Czasopismo | PRZEMYSŁ CHEMICZNY | Rocznik 2019 - zeszyt 1

Wpływ technologii suszenia węgla na emisję CO2 w procesie produkcji wodoru podczas zgazowania węgla

Effect of coal drying technology on CO2 emission in the hydrogen production during coal gasification

10.15199/62.2019.1.23

nr katalogowy: 118339
10.15199/62.2019.1.23

Streszczenie

Przeanalizowano wpływ wybranych technologii podsuszania węgla brunatnego na emisję ditlenku węgla z instalacji do produkcji wodoru, zintegrowanej z procesem zgazowania węgla. Analizie poddano dwa warianty podsuszania: (i) z wykorzystaniem gorących spalin oraz (ii) z wykorzystaniem pary wodnej zgodnie z technologią WTA. Dla każdej z nich wykonano pełne symulacje procesowe układów wytwórczych, obejmujące m.in. charakterystykę strumieni procesowych, bilans masowy i energetyczny oraz wyznaczenie zapotrzebowania własnego na energię elektryczną układu. Wszystkie obliczenia wykonano dla węgla o składzie charakterystycznym dla polskich węgli brunatnych wykorzystywanych w energetyce. Przeprowadzona analiza wykazała, że w przypadku węgli o dużej zawartości wilgoci zastosowanie technologii WTA zamiast technologii klasycznej wpływa na wzrost produkcji wodoru oraz istotny spadek względnej emisji CO2, co przekłada się na wzrost ekonomiki produkcji.

Abstract

Computer simulation of H2 production by lignite gasification was performed along with initial drying of the raw material using (i) exhaust gases or (ii) steam, in order to compare amt. of H2 produced and CO2 emissions. The method (ii) was more effective.

Bibliografia

[1] Praca zbiorowa Hydrogen and syngas production and purification technologies (red. K. Liu, C. Song, V. Subramani), John Wiley & Sons, Hoboken 2010.
[2] Hydrogen production and storage. R&D priorities and gaps, International Energy Agency, IEA Hydrogen Implementing Agreement, 2005, http:// www.iea.org/publications/freepublications/publication/ hydrogen. Pdf, dostęp 2 stycznia 2019 r.
[3] S. Sharma, S. Ghoshal, Renew. Sustain. Energy Rev. 2015, 43, 1151. 144 98/1(2019)
[4] M. Balat, Int. J. Hydrogen Energy 2008, 33, 4013.
[5] X. Deng, H. Wang, H. Huang, M. Ouyang, Int. J. Hydrogen Energy 2010, 35, 6475.
[6] Cost and performance baseline for fossil energy plants, t. 3a: Low rank coal to electricity. IGCC cases, Raport DOE/NETL-2010/1399, National Energy Technology Laboratory, Pittsburgh, PA, 2011, http://www.netl. doe.gov/, dostęp 2 stycznia 2019 r.
[7] Cost and performance baseline for fossil energy plants, t. 1: Bituminous coal and natural gas to electricity, DOE/NETL-2010/1397, Revision 2, National Energy Technology Laboratory, Pittsburgh, PA, 2010, http:// www.canadiancleanpowercoalition.com, dostęp 2 stycznia 2019 r.
[8] J.Th.G.M. Eurlings, J.E.G. Ploeg, Gasification Technology Conference, San Francisco, 12-20 października 1999 r., http://www.gasification.org., dostęp 2 stycznia 2019 r.
[9] P.L. Zuideveld, Shell Coal Gasification Process Using Low Rank Coal. Gasification Technologies Conference 2005, http://www.gasification. org., dostęp 2 stycznia 2019 r.
[10] H.J. Klutz, C. Moser, D. Block,
[w:] Kraftwerkstechnik. Sichere und nachhaltige Energieversorgung (red. M. Beckmann, A. Hurtado), t. 2, Dresden 2010.
[11] T. Chmielniak, Badania symulacyjne technologii wytwarzania wodoru w aspekcie emisji CO2, w cyklu - wydobycie, transport i przetwórstwo węgla, monografia, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2014.
[12] Cost and performance baseline for fossil energy plants, t. 1: Bituminous coal and natural gas to electricity, DOE/NETL-2007/1281, National Energy Technology Laboratory, Pittsburgh, PA, 2007, https://purdue.edu/discoverypark/ energy/assets/pdfs/ cctr/NETL-BituminousReport-2007.pdf/, dostęp 2 stycznia 2019 r.
[13] Sprawozdanie z projektu badawczego pn. Analiza przydatności krajowej bazy węgli kamiennych i brunatnych dla wytwarzania wodoru z uwzględnieniem emisji ditlenku węgla w pełnym cyklu ich pozyskania przeróbki i konwersji, PB N N524 2088 33, 2007-2010.
[14] Strategiczny program badań naukowych i prac rozwojowych pn. Zaawansowane technologie pozyskiwania energii, NCBiR. Zadanie nr 3: "Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej" (lider konsorcjum - Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica), 2010-2015.
[15] J. Szargut, Termodynamika, PWN, Warszawa 1976.
[16] Assessment of hydrogen production with CO2 capture, t. 1: Baseline state- of-the-art plants, DOE/NETL-2010/1434, National Energy Technology Laboratory, Pittsburgh, PA, 2010, http://www.canadiancleanpowercoalition. com, dostęp 2 stycznia 2019 r.
[17] C. Higman, M.J. Van der Burgt, Gasification, Gulf Professional Publishing, Elsevier, Houston, Texas 2008.
[18] M. Ściążko, Modele klasyfikacji węgla w ujęciu termodynamicznym i kinetycznym, Wyd. Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie, Kraków 2010.
[19] A. Karcz, P. Burmistrz, A. Strugała, Polityka Energetyczna 2009, 12, nr 1, 93.
[20] Foster Wheeler Italiana, Studium wykonalności elektrowni poligeneracyjnej, PKE SA/ZAK SA, Katowice 2010.

Zeszyt


PRZEMYSŁ CHEMICZNY - e-zeszyt (pdf) 2019-1 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - e-zeszyt (pdf) 2019-10 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - e-zeszyt (pdf) 2019-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - e-zeszyt (pdf) 2019-12 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Open Access

Zeszyt

2019-1

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma