Kull gassifisering

under forgasning blåses kullet gjennom med oksygen og damp (vanndamp) mens det også oppvarmes(og i noen tilfeller trykkes). Hvis kullet oppvarmes av eksterne varmekilder, kalles prosessen “allotermisk”, mens” autotermisk ” prosess antar oppvarming av kullet via eksotermiske kjemiske reaksjoner som forekommer inne i selve forgasseren. Det er viktig at oksidasjonsmidlet som leveres er utilstrekkelig for fullstendig oksidering (forbrenning) av drivstoffet. Under de nevnte reaksjonene oksiderer oksygen-og vannmolekyler kullet og produserer en gassformig blanding av karbondioksid (CO2), karbonmonoksid( CO), vanndamp (H2O) og molekylært hydrogen (H2). (Noen biprodukter som tjære, fenoler, etc. er også mulige sluttprodukter, avhengig av den spesifikke forgasningsteknologien som brukes.) Denne prosessen har blitt gjennomført in-situ innenfor naturlige kullsømmer (referert til som underjordisk kullforgasning) og i kullraffinerier. Det ønskede sluttproduktet er vanligvis syngas (dvs. en kombinasjon Av H2 + CO), men den produserte kullgassen kan også raffineres ytterligere for å produsere ytterligere mengder H2:

3C (dvs. kull) + O2 + H2O → H2 + 3CO

Hvis raffineriet ønsker å produsere alkaner (dvs ., hydrokarboner som finnes i naturgass, bensin og diesel), samles kullgassen i denne tilstanden og rutes til En Fischer-Tropsch-reaktor. Hvis imidlertid hydrogen er det ønskede sluttproduktet, gjennomgår kullgassen (primært CO-produktet) vanngassskiftreaksjonen der mer hydrogen produseres ved ytterligere reaksjon med vanndamp:

CO + H2O → CO2 + H2

selv om andre teknologier for kullforgasning for tiden eksisterer, bruker alle generelt de samme kjemiske prosessene. For kull med lav grad (dvs ., “brunt kull”) som inneholder betydelige mengder vann, er det teknologier der det ikke kreves damp under reaksjonen, med kull (karbon) og oksygen som de eneste reaktantene. I tillegg krever noen kullforgasningsteknologier ikke høyt trykk. Noen bruker pulverisert kull som drivstoff, mens andre arbeider med relativt store fraksjoner av kull. Forgasningsteknologier varierer også i måten blåsingen leveres på.

“Direkte blåsing” antar at kullet og oksidasjonsmidlet blir tilført mot hverandre fra motsatte sider av reaktorkanalen. I dette tilfellet passerer oksidasjonsmidlet gjennom koks og (mer sannsynlig) aske til reaksjonssonen der den interagerer med kull. Den varme gassen som produseres, passerer deretter nytt drivstoff og oppvarmer det mens du absorberer noen produkter av termisk ødeleggelse av drivstoffet, som tars og fenoler. Dermed krever gassen betydelig raffinering før den brukes I fischer-Tropsch-reaksjonen. Produkter av raffinement er svært giftige og krever spesielle fasiliteter for deres utnyttelse. Som et resultat må anlegget som bruker de beskrevne teknologiene være veldig stort for å være økonomisk effektivt. EN av slike planter kalt SASOL ligger I Republikken Sør-Afrika (RSA). Det ble bygget på grunn av embargo brukt til landet hindre den fra å importere olje og naturgass. RSA er rik På Bituminøs kull og Antrasitt og var i stand til å ordne bruken av den velkjente høytrykks “Lurgi” forgasningsprosessen utviklet I Tyskland i Første halvdel av det 20.århundre.

