Thread Content
پروژه استفاده چندمرحلهای و با کیفیت متفاوت از ۳.۶ میلیون تن زغالسنگ در شرکت صنعتی شینگننگ منچوری، راهاندازی شد. در تاریخ ۲۷ مه ۲۰۱۶، پروژه استفاده جامع و چندمرحلهای از ۳.۶ میلیون تن زغالسنگ تولیدی این شرکت، در پایگاه صنعتی زغالسنگ اوردوس سنگیوان به بهرهبرداری رسید. پروژههایی که در همان روز به بهرهبرداری رسیدند، شامل پروژه آلیاژ منیزیم با کیفیت بالا به میزان ۱۵ هزار تن، پروژه کک آبی به میزان ۳.۶ میلیون تن، پروژه سیلیکون فریت با ظرفیت ۲×۲.۵ هزار کیلووات، و همچنین پروژه گنجاندن دو یونیت ژنراتور با توان ۲۵ مگاوات بود. این بزرگترین پروژه در میان پروژههای مختلف تولید چندمنظوره زغالسنگ با کیفیت و درجهبندی متفاوت در سراسر کشور است. سرمایهگذاری کل این پروژه ۱۶٫۵۷۸ میلیارد یوان است؛ این پروژه با استفاده از منابع غنی زغالسنگ در اوردوس، زغالسنگهای با کیفیت پایین موجود در آن منطقه را به شکل کارآمدی تجزیه کرده و از آنها برای تولید محصولات پاک مانند گاز، برق و هیدروکربنها استفاده میکند. برنامهریزی شده است که سالانه ۱۵ میلیون تن زغالسنگ خام پردازش شود. این پروژه، ۶ میلیون تن زغال سنگ خرد شده را با استفاده از کورههای عمودی با گرمایش داخلی، تجزیه حرارتی میکند تا تار، گاز و محصولات نیمهزغال تولید شوند ; از فناوری تجزیه حرارتی سریع با حامل گرمای جامد برای ۷.۲ میلیون تن زغال پودری پس از شستشو، که توسط آکادمی علوم چین توسعه یافته است، استفاده شده و همراه با **پروژه توسعهای کلیدی «فناوری تولید انرژی چندمنظوره با کورههای جریان متخلخل فراحرجی (CFB)»**، محصولات انرژی پاکی مانند روغن، گاز، برق و هیدروکربنها تولید میشود. این پروژه در سه مرحله ساخت تکمیل خواهد شد: برای مرحله اول، ۲.۳۷۸ میلیارد یوان سرمایهگذاری شده است؛ پروژههای مربوط به این مرحله عبارتند از: پروژه تولید ۱۵ هزار تن آلیاژ منیزیم با کیفیت بالا، پروژه تولید ۳.۶ میلیون تن نیمکک، پروژه تولید ۲×۲.۵ مگاوات فریت سیلیسیوم، و همچنین پروژه ساخت دو گنجینه تولید برق با توان ۲۵ مگاوات، که از گازهای زائد و حرارت اضافی حاصل از فرآیندهای تولید استفاده میکنند. پروژه مربوط به این مرحله به پایان رسیده و بخشی از آن در حال بهرهبرداری است. سرمایهگذاری مرحله دوم ۲.۲ میلیارد یوان است و پروژههای مورد نظر عبارتند از: پروژه تولید قطعات فشرده و ریختهگری از آلیاژ منیزیم به میزان ۲۴ هزار تن، پروژه فرآوری عمیق تار عصاره زغالسنگ به میزان ۵۰۰ هزار تن، و پروژه تبدیل گاز طبیعی با کیفیت بالا به ۲۴۰ میلیون متر مکعب گاز طبیعی مایع (LNG). سرمایهگذاری در مرحله سوم ۱۲ میلیارد یوان است و پروژههای مورد نظر عبارتند از: پروژه تولید انرژی با روش CFB فراکریتیکال با ظرفیت ۲×۳۵۰ مگاوات، پروژه تقطیر سریع حاملهای حرارتی جامد از زغالسنگ با ظرفیت ۷.۲ میلیون تن، پروژه فرآوری عمیق تار عطری زغالسنگ با ظرفیت ۵۰۰ هزار تن، پروژه تولید گاز سنتزی از نیمکک با ظرفیت ۲.۲ میلیون تن، پروژه تولید متانول از گاز سنتزی با ظرفیت ۱.۲ میلیون تن، پروژه تولید آروماتیکها از متانول با ظرفیت ۲×۵۰۰ هزار تن، پروژه بازیابی و تصفیه بنزن خام و روغنهای سبک با ظرفیت ۱۰۰ هزار تن، و پروژه تولید اوره با ظرفیت ۷۵۰ هزار تن. پایگاه صنعتی شیمیایی زغالسنگ اوردوس شنگیوان در نوامبر سال ۲۰۱۲ تأسیس شد؛ این پایگاه در منطقه ایجینخولو، شهر اوردوس واقع است و در محدوده تأثیرگذاری منطقه شهری هوهبائو-اوردوس-یو، منطقه اقتصادی مغولستان، شانشی و شانسی، و همچنین حوزه اقتصادی دریای خزر قرار دارد. با تمرکز بر صنایع کلیدی مانند تولید چندگانه مبتنی بر زغالسنگ، شیمی پیشرفته مبتنی بر زغالسنگ، انرژی پاک مبتنی بر زغالسنگ و اقتصاد چرخشی یکپارچه برق زغالسنگی، منطقه خودمختار منچوری را به یک پایگاه صادرات انرژی پاک و الگویی برای صنایع شیمیایی نوین مبتنی بر زغالسنگ تبدیل خواهیم کرد. در حال حاضر، ۴ پروژه برای استفاده متمایز از زغالسنگ در این منطقه ساخته شده است و زنجیره اولیه آن تشکیل گرفته است. تاراکی تولیدشده از این پروژه برای استفاده پاک و با کیفیتبندی شده از ۳.۶ میلیون تن زغالسنگ، به پروژه تولید روغن حلال پاک در این منطقه تأمین میشود؛ این روغن حلال نیز برای پروژههای تولید روغن از زغالسنگ، هیدروژناسیون تاراکی و استخراج آروماتیکها مورد استفاده قرار میگیرد ; تأمین زغال سنگ شکلدادهشده از کک نفتی برای بازارهای پکن، تیانجین، شاندونگ و شانشی ; پسماند روغن برای پروژه استخراج اسفالت از پسماند چسب روغنی در پارک فراهم میشود.
شرکت هویجیندا برای روغنهای حلال تمیزکننده، شهر اوردوس؛ این شرکت یک سازمان خصوصی در زمینه صنایع پتروشیمی است که دارای شخصیت حقوقی مستقل بوده و فعالیتهای تحقیق و توسعه، تولید و فروش را در یک چارچوب انجام میدهد. این شرکت در ماه مه سال ۲۰۱۰ تأسیس شد و سرمایه ثبتی آن ۵ میلیون یوان است. محصولات اصلی شامل محصولات پتروشیمیایی، روغنهای مورد استفاده در فرآیندهای صنعتی و روغنهای ویژه است. در میان آنها، پروژه تولید سالانه ۶۰۰ هزار تن روغن حلال پاک، با استفاده از نفتا هیدروژنه تولید شده در فرآیند تبدیل زغالسنگ به روغن توسط شرکت شنهوا، و نفتالن زغالسنگ حاصل از پروژههای صنایع زغالسنگی در مناطق اطراف، به عنوان مواد اولیه، محصولات روغن حلال ویژه و دارای ارزش افزوده بالا تولید میکند. سرمایهگذاری کل این پروژه ۲.۳ میلیارد یوان است و ساخت آن در سال ۲۰۱۰ آغاز شد. مرحله اول پروژه به پایان رسیده و فعلاً در حال تولید آزمایشی است. پس از راهاندازی رسمی پروژه، انتظار میرود درآمد سالانه آن به ۳.۶ میلیارد یوان برسد.
