Рафинированный уголь - Refined coal

Рафинированный уголь является продуктом применения технология обогащения угля который удаляет влагу и некоторые загрязнители из низший ранг угли, такие как полубитуминозный и лигнит (бурые) угли и повышение их теплотворной способности.^[1] Технологии рафинирования или повышения качества угля обычно представляют собой предварительную обработку и / или процессы, которые изменяют характеристики угля перед его сжиганием. Цели технологий обогащения угля перед сжиганием заключаются в повышении эффективности и сокращении выбросов при сжигании угля. В зависимости от ситуации, технология предварительного сжигания может использоваться вместо или в качестве дополнения к технологиям дожигания для контроля выбросов из котлов, работающих на угле.^[2] Основным преимуществом рафинированного угля является способность сокращать чистый объем выбросов углерода, которые в настоящее время выбрасываются генераторами энергии, и сокращать объем выбросов, которые предлагается регулировать с помощью новых связывание углерода методологии. Технологии переработки угля в основном были разработаны в США, несколько аналогичных технологий были исследованы, разработаны и испытаны в США. Виктория, Австралия, включая Уголь плотный технологии (Холодный процесс ) разработан для изменения химических связей бурого угля с целью создания продукта, который является более чистым, стабильным (не подверженным самовозгоранию), пригодным для экспорта и достаточно высокой теплотворной способностью, чтобы быть эквивалент черного угля.

Технология обогащения угля

Технология обогащения угля относится к классу технологий, разработанных для удаления влаги и некоторых загрязняющих веществ из низкий ранг угли, такие как суб-Битуминозный уголь и лигнит (бурый уголь ) и повысить их теплотворную способность. Компании, расположенные в Австралии, Германии и США, являются основными движущими силами исследований, разработки и коммерциализации этих технологий.^{[нужна цитата ]}

Экологическое обоснование

Около 30 стран в совокупности эксплуатируют более 1400 электростанций, работающих на буром угле, по всему миру. Электростанции на буром угле, которые не могут экономически обезвоживать бурый уголь, неэффективны и вызывают высокие уровни выбросы углерода. Электростанции с высоким уровнем выбросов, особенно Электростанция Hazelwood в Австралия, привлекают экологическую критику. Многие современные экономики, включая Греция и Виктория (Австралия) сильно зависят от бурого угля для выработки электроэнергии. Улучшение экологических показателей и необходимость стабильной экономической среды создают стимулы для инвестиций, чтобы существенно снизить негативное воздействие на окружающую среду сжигания сырого («добытого») бурого угля.

Экономическое обоснование

Технологии обогащения угля удаляют влагу из бурого угля «в момент его добычи» и переводят теплотворную способность бурого угля в «более чистый» статус горения, относительно эквивалентный высококалорийному черному углю. Некоторые процессы обогащения угля приводят к уплотненный уголь продукт, который считается Эквивалент черного угля продукт подходит для сжигания в котлах на каменном угле.

Викторианский бурый уголь с характерным содержанием влаги 60% по весу считается самым «влажным» бурым углем в мире. Высокое содержание влаги - ключевая причина, по которой три основных электростанции штата считаются самыми грязными источниками выбросов углерода в мире. Исследования, проведенные Мельбурнский университет ^[3] и Университет Монаша подтверждают, что при удалении влаги из бурого угля викторианской эпохи естественный низкий уровень золы, серы и других элементов делает его одним из самых чистых углей в мире. После обезвоживания модернизированный бурый уголь может конкурировать на экспортном рынке по ценам, сопоставимым с черным углем.

В связи со значительными объемами добычи бурого угля по всему миру и увеличением объемов добычи необходимость в технологиях обогащения угля становится все более очевидной. Эти технологии помогут решить глобальную экологическую проблему роста выбросов в результате сжигания бурого угля и предоставят альтернативные виды топлива для быстро развивающихся экономик, таких как Вьетнам, которые сталкиваются с трудностями в конкуренции за черный уголь с Китаем, Индией, Японией и другими странами.

