Rafinované uhlí - Refined coal

Rafinované uhlí je produktem aplikace a technologie na zušlechťování uhlí který odstraňuje vlhkost a určité znečišťující látky z nižší hodnost uhlí jako např dílčí bitumen a hnědé uhlí (hnědé) uhlí a zvyšování jejich výhřevnosti.^[1] Technologie rafinace nebo modernizace uhlí jsou obvykle předspalovací úpravy a / nebo procesy, které mění vlastnosti uhlí před jeho spalováním. Cílem technologií na předspalování uhlí je zvýšit účinnost a snížit emise při spalování uhlí. V závislosti na situaci lze předspalovací technologii použít místo nebo jako doplněk k technologiím po spalování k regulaci emisí z kotlů na uhlí.^[2] Primární výhodou rafinovaného uhlí je schopnost snížit čistý objem uhlíkových emisí, které jsou v současné době emitovány z generátorů energie, a snížila by množství emisí, u nichž se navrhuje, aby byly řízeny vznikajícími sekvestrace uhlíku metodiky. Technologie rafinovaného uhlí byly primárně vyvinuty ve Spojených státech, několik podobných technologií bylo prozkoumáno, vyvinuto a otestováno Victoria, Austrálie, včetně Zhuštěné uhlí technologie (Coldry proces ) vyvinutý za účelem změny chemických vazeb hnědého uhlí za účelem vytvoření produktu, který je čistší, stabilní (není náchylný k samovznícení), exportovatelný a dostatečně vysoké výhřevnosti, aby ekvivalent černého uhlí.

Technologie modernizace uhlí

Technologie modernizace uhlí odkazuje na třídu technologií vyvinutých k odstranění vlhkosti a určitých znečišťujících látek z nízké hodnocení uhlí jako např.Asfaltové uhlí a hnědé uhlí (hnědé uhlí ) a zvýšit jejich výhřevnost. Společnosti se sídlem v Austrálii, Německu a Spojených státech jsou hlavními hnacími silami výzkumu, vývoje a komercializace těchto technologií.^{[Citace je zapotřebí ]}

Odůvodnění prostředí

Přibližně 30 zemí společně provozuje více než 1400 hnědouhelných elektráren po celém světě. Hnědouhelné elektrárny, které nemohou ekonomicky odvodňovat hnědé uhlí, jsou neúčinné a jsou příčinou vysoké úrovně uhlíkové emise. Vysoce emitující elektrárny, zejména Elektrárna Hazelwood v Austrálie, přilákat ekologickou kritiku. Mnoho moderních ekonomik včetně Řecko a Victoria (Austrálie) jsou u elektřiny vysoce závislé na hnědém uhlí. Lepší vliv na životní prostředí a potřeba stabilního ekonomického prostředí jsou pobídkou pro investice, které mají podstatně snížit negativní dopady spalování surového (těženého) hnědého uhlí na životní prostředí.

Ekonomické zdůvodnění

Technologie na zušlechťování uhlí odstraňují vlhkost z „těženého“ hnědého uhlí a transformují výhřevnost hnědého uhlí na „čistší“ stav spalování, který je relativně ekvivalentní černému uhlí s vysokou výhřevností. Některé procesy zušlechťování uhlí vedou k a zahuštěné uhlí produkt, který je považován za Ekvivalent černého uhlí produkt vhodný pro spalování v kotlích na černé uhlí.

Viktoriánské hnědé uhlí s charakteristickým obsahem vlhkosti 60% hmotnostních je považováno za „nejmokřejší“ hnědé uhlí na světě. Vysoký obsah vlhkosti je klíčovým důvodem, proč jsou tři hlavní elektrárny státu kolektivně považovány za nejšpinavější emitory uhlíku na světě. Studie provedené University of Melbourne ^[3] a Monash University Potvrďte, že když se z viktoriánského hnědého uhlí odstraní vlhkost, přirozeně nízké hladiny popela, síry a dalších prvků ho řadí mezi jedno z nejčistších uhlí na světě. Po odvodnění může aktualizované hnědé uhlí konkurovat na vývozním trhu za srovnatelné ceny jako černé uhlí.

S významnou úrovní těžby hnědého uhlí na celém světě a zvyšující se úrovní těžby se zjevně projevila potřeba technologií na modernizaci uhlí. technologie pomohou řešit globální environmentální problémy spojené s rostoucími emisemi ze spalování hnědého uhlí a poskytnou alternativu alternativních paliv rychle se rozvíjejícím ekonomikám, jako je Vietnam, které čelí problémům soutěžit o černé uhlí s Čínou, Indií, Japonskem a dalšími národy.

