мини нпз переработка угля – cccp-online.ru

мини нпз переработка угля

Сотрудники компании «Сибтермо» из Красноярска создали технологию и оборудование для переработки самых дешевых марок угля в ценный кокс и горючий газ. Однако в жизнь эти разработки успешней воплощаются не в Сибири, а далеко за ее пределами…

Сергей Исламов: «Уголь нельзя сжигать по старинке»

Сибтермо» — небольшая компания, сейчас в ней работают немногим более двух десятков человек. Костяк — несколько ключевых специалистов, разработчики технологий и носители идей, занимаются угольной тематикой с начала 1980−х годов.

«В 1992 году мы всем коллективом лаборатории ушли из института «КАТЭКНИИуголь» в «свободное плавание», — рассказывает генеральный директор компании Сергей Исламов. — С тех пор многое пришлось пережить. Во второй половине 1990−х мы практически свернули эти разработки, занимались торговлей и производством: от розлива газировки до выпуска пельменей. После 2000 года вернулись к углю».

Сейчас все, что можно, в компании отдано на аутсорсинг. По мере необходимости со стороны привлекаются проектные и монтажные организации, потому что создать и содержать свои аналогичные подразделения сложно и нерентабельно. Проще нанять профессионалов, которые давно работают в этой области. В компании остались только функции НИОКР (научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки) — полный цикл от идеи до промышленной технологии и соответствующего оборудования. А далее традиционная цепочка — поиск заказчика, генеральный подряд на проектно-строительные и монтажные работы вплоть до обучения персонала.

Ассигнации для печи

Когда-то уголь изменил качество жизни человека. Благодаря углю заработали паровые машины, задымили заводы и фабрики. Это самый доступный и дешевый энергоноситель. Но недостатки угля тоже велики — при сжигании он грязнее, чем мазут или газ, а самый дешевый бурый уголь содержит много влаги, поэтому его сложно и дорого перевозить на большие расстояния. Там, где начиналась промышленная революция — в Великобритании или Германии, месторождения давно истощены. Шахты большей частью заброшены. Западноевропейские страны перевели свою энергетику на природный газ. Сергей Исламов напомнил, что процесс перевода энергетики с угля и нефти на газ когда-то назвали «газовой паузой» — мол, до овладения термоядерной или водородной энергией человечество попользуется «голубым топливом».

— Сергей Романович, получается, вы идете вопреки тенденции и предлагаете вновь вернуться к углю?

— Не просто вернуться. Главная идея, проповедуемая нашей компанией — уголь нельзя сжигать по старинке! Здесь можно перефразировать Менделеева — он говорил, что «сжигать нефть — все равно что топить печь ассигнациями». А мы то же самое говорим про уголь, особенно про канско-ачинский. Словам Менделеева рано или поздно вняли, нефть сейчас практически всю перерабатывают на НПЗ. А уголь до сих пор сжигают по технологиям позапрошлого века. На самых новых ТЭЦ, строящихся в Сибири, стоит, казалось бы, новейшее оборудование — энергетические котлы. Но их конструкция разработана в лучшем случае в 60−е годы XX века. В области сжигания твердого топлива вообще мало что меняется, единственное исключение — построенная недавно в Германии угольная электростанция на чистом кислороде с секвестрированием углекислого газа. Говорят, это — технология будущего, но она чрезвычайно дорогая и вряд ли найдет широкое применение в ближайшие десятилетия. А у нас в России, тем более в Сибири, тиражируют те же традиционные тепловые станции, что и 40 лет назад: угольный склад – котел–турбина. Над всем этим — дымовая труба, из которой, если присмотреться, в морозные дни валит черный дым — процесс горения интенсифицируют, и на наши головы летит сажа. Кроме того, рядом с каждой станцией растут золоотвалы. И всем такой технологический процесс кажется аксиомой — мол, так было, есть и будет.