Бурый уголь добывается миллионами метрических тонн^{[нужна цитата ]}

Страна	1970	1980	1990	2000	2001
Германия	369.3	388.0	356.5	167.7	175.4
Россия	127.0	141.0	137.3	86.4	83.2
Соединенные Штаты	5.4	42.3	82.6	83.5	80.5
Австралия	24.2	32.9	46.0	65.0	67.8
Греция	8.1	23.2	51.7	63.3	67.0
Польша	32.8	36.9	67.6	61.3	59.5
индюк	4.4	15.0	43.8	63.0	57.2
Чехия	67.0	87.0	71.0	50.1	50.7
Китайская Народная Республика	13.0	22.0	38.0	40.0	47.0
СФР Югославия	26.0	43.0	60.0	-	-
Сербия и Черногория	-	-	-	35.5	35.5
Румыния	14.1	27.1	33.5	17.9	29.8
Северная Корея	5.7	10.0	10.0	26.0	26.5
Общий	804.0	1,028.0	1,214.0	877.4	894.8

Сравнение технологий

Из-за присущего ему высокого содержания влаги все лигниты необходимо сушить перед сжиганием. В зависимости от типа технологии сушка осуществляется либо за счет дискретной операции, либо как часть процесса. В сравнительной таблице указаны различные методы сушки, которые разрабатываются в разных странах, и приводится качественное сравнение.

История и преимущества

Соединенные Штаты

Самый известный производитель рафинированного угля - компания из Денвера, штат Колорадо, под названием Evergreen Energy Inc. Компания является публичной и котируется на NYSE Arca обмен. Согласно сайт компании и его форма 10-K, хранящаяся в Комиссии по ценным бумагам и биржам США, она была основана в 1984 году с целью коммерциализации технологии обогащения угля, впервые разработанной в лаборатории Стэнфордского университета. Эдвард Коппельман. Взяв букву K у имени Коппельмана, Evergreen, ранее известная как KFx Inc., назвала свой продукт очищенного угля «K-Fuel».

Большая часть угля на западе США известна как уголь «низшего сорта», который попадает в категории «полубитуминозный» и «бурый уголь». Эти угли имеют высокий уровень влажности и могут содержать от 20 до 30 процентов воды. Это относительно высокое содержание влаги по сравнению с углями «более высокого сорта», такими как битуминозные и антрацитовые угли, делает угли более низкого сорта менее эффективными. Среднее теплосодержание полубитуминозного угля, потребляемого в Соединенных Штатах, составляет примерно 8 500 британских тепловых единиц (БТЕ) ​​на фунт. В процессе K-Fuel (R) используется тепло и давление для удаления примерно 30 процентов влаги из необработанного низкосортного угля и повышения его термического содержания примерно до 11000 БТЕ на фунт.^[1] Помимо повышения теплотворной способности угля, значительное количество, до 70 процентов, элементарной ртути из угля удаляется, а благодаря более высокой эффективности достигается более низкий уровень выбросов хлоридов и оксидов азота из расчета на каждый киловатт-час. .^[5]

Преимуществами процесса переработки рафинированного угля являются более эффективная транспортировка и возможность коммунальных предприятий перейти на топливо, состоящее из 100% рафинированного угля или смеси сырого и рафинированного угля для достижения более низких выбросов и большей эффективности.^[6] Недостатком является то, что отрасль требует значительных субсидий. Анализ правительственных данных показывает, что в 2007 г. на каждый мегаватт-час произведенный, переработанный уголь получил федеральную поддержку в размере 29,81 доллара США, солнечная энергия получил $ 24,34, ветровая энергия получил 23,37 доллара, и атомная энергия получил 1,59 доллара.^[7]

Австралия

Производитель уплотненного угля в Австралии - компания, базирующаяся в Мельбурн, Виктория позвонила Environmental Clean Technologies Limited (ECT Limited)^[8] Компания является публичной и котируется на Австралийская фондовая биржа (ASX). Компания была зарегистрирована в 2005 году с основной целью коммерциализации Холодный процесс Методология обогащения угля впервые была разработана в Химической лаборатории г. Мельбурнский университет доктором Б. А. Джоном в 1980-х годах. Название процесса, производное от Calleja Group, которая приобрела технологию в 1994 году и разработала технологию для пилотной демонстрации на Мэддингли Майн, Вакх Марш, Виктория в 2004 году, а затем передала лицензию на технологию ECT Limited для дальнейшей коммерциализации в 2005 году.