Lignit těžený v milionech metrické tuny^{[Citace je zapotřebí ]}

Země	1970	1980	1990	2000	2001
Německo	369.3	388.0	356.5	167.7	175.4
Rusko	127.0	141.0	137.3	86.4	83.2
Spojené státy	5.4	42.3	82.6	83.5	80.5
Austrálie	24.2	32.9	46.0	65.0	67.8
Řecko	8.1	23.2	51.7	63.3	67.0
Polsko	32.8	36.9	67.6	61.3	59.5
krocan	4.4	15.0	43.8	63.0	57.2
Česká republika	67.0	87.0	71.0	50.1	50.7
Čínská lidová republika	13.0	22.0	38.0	40.0	47.0
SFR Jugoslávie	26.0	43.0	60.0	-	-
Srbsko a Černá Hora	-	-	-	35.5	35.5
Rumunsko	14.1	27.1	33.5	17.9	29.8
Severní Korea	5.7	10.0	10.0	26.0	26.5
Celkový	804.0	1,028.0	1,214.0	877.4	894.8

Srovnání technologií

Vzhledem k vysokému obsahu vlhkosti je nutné všechny hnědé uhlí před spalováním vysušit. V závislosti na typu technologie se sušení dosahuje buď diskrétní operací, nebo částí procesu. Srovnávací tabulka identifikuje různé metody sušení technologií, které jsou vyvíjeny v různých zemích, a poskytuje kvalitativní srovnání.

Historie a výhody

Spojené státy

Nejznámějším producentem rafinovaného uhlí je společnost se sídlem v Denveru v Coloradu Evergreen Energy Inc. Společnost je veřejně obchodovatelná a je uvedena na NYSE Arca výměna. Podle webové stránky společnosti a její formulář 10-K evidovaný u Komise pro cenné papíry a burzy v USA byl založen v roce 1984 s cílem komercializovat technologii na zušlechťování uhlí, kterou poprvé vyvinula v laboratoři Stanford University Edward Koppelman. Společnost Evergreen, známá dříve jako KFx Inc., převzala název K od společnosti Koppelman a označila svůj rafinovaný uhelný produkt jako „K-Fuel“.

Velká část uhlí v západních Spojených státech je známá jako „uhlí nižšího stupně“, které spadá do kategorií „subbituminózního“ a „lignitového“ uhlí. Tyto uhlí mají vysokou hladinu vlhkosti a mohou tvořit 20 až 30 procent vody. Tento relativně vysoký obsah vlhkosti ve srovnání s uhlími vyššího stupně, jako jsou bituminózní a antracitové uhlí, snižují účinnost uhlí nižšího stupně. Průměrný tepelný obsah subbituminózního uhlí spotřebovaného ve Spojených státech je přibližně 8 500 britských tepelných jednotek (Btu) na libru. Proces K-Fuel (R) využívá teplo a tlak k odstranění přibližně 30 procent vlhkosti ze surového uhlí nízkého stupně a zvyšuje jeho tepelný obsah na přibližně 11 000 Btu na libru.^[1] Kromě zvýšení tepelné hodnoty uhlí je odstraněno značné množství až 70 procent elementární rtuti v uhlí a díky jeho vyšší účinnosti jsou dosaženy nižší emise chloridů a oxidů dusíku na generovanou kilowatthodinu .^[5]

Výhodou procesu rafinovaného uhlí je efektivnější přeprava a schopnost energetických společností přejít na palivo vyrobené ze 100 procent rafinovaného uhlí nebo směsi surového a rafinovaného uhlí za účelem dosažení nižších emisí a vyšší účinnosti.^[6] Nevýhodou je, že průmysl vyžaduje značné dotace. Zkoumání vládních údajů ukazuje, že v roce 2007 pro každého megawatthodinu vyrobené, rafinované uhlí získalo federální podporu 29,81 $, solární energie obdržel 24,34 $, síla větru obdržel 23,37 $ a jaderná energie obdržel 1,59 $.^[7]

Austrálie

Výrobce zhuštěného uhlí v Austrálii je společnost se sídlem v Melbourne, Zavolala Victoria Environmental Clean Technologies Limited (ECT Limited)^[8] Společnost je veřejně obchodovatelná a je uvedena na seznamu Australská burza (ASX). Společnost byla uvedena na trh v roce 2005 s primárním účelem komercializace Coldry proces metodika zhodnocování uhlí poprvé vyvinutá v chemické laboratoři v Melbourne University Dr. B. A. John v 80. letech. Název procesu odvozený z Calleja Group, která tuto technologii získala v roce 1994 a vyvinula ji pro pilotní demonstraci na Maddingley důl, Bacchus Marsh, Victoria v roce 2004, než v roce 2005 udělila licenci na technologii společnosti ECT Limited pro další komercializaci.

