Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Podziemne zgazowanie węgla. Czy może to być innowacyjny sposób pozyskiwania energii ? Prof. dr hab. inż. Józef DUBIŃSKI, czł. koresp. PAN Katowice, 08.04.2014r.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Podziemne zgazowanie węgla. Czy może to być innowacyjny sposób pozyskiwania energii ? Prof. dr hab. inż. Józef DUBIŃSKI, czł. koresp. PAN Katowice, 08.04.2014r."— Zapis prezentacji:

1 Podziemne zgazowanie węgla. Czy może to być innowacyjny sposób pozyskiwania energii ? Prof. dr hab. inż. Józef DUBIŃSKI, czł. koresp. PAN Katowice, r.

2 2 Czy można będzie wydobywać węgiel z podziemi bez użycia tradycyjnej techniki górniczej ?

3 3 Podziemne zgazowanie węgla jest ideą z blisko 150 historią 1868 – Carl Wilhelm Siemens – sugestia zgazowania podziemnego węgla przed Chemical Society of London,

4 Światowe próby podziemnego zgazowania węgla 4

5 5 Zasoby węgla należą do najbogatszych (50% całości) spośród wszystkich surowców węglowodorowych. Głęboko zalegające zasoby są trudne do pozyskania klasycznymi technikami górniczymi. W Polsce na głębokościach poniżej 1000 m zalega 4,67 mld ton zasobów bilansowych węgla, a w pozostawionych resztkach co najmniej 1 mld ton.

6 6 Polska jest krajem zasobnym w węgiel... Zasoby bilansowe 48,23 mld ton Zasoby bilansowe w polach zagospodarowanych 19,13 mld ton Zasoby bilansowe w obszarach niezagospodarowanych 25,14 mld ton Zasoby przemysłowe 4,21 mld ton Zasoby operacyjne 3,49 mld ton Stan : Węgiel kamienny

7 Podstawowe procesy i produkty wykorzystania węgla 7

8 Podziemne Zgazowanie Węgla Podziemne Zgazowanie Węgla powala na bezpośrednie pozyskanie energii w miejscu zalegania węgla, a sam proces przebiega analogicznie do technologii zgazowania węgla na powierzchni - jest jednak bardziej złożony i trudniejszy w realizacji. 8

9 9 Istota procesu podziemnego zagazowania węgla Podziemne Zgazowanie Węgla - stanowi zespół wielokierunko – wych przemian termicznych i chemicznych, jakie zachodzą w pokładzie węgla w podwyższonej temperaturze (700 ÷900 o C, a nawet do 1500 o C) i przy kontrolowanym dostępie ilości powietrza, tlenu lub pary wodnej. Podstawowe reakcje : > Reakcja utleniania (spalania) C + O = CO 2 (egzotermiczna) > Reakcja powstawania syngazu C + H 2 O = CO + H 2 (endotermiczna) > Reakcja Boudouarda C + CO 2 = 2CO > Reakcja tworzenia metanu CO + 3H 2 = CH 4 + H 2 O Ciepło potrzebne do zgazowania otrzymywane jest przez spalenie węgla w egzotermiczna reakcji utleniania. Podstawowe produkty zgazowania węgla : CO, CO 2, H 2, CH 4, H 2 O

10 Podziemne zgazowanie węgla (ang. Underground Coal Gasification – UCG) to jedna z najprężniej rozwijających się obecnie technologii pozyskania energii zawartej w węglu poprzez jego zgazowanie bezpośrednio w złożu. Jej zaletą jest przede wszystkim możliwość wykorzystania uzyskiwanego gazu zarówno w celach energetycznych jak i do innych procesów karbochemicznych. 10

11 11 Polska jako kraj zasobny w węgiel i potrzebujący nowych zdywersyfikowanych źródeł energii nie może stać z boku prac B+R rozwijanych aktualnie na świecie nad technologią podziemnego zgazowania węgla. Dlaczego znowu podjęto prace nad technologią PZW w Polsce ?

12 12 Podziemne zgazowanie węgla nie może być stosowane wszędzie - muszą być spełnione określone warunki aby było ono bezpieczne dla ludzi i dla środowiska naturalnego Kryteria wg J. Drzewieckiego, 2011 Głębokość: ponad 100m.; Miąższość: ponad 2 m; Zawartość popiołu: do 30% Brak przerostów w pokładzie; Odległość do najbliższego pokładu: ponad 10m; Grubość skał nieprzepuszczalnych w nadkładzie ponad 10m; Całkowita izolacja poziomów wodonośnych.

