Глубокая переработка угля

Предлагается принципиально другой подход к использованию угля, другая концепция, которая особенно выигрышна у нас в Костанае, рядом с месторождениями молодых, малозольных и высокореакционных углей. 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.

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.

В качестве топлива рекомендуются различные марки бурых и энергетических углей.

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. 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».

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. СловамМенделеева рано или поздно вняли, нефть сейчас практически всю перерабатывают на НПЗ. А уголь до сих пор сжигают по технологиям позапрошлого века. На ТЭЦ Казахстана 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 Казахстане 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.

Предлагается принципиально другой подход к использованию угля, другая концепция, которая особенно выигрышна у нас в Костанае, рядом с месторождениями молодых, малозольных и высокореакционных углей. В них велика газовая составляющая, именно поэтому уголь целесообразно разделить на две фракции — газ и коксовый остаток.

Сжигать мы предлагаем только газ, например, в печах для сушки зерновых культур, где используется мазут или дизельное топливо. Работаем на местном угле, и затраты у них раз в 10 меньше, чем расходы на нефтепродукты. 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.

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.

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.

В качестве топлива рекомендуются различные марки бурых и энергетических углей. Применимость конкретной марки угля, как правило, определяется после отработки опытной партии 8-10 тонн на стенде компании «Сибтермо».

Теплотворная способность газа – 1000-1200 ккал/нм3 (в зависимости от используемого угля) – достаточна для обжига кирпича, известняка и других термических процессов, в том числе для перевода газомазутных котлов на газ из угля. Газ выходит из аппарата с температурой около 300оС и обеспечивает температуру в факеле до 1200оС. При подогреве воздуха, используемого для сжигания газа, возможно дальнейшее повышение температуры факела. Так, например, при подогреве воздуха до 400оС на промышленной горелке мощностью 1 МВт достигается температура факела 1450оС.

Сравнение газа из угля с пропан-бутаном. В качестве альтернативного варианта рассмотрим применение сжиженного газа (пропан-бутановой смеси – ПБС) в качестве топлива для обжиговой печи.

Затраты на основное оборудование

Стоимость емкостей для хранения ПБС и регазификатора для перевода ПБС в газообразное состояние – 18 млн. тенге.

Эксплуатационные затраты

Расход ПБС ^рн = 11,9 Мкал/кг) составит 3062 т/год. При цене 32000 тенге./т. годовые затраты на топливо составляют 98млн.тенге в год.

Амортизационные отчисления (8,5%) = 1,52млн.тенге.

Годовые эксплуатационные затраты составляют около 98млн.тенге.

Себестоимость 1 Гкал энергии в виде ПБС= 714 руб./Гкал.

Себестоимость 1 Гкал энергии в виде газа из угля= 720 тенге./Гкал.

Стоимость газового топлива, подаваемого в горелки обжиговой печи, при использовании ПБС в 4 раза дороже, чем газа из угля.

Годовая экономия эксплуатационных затрат при использовании блока газификации угля составит 72 млн.тенге.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Таким образом, при замене ПБС газом из угля капитальные затраты на основное технологическое оборудование окупятся менее чем за 1 год его эксплуатации.

 

ЛИТЕРАТУРА

  1. Казахстанская альтернатива // EnergyLand.infoURL: http://www.energyland.info/analitic-show-60582 (дата обращения: 09.11.2014).
  2. Объединение независимых экспертов в области минеральных ресурсов, металлургии и химической промышленности. Обзор технологий и рынков продуктов глубокой переработки углей. М. декабрь 2012.С.16 .
Год: 2015
Город: Костанай