Презентация технологий и процессов газификации углей и углеводородов General Electric. Газификация углей позволяет получать синтез-газ, который очищается на углеродных молекулярных ситах (сорбентах), изготовлением которых занимается компания "Сорбенты Кузбасса".

1. GE Газификация: обзор и сферы применения
“© 2010 General Electric Company. All rights reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in part without
the prior permission of the copyright holder.”
GE Power & Water
Топливо Сингаз

2. Лидерство и опыт GE
Лидерство
• Лидер в области газификации с 1948, в настоящее время
имеет 65 функционирующих предприятий в разных
странах мира
• ~145 функционирующих газификаторов
Опыт
• Первое предприятие по газификации угля было запущено в 1978
• Первое предприятие по газификации нефтяного кокса было открыто в 1984
• 30 газовых турбин GE работает на синтетическом газе …
> 1+ миллиона часов эксплуатации
• Лидер по электростанциям комбинированного цикла с внутренней
газификацией угля (IGCC)… >3 ГВт по технологиям GE
— Демонстрационная установка на предприятии Cool Water 1984-1989
— Демонстрационная промышленная на предприятии Teco 1996
— Промышленная установка на предприятии Duke Energy Edwardsport …
“© 2010 General Electric Company. All rights reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in part without
the prior permission of the copyright holder.”
планируемый запуск в 2012

3. Конфигурация системы газификации
Простая конфигурация системы
• Насосы водоугольной смеси
• Большой коэффициент H2/CO
3
• Единый инжектор топлива
• Отсутствуют системы
сушки угля
• Не нужен дополнительный
пар для реакции сдвига
• Выигрыш в размере для
последующих систем
Copyright 2010 General Electric Company. All Rights Reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in
part, without prior written permission of the copyright owner.
Сингаз
Водо-угольная суспензия
Камера
газификатор
а
Квенч
Кислород

4. Формальдегид
МТБЭ
Уксусная кислота
Амины
DME
Мочевина
Нитрат/ сульфат аммония
4
Водород
Пар
Электроэнергия
Метанол
Copyright 2010 General Electric Company. All Rights Reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in
part, without prior written permission of the copyright owner.
Технология
газификации
НПЗ
Химикаты
СЖТ
Аммиак
Кислород-содержащие химикаты:
бутанол, этилгексанол
Сингаз
(H2 + CO)
Электроэнерги
я (IGCC)
Строительство «с нуля»
Полигенерация
Дополнительные мощности
Реконструкция существующего пр-ва
Транспортное топливо
Газификация
Метаниро-
вание
Замена природного газа
Сырье
• Уголь
• Нефтяной кокс
• Асфальт
• Тяжелая нефть
• Вакуумный остаток
• Природный газ

5. 5
Уголь... больше, чем МВТ и тепло
Состав угля
Углерод
Водород
Азот
Сера
Зола
Летучие
Copyright 2010 General Electric Company. All Rights Reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in
part, without prior written permission of the copyright owner.
Сжигание…
CO2
H2O
NOX
SOX
Зола
100
Результат газификации…
CO
N2
H2S
Стекло-
видный
шлак
1
Используется при производстве
промышленных химикатов
Теплотворная способность
Инертный газ для процесса
Полезна при производстве
химикатов и/или других
рыночных побочных
продуктов
Побочный рыночный продукт
Низкое образование летучих
при использовании
газификации
H2
Используется при производстве
промышленных химикатов
Теплотворная способность

6. Котел
SCR
Введение
углерода
WESP
Пыле-угольные электростанции
• Загрязнения удаляются после сжигания
угля
• Объем очищенного газа в 300 раз
превышает объем газа на установке
IGCC
• Критерии по выбросам выше, чем
средние критерии для установки IGCC
• При сгорании образуется большое
количество отходов и требуется больше
воды, чем для IGCC
6
Эффективное удаление загрязнений
PM, Hg, Su
IGCC
• При газификации сингаз очищается
перед сжиганием
• Высокое давление и малый объем
обеспечивают экономичность при
удалении загрязнений
• IGCC предлагает большое
разнообразие топлива, снижение
выбросов и большое разнообразие
вариантов компоновок, технических
решений и продуктовой линейки
Copyright 2010 General Electric Company. All Rights Reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in
part, without prior written permission of the copyright owner.
ESP/
FF
FF
FGD
CO2

7. 7
Выбросы IGCC до уровня NGCC
PM10
SOX
.05 .02 .01
SCPC IGCC NGCC
Source: GE internal data, average of 30 permits granted
0.15
0.10
0.05
0.00
Плюсы IGCC сравненные с SCPC в США
Copyright 2010 General Electric Company. All Rights Reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in
part, without prior written permission of the copyright owner.
Средняя разрешенная
единица
Лучшая доступная
промышленная технология
Lb/MMBTU
• 62% меньше CO
• Готовность к
улавливанию CO2
• 33% меньше NOx
• 75% меньше SOx
NOx
Сера
Самый низкий уровень выбросов серы на
современных угольных предприятиях в США
• Выброс 0.01 lb/MMBtu
• Лучший ПГУ 0.05 lb/MMBtu
(лучший разрешительный уровень, ТЭЦ в
Вашингтоне)
Ртуть
Лучшее, эффективное удаление ртути
NOX
Лучшее предприятия по выбросу NOX на
основе битуминозных углей в США
• Выбросы 0.02 lb/MMBtu
• Лучшее на PC 0.05 lb/MMBtu
(лучший разрешительный уровень, ТЭЦ в
Вашингтоне)
.02 .02 .02 .01 .01