Разработанная нами серия процессов газификации угля «ТЕРМОКОКСТМ» использует только два компонента: бурый уголь и атмосферный воздух — и имеет два конечных продукта — горючий газ и так называемый среднетемпературный кокс. Все — никаких промышленных стоков и прочих факторов загрязнения окружающей среды. То есть мы предлагаем принципиально другой подход к использованию угля, другую концепцию, которая особенно выигрышна у нас в Красноярском крае, рядом с месторождениями молодых, малозольных и высокореакционных канско-ачинских углей. В них велика газовая составляющая, именно поэтому уголь целесообразно разделить на две фракции — газ и коксовый остаток. Сжигать мы предлагаем только газ. А коксовый остаток можно продавать металлургам. Сегодня коксующийся уголь — самый дорогой. На пике ценовой конъюнктуры летом прошлого года он стоил 400–500 долларов за тонну, а кокс достигал 800–1 000 долларов. А мы предлагаем из бурого угля, у которого отпускная цена на разрезах около 10 долларов за тонну, получать практически такой же кокс. Из двух тонн бурого угля выходит примерно тонна кокса, стоимость которой на порядок дешевле классического кокса.

— А что является главным в этом случае — производство газа или кокса?

— Что вам нужнее, то и считайте основным продуктом. Хоть газ, то есть тепловую и электрическую энергию, хоть кокс. Отличие нашей технологии от множества разработанных ранее — в нашем газе не содержится смолистых веществ. То есть он без всякой очистки пригоден для бездымного сжигания в котельных или на теплоэлектроцентралях. Однако главный эффект заключается в том, что на одном и том же оборудовании производится два товарных продукта. Причем рыночная цена только одного продукта может компенсировать все эксплуатационные затраты производства.

К тому же радикально улучшается экологическая обстановка. По нашей технологии 12 лет в Красноярске работает котельная на улице Мечникова. Присмотритесь — дыма из трубы просто нет! Он, конечно, есть, но невидимый. По заключению государственной природоохранной службы, при инструментальном замере содержание различных вредных веществ в дымовых газах этой котельной в 20–30 раз ниже, чем у аналогичной угольной котельной.

— А этот продукт — буроугольный кокс — найдет спрос?

— Сейчас в черной металлургии сложная ситуация — рыночные цены опускаются ниже себестоимости. Причин много, и в первую очередь они связаны с затратами на сырье. Коксовики уже снизили свои цены до 200–300 долларов, едва ли не себе в убыток. В свою очередь, их подпирают цены на коксующиеся угли, которые до сих пор весьма высоки, поскольку себестоимость добычи велика. Впрочем, мы на самый дорогой доменный кокс не замахиваемся. Однако сейчас из бурого угля на своих установках получаем мелкозернистый кокс, который является идеальным топливом для вдувания в домны взамен природного газа, при этом попутно сокращается расход дорогого доменного кокса. Высокореакционная коксовая мелочь также пригодна, например, для агломерационного производства горно-обогатительных комбинатов. В этом году мы уже заключили контракт на проектирование и строительство линии брикетирования, которая будет выдавать коксовый орешек для ферросплавного производства. Себестоимость должна быть раза в два ниже, чем в традиционной технологии коксования. Да, весь кокс в металлургии наши технологии не заменят, но достаточно большую нишу на этом рынке смогут занять.

Ребята не блефуют

— Насколько сложно внедрить ваши разработки?

— С технической точки зрения ничего сложного нет. Если не считать стадию проектирования. В 2007 году по заказу компании СУЭК с помощью нашего партнера «Бийскэнергомаш» была реконструирована котельная в Шарыпово. В типовом котле заменили только нижнюю часть топки. Все. Котел начал производить два продукта: тепло и буроугольный кокс. Единственное заметное изменение — котельная потребляет в два раза больше угля, но она выдает и в два раза больше продукции в энергетическом эквиваленте. Это, по сути, демонстрационный проект — предполагается, что по такому же пути можно реконструировать другие котельные и ТЭЦ в Красноярском крае.

— То есть внедрение ваших разработок в России медленно, но идет?

— К сожалению, российская экономика имеет низкую степень готовности для приема инноваций. Хоть у нас на самом высоком уровне и объявлен курс на новые технологии и инновации, его практическая реализация идет в значительной мере в режиме кампанейщины. Как ни странно, на самом деле мало кто заинтересован во внедрении новых технологий. Например, в вертикально интегрированных структурах менеджменту принципиально невыгодно внедрять новые технологии, поскольку, говоря простым языком — получаешь головную боль за ту же зарплату. Инновации нужны только собственникам этих мегаструктур, чтобы увеличить прибыль, но они, как правило, «живут на другой планете», если вспомнить аналогию из фильма «Киндза-дза», и до них наши сигналы не доходят.