13 Podstawowe metody (technologie) PZW Metoda szybowa Metoda bezszybowa W metodzie bezszybowej, przygotowanie georeaktora polega na wykonaniu z powierzchni otworów wiertniczych stanowiących kanały zasilające i produkcyjne, które są połączone kanałem łączącym wykonanym w pokładzie węgla. Metoda szybowa polega na udostępnieniu pokładu węgla szybem. Georeaktor stanowi wydzielony fragment pokładu, do którego poprzez otwory wiertnicze podawane są media zgazowujące i odbierane produkty zgazowania. Media zgazowujące i produkty zgazowania są transportowane wyrobiskami dołowymi i szybem na powierzchnię. 13

14 14 Polskie badaniach koncentruję się na technologii szybowej… umożliwia pozyskanie unikalnej wiedzy o zjawiskach i procesach zachodzących w obrębie georeaktora zgazowania i w jego otoczeniu, pozwala na łatwiejsze rozpoznanie i sterowanie parametrami procesu w zakresie : - składu i jakości uzyskiwanego produktu, - bezpieczeństwa realizacji procesu, - oceny wpływu procesu na podziemne środowisko geologiczne i środowisko naturalne na powierzchni.

15 15 POLSKIE DOŚWIADCZENIA W ROZWOJU TECHNOLOGII PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WĘGLA Prace badawcze realizowane w GIG w latach 50 i 60 – tych XX wieku (poligon : dawna kopalnia Mars) Projekt HUGE Projekt HUGE 2 Projekt Strategiczny pt. Zaawansowane technologie pozyskiwania energii - Zadanie 3 Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej

16 EKSPERYMENTY PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WĘGLA W POLSCE W WARUNKACH RZECZYWISTYCH Projekt HUGe – etap 1 Próba zgazowania w warunkach rzeczywistych w i pokładzie 310 w KD Barbara GIG w Mikołowie Badanie procesu podziemnego zgazowania węgla w dynamicznym georeaktorze PROJEKT HUGE – ETAP 2 16

17 EKSPERYMENTY PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WĘGLA W WARUNKACH RZECZYWISTYCH PROJEKT HUGE – ETAP 2 PRÓBA ZGAZOWANIA 17

18 EKSPERYMENTY PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WĘGLA W WARUNKACH RZECZYWISTYCH PROJEKT HUGE – ETAP 2 W procesie uzyskano palny gaz o wartości opałowej w przedziale: 2,5÷10 MJ/m 3, o następującym składzie: wodór 10–40%, tlenek węgla 20–30%, metan 2–3%, dwutlenek węgla 10–15%, tlen 1–2%. REZULTATY 18

19 Dlaczego technologię PZW można zaliczyć do grupy Czystych Technologii Węglowych ? 19 Po zakończeniu prac przygotowawczych nie ma potrzeby wprowadzania pod ziemię ekip górniczych. Większość operacji technicznych, w tym procesy chemiczne odbywają się bezpośrednio w pokładzie węgla. Istnieje możliwość pozostawienia pod ziemią odpadów i zanieczyszczeń powstających w procesie zgazowania (popiołów, siarki, metali ciężkich). Rozważa się możliwość składowania CO 2 w kawernach powstałych po zgazowaniu.

20 20 PODSUMOWANIE : Podziemne zgazowanie węgla przeżywa aktualnie swój renesans i stało się trendy w wymiarze światowym. Polska baza zasobowa węgla uzasadnia aktywność B+R polskich instytucji naukowych w obszarze PZW. Duże zainteresowanie przemysłu węglowego rozwojem technologii PZW. Przyjęty program badań stwarza szanse na uzyskanie wyników unikalnych w skali światowej. PZW jest technologią o szczególnych wymaganiach w zakresie bezpieczeństwa i ochrony środowiska. PZW szansą na pełniejsze wykorzystanie krajowych zasobów węgla.

21 Dziękuję za uwagę ! 21


Pobierz ppt "Podziemne zgazowanie węgla. Czy może to być innowacyjny sposób pozyskiwania energii ? Prof. dr hab. inż. Józef DUBIŃSKI, czł. koresp. PAN Katowice, 08.04.2014r."

Podobne prezentacje


Reklamy Google