WYKORZYSTANIE ZASOBÓW WĘGLA W UKŁADACH ZGAZOWANIA Marek Ściążko Krzysztof Dreszer Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla 25 września 2006

Przewidywany wzrost temperatury i oczekiwana redukcja CO2

TECHNOLOGIE CZYSTEGO WĘGLA

ZINTEGROWANY SYSTEM ENERGETYCZNY – STRATEGIA NA 1szą połowę XXI WIEKU

Rozwój technologii energetycznych Wg Vattenfall

Opcje technologiczne Nowa generacja technologii

Skala czasowa rozwoju nowych technologii 2015 ok. 2020 Oxyspalanie Zgazowanie - IGCC wg Vattenfall, 2005 wg RWE, 2005

PODSTAWOWY SCHEMAT IGCC

INSTALACJE DEMONSTRACYJNE

REAKTORY ZGAZOWANIA Shell Texaco Gaz Tlen Węgiel Płaszcz Komora Wymurówka Ściana membranowa Woda Gaz syntezowy Węgiel/tlen Para wodna Chłodzenie wodne Para Żużel

SPRAWNOŚĆ OPERACYJNA

SPRAWNOŚĆ UKŁADU IGCC Typ węgla: węgle o większej zawartości wilgoci i popiołu – niższa sprawność. Technologia: suche systemy dozowania, gorące oczyszczanie gazu – lepsza sprawność. Poziom technologiczny turbiny: wyższa temperatura wlotowa – wyższa sprawność. Oczekiwana sprawność 48% bez CO2, 42% z usuwaniem CO2.

PORÓWNANIE IGCC i PC

Skojarzone wytwarzanie energii i metanolu

Schemat aktualny HTFT

Zakłady Sasol w Secundzie

Secunda – Sasol II i III

Zakłady w Secundzie – Sasol II i III 3000 ton węgla/h = 24 mln ton/rok 6000 bbl/h = 6 mln ton paliw ciekłych 2 km ca. 4 km Sasol II Sasol III

Zakłady Sasol II 1500 t węgla/dzień 40 gazogeneratorów Lurgi

Widok baterii gazogeneratorów

Reaktory zgazowania Lurgi X 80 Aktualnie w produkuje syngaz 80 reaktorów zgazowania

Stosowane reaktory syntezy HTFT Reaktor cyrkulacyjny – wycofywany Reaktor fluidalny – nowy D=8 m i D = 10 m

Reaktor CFB (dawniej Kellog)

Powiększanie skali reaktorów HTFT 6500 bbl/d 20000 bbl/d 1955 1980 1980 2000

Reaktor SAS i CFB

Reaktor SAS

Zgazowanie – paliwa ciekłe (IV-IGCC, V–IGCC opłata CO2, VI-paliwa bez opłat, VII-z opłatami CO2

Szacunkowe koszty produkcji [$/bbl] (cena węgla 40 $/t)

WNIOSEK Skojarzone technologie energetyczno – chemiczne, oparte o zgazowanie, są obiektywną drogą zwiększenia efektywności wykorzystania węgla i zminimalizowania zanieczyszczenia środowiska w perspektywie długoterminowej, a w szczególności stają się atrakcyjne ekonomicznie w przypadku konieczności usuwania CO2.

SCENARIUSZE

STRATEGIA Poligeneracja – en. elektryczna + gaz syntezowy w integracji z zakładami chemicznymi Zastąpić można ca. 2 mld m3 NG i wyprodukować dodatkowo 2000 MWel. Zaletą mogą być relatywnie niskie koszty inwestycyjne z uwagi na już rozbudowaną infrastrukturę syntezy. Poligeneracja jest również metodą na jednoczesne odtwarzanie mocy w energetyce. Ukierunkowanie na F – T pozwoli wytworzyc ok. 2,5 mln t paliw. Koszty inwestycyjne niejednoznacznie zdefiniowane; duży wpływ ceny CO2

REKOMENDACJE Wykonać analizę techniczno-ekonomiczną integracji koncepcji zgazowania z: energetyką chemią petrochemią Funkcją celu winno być zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego kraju w aspekcie zabezpieczenia dostaw energii, półproduktów chemicznych i paliw przy minimalnych kosztach inwestycyjnych. Stworzyć prawne zachęty do inwestowania w czyste technologie węglowe

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ I ZAPRASZAM DO WSÓŁPRACY