А первая реакция всех, кто заочно знакомится с нашими технологиями: «Такого не может быть. Неужели за столь длинную историю использования угля никому это не пришло бы в голову?» Сомнения снимаются только после посещения действующих предприятий, где можно все «пощупать руками» и убедиться, что «ребята не блефуют».

Так что, как это ни странно, но нам наиболее эффективную рекламу обеспечивает «сарафанное радио». Поэтому нужно дождаться накопления критической массы — сейчас установки единичны, но по мере увеличения их количества многократно возрастает доля осведомленных и что более важно — заинтересованных специалистов и промышленников.

В Красноярском крае мы пытаемся вместе с краевым правительством запустить программу перевода зерносушилок с дизтоплива на газ из угля. Раньше во многих колхозах и совхозах сушили витаминную муку. Потом дизельное топливо стало слишком дорогим, и про этот вид корма многие забыли, а в некоторых хозяйствах перевели сушилки с солярки на сырую нефть. Что, кстати, следовало бы категорически запретить. Дело в том, что при сжигании нефти образуется масса канцерогенов, в первую очередь бензопирена. И такими газами сушить зерно (очень активный адсорбент) ни в коем случае нельзя. Это большой вопрос к Роспотребнадзору.

В Балахтинском районе нашего края в одном из хозяйств поставили нашу установку — на вырабатываемом газе сушат зерно. Установка окупилась за два месяца. Работают на местном угле, и затраты у них раз в 10 меньше, чем раньше были расходы на нефть. Теперь мы предлагаем краевому правительству этот опыт тиражировать. Ведь у региональных властей есть соответствующие экономические рычаги. Проект этой программы родился давно, больше 10 лет назад, но продвижение вперед пока мало¬заметно. Трудно сказать, какие еще дополнительные аргументы нужны. Вот вам характерный пример инновационного процесса в нашей стране.

— За рубежом процесс воплощения в жизнь идет проще?

— Отчасти да. В Монголии 20 октября прошлого года мы запустили демонстрационную установку. Собственно, большой необходимости в этом не было. Мы считаем, что надо было сразу строить промышленное предприятие. За прошлый год действующие в нашем крае производства посетили несколько монгольских делегаций. Но, как говорится, восток — дело тонкое. Запуск состоялся с большим опозданием против ранее намеченных сроков — к сожалению, в процессе реализации проекта сменился инвестор. Пришла другая команда менеджеров из Сингапура, которые перекупили бизнес у монгольского партнера. Они долго вникали в ситуацию, поскольку сами — типичные финансовые инвесторы, не знакомые с промышленностью. Тем не менее мы запустили то, что в Монголии с изрядным пафосом назвали Первой фабрикой бездымного топлива. Поясню, почему в Монголии в Улан-Баторе главная проблема — экология. Вокруг города в юртах живут порядка 300 тысяч человек, самые бедные монголы, которые топят свои буржуйки, кроме угля, чем попало: мусором, старыми шинами, пластиковыми бутылками. Смог над городом стоит чудовищный, зимой видимость на улицах — метров пять, многие постоянно болеют, дети дышат канцерогенами. Страна не самая богатая, но правительство приняло национальную программу оздоровления экологии, и построенная по нашей технологии установка должна стать ее первым реальным шагом.

На мини-заводе местный уголь перерабатывают в буроугольный кокс, из которого тут же получают бездымные топливные брикеты. Попутный газ пока что сжигается в свече, поскольку заказчик еще не смог сделать окончательный выбор, как им распорядиться. Из-за кризиса затянулись переговоры о строительстве там же предприятия на 150 тысяч тонн кокса в год. Теперь инвесторы предлагают строить завод постепенно, малыми очередями. Более активные шаги по защите атмосферы Улан-Батора предпринимает сформированное осенью новое правительство Монголии. Буквально перед новым годом был объявлен международный тендер на реконструкцию столичной ТЭЦ-2, который предполагает переделку котлов под производство буроугольного кокса. Где-то в середине марта станет известно о его результатах, и мы надеемся получить контракт на производство 120 тысяч тонн топливных брикетов в год. Дыма над Улан-Батором станет заметно меньше.