در شرایط رکود صنعتی، کسی که بتواند به تولید ادامه دهد و سودآوری خود را حفظ کند، بهتر میتواند برتری فناوری خود را ثابت کند
آیا تکنولوژی پیشتخریب سریع حاملهای حرارتی جامد زغالسنگ، پیشتر کاربرد صنعتی داشته است؟ این فناوری متعلق به کدام موسسه آکادمی علوم چین است؟
۲۶ نوامبر ۲۰۱۵، شب زمستانی در شمال شانشی، باد سرد و تندی میوزید. در محل تست دستگاه آزمایشی تجزیه حرارتی در دماهای پایین برای زغالسنگ، که به عنوان حامل حرارت جامد استفاده میشود و ۲۴۰ تن در روز تولید میکند، و در حالی که منطقه تحت پوشش برف سنگین قرار دارد، نورهای فراوانی روشن است؛ پژوهشگران آزمایشگاه تختهای جریانزننده چرخشی در موسسه فیزیک مهندسی آکادمی علوم چین، سه شب بدون خواب را پشت سر گذاشتهاند. از تاریخ ۲۸ اکتبر که فرآیند روشن کردن کوره آغاز شد، آنها با بیترسی از سرمای شدید، با انگیزه کامل و در طول شبانهروز تلاش کردند و سرانجام به عملکرد پایدار با بار کامل دست یافتند. این اولین بار در کشور است که یک دستگاه تجزیه زغالسنگ با روش جریان گردابی با ظرفیت ۱۰۰ هزار تن در سال، به صورت پایدار و با بار کامل کار میکند. دستگاه آزمایشی تجزیه حرارتی در دمای پایین برای زغالسنگ، که قادر به پردازش ۲۴۰ تن مواد جامد در روز است، با استفاده از روشهای منحصربهفردی مانند گرم کردن مواد جامد، کنترل چرخش مواد و خارج کردن زغال از فرآیند تجزیه حرارتی، موفق شده است تعادل انرژی و تبادل مواد بین بسترهای احتراق مواد جامد و بسترهای تجزیه حرارتی را کنترل کند و اتصال ارگانیک بین این دو بستر را محقق سازد. سطح پایدار مواد در کوره ترمولیز، جلوی بازگشت گازهای داغ زغالسنگ را گرفته و میزان گرد و غبار تولید شده در کوره ترمولیز و همچنین درصد گرد و غبار موجود در محصولات نفتی را کاهش میدهد. دستگاه آزمایشی تجزیه حرارتی در دمای پایین برای حاملهای حرارتی جامد با ظرفیت ۲۴۰ تن در روز، در ماه مه سال ۲۰۱۴ از نظر مهندسی طراحی شد؛ ساخت این دستگاه آزمایشی در اواخر ماه سپتامبر به پایان رسید. از ماه اکتبر تا نوامبر، کارهای تنظیمات نهایی انجام شد و بار کاری دستگاه به ۱۲۰ تن در روز رسید. در این فرآیند، مسیر فرآوری در شرایط بار کاری متوسط مشخص شد و محصولاتی مانند نیمکک، رزین و گازهای حاصل از تجزیه حرارتی به دست آمد ; در سال ۲۰۱۵، پژوهشگران با توجه به مشکلاتی که در مراحل قبلی وجود داشت، پس از دو بار اصلاح و بهبود، ابتدا تجهیزات کلیدی و برخی از سیستمها را تنظیم و سپس دوباره بازسازی کردند. در ماههای اکتبر تا نوامبر ۲۰۱۵، تنظیمات مشترک دیگری انجام شد و در نهایت عملکرد پایدار و با بار کامل محقق گردید. این آزمایش عملیاتی با بار کامل، پارامترهای فنی کلیدی و پارامترهای عملیاتی فرآیند تجزیه حرارتی زغالسنگ جامد را مشخص کرد و دادههای مربوط به محصول در شرایط بار کامل به دست آمد. این امر، پایهای محکم برای ارزیابی عملکرد دستگاه در مقیاس آزمایشی و دستیابی به هدف عملیات پیوسته و پایدار به مدت ۱۶۸ ساعت در شرایط بار کامل فراهم کرده است. این پروژه از حمایت برنامههای فناورانه استراتژیک آکادمی با عنوان «فناوریهای کلیدی و نمونههای مربوط به استفاده پاک و کارآمد از زغالسنگهای کمکیفیت» و همچنین شرکت فناوری زغالسنگ پاک جینفنگیوان در شهرستان شنمو برخوردار است. در طول فاز تنظیمات دستگاه، مقامات اداره توسعه و اصلاحات شهر یولین، شهرستان شنمو، اداره علوم و فناوری شهرستان شنمو و اداره صنعت کربنشیمیایی شهرستان شنمو، به محل پروژه سر زدند و کارهای انجام شده توسط مؤسسه تحقیقاتی را به طور کامل تأیید کردند.
【شن شیائوبو | متن】 اخیراً، **اداره انرژی «برنامه اقدام برای استفاده پاک و کارآمد از زغالسنگ (۲۰۱۵–۲۰۲۰)» را منتشر کرده است؛ در این برنامه، جایگاه طبقهبندی زغالسنگ از نظر کیفیت به طور قابل توجهی ارتقا یافته است. در برنامههای مشابه قبلی، این موضوع عمدتاً با ارقام ساده و به صورت نمادین مطرح میشد، اما در این برنامه اقدام، بخش گستردهای به توضیح آن اختصاص یافته و برنامه زمانی برای طبقهبندی زغالسنگ از نظر کیفیت تعیین شده است: در سال ۲۰۱۷، پیشرفتهای مهمی در زمینه فناوریهای کلیدی برای بهبود کیفیت زغالسنگهای کمکیفیت حاصل خواهد شد; در سال ۲۰۲۰، تعدادی پروژه نمونه برای بهبود کیفیت در مقیاس صدها هزار تن ساخته شد. تفکیک کیفیت و درجهبندی زغالسنگ چیست؟ ایده تقسیمبندی زغالسنگ بر اساس کیفیت و درجه، بسیار عالی است؛ زغالسنگ حاوی مواد فراری مانند نفتالن و گاز است. در گذشته، در صنایعی مانند تولید برق از زغالسنگ و صنایع شیمیایی مبتنی بر زغالسنگ، از آن تنها برای سوزاندن (گازسازی) استفاده میشد. دستهبندی و تقسیم کیفیت زغالسنگ، به معنای جداسازی محصولات ارزشمندی مانند نفتالن و گاز درون آن است؛ سپس از نیمهزغال باقیمانده نیز استفاده میشود. تقسیم بر اساس کیفیت، از منظر ترکیبات زغالسنگ است؛ در این روش، اجزای مختلف زغالسنگ از یکدیگر جدا شده و هر کدام به صورت جداگانه مورد استفاده قرار میگیرند. درجهبندی از منظر فرآیندهای پردازش زغالسنگ است؛ ابتدا از طریق حرارتدادن، تار و گاز زغالسنگ استخراج میشود، سپس کوک نیمهسوخته برای تولید برق یا گازسازی جهت استفاده به عنوان مواد خام در صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرد. فرآیندهای تبدیل زغالسنگ به کک از طریق حرارت دادن در دماهای بالا، و تبدیل آن به کک لان توسط فرآیند استخراج خشک در دماهای متوسط و پایین، نیز به نظر میرسد از نوع تقسیمبندی بر اساس کیفیت باشند؛ زیرا در هر دو فرآیند، رزین و گاز تولید میشود (با نسبتهای متفاوتی بسته به دما). اما این دو روش، با رویکرد تقسیمبندی زغالسنگ بر اساس کیفیت که امروزه توصیه میشود، تفاوت دارند. کک تولید شده از زغالسنگ و کک لانتان، این دو نوع، محصولات اصلی مورد نظر به ترتیب کک و کک لانتان هستند؛ تار و گاز زغالسنگ نیز محصولات فرعی محسوب میشوند. در گذشته، بازار کک و کک لانتان خوب بود و از محصولات فرعی استفاده نمیشد؛ اما در سالهای اخیر، به دلیل افزایش ظرفیت تولید کک و کک لانتان، به تدریج به استفاده از محصولات فرعی توجه شده است. تقسیمبندی زغالسنگ به انواع و درجات، تفاوت اصلی آن با این دو مورد در این است که محصول اصلی هدف، متفاوت است. پروژه تقسیمبندی و طبقهبندی زغالسنگ، در ابتدا برای تولید نفتالن و گاز طبیعی طراحی شده بود و کک باقیمانده، محصول فرعی آن بود. از آنجایی که جهتگیری محصولات اصلی متفاوت است، هرچند از روشهای فنی مشابهی استفاده میشود، جزئیات خاص آنها تفاوتهای قابل توجهی دارد؛ هدف از تولید کک و کوک زغالسنگ، حداکثرسازی تولید کک و کوک است، در حالی که هدف از تقسیمبندی زغالسنگ بر اساس کیفیت، حداکثرسازی تولید نفتالن و گاز زغالسنگ است. ۱. چه فناوریهای کلیدی باید پیشرفت کنند؟ برنامه عمل اداره انرژی پیشنهاد میکند که در سال ۲۰۱۷، پیشرفتهای مهمی در زمینه فناوریهای لازم برای بهبود کیفیت زغالسنگهای با کیفیت پایین حاصل شود. فناوری کلیدی چیست؟ در حال حاضر، روش رایج در این صنعت، کورهکاری در دماهای متوسط و پایین است؛ زیرا با این روش میتوان مقدار بیشتری تار و گاز تولید کرد (در دماهای بالا، بخشی از مواد تجزیه میشود). در گذشته، تولید کک زغالسنگ از طریق روش کورهکاری خشک در دماهای متوسط و پایین انجام میشد؛ از کورههای عمودی برای این منظور استفاده میشد و نیاز به زغالسنگ در قالب بلوکهای بزرگ وجود داشت؛ ظرفیت تولید سالانه نیز ۱۰۰ هزار تن بود. وضعیت فعلی این فناوری، دو مشکل را به همراه دارد. ۱. در حال حاضر، استخراج زغالسنگ در کشور به صورت بزرگمقیاس انجام میشود و نرخ پودر شدن زغالسنگ روز به روز افزایش مییابد؛ کورههای عمودی از زغالسنگ خام استفاده میکنند و استفاده از زغالسنگ پودری اضافی، مشکلی ایجاد کرده است. دوم، ذغالسنگ بر اساس درجه و کیفیت طبقهبندی میشود؛ محصولات اصلی آن تار و گاز زغالسنگ هستند. اما جزء اصلی ذغالسنگ، کربن است. برای تولید انبوه تار و گاز زغالسنگ، لازم است مقیاس تولید افزایش یابد. در حال حاضر، مقیاس تولید در حد چند ده میلیون تن است؛ اگر از کورههای عمودی استفاده شود، برای یک پروژه به ۱۰۰ کوره نیاز خواهد بود و این امر باعث افزایش دشواریهای مدیریتی و عملیاتی خواهد شد. بنابراین، در حال حاضر تمرکز اصلی در این صنعت بر روی فناوری پیرولیز گسترده زغالسنگ است؛ همانطور که در برنامه اقدامات اداره انرژی ذکر شده است: اجرای پروژههای نمونهای برای استفاده بهینه از زغالسنگ، با تولید گاز و روغن به عنوان محصولات اصلی، از طریق فرآیند کورهکاری خشک در مقیاس بزرگ و سالانه بر روی میلیونها تن زغالسنگ خام. اما کل این صنعت در تلاش برای پیشرفت این فناوری، با چالشهای مشابهی روبروست؛ پس از حرارتدادن زغال سنگ در دماهای پایین، ذرات زغال به راحتی با تار عطر زغال مخلوط میشوند. این امر منجر به چسبیدن آنها به دیوارههای کوره و ایجاد مسدودی میشود که به عملکرد پایدار و با بار کامل دستگاه اختلال میاندازد. دوم، میزان گرد و غبار موجود در تار عطر، حتی بیشتر از ۲۰٪ است و ارزش تجاری ندارد. دوم، آیا مقیاس سرمایهگذاری واقعاً کوچک است؟ تولید کک زغالسنگ، عمدتاً در منطقه یولین در استان شانشی متمرکز است. از آنجایی که میزان روغن در زغالسنگ منطقه بالاست، مقدار تولید تار استخوان نیز قابل توجه است؛ لذا این منطقه زمانی به عنوان نسخه «تبدیل زغالسنگ به نفت» یولین شناخته میشد. بزرگترین مزیتی که برای آن ادعا میشود، مقیاس کم سرمایهگذاری است. در مقایسه با تولید روغن از زغالسنگ، تجهیزات اصلی برای تولید کک زغالسنگ، کورههای عمودی هستند؛ اما در صورت پیشرفت در فناوری تجزیه حرارتی زغالسنگ به صورت پودری، تجهیزات اصلی، دستگاههای تجزیه حرارتی زغالسنگ پودری با ظرفیت میلیونها تن خواهند بود. در این صورت، میزان سرمایهگذاری لازم، نسبت به پروژههای لیزینگ مستقیم و غیرمستقیم زغالسنگ، یک رده کاهش خواهد یافت. اما برای تقسیمبندی کیفیتی و درجهبندی زغالسنگ، سرمایهگذاریهای دیگر بسیاری نیز ضروری است. مانند متانی که جدا میشود، احتمالاً در نزدیکی آن شبکه لولهکشی وجود ندارد؛ بنابراین برای حمل و نقل، باید آن را به صورت LNG مایع کرد که برای این منظور به تجهیزات مایعسازی نیاز است. تار عصارهگیریشده، قیمت پایینی دارد و نیاز به تجهیزات فرآوری پیشرفته برای تولید دیزل، نفت سفید و غیره دارد. مهمترین مسئله، مدیریت نیمهکوک نهایی است. حجم نیمکک، بیش از ۷۰ درصد از زغالسنگهای تقسیمشده به کیفیتهای مختلف را تشکیل میدهد. سرنوشت این بخش از کک نیمهسوخته، مسئلهای کلیدی در طبقهبندی و تقسیم کک به انواع مختلف است. یک راهحل در این حوزه، تبدیل آن به زغالسنگ برای فروش است، اما اکنون تولید زغالسنگ بیش از نیاز است و وضعیت بازار خوب نیست؛ لذا قابلیت اجرای این راهکار نیاز به بررسی دارد. طبق برنامه اقدامات آژانس انرژی: توسعه یکپارچه زغالسنگ، شیمی، برق و گرما تشویق میشود و اتصال و یکپارچهسازی سیستمهای مختلف تقویت خواهد شد. در مناطق دارای شرایط لازم، توسعه همگام صنایع شیمی زغالسنگ و تولید برق، شیمی نفت و گاز، فولاد، مصالح ساختمانی و غیره را پیشبرد کرد. دو گزینه وجود دارد: یکی افزودن دستگاه تجزیه حرارتی زغالسنگ به بخشهای موجود صنعت کیمیایی زغالسنگ و نیروگاههای زغالسنگی ; دوم اینکه، پس از تجزیه حرارتی زغال سنگ، نیمکک برای نیروگاههای زغالسنگی و صنایع شیمیایی مبتنی بر زغال سنگ استفاده میشود. اگر گزینه دوم انتخاب شود، سرمایهگذاریهای مرتبط در زمینه برق تولیدی از زغالسنگ و صنایع شیمیایی مبتنی بر زغالسنگ، قابل مقایسه با دستگاههای تجزیه حرارتی زغالسنگ نیستند و در نتیجه، کل هزینههای سرمایهگذاری به طور چشمگیری افزایش خواهد یافت. سوم، آیا تمام زغالهای با رتبه پایین مناسب هستند؟ محصولات اصلی تقسیمبندی و طبقهبندی زغالسنگ، تولید تار و گاز زغالسنگ است؛ در مقایسه با زغالسنگ، هر دوی این محصولات دارای ارزش بالاتری هستند. از نظر کارایی اقتصادی، هرچه مقدار بیشتری تار و گاز تولید شود، کارایی اقتصادی بهتر خواهد بود. در واقعیت، تمرکز در طبقهبندی کیفیت زغالسنگ بیشتر بر روی تار است؛ بنابراین میزان چربی موجود در خود زغالسنگ، عامل کلیدی در انتخاب کیفیت آن میشود. در حال حاضر، مناطقی در کشور که میزان روغن موجود در زغالسنگ آنها بالاست، عمدتاً در منطقه «مثلث طلایی» واقع در مرز استانهای شانشی، منچوری داخلی و شانشی هستند؛ شهرستان شنمو نیز در همین منطقه قرار دارد. میزان متوسط روغن موجود در زغالسنگ این منطقه به ۱۲ درصد میرسد. یانگ زانبیائو میگوید که با استفاده از فناوریهای مربوط به استخراج روغن، میتوان ۱۰ درصد از روغن موجود در زغالسنگ را استخراج کرد. خارج از مثلث طلایی، شناختهشدهترین منطقه، ناحیه نائومائوهو در شینجیانگ است؛ میزان چربی موجود در زغالسنگ این منطقه به طور متوسط ۱۵ درصد است. علاوه بر این، برخی از زغالسنگهای قهوهای در منطقه شرق مغولستان دارای میزان چربی بین ۶ تا ۸ درصد هستند. اقتصادی بودن تقسیمبندی و رتبهبندی زغالسنگ، در نهایت به میزان تولید محصولات با ارزش بالا بستگی دارد؛ تنها زمانی که تولید تار و گاز طبیعی سهم مشخصی از کل فرآیند را تشکیل دهد، است که کل پروژه از نظر اقتصادی مقرونبهصرفه خواهد بود. پیش از سرمایهگذاری برای احداث پروژههای تقسیمبندی کک بر اساس کیفیت و درجه، آشنایی با میزان روغن موجود در کک و محاسبه اولیه هزینهها، امری بسیار مهم است. پنجم: مسائل مربوط به محیط زیست؛ استفاده بیش از حد از کک تولید شده از زغال سنگ در کورههای عمودی، که عمدتاً توسط شرکتهای کوچک انجام میشود، باعث آلودگی آبهای فاضلاب در منطقه یولین شده است. اما اگر تقسیمبندی و رتبهبندی زغالسنگ صورت گیرد، مسائل مربوط به محیط زیست باید به طور جدی حل شوند. اول اینکه، سیاستهای محیط زیستی در حال حاضر هم از نظر استانداردها و هم از نظر اجرا، در حال سختگیرتر شدن هستند؛ بنابراین امکان فرار از قوانین، مانند گذشته، روز به روز کمتر میشود. دوم، تقسیمبندی زغالسنگ بر اساس کیفیت و درجه؛ مقدار تولید آن اغلب به میلیونها تن میرسد و حجم آن نسبت به زغالسنگی که برای تولید کک استفاده میشود، یک رده بالاتر است. در صورت بروز مشکلات زیستمحیطی، آلودگی بسیار شدید خواهد بود. در فرآیند کورهکاری در دماهای متوسط و پایین، دو مرحله وجود دارد که منجر به تولید مقدار زیادی فاضلاب میشود. اول، خنکسازی نیمهکک در بخش پشتی؛ در این صنعت، روش خنکسازی کک با آب مرطوب رایج است و آب حاصل از خنکسازی، آب فاضلاب محسوب میشود. دوم، گازهای ناخالص حاصل از فرآیند جداسازی (مانند تار، متان و غیره در حالت گازی)، با استفاده از روش خنکسازی با آمونیاک، منجر به تولید فاضلاب میشوند. برای مدیریت این دو مرحله، در درون صنعت نیز بحثهایی در جریان است؛ رویکردهایی مانند پردازش در مرحله اول، مثلاً تبدیل آمونیاک به روش شستشوی روغنی، برای حل مشکل فاضلاب از همان منشأ، مورد بررسی قرار گرفتهاند. یا پردازشهای مربوط به بخش پشتیبان. در حال حاضر، همهی اینها نیاز به بررسی توسط تجهیزات صنعتی دارند.
