parametrów projektu. Dla przyjętych założeń wyniki przeprowadzonej analizy wykazały efektywność procesową i ekonomiczną technologii.

EN

The performance of methanol production plant based on lignite gasification using commercially available technology was simulated. For lignite gasification the entrained flow, dry feeding gasifier was selected. Pre-feasibility study of the plant processing 2 million ton of raw coal (50% water content) was presented and discussed. For considerad plant configurations, results of analysis confirm economical feasibility of the technology.

10

Informacja o projekcie badawczym zamawianym PBZ-MEiN-2/2/2006 "Chemia perspektywicznych procesów o produktów konwersji węgla"

Ściążko M., Popowicz J.

Chemik

|

2008

|

Vol. 61, nr 1

26-26

11

Termochemiczna konwersja paliw stałych. Procesy pirolizy, spalania i zgazowania biomasy oraz odpadów Centrum Doskonałości CONBIOT

Popowicz J.

Czysta Energia

|

2005

|

Nr 2

24-25

12

Współspalanie biomasy z węglem w kotłach fluidalnych

Popowicz J.

Karbo

|

2003

|

Nr 3

136-141

PL

Dokonano przeglądu literaturowego badań współspalania biomasy z węglem w kotłach fluidalnych. Opisano właściwości biomasy i węgla oraz technologie spalania fluidalnego. Zaprezentowano wyniki badań współspalania różnych rodzajów biomasy z węglem oraz wyniki badań nad tworzeniem się osadów w kotłach.

EN

This paper reviews literature on co-firing of coal with biomass fuels in fluidized bed boilers. Properties of biomass and technologies of fluidized combustion are briefly reviewed. Experimental results for a large variety of coal biomass blends and investigation results of deposit formation in boilers are presented.