Уголь — самый доступный и дешевый энергоноситель

Недавно появилось чрезвычайно перспективное направление — сотрудничество с турецкими бизнесменами. У них в себе¬стоимости практически любой продукции очень велика топливная составляющая — своего газа или нефти в стране практически нет, есть только низкокачественный уголь — лигнит. А наша технология как раз ориентирована на переработку таких углей. В Турции до кризиса местные промышленники импортировали уголь по цене 250–270 долларов за тонну и смешивали его с местным углем. В частности, из этой смеси они делают в год до пяти миллионов тонн топливных брикетов. Природный газ там, что называется, с доставкой потребителю — 600–650 евро за тысячу кубометров. Страна достаточно развитая, энергопотребление значительное, и сейчас в Турции кризис чувствуется вовсю — многие фабрики и заводы, производящие продукты питания или стройматериалы, остановлены — газ дорогой, а продукция, наоборот, дешевеет.

В Турции с нашим партнером мы посчитали и выяснили, что можем из местного угля производить газ с отпускной ценой на 300 евро дешевле. Директор машиностроительного завода посчитал: если на его территории поставить демонстрационную мини-установку, то за год она не просто окупится, но и принесет 150 тысяч долларов дохода. Почему опять «демонстрационную»? Здесь — тоже «восток», и, по их мнению, работающие в Сибири установки — это совсем другое дело, нежели установка, работающая в Турции.

— Кто будет изготавливать такое оборудование?

— Сделать его можно на любом машиностроительном предприятии. Вовсе не обязательно делать все наши комплектующие в Красноярске. Неразумно возить «железо» в ту же Турцию из Сибири. Мы инжиниринговая компания, наш товар — это интеллектуальная собственность: технологии, проектная документация, а «начинку» можем заказать где угодно. Какая-то часть заказов все равно останется в Сибири. Например, для монгольского проекта оборудование изготавливали в Красноярске, на экскаваторном заводе. В рамках нового контракта его будут делать на котельном заводе в Алтайском крае. Сейчас на стадии созревания несколько проектов в Балтии, там у нас работает дочернее предприятие «Термоинвест», и вполне возможно, что первые партии оборудования для них будут изготовлены в Турции. Тут есть еще один момент: за границей производители не гонятся за сверхприбылью, поэтому, как ни странно, по нашим расчетам, там изготавливать дешевле. В России очень часто бывает так: живет себе завод кое-как почти без заказов — и вдруг появился первый клиент, так с него пытаются получить всю ранее упущенную прибыль.

— Не могу не спросить: технологии переработки угля развивались в Европе, прежде всего в Германии. Велика ли конкуренция с европейскими фирмами?

— Да, когда-то германские фирмы были первопроходцами в переработке угля и углехимии. Но это в Европе сейчас все умерло! В 1990−е годы мы сотрудничали со специалистами «Бритиш Коул Корпорейшн» из Великобритании, там были доведенные почти до промышленного уровня очень перспективные разработки — например, технология терморастворения угля с целью получения электродного угля. Потом эта корпорация была приватизирована, ее научный центр расформирован. Недавно я стал искать в Европе ученых, с которыми общался лет 15 назад — ведь у них были не просто наработки, было оборудование, технологии, технико-экономическое обоснование целого завода. Одного нашел — он и рассказал мне, что ничего не осталось. Специалисты на пенсии или умерли, документация потеряна, технологии забыты, преемников нет.

Да что говорить про Европу — есть примеры, когда новые металлургические предприятия в Восточной Сибири проектируют под использование газа. Мы были напрямую задействованы в одном из таких проектов. Юные «топ-менеджеры», не выходя из столичного офиса, заложили огромный завод в Приангарье на природном газе, а потом выяснилось, что сегодня промышленный газ там взять просто неоткуда. Проект, по сути, зашел в тупик. Благо в этой компании работал специалист, который откуда-то узнал про нас и предложил производить газ из угля Кокуйского месторождения, что находится в десятке километров от промплощадки завода. Институт ВНИПИЭТ (Росатом) выполнил проектную документацию. Но на этом перипетии завода не закончились: в московском офисе сменилась команда, и новые менеджеры решили использовать в качестве топлива сырую нефть. Может, в конце концов, и построят по такой схеме, если местные власти не наложат вето — ведь населению придется дышать продуктами неполного сгорания нефти.

Зато очень упорно над технологиями глубокой переработки угля сейчас работают в Азии. В одном только Китае в разных стадиях строительства и эксплуатации более сотни углеперерабатывающих заводов. Но, безусловно, самые значительные результаты — в ЮАР. Там в жидкое топливо перерабатывают 40 миллионов тонн угля в год.