لی ویمینگ: تسریع در استفاده متمایز از زغالسنگ بر اساس کیفیت، برای پیشبرد واقعی انقلاب تولید انرژی در کشورمان. تاریخ: ۲۰۱۶-۵-۲۷ منبع مقاله: وبسایت تحقیقات دولتی. زغالسنگ به عنوان یک منبع، خودش دارای ویژگی «کثیف» یا «تمیز» نیست. هم نظریه و هم عمل نشان دادهاند که روشهای غیرعلمی استفاده از زغالسنگ، یکی از دلایل اصلی مشکلات فعلی مربوط به انرژی و محیط زیست است. با توجه به ویژگیهای منابع انرژی کشورمان و وضعیت فعلی استفاده از آنها، استفاده پاک و کارآمد از زغالسنگ، گزینهای اجتنابناپذیر برای پیشبرد استراتژی انقلاب انرژی در کشورمان است. در سالهای اخیر، برای کاهش مؤثر فشارهای ناشی از منابع و محیط زیست، و بهویژه برای مقابله با آلودگی هوا، استفاده بهینه از زغالسنگ از نظر درجه و کیفیت، به عنوان راهکار مهمی برای افزایش سطح استفاده پاک و کارآمد از زغالسنگ، مورد توجه قرار گرفته است. در تاریخ ۲۷ ژوئن ۲۰۱۴، برای اجرای تصمیمات ششمین جلسه گروه رهبری مالی و اقتصادی کشور و همچنین نتایج اولین جلسه کمیته **انرژی جدید، دفتر شورای دولت سند «برنامه عملی برای توسعه انرژی (۲۰۱۴–۲۰۲۰)» را منتشر کرد؛ در این سند، خواسته شده است که «از استفاده متداول و بهینه از زغالسنگ از نظر کیفیت و در سطوح مختلف، پیگیری فعال صورت گیرد». در مه ۲۰۱۵، **اداره انرژی «برنامه اقدام برای استفاده پاک و کارآمد از زغالسنگ (۲۰۱۵–۲۰۲۰)» را منتشر کرد و دوباره بر لزوم «ترویج استفاده متداول و با کیفیت از زغالسنگ» تأکید نمود. همراه با انتشار این اسناد و **افزایش توجه به آن، در سالهای اخیر پیشرفتهای مثبتی در زمینه استفاده بهینه و متناسب از زغالسنگ در کشور ما حاصل شده است؛ اما همچنان با چالشهای فراوانی در زمینههایی مانند درک صحیح مفاهیم، فناوریهای لازم، تدوین استانداردها و حمایتهای سیاستی روبرو هستیم. این چالشها مانع از اجرای استراتژیهای مربوط به استفاده پاک و کارآمد از زغالسنگ و همچنین استراتژی انقلاب انرژی در کشور ما میشوند. لذا، ضروری است که از طریق برنامهریزیهای لازم، تعیین استانداردهای صنعتی، تشویق به نمونهسازی در صنعت، تقویت حمایتهای سیاسی و همکاری بین بخشهای مختلف، استفاده بهینه از زغالسنگ را تسریع کنیم. ۱. استفاده متمایز و بر اساس کیفیت از زغالسنگ، راهکار مهمی برای تحقق استراتژی استفاده پاک و کارآمد از زغالسنگ و همچنین استراتژی انقلاب در تولید انرژی در کشور ما است. استفاده متمایز و بر اساس کیفیت از زغالسنگ، سیستمی نوین برای استفاده از انرژی است که بر اساس ویژگیها و خواص متفاوت اجزای مختلف زغالسنگ عمل میکند؛ در این سیستم، زغالسنگ هم به عنوان ماده خام و هم به عنوان سوخت مورد استفاده قرار میگیرد، و فرآیندهایی مانند تجزیه حرارتی زغالسنگ، تولید برق از زغالسنگ، گازسازی زغالسنگ، استفاده از گاز حاصل از زغالسنگ و فرآوری عمیق تارهای زغالسنگ، به صورت هماهنگ با یکدیگر انجام میشوند. برخلاف روشهای دیگر برای استفاده پاک و کارآمد از زغالسنگ، استفاده متمایز و بر اساس کیفیت زغالسنگ جزو روشهای کنترل در مرحله منبع محسوب میشود. فرآیند پیشتجزیه در دمای پایین عمدتاً یک فرآیند فیزیکی است و محصولات حاصل از این فرآیند، زغالسنگ تمیز با هزینه پایین، گاز و محصولات نفتالنی هستند. بر اساس پژوهش «بررسی استراتژیک برای استفاده پاک، کارآمد و پایدار از زغالسنگ در چین» (۲۰۱۴) که توسط آکادمی مهندسی چین با مشارکت ۳۰ عضو هیئت علمی، بیش از ۴۰۰ کارشناس و ۹۵ سازمان، در طی دو سال انجام شده است، مشخص شده است که: «فناوری تبدیل مرحلهای زغالسنگ، که ویژگیهای اصلی آن تولید فرآوردههای نفتی با کیفیت بالا از طریق تجزیه حرارتی و گازسازی زغالسنگ، تولید انرژی از زغالسنگ پاک، و استفاده چندمنظوره از خاکستر و زبالههای حاصل است، در مقایسه با فناوریهای موجود برای سوزاندن زغالسنگ و گازسازی آن، از نظر مصرف انرژی، حفاظت از محیط زیست و کارایی اقتصادی برتری دارد. این فناوری میتواند بهبود چشمگیری در کارایی استفاده از زغالسنگ، منافع زیستمحیطی و کارایی اقتصادی ایجاد کند؛ همچنین میتواند روشهای فعلی استفاده از زغالسنگ را تغییر داده و به بهبود صنایع سنتی کمک کند.» ” اول از همه، به کاهش انتشار آلایندهها و صرفهجویی در منابع انرژی کمک میکند. در حال حاضر، استفاده از زغالسنگ در بویلرهای صنعتی کوچک و متوسط، کورهها، دستگاههای گرمایشی و اجاقهای آشپزخانه، ۲۰ درصد از مصرف زغالسنگ کشور را تشکیل میدهد. این فرآیندها در سراسر کشور انجام میشوند، میزان آنها زیاد است و میزان تمرکز آنها پایین است؛ همچنین روشهای مؤثری برای کنترل آلایندهها وجود ندارد. سالانه، مقدار دیاکسید گوگرد تولید شده حدود ۱۰ میلیون تن است (که معادل صنعت برق است)، و مقدار اکسیدهای نیتروژن نیز بیش از ۳.۲ میلیون تن است (که پس از صنعت برق و خودروها قرار دارد). این موضوع، یکی از مهمترین چالشهای کشور در زمینه کاهش مصرف انرژی و آلایندهها است. استفاده از گاز تولیدشده از زغالسنگ در مناطقی که جمعیت زیادی در آنها زندگی میکنند، به جای سوزاندن زغالسنگ به صورت پراکنده، میتواند به طور مؤثر مشکل کمبود تأمین گاز طبیعی در فرآیند تغییر سوخت شهرها را کاهش دهد ; جایگزینی زغالسنگ مورد استفاده در مناطق پراکنده، با زغالسنگ تمیز که به صورت سطحی مورد استفاده قرار میگیرد، نه تنها میتواند میزان زغالسنگ مصرفی و انتشار آلایندهها را کاهش دهد، بلکه هزینهها را نیز افزایش نمیدهد. با در نظر گرفتن میزان مصرف سالانه زغالسنگ برای استفاده محلی در مناطق روستایی منطقه پکین-تیانجین-هبئی که ۴۲٬۲۴۰ هزار تن است، و جایگزینی کامل آن با زغالسنگ تمیز که به صورت سطحی مورد استفاده قرار میگیرد، همچنین استفاده از ۱٬۸۴۰ هزار تن گاز طبیعی و ۳٬۱۴۰ هزار تن روغن سوختی که در فرآیند استفاده سطحی از زغالسنگ تولید میشود، برای جایگزینی زغالسنگ مورد استفاده در شهرها، میتوان ۱۲۶٬۶۰۰ تن دیاکسید گوگرد، ۸٬۲۰۰ تن اکسیدهای نیتروژن، ۸۷٬۲۰۰ تن ذرات معلق و ۱۱٬۰۷۶٬۶۰۰ تن دیاکسید کربن را کاهش داد. جایگزینی زغال سنگ مورد استفاده در نیروگاهها با زغال سنگ تمیز که به صورت تدریجی مورد استفاده قرار میگیرد، منجر به کاهش رطوبت زغال سنگ و افزایش ارزش انرژی آن میشود؛ در نتیجه، بازدهی تولید برق میتواند ۲ تا ۵ درصد افزایش یابد. با در نظر گرفتن حدود ۱.