Stát Victoria obsahuje přibližně 25% světově známých zásob hnědého uhlí (lignitu). Toto uhlí patří také mezi „nejmokřejší“ uhlí na světě s typickým obsahem vlhkosti 60% hmotnostních vody. Díky vysokému obsahu vlhkosti je viktoriánské hnědé uhlí neúčinným zdrojem paliva a je hlavním důvodem, proč Elektrárna Hazelwood v údolí Latrobe je považována za nejšpinavější uhelnou elektrárnu na světě. Proces Coldry používá nízkotlaké mechanické střihy k vytvoření přirozené exotermické reakce v uhlí, která pak přirozeně vylučuje 80 procent obsahu vlhkosti. Vyloučená vlhkost se poté zachytí a získá zpět jako destilovaná voda. Viktoriánské hnědé uhlí transformované studeným procesem má zvýšený tepelný obsah 5874 kcal / kg, což je srovnatelné s většinou australského černého uhlí pro export.

Výhodou procesu Coldry je jeho schopnost umožnit výrobcům energie přejít na směs surového těženého hnědého uhlí a pelet Coldry k dosažení nižších emisí u stávajících neúčinných kotlů nebo k dosažení podstatně nižších emisí zavedením kotlů na černé uhlí a použitím 100 na cent Coldry rafinované uhelné pelety jako ekvivalent černého uhlí. Proces Coldry poskytuje další výhodu ve vytváření nových toků příjmů pro generátory energie prostřednictvím výroby produktu, který lze exportovat do jiných zemí jako náhradu za černé uhlí. Na rozdíl od jiných rafinovaných uhelných procesů je proces Coldry komerční metodikou, která nevyžaduje dotaci.

Obchodní rozvoj

Tato sekce obsahuje obsah, který je napsán jako reklama. Prosím pomozte vylepši to odstraněním propagační obsah a nevhodné externí odkazy, a přidáním encyklopedického obsahu napsaného z a neutrální hledisko. (Květen 2013) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

Spojené státy

Společnost Evergreen Energy postavila poblíž ucelenou rafinérii uhlí Gillette, Wyoming který zahájil provoz koncem roku 2005. Zařízení bylo původně navrženo jako komerční závod a narazilo na konstrukční a provozní problémy. Evergreen nečinně zařízení v březnu 2008^[9] a místo toho závod použil jako platformu pro vývoj procesů se svým dodavatelem v oblasti inženýrství, výstavby a nákupu Bechtel Power Corporation.

Společnost Evergreen se nyní snaží postavit uhelnou rafinérii s využitím vylepšeného designu Bechtel na místech v středozápadních Spojených státech a v Asii.^[10]

Austrálie

Společnost Calleja Group postavila v roce 2005 pilotní demonstrační závod v plném rozsahu 16 000 tun ročně JBD Business Park v dole Maddingley poblíž Bacchus Marsh ve Victorii, která byla uvedena do provozu počátkem roku 2004. Od roku 2005 společnost ECT Limited modernizovala zařízení, přidala proces zpětného získávání vody s podporou viktoriánské vlády v roce 2007 a provozovala závod jako platformu pro vývoj procesů se svým technickým partnerem ARUP. V roce 2009 společnost ECT Limited zajistila a souhlasila s Thang Long investiční společnost (Tincom) z Vietnam dokončit komerční proveditelnost před výstavbou závodu na vývoz 2 milionů tun ročně do roku 2014 a vývozu 20 milionů tun ročně do roku 2020. SpolečnostECT Limited využívá vylepšený design ARUP k zajištění licenčních smluv na technologie s dodavateli hnědého uhlí v Čína, Indie, Indonésie, Polsko, Řecko a Rusko.

Čína

GBCE vybudovala a nyní provozuje první zařízení na těžbu uhlí v průmyslovém měřítku na světě. Má kapacitu na zpracování 1 MTPA uhelné suroviny a nachází se v Holingolu ve Vnitřním Mongolsku, největší oblasti produkce hnědého uhlí v Číně.^[11] Uhlí má obvykle vysokou vlhkost (35 - 40% TM) a 3200 - 3400 kcal gar. V závislosti na požadavcích trhu produkuje uhlí 5 000–5500 kcal (gar) se značně sníženým obsahem vlhkosti (<10% gar). Závod používá LCP technologie na zušlechťování uhlí, což je pyrolytický proces, který využívá teplo a tlak v prostředí bez kyslíku k pokračování procesu zuhelňování, který se přirozeně vyskytuje v zemi. Zpracované uhlí touto technologií je hydrofobní a přenosné, což znamená, že během přepravy nebude znovu absorbovat vlhkost ani se nerozpadne na prášek.

Viz také

• Asfaltové uhlí
• Bergiusův proces
• Stanovení uhlí
• Coldry proces
• Koksovací palivo
• Zhuštěné uhlí
• Energetická hodnota uhlí
• Fischer-Tropschův proces
• Karrickův proces
• Leonardit
• Hnědé uhlí
• Maddingley důl
• Řády (měrná hustota energie)
• Seznam CO₂ emitované na milion joulů energie z různých paliv

Reference