— Кризис и падение цен на нефть серьезно коснулось вашего бизнеса?

— Коснулось, но наши технологии остаются рентабельными даже после кризисного падения цен. Потенциальные заказчики по разным причинам откладывают реализацию больших проектов. Так что наши главные надежды связаны с заграничными инвесторами. Там гораздо четче воспринимают взаимосвязь между нашими технологиями и прибылью.

Мини-завод ПРОМЕТЕЙ непрерывного действия по переработке мелкой фракции угля на основе высокотемпературного пиролиза (газификация) в бензин и дизтопливо.


Рис. Схема получения экологически чистого синтез-газа с использованием установки пиролиза.

После переработки сырья в синтез-газ, синтез-газ на установке Потрам-ФТ перерабатывается в синтетическую жидкую нефть и на установке Потрам-Пегас разделяется фракции. Дизельные фракции подвергаются магнитной очистке на установке Потрам-Электро.

Рис. Схема получения из синтез-газа товарных топлив.

Описание технологического процесса работы мини-завода ПРОМЕТЕЙ по переработке угля в светлые нефтепродукты (процесс газификации).

В качестве топлива используется каменный уголь, который дробится до размера менее 0,7 мм. Пылеугольная фракция сырья подается в реактор низкотемпературного пиролиза.
Стадия газификации обеспечивает получение чистого синтез-газа. Это достигается реализацией взаимодействия частиц углерода топлива с кислородом воздуха и парами воды при определенных технологических параметрах. В результате окислительно-восстановительных реакций происходит образование горючего газа – смеси СО и Н2. Максимальная температура достигает при этом 1500?С. Легкоплавкие частицы золы кристаллизируются в нижней части плазматрона.
Стадия очистки и кондиционирования обеспечивает очистку от частиц золы и шлака в инерционном пылеуловителе, охлаждение и утилизацию тепла и мокрую очистку в абсорберах, на выходе из которых содержание компонентов Н2S, SОх и взвешенных частиц соответствует требованию работоспособности современных газотурбинных установок: содержание Н2S, SОх и взвешенных частиц менее 10 мг/м3.
Особенностью разработанной схемы производства синтез-газа является совмещение установок низкотемпературного пиролиза с плазматроном, сепаратором с двойной зоной контакта для очистки газового потока от взвешенных частиц, системы мокрой очистки с абсорберами, позволяющей с минимальными затратами очищать газовый поток от вредных примесей. Использование эффективного нового оборудования и оригинальных технологических решений позволяет получать на выходе практически чистый синтез-газ – содержание СО2 и паров воды менее 1% об.

Одной из главных проблем практического индустриального внедрения процесса газификации являются с одной стороны большие капитальные затраты на систему подготовки сырья, с другой стороны получаемый синтез-газ как правило содержит смолы и иные загрязнители, что ограничивает возможности его использования не только в процессах синтеза жидких химических продуктов, но даже для генерации тепловой и электрической энергии.
В своих разработках ставили задачу решения этих проблем. Наши установки обладают низкими ценами при наличии высокого качества очистки.

При использовании процесса газификации, во-первых, возможно использование газовых турбин для генерации электроэнергии, и хотя синтез-газ имеет калорийность ниже природного газа, суммарная эффективность процесса может быть повышена в сравнении со случаем традиционного использования угля или мазута.
Во-вторых, возможно использование низкосортного сырья из локальных источников (в том числе отходов), что снижает затраты на транспортировку исходного топлива.
Синтез-газ, получаемый из различных видов твердого топлива, различается по калорийности, но на технологические параметры процесса это оказывает существенно меньшее влияние. Так на одном и том же генерирующем оборудовании возможно получение электрической энергии из синтез-газа, полученного из угля, нефтешламов, угольных отходов, древесных отходов, бытового мусора и т.д. В случае твердого топлива на угольной электростанции невозможно использование не только отходов, но даже зачастую углей несколько иного состава или степени дробления.
Таким образом, процесс газификации (со стадией эффективного кондиционирования синтез-газа) позволяет преобразовать твердое топливо различного качества в энергосодержащий горючий газ, который затем может быть использован для получения электричества и тепла.