۴ میلیارد تن زغال سنگ کمکیفیت برای تولید انرژی در سال ۲۰۱۴، در صورتی که تمام آن پس از فرآیند پیرولیز به صورت جداگانه استفاده شود، میتوان ۲.۱ میلیون تن دیاکسید گوگرد، ۱.۲۴ میلیون تن اکسیدهای نیتروژن و ۴۱ هزار تن ذرات غبار را کاهش داد؛ این میزانها به ترتیب ۷.۳۴٪، ۵.۷۲٪ و ۳.۱۵٪ از کل میزان کاهش گازهای گلخانهای در کشور را تشکیل میدهند. علاوه بر این، فرآیند فیزیکی تجزیه زغالسنگ نه تنها مصرف آب بسیار کمی دارد، بلکه مقداری رطوبت نیز تولید میکند (رطوبت موجود در زغالسنگ). همچنین، این فرآیند به تحول و بهبود صنعت زغالسنگ کمک میکند. با استفاده از روش جدید استفاده از زغالسنگ بر اساس سطح کیفیت، میتوان در پایگاههای بزرگ تولید زغالسنگ و برق در سراسر کشور، پروژههای تولید چندمحصولی از زغالسنگ، گاز و برق راهاندازی کرد. این امر میتواند ساختار صنعتی مبتنی بر استفاده تنها از زغالسنگ برای تولید برق را تغییر دهد و زنجیرههای صنعتی نوینی برای استفاده پاک و کارآمد از زغالسنگ ایجاد کند؛ در نتیجه، تقاضای مؤثر برای زغالسنگ افزایش یافته و نقاط رشد جدیدی برای اقتصاد شکل خواهد گرفت. به طور خاص، زغال تمیز فرآوردهای است که اجزای سبک مانند مواد فرار و نیز ناخالصیهایی مانند اکسیژن، گوگرد، نیتروژن و فسفر را حذف کرده است؛ ارزش انرژی آن افزایش یافته و پاکیزهتر میشود. این زغال میتواند جایگزین زغال بدون دود، زغال فقیر و زغال کمکیفیت شود و در زمینههایی مانند تولید برق، استفاده در کورههای بلند، کاربردهای صنعتی و شیمیایی به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد ; گاز میتواند به عنوان ماده اولیه برای تولید هیدروژن، گاز طبیعی و صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد؛ همچنین پس از حذف گوگرد و نیتروژن، میتوان آن را مستقیماً برای تولید برق سوزاند ; از تار چوبسنگ میتوان دهها و حتی صدها محصول شیمیایی پیشرفته مانند بنزن، فنول و پیریدین استخراج کرد؛ همچنین با افزودن هیدروژن، میتوان سوختهای مایع تمیزی مانند دیزل و نفت سفید تولید نمود. این امر برای دستیابی به تحول و نوسازی صنعت زغالسنگ و رفع بحران مازاد ظرفیت تولید، اهمیت زیادی دارد. بار دیگر، به افزایش عرضه نفت و گاز کمک میکند. بیش از ۵۵ درصد از حدود ۴ میلیارد تن زغالسنگی که سالانه در کشور مصرف میشود، حاوی مقادیر زیادی از ترکیبات نفتی و گازی است؛ اگر از این منابع به صورت بهینه استفاده شود، معادل ۱٫۴۳ میلیارد تن سوخت نفتی و ۰٫۸۴ میلیارد تن گاز طبیعی مایع به ذخایر کشور اضافه خواهد شد. تنها مقدار سوخت نفتی، معادل نیمی از میزان واردات نفت کشور در هر سال خواهد بود. کشور ما ذخایر زغالسنگی معادل ۸۷۵۸.۳۲ میلیارد تن را شناسایی کرده است که برای استفاده به صورت تقسیمبندیشده و بر اساس کیفیت مناسب هستند؛ در این ذخایر، حدود ۶۵۷ میلیارد تن نفت و ۵۱ تریلیون متر مکعب گاز طبیعی وجود دارد. این مقادیر به ترتیب معادل ۲۰ برابر ذخایر قابل استخراج نفت و ۱۱ برابر ذخایر قابل استخراج گاز طبیعی است (دادههای انجمن صنعت زغالسنگ چین، سال ۲۰۱۴). توسعه استفاده متمایز از زغالسنگ از نظر درجه و کیفیت، میتواند تا حدی وابستگی شدید کشورمان به منابع نفت و گاز خارجی را کاهش دهد و از این رو اهمیت زیادی برای افزایش سطح امنیت انرژی کشورمان دارد. دوم، در سالهای اخیر، پیشرفتهای مثبتی در زمینه استفاده بهینه از زغالسنگ از نظر درجه و کیفیت در کشور ما حاصل شده است. تجزیه حرارتی زغالسنگ، فناوری پیشرو برای استفاده بهینه از زغالسنگ از نظر درجه و کیفیت است. بر اساس الزامات حرارتزدایی نسبت به درشتی ذغالسنگ، میتوان آن را به فناوری حرارتزدایی ذغالسنگ تکهای و فناوری حرارتزدایی ذغالسنگ پودری تقسیم کرد. در کشور ما برای تجزیه حرارتی زغالسنگ، از کورههای عمودی استفاده میشود؛ این فناوری بسیار پیشرفته است و در مناطقی مانند یولین در شانشی و ووهای در منچوری، به صورت گسترده مورد استفاده قرار میگیرد. ظرفیت تولید این روش نزدیک به ۵۰ میلیون تن در سال است؛ اما این فناوری نسبتاً عقبمانده است. ظرفیت تولید هر دستگاه، کمتر از ۱۰۰ هزار تن در سال است. همچنین، روشهای کنترل آلایندهها کافی نیست و این امر تأثیرات منفی زیادی بر محیط زیست دارد. در همین حال، با گسترش استفاده از روشهای مکانیزه برای استخراج زغالسنگ در کشورمان، سهم زغالسنگ در قالب تکههای بزرگ، روز به روز کمتر میشود (کمتر از ۲۰٪). در حالی که فرآیند تحلیل حرارتی زغالسنگ در قالب تکههای بزرگ با موانعی روبروست، فناوری تحلیل حرارتی زغالسنگ در قالب پودر، پیشرفتهایی داشته است. کشور ما از دهه ۱۹۵۰ شروع به تحقیق در زمینه فناوری پیرولیز زغالسنگ کرده است. با حمایت از برنامههایی مانند «۸۶۳» و «۹۷۳»، فناوری تبدیل چندمنظوره زغالسنگ در روش تختهای جریان چرخشی دانشگاه ججیانگ، فرآیند حاملهای گرمایی جامد (DG) در دانشگاه فناوری دالیان، فناوری بهبود کیفیت با استفاده از کورههای نواری در شرکت بیجینگ کولینزدا، فرآیند زغالسنگ تمیز (LCC) که توسط شرکت داتانگ هوایین الکتریک و شرکت چینی ووهوان توسعه یافته است، فناوری تقطیر خشک با استفاده از تختهای چرخشی بدون حامل گرمایی در شرکت گروهی فناوری محیط زیست و انرژی بیجینگ شنوو، فناوری حاملهای گرمایی جامد ماژولار شنهوا، و فناوری کاتالیز حلالی زغالسنگ قهوهای در شرکت گوانگدونگ ژائوچینگ شونشین برای صنایع شیمیایی زغالسنگ، همگی در حال حاضر در مرحله آزمایشهای صنعتی قرار دارند و تا حدی مشکلات مهم مربوط به فناوری پیرولیز برطرف شدهاند. لازم به ذکر است که این فناوریها عمدتاً به دلیل ترکیب آسان پودر زغال و رزین که باعث چسبیدن آنها به دیوارههای کوره تجزیه حرارتی و ایجاد مسدودی میشود، نتوانستهاند در مقیاس وسیع صنعتی شوند. در سال ۲۰۱۴، تحقیقات مربوط به فناوری استفاده متمایز از محصولات حاصل از پیشتجزیه زغالسنگ در دماهای پایین، توسط گروه لونگچنگ در استان هنان، به