پیشرفت چشمگیری در فناوری یکپارچه‌سازی استخراج تار چوب‌سنگ و تولید گاز سنتزی (CCSI) حاصل شده است

Thread Content

کلید استفاده از زغال‌سنگ و انقلاب در صنعت انرژی: پیشرفت چشمگیری در فناوری یکپارچه‌سازی استخراج تار عطر زغال‌سنگ و تولید گاز سنتزی (CCSI) حاصل شد. اخیراً، فناوری یکپارچه‌سازی استخراج تار عطر زغال‌سنگ و تولید گاز سنتزی که توسط مرکز تحقیقات فناوری‌های کاربرد کارآمد هیدروکربن‌ها در شرکت شانشی یانگان پترولیوم (گروه) با مسئولیت محدود توسعه یافته است، دستاوردهای قابل توجهی داشته است. دستگاه آزمایشی صنعتی با ظرفیت هزار تن، به مدت ۱۴۴ ساعت به طور پیوسته و بدون مشکل کار کرده است؛ نرخ تولید تار عطر زغال‌سنگ ۱۶.۲۳ درصد و درصد گاز سنتزی مؤثر بیش از ۳۵ درصد بوده است (گازسازی با استفاده از هوا). تمامی شاخص‌ها به میزانی معادل یا بالاتر از استانداردهای طراحی شده بوده‌اند. دستگاه آزمایش صنعتی CCSI با ظرفیت ۳۶ تن در روز؛ محل کارکرد دستگاه آزمایش صنعتی CCSI. در حال حاضر، روش‌های استفاده از زغال‌سنگ در کشور ما عمدتاً شامل سوزاندن مستقیم و تبدیل ساده آن است؛ در این روش‌ها تنها ارزش حرارتی و برخی از اجزای زغال‌سنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. این امر نه تنها منجر به هدررفت برخی از اجزای مفید زغال‌سنگ و خسارات اقتصادی می‌شود، بلکه بخشی از منابع نیز به مواد آلاینده‌ای تبدیل می‌شوند که محیط زیست را آلوده می‌کنند. استفاده بهینه از زغال‌سنگ و نوآوری‌های فناورانه در زمینه تولید چندمحصول از زغال‌سنگ، روش‌های مهمی برای تبدیل کارآمد و پاک زغال‌سنگ به سوخت و مواد خام هستند. فناوری CCSI می‌تواند واکنش‌های پیرولیز و گازسازی زغال‌سنگ را در یک راکتور انجام دهد و زغال‌سنگ را مستقیماً به تار عطری زغال‌سنگ و گاز سنتزی خام تبدیل کند؛ این امر باعث افزایش حداکثری نرخ استفاده از منابع زغال‌سنگ، بازدهی تبدیل و ارزش افزوده آن می‌شود و فناوری استفاده بهینه از زغال‌سنگ را به سطح بالاتری می‌رساند. در آینده، با استفاده از فناوری CCSI، زغال‌سنگ به شکل کارآمد و پاکیزه به روغن (تار عطری زغال‌سنگ) و گاز (گاز سنتزی) تبدیل خواهد شد؛ سپس این محصولات با صنایع تولید سوخت‌های مایع، مواد شیمیایی و تولید برق ترکیب خواهند شد. این امر مسیرهای جدیدی برای تولید چندگانه محصولات از زغال‌سنگ فراهم خواهد کرد و الگوهای جدیدی برای توسعه انرژی ایجاد خواهد کرد. این امر تأثیرات قابل توجهی بر توسعه صنایع شیمیایی مبتنی بر زغال‌سنگ و الگوهای مصرف انرژی در شرایط قیمت‌های پایین نفت خواهد داشت و منجر به تغییر در الگوهای صنعت زغال‌سنگ و صنایع شیمیایی انرژی خواهد شد. نوآوری‌های کلیدی فناورانه و مزایای صنعتی در ۵ حوزه نمود پیدا می‌کنند: مسیر فناورانه نوین. تغییر روش‌های سنتی استفاده از زغال‌سنگ بر اساس کیفیت آن، مانند فناوری پیلوله‌سازی زغال‌سنگ و فناوری یکپارچه‌سازی پیلوله‌سازی و سوختن زغال‌سنگ؛ یعنی ادغام فناوری پیلوله‌سازی با فناوری گازسازی زغال‌سنگ، به گونه‌ای که زغال‌سنگ در یک راکتور مستقیماً به محصولات گازی و مایع تبدیل شود. این روش نه تنها منجر به بهره‌وری بالایی در تولید نفتالن زغال‌سنگ می‌شود، بلکه تبدیل کارآمد زغال‌سنگ را نیز فراهم می‌کند؛ در نتیجه، بازده تبدیل و ارزش افزوده محصولات نیز بالاتر خواهد بود. تبدیل انرژی با کارایی بالا. طراحی منحصربه‌فرد میدان جریان، میدان دمایی و ساختار مسیرهای جریان در راکتور، همراه با چرخش با نرخ بالای ذرات جامد در دماهای بالا، منجر به ایجاد گرادیان دمایی مناسبی شده است ； ترکیب