石炭の地下ガス化 _夢のようでありながら現実でもある

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この投稿は最後にlgsan123によって2017-4-26 15:07に編集されました。中国は石炭を主要なエネルギー源としており、一次エネルギーのうち石炭が70％以上を占めています。2020年時点での不完全な統計によると、我が国には500箇所以上の「廃止」された鉱山があり、そこには500億トン以上の資源が残っている。地下ガス化技術を用いれば、これらの資源の一部を回収することが可能だ。不完全な統計によると、我が国の瀝青炭資源は約3700億トンで、主に内モンゴル、雲南、新疆地域に分布している；瀝青炭は水分が多く、灰分も多く、発熱量が低い上、軟質な岩盤の天盤を伴うため、坑内採掘では安全性や経済性に欠ける。しかし、反応活性が高く通気性に優れているため、地下ガス化に特に適している。我が国で埋蔵深度が1000m未満の石炭資源は約2.9兆トン確認されており、寧夏自治区だけでも3000億トン以上ある。西気東輸パイプライン沿いには、井戸を使わないガス化に適した深部の石炭資源が約4776.4億トン存在する。採掘深度が深くなるにつれて地温や地圧が上昇し、井戸を使った採掘の難易度も高まる。石炭の地下ガス化の基本原理は、一般的な石炭ガス化と同様に、石炭中の固体有機物を熱力および化学的作用によって可燃性ガスに変えるものであるが、その違いはこの変化過程が地上ではなく地下で行われ、石炭を掘り出す必要がない点にある。石炭の地下ガス化は、集約型掘削、採炭、地上ガス化という3つの工程を一体化し、廃止された古い鉱山に残っている石炭資源を回収できる。また、坑内掘削では採掘が困難であったり、経済性や安全性に問題のある低品位な石炭層（褐炭、高硫黄、高灰分、高ガス含有量の石炭）、薄い石炭層、深部にある石炭層、さらには「三下」地域にある石炭も採掘可能となり、**石炭資源の利用率が向上する**。石炭の地下ガス化プロセスでは、燃焼によって生じる灰が地下に残るため、地表面の陥没が減少し、固体廃棄物も排出されない。そのため、石炭の地下ガス化は地表面の環境破壊を軽減する。地下ガス化出口のガスは集約的に浄化され、その中のタール、硫黄、粉塵などの有害物質が除去されることで、清浄なガスが得られる。このガスは、民生用の燃料や発電（コンバインドサイクル発電を含む）、工業用ボイラーの燃焼に使用できるだけでなく、原料ガスとして合成アンモニア、メタノール、ジメチルエーテル、ガソリン、ディーゼルなどを製造したり、純粋な水素を抽出するためにも利用できる。したがって、石炭の地中ガス化技術は、環境保護の重点を末端処理ではなく発生源に置くものであり、持続可能な発展のニーズに合致する環境に優しいグリーンテクノロジーです。同時に、地下ガス化は比較的安全係数の高い石炭採掘方法であり、石炭資源の安全な採掘を実現している。これは我が国の石炭企業における高い事故率の現状を改善する上で肯定的な効果があり、顕著な経済的・社会的効果をもたらす。 新奥気化採炭有限公司は8年間の技術開発を経て、独自の知的財産権を持つ面採ユニット型地下気化炉および移動型ユニット気化プロセスを開発しました。主に移動式注入システムを用いて注入装置の注入管の移動を制御することで、石炭層の燃焼領域の位置や移動を調整し、作業面でのガスの二次燃焼を効果的に防ぎ、酸化帯や還元帯を相対的に安定させる。これにより、ガス化反応が作業面内で逆方向に安定して拡大することを実現し、長年にわたって地下ガス化プロセスの安定性を妨げてきた生産上の課題を解決した。生成された合成ガスは、集配管網を通じて化学工場に送られ、さらに浄化・精製・合成が行われ、品質の良いメタノールやLNGなどの製品が生産される。移動式ユニットガス化技術は、全く新しい石炭採掘技術として、変質度の低い煙炭や褐炭の鉱床における大規模かつ効率的な採掘に特に適しており、深部にある石炭や高硫黄含有の石炭といった非在来型資源のクリーンな採掘にも利用できる。