پیشرفتهای قابل توجهی رسید؛ این پیشرفتها مشکلات فنی مربوط به پیشتجزیه زغالسنگ پودری را برطرف کرد. با استفاده از فناوری گرمایش از طریق احتراق در چند لوله و فناوری تبادل حرارت پویا بین مواد و لولههای احتراق، امکان تأمین گرما به صورت مرحلهای از طریق چند لوله برای گاز و کنترل دقیق و هوشمند دما فراهم میشود ; با استفاده از فرآیند جداسازی ترکیبی گردبادی با کارایی بالا و فیلترهای ویژه، بازیابی ذرات جامد با اندازه بیشتر از ۴ میکرومتر و جداسازی نفت و گاز محقق شد؛ همچنین مشکلات ناهمواری گرمایش زغالسنگ و سرعت پایین انتقال حرارت در زغالسنگ برطرف گردید ; با استفاده از فناوری مهر و موم پویای چرخشی در دماهای بالا، مشکلات نشت سوخت و گاز و نفوذ هوا برطرف شده است. در عین حال، از طریق فرآیندهای استخراج و مواد استخراجکننده ویژه، استخراج همزمان فنولهای موجود در روغن امکانپذیر میشود؛ به این ترتیب، آبهای باقیمانده از فرآیند تحلیل حرارتی به استانداردهای لازم برای پردازش بیوشیمیایی میرسند. سپس، این روش با فناوریهای پیشرفته پردازش بیوشیمیایی ترکیب شده تا امکان استفاده مجدد از آبها و کاهش تا حد نزدیک به صفر میزان آلایندهها فراهم شود. بر اساس ارزیابیهای انجام شده توسط اتحادیه صنایع نفت و شیمی چین، خطوط تولیدی که با استفاده از این فناوری ساخته شدهاند و قادر به پردازش میلیونها تن زغال سنگ در سال هستند، میتوانند به طور پایدار و برای مدت طولانی فعالیت کنند. نرخ تولید زغال سفید ۷۱٫۵۳٪، نرخ تولید تار زغال ۱۱٫۰۵٪ و نرخ تولید گاز زغالسنگ ۹٫۸۷٪ است؛ همچنین بازدهی انرژی این خطوط تولید ۹۰٫۷۰٪ میباشد ; پروژه استفاده پاک، کارآمد و متناسب با کیفیت از زغالسنگ با ظرفیت کل ۱۰ میلیون تن در سال، به طور اولیه ساخته شده است و نقش الگوی خوبی برای توسعه استفاده متناسب با کیفیت از زغالسنگ در کشور ما ایفا کرده است. علاوه بر این، از نظر هزینههای سرمایهگذاری در زمینه فناوری و تجهیزات، نسبت بازدهی سرمایهگذاری در استفاده متمایز از زغالسنگ از نظر کیفیت، در مقایسه با پروژههای اصلی صنعت کیمیایی زغالسنگ، بالاتر و از نظر اقتصادی بهتر است. هزینههای فناوری و تجهیزات مربوط به تولید گاز از زغالسنگ و روغن از زغالسنگ، بیش از ۸۰ درصد از کل سرمایهگذاری را تشکیل میدهد؛ در حالی که در پروژههای استفاده بهینه از زغالسنگ از نظر درجه و کیفیت، سهم فناوری و تجهیزات ۶۸ درصد است. علاوه بر این، تجهیزات اصلی این پروژهها در داخل کشور تولید میشوند. در مقایسه با پروژههای شیمیایی زغالسنگ که سرمایهگذاری آنها اغلب بیش از صد میلیارد یوان است، هزینههای این پروژهها کمتر بوده و فضای زیادی برای کاهش هزینهها وجود دارد؛ بنابراین مزیت اقتصادی آنها بسیار مشهود است. به عنوان مثال، با استفاده از فناوری تجزیه حرارتی در دمای پایین و استفاده هدفمند از زغالسنگهای کمکیفیت در گروه لونگچنگ، بر اساس بررسیها، هزینه تولید محصولات نهایی ۱۹۴۴.۶۴ یوان بر تن است؛ که کمتر از نصف هزینه لیزینگ مستقیم زغالسنگ میباشد. هزینه تولید LNG نیز ۱.۴۸ یوان بر متر مکعب است؛ که معادل دو سوم هزینه تولید گاز از زغالسنگ میباشد ; میزان سرمایهگذاری در این پروژه تنها ۰.۷ میلیون یوان برای هر هزار تن نفت است، در حالی که میزان سرمایهگذاری در پروژههای تولید نفت از زغالسنگ شنهوا و ییتای به ترتیب ۱.۳۹ میلیون یوان و ۱.۷۵ میلیون یوان برای هر هزار تن نفت است. آگاهی جوامع مختلف از مفهوم و بهویژه اهمیت استفاده متمایز از زغالسنگ بر اساس درجه و کیفیت، بسیار محدود است؛ اکثر افراد خارج از این صنعت حتی از این مفهوم بیاطلاع هستند. حتی در میان افراد فعال در این صنعت نیز، آگاهی آنها عمدتاً متوقف در دهههای شصت و هفتاد قرن گذشته است و بسیاری از آنها از تغییرات اساسی که در سالهای اخیر در روشهای استفاده از زغالسنگ رخ داده، بیخبرند. سوم، استفاده متمایز از زغالسنگ از نظر درجه و کیفیت همچنان با چالشهای فراوانی روبرو است و نیاز مبرمی به ارتقای آگاهیها وجود دارد. اگرچه در حال حاضر استفاده بهینه و متناسب از زغالسنگ از اهمیت ویژهای برخوردار است، اما تعریف دقیقی از آن وجود ندارد؛ هنوز برنامهریزی خاصی برای آن صورت نگرفته است (تنها در «برنامه اقدام برای استفاده پاک و کارآمد از زغالسنگ (۲۰۱۵–۲۰۲۰)» توضیحات سادهای در این زمینه آمده است). روشهای انجام کارهای بعدی نیز مشخص نشده است و این حوزه در مقایسه با سایر حوزهها، عقبتر قرار دارد. در دهه ۱۹۳۰، آلمان شروع به تحقیق و کاربرد فناوریهای طبقهبندی و استفاده بهینه از زغالسنگ کرد و کارخانههایی راهاندازی نمود؛ در نتیجه موفق شد تار عطر زغالسنگ را استخراج کرده و آن را به چوب و بنزین تبدیل کند. این منابع، منبع مهمی برای تأمین سوخت آلمان در طول جنگ جهانی دوم بودند. وزارت تجارت و صنعت ژاپن در گزارش «استراتژی فناوری زغالسنگ برای قرن بیست و یکم»، بهطور ویژه به فناوریهای با ارزش افزوده بالا برای افزایش بازدهی سوخت اشاره کرده است؛ در این گزارش، تولید گاز، سوخت و مواد شیمیایی با ارزش بالا از طریق فرآیند خشککردن سریع در دمای پایین، به عنوان یک پروژه تحقیقاتی مهم در نظر گرفته شده است. وزارت انرژی ایالات متحده نیز استخراج برخی سوختهای مایع با کیفیت بالا و مواد شیمیایی از زغالسنگ را به عنوان یکی از محورهای مهم برنامه «چشمانداز انرژی قرن بیست و یکم» در نظر گرفته است. در عین حال، آگاهی جوامع مختلف از مفهوم و بهویژه اهمیت استفاده متمایز از زغالسنگ بسیار محدود است؛ اکثر افراد خارج از این صنعت حتی از این مفهوم بیاطلاعند. حتی در میان افراد فعال در این صنعت نیز، آگاهی آنها عمدتاً محدود به دهههای شصت و هفتاد قرن گذشته است و اکثر آنها از تغییرات اساسی که در سالهای اخیر در روشهای استفاده از زغالسنگ رخ داده، بیاطلاعند. برخی از فناوریهای مرتبط سیستماتیک، نیاز به پیشرفت دارند. در حال حاضر، برخی از فناوریهای مرتبط با طبقهبندی و استفاده بهینه از زغالسنگ، نیازمند رفع و بهبود بیشتر هستند. یکی از عوامل مهم که بر اقتصادی بودن، محیطزیستی بودن و ایمنی استفاده از زغالسنگ در سطوح مختلف تأثیر