“Reversert blåsing” (sammenlignet med den forrige typen beskrevet som ble oppfunnet først) antar kullet og oksidasjonsmidlet som leveres fra samme side av reaktoren. I dette tilfellet er det ingen kjemisk interaksjon mellom kull og oksidasjonsmiddel før reaksjonssonen. Gassen som produseres i reaksjonssonen passerer faste produkter av forgasning( koks og aske), OG CO2 og H2O inneholdt i gassen gjenopprettes i tillegg kjemisk TIL CO Og H2. I forhold til” direkte blåsing ” – teknologien finnes det ingen giftige biprodukter i gassen: de er deaktivert i reaksjonssonen. Denne typen gassifisering har blitt utviklet i første halvdel av det 20. århundre, sammen med “direkte blåser”, men frekvensen av gassproduksjon i det er betydelig lavere enn i ” direkte blåser “og det var ingen ytterligere innsats for å utvikle” reversert blåser ” prosesser til 1980-s når En Sovjetisk forskningsanlegg KATEKNIIUgol ‘(R&D Institute for utvikling kansk-Achinsk kullfelt) begynte R& D aktiviteter for å produsere teknologien nå kjent som “TERMOKOKS-s” prosess. Årsaken til å gjenopplive interessen for denne typen forgasningsprosess er at den er økologisk ren og i stand til å produsere to typer nyttige produkter (samtidig eller separat): gass (enten brennbar eller syngas) og mellomtemperatur koks. Den tidligere kan brukes som drivstoff for gasskjeler og dieselgeneratorer eller som syngas for å produsere bensin, etc., sistnevnte-som et teknologisk drivstoff i metallurgi, som kjemisk absorberende eller som råmateriale for husholdningsbriketter. Forbrenning av produktgassen i gasskjeler er økologisk renere enn forbrenning av opprinnelig kull. Dermed er et anlegg som bruker forgasningsteknologi med “reversert blåsing” i stand til å produsere to verdifulle produkter hvorav den ene har relativt null produksjonskostnad siden sistnevnte er dekket av konkurransedyktig markedspris på den andre. Da Sovjetunionen og Dets KATEKNIIUgol opphørte å eksistere, ble teknologien vedtatt av de enkelte forskerne som opprinnelig utviklet den og blir nå videre undersøkt i Russland og kommersielt distribuert over hele verden. Industrianlegg som bruker det er nå kjent for å fungere I Ulaan-Baatar (Mongolia) og Krasnoyarsk (Russland).

trykkluftflow seng gassifisering teknologi skapt gjennom felles utvikling Mellom Wison Group Og Shell (Hybrid). Eksempelvis: Hybrid er en avansert pulverisert kull forgasningsteknologi, denne teknologien kombinert med de eksisterende fordelene Med Shell SCGP spillvarme kjele, inkluderer mer enn bare et transportsystem, pulverisert kull trykkforgasningsbrennerarrangement, lateral jetbrenner membran type vannvegg, og den intermitterende utladningen er fullstendig validert i eksisterende SCGP-anlegg som moden og pålitelig teknologi, samtidig fjernet den eksisterende prosesskomplikasjoner og i syngas-kjøleren (avfallspanne) og filtre som lett mislyktes, og kombinerte dagens eksisterende gassifisering teknologi som er mye brukt i syntetisk gass slukke prosessen. Det beholder ikke bare den opprinnelige Shell SCGP spillvarme kjele av kull egenskaper sterk tilpasningsevne, og evne til å skalere opp lett, men også absorbere fordelene av eksisterende slukke teknologi.

underjordisk kullgasningrediger

underjordisk kullgasning (UCG) er en industriell forgasningsprosess som utføres i ikke-minede kullsømmer. Det innebærer injeksjon av et gassformig oksidasjonsmiddel, vanligvis oksygen eller luft, og bringe den resulterende produktgassen til overflaten gjennom produksjonsbrønner boret fra overflaten. Produktgassen kan brukes som kjemisk råstoff eller som drivstoff for kraftproduksjon. Teknikken kan brukes på ressurser som ellers ikke er økonomiske å trekke ut. Det tilbyr også et alternativ til konvensjonelle kullgruvemetoder. Sammenlignet med tradisjonell kullgruvedrift og forgasning har UCG mindre miljømessig og sosial innvirkning, selv om miljøhensyn eksisterer, inkludert potensialet for akviferforurensning.

Teknologi For Karbonfangst [Rediger / rediger kilde]

karbonfangst, utnyttelse og lagring (eller lagring) blir i økende grad brukt i moderne kullforgasningsprosjekter for å håndtere klimagassutslippene knyttet til bruk av kull og karbonholdige drivstoff. I dette henseende har forgasning en betydelig fordel i forhold til konvensjonell forbrenning av kull, HVOR CO2 som følge av forbrenning er betydelig fortynnet av nitrogen og gjenværende oksygen i nær-omgivende trykkforbrenningsutslipp, noe som gjør det relativt vanskelig, energiintensivt OG dyrt å fange CO2 (dette er kjent som “ETTER forbrenning” CO2-fangst).

ved forgasning blir oksygen normalt tilført til forgasserne, og akkurat nok drivstoff forbrennes for å gi varmen til å forgas resten; videre utføres forgasning ofte ved forhøyet trykk. De resulterende syngasene er vanligvis ved høyere trykk og ikke fortynnet med nitrogen, noe som muliggjør mye enklere, effektiv og mindre kostbar fjerning AV CO2. Gassifisering og integrert gassifisering kombinert syklus unike evne til enkelt å fjerne CO2 fra syngas før forbrenning i en gassturbin (kalt” pre-forbrenning ” co2 fangst) eller bruk i drivstoff eller kjemikalier syntese er en av sine betydelige fordeler fremfor konvensjonelle kull utnyttelse systemer.

ALTERNATIVER FOR co2-fangstteknologi [rediger / rediger kilde]

alle kullforgasningsbaserte konverteringsprosesser krever fjerning av hydrogensulfid (H2S; en syregass) fra syngassene som en del av den samlede anleggskonfigurasjonen. Typiske agr-prosesser (acid gas removal) som brukes for forgasningsdesign er enten et kjemisk løsningsmiddelsystem (f. eks., amin gassbehandlingssystemer basert PÅ MDEA, for eksempel) eller et fysisk løsningsmiddelsystem(F. eks. Prosessvalg er for det meste avhengig av syngas oppryddingskrav og kostnader. Konvensjonelle kjemiske / fysiske AGR-prosesser ved BRUK AV MDEA, Rectisol eller Selexol er kommersielt utprøvde teknologier og kan utformes for selektiv fjerning AV CO2 i TILLEGG TIL H2S fra en syngasstrøm. For betydelig fangst AV CO2 fra et gassifiseringsanlegg (f. eks. > 80%) CO i syngassene må først omdannes TIL CO2 og hydrogen (H2) via et vann-gass-skift (WGS) trinn oppstrøms AGR-anlegget.

for gassifisering applikasjoner, Eller Integrert Gassifisering Kombinert Syklus (IGCC), anlegget modifikasjoner som kreves for å legge muligheten TIL å fange CO2 er minimal. Syngasene som produseres av forgasserne, må behandles gjennom ulike prosesser for fjerning av urenheter som allerede er i gasstrømmen, så alt som kreves for å fjerne CO2, er å legge til nødvendig utstyr, en absorber og regenerator, til dette prosesstoget.

i forbrenningsapplikasjoner må det gjøres endringer i eksosbunken, og på grunn av de lavere konsentrasjonene AV CO2 som er tilstede i eksosen, krever mye større volumer av total gass behandling, noe som krever større og dyrere utstyr.

IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) baserte prosjekter i Usa med co2-fangst og bruk/storageEdit

Mississippi Powers Kemper-prosjekt ble designet som ET lignittbrensel IGCC-anlegg, og genererte en netto 524 MW kraft fra syngas, mens det fanget over 65% AV CO2 generert ved Hjelp Av Selexol-prosessen. Teknologien På kemper-anlegget, Transport-Integrated Gasification (TRIG), er utviklet og lisensiert av KBR. CO2 vil bli sendt i rørledning til utarmede oljefelt I Mississippi for økt oljeutvinning. Anlegget savnet alle sine mål og planer for” ren kull ” generasjon ble forlatt i juli 2017. Anlegget forventes å fortsette å brenne naturgass bare.

Hydrogen Energy California (HECA) vil være EN 300mw netto, kull og petroleum koks-drevet IGCC polygeneration anlegg (produsere hydrogen for både kraftproduksjon og gjødsel produksjon). Nitti prosent AV CO2 produsert vil bli fanget (Ved Hjelp Av Rectisol) og transportert Til Elk Hills Oljefelt FOR EOR, noe som muliggjør utvinning av 5 millioner ekstra fat innenlands olje per år. Den 4. Mars 2016 bestilte California Energy Commission HECA-søknaden til å bli avsluttet.

Summit ‘ S Texas Clean Energy Project (TCEP) vil være et KULLDREVET, IGCC-basert 400mw kraft / polygenerasjonsprosjekt (produserer også urea gjødsel), som vil fange 90% AV CO2 i forbrenning ved Hjelp Av Rectisol-prosessen. CO2 som ikke brukes i gjødselproduksjon vil bli brukt til økt oljeutvinning I West Texas Permian Basin.

Anlegg som Texas Clean Energy Project som benytter karbonfangst og lagring har blitt spioneringen som en delvis eller midlertidig løsning på reguleringsproblemer hvis de kan gjøres økonomisk levedyktige ved forbedret design og masseproduksjon. Det har vært motstand fra verktøyet regulatorer og ratepayers på grunn av økte kostnader; og fra miljøvernere Som Bill McKibben, som ser enhver fortsatt bruk av fossilt brensel som mot sin hensikt.