واکنش‌های گازسازی-پیرولیز، یک سیستم بسته و چرخشی را تشکیل می‌دهد؛ در این سیستم، مواد و انرژی حرارتی بین دو واکنش با یکدیگر به کار گرفته می‌شوند، در نتیجه سیستم به تعادل خودگرمایی می‌رسد و بازده کلی تبدیل انرژی به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. مزایای زیست‌محیطی قابل توجه است. تکنولوژی CCSI با صنعت تولید برق ترکیب شده است؛ در این روش، همزمان با استخراج نفتالن زغال‌سنگ، از «گاز» (گاز سنتزی) به جای زغال‌سنگ برای تولید برق استفاده می‌شود. این روش منجر به ایجاد یک سیستم تولید چندمنظوره جدید از زغال‌سنگ می‌شود که شامل تبدیل پاک و کارآمد زغال‌سنگ، فرآوری عمیق نفتالن زغال‌سنگ، و تولید برق سبز می‌باشد. گاز سنتزی حاوی آلاینده‌های فلزی سنگین مانند جیوه و آرسنیک نیست و می‌توان پیش از تولید برق، گوگرد، کربن و گرد و غبار آن را حذف کرد. این امر می‌تواند وضعیت فعلی با هزینه‌های بالا و کارایی پایین تأسیسات تصفیه گازهای صنعتی نیروگاه‌های زغال‌سوز را تغییر داده و مشکلات ناشی از انتشار آلاینده‌ها را در مراحل اولیه زنجیره تولید برطرف کند؛ در نتیجه، اقدامات لازم برای داشتن آسمانی آبی انجام خواهد شد. بهره‌وری اقتصادی خوب است. مدل تولید چندگانه جدید با استفاده از نفت سفید و برق، به دلیل سودآوری بالا و کاهش فوق‌العاده آلاینده‌ها، قطعاً به تحول و بهبود صنعت برق مبتنی بر زغال‌سنگ کمک شایانی خواهد کرد. در حال حاضر، میزان استفاده سالانه کشورمان از زغال‌سنگ برای تولید برق حدود ۲ میلیارد تن است؛ از این مقدار، حدود ۷۰ درصد از نیروگاه‌ها از دیگ‌های زیربحرانی استفاده می‌کنند. اگر تمام این دیگ‌ها با استفاده از فناوری CCSI بازسازی شوند، علاوه بر افزایش قابل توجه کارایی تولید برق، حدود ۲ میلیارد تن دیگر از رزین زغال‌سنگ نیز تولید خواهد شد؛ این مقدار می‌تواند جایگزین بخش بزرگی از واردات نفت خام شود. علاوه بر این، در نیروگاه‌های جدید با میزان انتشار بسیار کم، از الگوی تولید انرژی با استفاده از CCSI و توربین‌های گازی بهره گرفته می‌شود؛ بنابراین نیازی به ساخت تجهیزات بزرگ برای جداسازی گازها وجود ندارد. این امر میزان سرمایه‌گذاری لازم برای پروژه‌های IGCC را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و امکان استفاده تجاری از فناوری IGCC را در کشور ما زودتر فراهم می‌کند. بازار گسترده است. فناوری CCSI، مسیر توسعه همزمان نفت‌سوخت و الکتریسیته را به شکل نوآورانه‌ای باز کرده است؛ این فناوری، بهبود و نوآوری مداوم در فناوری‌های تولید چندمحصول بر پایه زغال‌سنگ را از نظر عمقی و گستردگی ترویج می‌دهد. همچنین، به دستیابی به توسعه همزمان از نظر اقتصادی و حفاظت از محیط زیست کمک می‌کند؛ و می‌تواند الگوهای توسعه صنعتی خوشه‌ای و اقتصاد چرخشی را در بین صنایع مختلف ایجاد کند. بر اساس اطلاعات در دست، توسعه فناوری CCSI از اکتبر سال ۲۰۱۲ آغاز شد و این فرآیند شامل مراحلی مانند آزمایش‌های کوچک، مطالعات شبیه‌سازی در حالت سرد، طراحی و ساخت دستگاه آزمایشی صنعتی با ظرفیت ۳۶ تن در روز بود. ساخت دستگاه آزمایشی صنعتی در اوت سال ۲۰۱۵ به پایان رسید و در نوامبر همان سال، کل فرآیند به ثبات رسید؛ همچنین اخیراً پیشرفت‌های قابل توجهی در این زمینه حاصل شده است. در حال حاضر، فرآیند تهیه بسته فنی برای تأسیس واحدهای صنعتی CCSI با ظرفیت ۱ میلیون تن در سال (۳۶۰۰ تن در روز)، که بر اساس این فناوری توسعه یافته‌اند، در حال انجام است؛ پیش‌بینی می‌شود که فعالیت‌های نمونه‌سازی صنعتی و گسترش فناوری در طول دوره «سیزدهم» انجام شود.