میگذارد، این است که آیا دستگاههای تجزیه حرارتی میتوانند در مقیاس بزرگتری ساخته شوند یا خیر. ماده اصلی زغالسنگ کربن است؛ برای تولید مقادیر زیادی تار و گاز، لازم است مقیاس کلی تولید افزایش یابد. اگرچه فناوری استفاده بهینه از محصولات دستگاههای خشککنی در دماهای پایین، با ساخت تجهیزاتی با ظرفیت میلیونها تن در یک سیستم، وارد مرحله کاربرد صنعتی شده است، اما هنوز جای برای گسترش بیشتر وجود دارد. دوم اینکه، چگونه میتوان زغال سفید حاصل از تجزیه حرارتی زغال سنگ را با صنایعی مانند فولادسازی، مصالح ساختمانی، تولید برق، کاربردهای خانگی و صنایع شیمیایی به شکلی ارگانیک و سیستماتیک مرتبط کرد؛ این موضوع هم یکی از عوامل مؤثر بر بازدهی اقتصادی، اجتماعی و زیستمحیطی استفاده از زغال سنگ در سطوح مختلف، و هم یک چالش فنی محسوب میشود. زغال تمیز حاصل از فرآیند پیرولیز، دارای شاخص آسیابپذیری بالا (۱۰٪ تا ۱۵٪ افزایش)، میزان عناصر مضر کم، انرژی حرارتی بالا و میزان ترکیبات فرار متوسط است؛ این زغال میتواند جایگزین زغال بدون دود، زغال فقیر و زغال کمکیفیت شود و در زمینههای تولید برق، استفاده در کورههای بلند، مصارف خانگی و صنایع شیمیایی به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد. از آنجایی که برای کورههای بلند مورد استفاده در صنعت فولاد، زغالسنگ برای سوخترسانی، زغالسنگ الکتریکی، زغالسنگ خانگی و زغالسنگ مورد استفاده در صنایع شیمیایی، استانداردهای سختگیرانهای برای کیفیت وجود دارد، زغالسنگ تمیز نیز باید از طریق روشهای کنترلی، پارامترهایی مانند میزان ترکیبات فرار و ارزش انرژی آن تنظیم شود تا نیازهای مصرفکنندگان برآورده گردد. بنابراین، در حال حاضر، زغال سفید در صنعت به طور گسترده در صنایع آلیاژهای فلزی، کربنات کلسیم و فولادسازی مورد استفاده قرار میگیرد؛ اما کاربردهای آن در تولید برق، جایگزینی زغال سیاه در مصارف خانگی و فناوریهای مرتبط با صنایع شیمیایی هنوز در مرحله اکتشاف اولیه هستند و کاملاً بالغ نشدهاند. سوم اینکه، ترکیبات تار عطری حاصل از فرآیند پیرولیز پیچیده هستند؛ بیش از ۱۰۰۰ نوع ماده آلی در آن وجود دارد که عمدتاً از ترکیبات آروماتیک تشکیل شدهاند. ترکیبات الکانی و النی کمتر هستند، و مقدار کمی از ترکیبات حاوی اکسیژن، نیتروژن و گوگرد نیز در آن وجود دارد. در حال حاضر، فناوری بهبود کیفیت تار در صنعت هنوز بالغ نشده است و فناوری استخراج اجزای با ارزش افزوده بالا از تار زغالسنگ نیازمند پیشرفت بیشتری است. فقدان استانداردهای علمی برای کیفیت زغال سفید. زغال سنگ خام از طریق پیرولیز در دمای پایین، مقدار مواد فرار آن کاهش یافته و بخشی از عناصر مضر مانند گوگرد، نیتروژن و فلزات سنگین حذف میشود؛ بنابراین میتوان از آن به عنوان سوخت تمیز برای استفادههای مدنی استفاده کرد، بهویژه برای تولید زغال سنگ مناسب برای استفادههای مدنی. در «توافقنامه بهبود کیفیت زغالسنگ برای استفاده خانگی»، که در ژوئن سال ۲۰۱۴ بین اداره انرژی و استانهای بیجینگ، تیانجین و هبئی و همچنین شرکتهای مرتبط با صنعت انرژی منعقد شد، به وضوح آمده است که «تا پایان سال ۲۰۱۷، باید مراکز توزیع زغالسنگ در سطح شهرستانها/مناطق ایجاد شود؛ همچنین شبکهای برای تأمین زغالسنگ پاک در تمام روستاها و شهرها فراهم گردد. در نتیجه، درصد استفاده از زغالسنگ با کیفیت و کمگوگرد در مصارف خانگی باید بیش از ۹۰ درصد باشد». اما به دلیل عدم وجود استانداردهای کیفیت برای زغال سفید در حال حاضر، زغال سفید تولیدشده از طریق استفاده متمایز و بر اساس کیفیت، در برنامههای تأمین مناطق مختلف گنجانده نشده است ; همچنین، به دلیل اینکه مقیاس تولیدکنندگان منفرد معمولاً کوچک است و در فرآیند تولید مقدار کمی تار در محصولات ایجاد میشود، استفاده از برخی از زغالهای تمیز نیز منجر به تولید گازهای تحریککننده میگردد؛ در نتیجه کیفیت محصولات زغال تمیز یکنواخت نیست و محصولات با کیفیت پایین جایگزین محصولات با کیفیت بالا میشوند. البته، علاوه بر کاربردهای غیرصنعتی، زغال سفید مورد استفاده در سوختن پراکنده، تولید برق و صنایع شیمیایی نیز نیازمند استانداردهای کیفی مناسبی است؛ اما در حال حاضر استانداردهای علمی مناسبی برای کیفیت آن وجود ندارد و به راحتی میتواند پدیده «بدترینها جایگزین بهترینها شوند» رخ دهد. حمایت سیاستی به وضوح کافی نیست. توسعه، کاربرد و گسترش فناوری استفاده متمایز از زغالسنگ بر اساس درجه و کیفیت آن، یک پروژه سیستماتیک فراملی، فرابخشی و فرادپارتمانی است که شامل صنایع مختلفی مانند زغالسنگ، صنایع پتروشیمی و الکتریسیته میشود. به دلیل تقسیمبندیهای بلندمدت در صنایع کشور ما، در حال حاضر هم مدیران و کارشناسان حوزه الکتریسیته و هم کارشناسان حوزه شیمی، دانش کافی و جامعی درباره این فناوری ندارند و هنوز هماهنگی لازم برقرار نشده است. در عین حال، اگرچه **ادارات مربوطه در برنامهها و اقدامات سیاستی مربوطه، تشویق استفاده بهینه و متنوع از زغالسنگ را پیشنهاد کردهاند، اما از آنجایی که این فناوری نوعی روش جدید برای استفاده از زغالسنگ است که در سالهای اخیر مطرح و توسعه یافته، هنوز سیاستهای مشخص، سیستماتیک و جامعی برای تشویق استفاده از این فناوری و حمایت از صنعت مرتبط با آن وجود ندارد. در حالی که پروژههای مدرن صنعت شیمیایی مبتنی بر زغالسنگ مانند تولید نفت و گاز از زغالسنگ، دارای پروژههای نمونه هستند، استفاده بهینه و متنوع از زغالسنگ همچنان بدون پروژه نمونه باقی مانده است. علاوه بر این، کمبود عرضه در بازار زغالسنگ تمیز و محدودیتهای موجود در گسترش استفاده از آن، تا حد زیادی مانع از کاربرد و گسترش فناوری استفاده بهینه و متنوع از زغالسنگ شده است.** چهارم، پیشنهاداتی برای ترویج توسعه علمی استفاده از زغالسنگ بر اساس درجه و کیفیت آن: اولاً، باید نگرشها تغییر کرده و به این موضوع اهمیت ویژه داده شود؛ همچنین باید استفاده از زغالسنگ بر اساس درجه و کیفیت آن در برنامه «سیزدهم» انرژی گنجانده شده و برنامههای ویژهای برای آن تدوین گردد. **این بخش باید به خوبی درک کند که تسریع در استفاده متمایز و بر اساس کیفیت از زغالسنگ، گزینهای مهم برای دستیابی به استفاده پاک و کارآمد از زغالسنگ و پیشبرد واقعی انقلاب تولید انرژی در کشور ما است. با توجه به این موضوع، پیشنهاد میشود استفاده متمایز و بر اساس کیفیت از زغالسنگ در «برنامه سیزدهم توسعه انرژی» گنجانده شود. بر اساس عواملی مانند پیشرفتهای فناورانه، شرایط منابع زغالسنگ در مناطق مختلف، توانایی بازار برای پذیرش زغالسنگ، ظرفیت منابع آبی و ظرفیت محیط زیست، برنامهها و اقدامات لازم برای استفاده بهینه از زغالسنگ از نظر کیفیت و درجه، تدوین میشود. همچنین، مناطق مناسب برای استفاده بهینه از زغالسنگ و مقیاس توسعه در آن مناطق مشخص میگردد؛ سریعاً استانداردهای فنی و تجهیزات مورد نیاز برای استفاده بهینه از زغالسنگ تدوین میشود، مکانیزمهای ارزیابی فناوریها و تجهیزات مربوطه نیز ایجاد میگردد و فهرست فناوریها و تجهیزات پیشرفته به موقع در اختیار جامعه قرار میگیرد. در عین حال، باید از رسانههای مختلف به طور کامل استفاده کرد تا تبلیغات تقویت شود، آگاهی عمومی افزایش یابد و استفاده از زغالسنگ بر اساس درجه و کیفیت آن، در سطح بالاتری پیش رود. دوم، باید پیشرفت فناوریهای کلیدی مربوط به استفاده سیستماتیک و متناسب با کیفیت از زغالسنگ را تسریع کرد. فناوری استفاده متمایز و بر اساس کیفیت از زغالسنگ را در برنامههای تحقیقاتی و توسعهای اولویتدار **«سیزدهم»** قرار داده و با تخصیص نیروهای لازم، به پژوهش در زمینههایی مانند بهینهسازی فرآیندهای دستگاههای پیشتجزیه و تعیین استانداردهای تجهیزات، تلفیق فرآیند پیشتجزیه با تولید برق با استفاده از کورههای زغالسوز، هیدروژنسازی نفتالن زغالسنگ، و تولید LNG همزمان با هیدروژنسازی گاز زغالسنگ، پرداخته میشود. تشویق و تسریع در اجرای پروژههای نمونهای برای استفاده بهینه از زغالسنگ از نظر درجه و کیفیت، و همچنین استفاده گسترده از آن؛ تشویق به استفاده از فناوریهای پیشرفته تجزیه حرارتی؛ ساخت مجموعهای از پروژههای نمونه برای استفاده بهینه از زغالسنگ در پایگاههای تولید برق از زغالسنگ؛ پیشبرد توسعه یکپارچه صنایع مرتبط با زغالسنگ، شیمی و برق؛ و دستیابی به استفاده بهینه از زغالسنگ از نظر درجه و کیفیت، تلفیق انرژی و صنایع شیمیایی، و تولید یکپارچه” ; پس از ثبات عملکرد پروژه و گذراندن بازرسیهای لازم در سطح **، آن به صورت برنامهریزیشده و گامبهگام در سراسر کشور گسترش خواهد یافت. سوم، باید استانداردهای کیفیت برای جایگزینی زغال سنگ معمولی با زغال سفید، و همچنین طرحهای عملی برای گنجاندن آن در شبکه تأمین زغال سفید در منطقه پکن-تیانجین-هبئی، مورد بررسی و تدوین قرار گیرد. برای بهبود کارایی جایگزینی زغال سفید با زغال سنتی و جلوگیری از جایگزینی کیفیت پایین با کیفیت بالا، زغال سفید مورد استفاده برای جایگزینی زغال سنتی باید دارای استانداردهای کیفی مشخصی باشد. توصیه میشود که بر اساس استانداردهای مربوط به زغال سیاه برای استفاده در منازل، استانداردهای کیفی زغال سفید (زغال سفید در قالب بلوک) از نظر میزان ترکیبات فرار، گوگرد، خاکستر و مقدار تار بریان شود. همزمان، سرعت بخشیدن به بررسی امکانات ایجاد یک پایگاه نمونه برای تولید صنعتی زغالسنگ تمیز از طریق فرآیند کوره خشک در منطقه معدن زغالسنگ شنفو، و همچنین یک پایگاه نمونه برای مصرف آن در منطقه بیجینگ-تیانجین-هبئی؛ تدوین طرحهای مشخص برای گنجاندن زغالسنگ تمیز و زغالسنگ حاصل از فرآیندهای تقسیمبندی زغالسنگ بر اساس کیفیت، در شبکه تأمین زغالسنگ تمیز این منطقه؛ و ترویج جایگزینی زغالسنگ مورد استفاده در مصارف خانگی با این نوع زغالسنگ. علاوه بر این، پیشنهاد میشود که شرکتهای تأمین زغالسنگ تمیز با نیروگاهها، کارخانههای فولادسازی، کارخانههای تولید کودهای شیمیایی و سایر مصرفکنندگان بزرگ زغالسنگ در منطقه بیجینگ-تیانجین-هبئی در ارتباط قرار گیرند؛ همچنین باید از ایجاد یک سیستم تأمین سفارشی بلندمدت حمایت شود. مصرفکنندگان بزرگ الزامات کیفیتی مربوط به زغالسنگ تمیز را مشخص میکنند و شرکتهای تأمین نیز بر اساس این الزامات، محصولات را به صورت سفارشی تولید میکنند. این روش باعث هماهنگی زغالسنگ تمیز با تجهیزات، بهبود کارایی کلی، کاهش هدررفت در فرآیندهای میانی و کاهش انتشار آلایندهها میشود. چهارم، باید مکانیسمهای مدیریتی مرتبط و سیستمهای حمایتی مالی و مالیاتی تقویت شوند. تشویق و ترویج فناوریهای مربوط به استفاده متمایز از زغالسنگ بر اساس درجه و کیفیت، نیازمند همکاری و حمایت مشترک از سوی وزارتخانههای مختلفی مانند وزارت توسعه و اصلاحات، انرژی، صنعت و فناوری، و محیط زیست است. برای این منظور، باید سیستمهای هماهنگی بین وزارتخانهها و مکانیسمهای مدیریت مشترک ایجاد شود؛ وزارتخانههای مربوطه نیز باید بر اساس وظایف تعیینشده، با یکدیگر همکاری کرده و فرآیندهای لازم برای تکمیل ساختارهای مربوط به مدیریت منابع، برنامهریزی صنعتی، استانداردها و تجهیزات فنی را تسریع کنند. همزمان، سیاستهای مالیاتی و بودجهای مرتبط با استفاده بهینه از زغالسنگ از نظر درجه و کیفیت تدوین شود؛ برای مثال، در «فهرست مزایای مالیاتی برای پروژههای مربوط به حفاظت از محیط زیست و صرفهجویی در انرژی و آب»، دسته «تجهیزات و پروژههای صنعتی مرتبط با استفاده بهینه از زغالسنگ» اضافه گردد ; سیاستهایی برای تشویق مؤسسات مالی به حمایت از شرکتهای نوآورانه و استراتژیک تدوین کنید؛ بهویژه برای پروژههای نمونه در زمینه استفاده پاک، کارآمد و با کیفیت بالا از زغالسنگ از طریق فرآیندهای تجزیه در دماهای پایین، باید وامهای ویژهای با نرخ بهره پایین و مدت زمان بازپرداخت طولانی اختصاص داده شود.
یادم میآید که انستیتو فیزیک حرارتی مهندسی آکادمی علوم چین در سالهای ۲۰۱۰-۲۰۱۱ در شنمو با یکی از صاحبان معادن زغالسنگ، یک پروژه آزمایشی برای تجزیه حرارتی زغالسنگ انجام داد. آن صاحب معدن سه یا چهار میلیون سرمایهگذاری کرد؛ گفت که چند بار آزمایش انجام داد اما موفق نشد، و دیگر هرگز برنگشت. من هم به آنجا رفته بودم. با دیدن این گزارش، آیا فناوری پیشرفت کرده و مرزها را شکسته است؟ همگی به طور مداوم توجه دارند