Возможно использование генерирующих установок на базе процесса газификации для обеспечения собственной энергией угольных шахт (низкосортные угли, угольные отвалы), нефтеперегонных заводов (нефтешламы), сопутствующей инфраструктуры указанных производств и жилых поселков в зоне указанных производств.
При утилизации бытовых, сельскохозяйственных, канализационных отходов и отходов деревообрабатывающей промышленности возможно использование кондиционированного синтез-газа как для генерации электрической энергии, так и для синтеза товарных жидких химических продуктов, которые затем могут быть транспортированы к потребителям.

Сравнительный анализ технологических процессов по выходу светлых нефтепродуктов

Характеристика бурого угля взятого для расчета
Влажность 30%, зольность 20%, летучих 45%.

Установка для переработки угля предназначена для получения максимального количества газа и пара из “бедных углей”. Оставшийся неорганический остаток в дальнейшем может быть использован для технических нужд. При дальнейшей конденсации газа возможно получение жидкого котельного топлива. Жидкое топливо может модифицироваться с целью получения других видов топлива, например, топлива для двигателей внутреннего сгорания. Все данные, изложенные ниже, рассчитаны на уголь, взятый из подмосковного угольного разреза (“подмосковный курной уголь”), исходя из минимальной производительности установки 2 т/сут.

1. Температура получаемого пара,С – 320-350;

Давление, атм – 1,5 – 2
Количество пара близко к содержанию влаги в угле, определяемого из лабораторных испытаний (ошибка не выше 2%)
2. Содержание газовой фракции, % – 50
конденсата, % от газовой фракции – 30
3. Содержание неорганического остатка, % – 49
4. Калорийность газа, ккал/кг – 6300
жидкости, ккал/кг – 6500
твердого неорганического остатка, ккал/кг –

Рис. Установка пиролиза ШАХ с плазмотронным модулем для мини-заводов высокотемпературного пиролиза

Технологические преимущества установок пиролиза ШАХ.

Экономический расчет рентабельности переработки угля.

Экономический расчет рентабельности переработки торфа.

Экономический расчет рентабельности переработки отработанных шин.

Преимущества применения установок пиролиза ШАХ в составе мини-заводов перед аналогичным оборудованием пиролиза других производителей.

• Для поддержания температуры технологического процесса пиролиза установки ШАХ используют тепло сжигаемого кокса, которое образуется при переработке твердого углеводородного вещества. Кокс по стоимости самый дешевый из продуктов пиролиза. Аналогичные установки используют для поддержания технологического процесса газ или жидкое топливо пиролиза. Фактически на установках пиролиза сжигают весь образовавшийся газ, при этом ни одно токсичное вещество не разрушается, а выбрасывается в атмосферу, загрязняя окружающую среду, убивая все живое вокруг. Газ пиролиза обладает низкой калорийностью, температура горения не превосходит 1100 град.С. Распад отравляющих токсичных веществ начинается при температуре пламени 1300 град.С. При этом список высокотоксичных веществ пополняется в процессе самого пиролиза. На установках пиролиза ШАХ пиролизный газ не сжигается, а направляется на переработку в бензин и дизтопливо или после очистки в электроэнергию.

• Установки пиролиза, которые нагревают свой технологический процесс жидким топливом или пиролизной жидкостью фактически «жгут деньги». Что выгоднее? Сжечь 1000 кг кокса за 700 рублей или 800 кг жидкого топлива по 13 000 рублей, а ведь это жидкое топливо можно реализовать с большой выгодой.

• Многими производителями пиролизных установок заявляется, что на выходе получают кокс, на практике этот кокс ни куда не идет, нигде этот кокс в промышленности не применяется. Спрос на него вымышленный, отдается за «полкопейки» лишь бы избавиться. Так как этот кокс «сырой» и технологически не выдержан, ни под один ГОСТ не подходит, только печку топить «частнику». По-другому, обстоит дело с жидкими и газообразными нефтепродуктами, спрос и цена на которые из года в год повышаются.