Штат Виктория содержит около 25% известных мировых запасов бурого угля (лигнита). Этот уголь также является одним из самых «влажных» углей в мире, с типичным содержанием влаги 60% по весу. Высокое содержание влаги делает викторианский бурый уголь неэффективным источником топлива и является основной причиной того, что Электростанция Hazelwood в долине Латроб считается самой грязной угольной электростанцией в мире. В процессе Coldry используется механический сдвиг под низким давлением для создания естественной экзотермической реакции внутри угля, которая затем естественным образом удаляет 80% влаги. Затем удаляемая влага улавливается и восстанавливается в виде дистиллированной воды. Викторианский бурый уголь, переработанный с помощью процесса Coldry, имеет повышенное термическое содержание 5874 ккал / кг, что сопоставимо с большинством австралийских черных углей экспортного качества.

Преимущество процесса Coldry заключается в том, что он позволяет производителям энергии переключаться на смесь сырого, добытого бурого угля и окатышей Coldry, для достижения более низких выбросов в существующих неэффективных котлах или достижения значительно меньших выбросов за счет внедрения котлов на каменном угле и использования 100 на каждый. пеллеты из рафинированного угля Coldry в качестве эквивалента каменного угля. Процесс Coldry дает дополнительное преимущество в виде создания новых потоков доходов для производителей электроэнергии за счет производства продукта, который можно экспортировать в другие страны в качестве замены каменного угля. В отличие от других процессов переработки угля, процесс Coldry представляет собой коммерческую методологию, не требующую субсидий.

Коммерческое развитие

Эта секция содержит контент, который написан как Реклама. Пожалуйста помоги Улучши это путем удаления рекламный контент и неуместно внешняя ссылка, а также путем добавления энциклопедического содержания, написанного с нейтральная точка зрения. (Май 2013) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Соединенные Штаты

Evergreen Energy построила полномасштабный угольный завод недалеко от Gillette, Вайоминг который начал работу в конце 2005 года. Первоначально он был спроектирован как коммерческий завод, но при этом возникли проблемы с проектированием и эксплуатацией. Evergreen остановила производство в марте 2008 г.^[9] и вместо этого использовала завод в качестве платформы для разработки процессов вместе со своим подрядчиком по проектированию, строительству и снабжению Bechtel Power Corporation.

Evergreen в настоящее время стремится построить угольный завод с использованием усовершенствованной конструкции Bechtel в местах на Среднем Западе Соединенных Штатов и в Азии.^[10]

Австралия

Calleja Group построила полномасштабную пилотную демонстрационную установку мощностью 16000 тонн в год на Бизнес-парк JBD на руднике Мэддингли недалеко от Бахус-Марш, штат Виктория, который начал работу в начале 2004 года. С 2005 года компания ECT Limited модернизировала объект, добавила процесс регенерации воды при финансовой поддержке правительства штата Виктория в 2007 году и эксплуатировала завод в качестве платформы разработки процессов со своим партнером по проектированию ARUP. В 2009 году компания ECT Limited получила договор с Инвестиционная компания Thang Long (Tincom) из Вьетнам доработать коммерческую осуществимость перед строительством завода с производительностью 2 млн тонн в год к 2014 году и 20 млн тонн в год к 2020 году .ECT Limited использует улучшенную конструкцию ARUP для заключения лицензионных соглашений с поставщиками бурого угля в Китай, Индия, Индонезия, Польша, Греция и Россия.

Китай

GBCE построила и в настоящее время эксплуатирует первую в мире установку по обогащению угля в промышленных масштабах. Он имеет мощность по переработке 1 млн тонн угольного сырья в год и расположен в Холинголе, Внутренняя Монголия, крупнейшем регионе по добыче лигнита в Китае.^[11] Уголь обычно имеет высокую влажность (35-40% TM) и 3200-3400 ккал в год. В зависимости от требований рынка, он производит 5000–5500 ккал угля (гар) со значительно пониженным содержанием влаги (<10% гар). Завод использует ЛКП технология обогащения угля, который представляет собой пиролитический процесс, в котором используется тепло и давление в бескислородной среде для продолжения процесса углефикации, который естественным образом происходит в земле. Уголь, обработанный по этой технологии, является гидрофобным и транспортабельным, что означает, что он не впитывает влагу и не распадается на порошок во время транспортировки.

Смотрите также

• Битуминозный уголь
• Процесс Бергиуса
• Угольная проба
• Холодный процесс
• Коксовое топливо
• Уголь плотный
• Энергетическая ценность угля
• Процесс Фишера-Тропша
• Каррик процесс
• Леонардит
• Лигнит
• Мэддингли Майн
• Порядки величины (удельная плотность энергии)
• Список СО₂ выделяется на миллион Джоулей энергии из различных видов топлива

Рекомендации