• Установки пиролиза ШАХ обладают высоким быстродействием и скоростью прогрева. Реактор пиролиза в установке диаметром 500 мм, обогрев в круговую. Это позволяет равномерно прогревать сырье по всей глубине. Все коксовые заводы во всех странах имеют печи толщиной ровно 480 мм. Так как любое сырье (уголь, торф, резина, дерево) это сильные теплоизоляторы. Мировой практикой пиролиза установлено, что эти продукты не прогреваются глубже 250 мм, поэтому на всех заводах во всем мире печи по приготовлению кокса такие узкие с нагревом сырья с двух сторон. Делаются отдельные попытки создать печи толщиной сырья 600 мм, на практике таких коксовых заводов нет. Так как, на них не достигается качество кокса, о чем уже говорилось выше. На ретортные реакторы диаметром 1 метр и более уходит огромное количество времени прогрева и теплоэнергии. КПД таких установок не превышает 20%.

• На наших установках пиролиза ШАХ оснащенных плазмотронами на выходе жидкого топлива по массе больше, чем твердого сырья на входе. Так как вода присутствующая в технологическом процессе распадаясь на атомы водорода и кислорода присоединяется к исходному твердому сырью, увеличивает его первоначальную массу до 110%.

• Температура процесса на плазматроне выше 2000 градусов (до 10 000 градусов), все токсичные вещества распадаются на простые молекулы, что делает технологический процесс экологически чистым, и получаемые жидкие топлива обладают экологической чистотой.

• На сегодняшний день мы не встречали малотоннажных установок пиролиза, произведенных в России и в Украине соответствующих экологическим нормам Евросоюза (Кипрское соглашение по экологии). Впереди вступление России в ВТО.

Установка пиролиза Шах может использоваться для проведения следующих технологических процессов:

  • Использоваться для процесса пиролиза углеводородного сырья с максимальным выходом жидких топлив, температура пиролиза 360-550°С.
  • Использоваться для процесса пиролиза углеводородного сырья с максимальным выходом газообразных топлив, температура пиролиза 750-800°С. Для технологии получения электроэнергии или процессов получения синтез-газа.
  • Проведение процесса пиролиза при атмосферном давлении или в вакууме.
  • Использоваться для принудительной сушки при атмосферном давлении или в вакууме раздробленных материалов: уголь, сланцы, торф, твердые бытовые отходы, опилки, щепа, лигнин.

Все данные, изложенные ниже, рассчитаны на уголь, взятый из подмосковного угольного разреза (“подмосковный курной уголь”), исходя из минимальной производительности установки 2 т/су

Специалисты Урала и Кузбасса создали мини-заводы, производящие дешевую синтетическую нефть из углей

Разработчики успешно апробировали уникальную технологию прямого ожижения угля для производства синтетической углеводородной смеси — аналога нефти. Причем себестоимость получаемого топлива в разы дешевле «естественного». Применения мини-заводов практически безграничны — от сельского хозяйства до ЖКХ.

Как отмечают разработчики им удалось создать действующую технологию ожижения угля, подходящую для массового внедрения в первую очередь для малого и среднего бизнеса, так как ее внедрение не требует значительных затрат и быстро окупается.

Первая установка по производству синтетических жидких котельных топлив из углей по технологии электрокавитационной обработки водоугольных смесей уже изготовлена и отгружена заказчикам — стекольный завод в г. Нампо (КНДР). Ее мощность по конечному продукту 15 т в сутки. Параллельно уже разработано технико-экономическое обоснование на оборудование мини-завода по производству из угля дизельного топлива мощностью до 100 т в сутки для собственных технологических нужд объектов угледобычи ООО «Промугольсервис» (г. Новокузнецк). Начаты работы по разработке проекта по автономному отоплению, энергоснабжению и обеспечению ГСМ агрокомплекса в Алтайском крае.

Работы по внедрению разработки ведутся в кооперации:

— НП «Южно-Уральское техническое общество» (г. Миасс Челябинской области) отвечает за разработку технической документации, ведение договорных отношений, организация изготовления и поставки комплектующих.

— ООО «Квант» (г. Новокузнецк Кемеровской области) — отработку технологии, изготовление электроразрядной установки, сборку и заводские испытания комплекта, пусконаладочные работы.

— ООО «НПО СПб ЭК» (г. Санкт-Петербург) — является технологическим партнером, отвечает за продвижение, тиражирование разработки и активное внедрение ее на промышленных предприятиях страны, за рубежом.

Стоит отметить, что само производство жидкого моторного топлива из угля — в общем то дело не новое. В различных странах сейчас работает более 80 опытных установок ожижения угля. Однако в промышленном масштабе эти технологии в настоящее время не используются вследствие целого ряда причин.

Основные недостатки существующих технологий ожижения угля обусловлены невысокой производительностью процесса, протекающего при высоких давлениях и температурах, в присутствии катализаторов, необходимостью организации производства водорода и кислорода, выделения катализатора для повторного использования в процессе, — поясняет Игорь Якупов, заместитель директора «Южно-Уральское техническое общество» г. Миасс Челябинской области. — Масштаб рентабельного производства в этой области начинается с уровня примерно полумиллиона тонн жидких продуктов в год, т. е. порядка нескольких миллионов тонн в год по исходному углю.

В этом случае нужны колоссальные инвестиции, потребность в которых начинает свой отсчет от уровня порядка миллиарда долларов США при сроках окупаемости от 7-8 лет и выше. Совершенно очевидно, что такие проекты являются долгосрочным вложением капитала игроков мирового уровня.Именно поэтому ни в одной стране пока не было построено ни одного коммерческого производства синтетического жидкого топлива из угля. При этом, сама притягательность формулы «бензин из угля» не оставляет в покое многих производственников. Поэтому запросы на проработку технологии к специалистам по глубокой переработке угля поступают постоянно. Экономическая целесообразность производства жидкого топлива из углей определяется достаточными запасами угля в нашей стране и коммерческой эффективностью, сопоставимой с перегонкой нефти.

Главное отличие проекта от существующих способов переработки углей заключается как раз в значительном снижении удельных затрат, стоимости оборудования за счет исключения процессов, протекающих при высоких температурах и давлениях, исключении каталитических реакций. Технология гораздо дешевле и проще. Нет необходимости строить целые заводы с гигантским производственным циклом, нести огромные расходы.

— Наше оборудование достаточно компактное, оно позволяют дешевый бурый уголь путем обработки двухфазной водно-угольной среды с добавлением тяжелого нефтяного остатка (ТНО) в кавитационном поле, создаваемом импульсными высоковольтными разрядами. переработать в аналог нефти, а из нее выделить аналоги бензина, дизтоплива и мазута. Причем себестоимость синтетического горючего, по нашим расчетам, будет втрое меньше получаемого обычным путем, — отмечает Игорь Якупов.

Сырьём для производства является: уголь — 50%; тяжелые остатки нефтепереработки (ТНО) — 23%, вода — 27%.На переработку подается измельченный уголь — угольная пыль — в установке перемешивания он смешивается с водой и тяжелым нефтяном осадком (ТНО), далее смесь обрабатывается в гомогенизаторе роторного типа — кавитационно-гидроударном диспергаторе (КаГуД). После этого гомогенная коллоидная суспензия подаётся насосом на установку электрогидроударной импульсной обработки, с напряжением на разрядной ячейке до 60 000 В.

  • © Фото из открытых источников

На выходе получается нефтеподобный продукт плотностью 0,95-0,96 г/см3. Для получения товарной нефти, из нефтеподобного продукта отделяются вода и угольный остаток. Выделенная углеводородная фракция СУН плотностью 0,825 г/см3 разгоняется на товарные фракции с поочерёдным их отбором.

Сегодня после изготовления опытно-промышленного образца установки мощностью по переработке угля 15 т в сутки, разработчики приступили к проектированию и изготовлению установки глубокой переработке угля мощностью до 50 т в сутки. Это полуавтоматизированая технологическая линия модульной конструкции, последовательно осуществляющая измельчение подаваемого с угольного склада сырья, смешивание измельченного угля с водно-мазутной эмульсией с получением устойчивой водно-угольно-мазутной композиции, направляемой на обработку в проточном реакторе с получением жидкой углеводородной топливной композиции (аналога нефти) и ее переработку в товарные синтетические жидкие топлива.

  • © Фото из открытых источников

Разработчики объясняют, что особенно высокая отдача таких установок получается при малых объемах производства. Низкобюджетная мобильная установка вполне применима даже в условиях Крайнего Севера, куда горючее приходится везти за тысячи километров. Ее можно поставить вблизи мест добычи угля и прямо на месте вырабатывать дизтопливо и бензин. Такие установки возможно применять и для утилизации угольных шламов, отвалов — в плюсе будет и экология, и производство. Вообще, возможности применения подобных мини-заводов практически безграничны — это и сельское хозяйство, малая энергетика, ЖКХ.

Поделиться ссылкой:

Добавить комментарий