8. 8
Мировой опыт переработки угля
Copyright 2010 General Electric Company. All Rights Reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in
part, without prior written permission of the copyright owner.
8
Конец XIX века: разработка каменноугольного газа как источника городского
отопления и света;
Довоенный период: разработка глубокой переработки угля и процессa Haber-Bosch (H2);
Межвоенный период: разработка процессa Fischer-Tropsch;
Вторая Мировая Война: Германия и Япония строят 13 заводов Fischer-Tropsch для
изготовления синтетического топлива с общей мощностью в 15 тысяч баррелей в день;
50-е годы: дальнейшее развитие глубокой переработки угля и Fischer-Tropsch в США и
Южной Африке; эксплуатация заводов, вывезенных из Германии, по низкотемпературной
обработкеe сланцев в СССР; завод по производству аммиака в Европе;
80-е годы: после нефтяного кризиса 70-х годов 6 новых установок глубокой переработки
угля в США, Южной Африке, Японии и Китае (топливо, метан, удобрения, метанол);
90-е годы: 9 заводов в Западной Европе, США (электроэнергия) и Китае (водород, метанол,
различные удобрения);
2000-е годы: 29 заводов глубокой переработки угля или нефтяного кокса, в том числе 27 в
Китае по западным технологиям, 1 в США, 1 в Японии, большинство для производства
аммиака, удобрений, метанола и электроэнергии.
Изменение сырьевых балансов, растущие цены на нефть и газ, необходимость в
диверсификации и постоянное развитие альтернативных технологий ведут к
возрастающему использованию угля как источника углерода и водорода

9. GE: производство синтетического газа
Рост производства синтетического газа по технологии
GE (MMSCFD)
“© 2010 General Electric Company. All rights reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in part without
the prior permission of the copyright holder.”
120
320
830
1170
3030
3250
'60s '70s '80s '90s '00s '10s
100
75
50
25
0
Работающие предприятия
Комб. цикл
Газификация
Китай
....This afternoon, at a ceremony in
Washington, DC, we announced that
we signed an agreement forming a joint
venture with Shenhua, China’s largest
coal energy company, to advance our
gasification business in China, subject
to regulatory approvals...
18.01.2011

10. Основные вопросы
Определение вариантов и окончательный выбор целевых продуктов
Определение максимально эффективной стадийности выполнения проекта
Аналитика существующих технологий для безопасной реализации проекта
(вплоть до создания новых технологических комбинаций и отдельных технологий)
Выбор лицензиаров и согласование деталей дальнейшего сотрудничества
Эффективное сотрудничество Российских и зарубежных научных баз
Определение структуры выполнения проекта (ген подрядчик, структура подряда,
определение границ поставки и зон ответственности, гарантии и т.д.)
Определение структуры финансирования, взаимоотношения инвесторов
Подготовка документов в полном соответствии с мировыми стандартам
Получение максимально широкого круга государственной поддержки (земля в
собственность, различные уровни согласования, налоги, со-инвестирование,
инфраструктурная поддержка, политическая поддержка и т.д.)
Возможное получение дополнительных выгод от экологичности проектов (снижение
выбросов СО2, отсутствие/кардинальное снижение твердых и жидких выбросов и т.д.)
Максимальная локализация инжиниринга и производства
Создание благоприятной бизнес среды для инвестирования и выполнения проектов
“© 2010 General Electric Company. All rights reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in part without
the prior permission of the copyright holder.”

11. Эффект от реализации
Современный подход в использовании ресурсов:
комплексное эффективное использование сырья,
связанное с его глубокой и экологически чистой переработкой.
Диверсификация экономики комплекса переработки угля, максимальная гибкость:
- Электроэнергия и тепло
- Широкая линейка твердых и жидких химических продуктов
- Максимальное снижение отходов и их полная утилизация как часть проекта
Внедрение передовых мировых технологий при добыче и глубокой переработке сырья
Максимальная локализация инжиниринга и производства
Стимулирование научно-практической деятельности
Возможность включения в сферу комплекса других предприятий
региона на базе сырьевой или сбытовой заинтересованности
Улавливание и утилизация кислотных газов и двуокиси углерода;
“© 2010 General Electric Company. All rights reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in part without
the prior permission of the copyright holder.”
Создание новых рабочих мест
Ответственный подход к вопросам безопасности и экологии
Создание объектов социальной инфраструктуры
Улучшение условий жизни населения и полноценное развитие региона

12. Конфигурация основных объектов
“© 2010 General Electric Company. All rights reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in part without
the prior permission of the copyright holder.”
Блок
добычи
и переработки
угля
(№1)
Блок
Газификации
(№2)
Блок
Производства
тепловой
и электрической
энергии
(№3)
Блок
Углехимического
производства
(№4)
Блок
Производства
строительных
материалов
(№6)
Блок
Производства
сельскохозяйственной
продукции
(№5)
Различные комбинации и очередность для достижения максимально экономического
эффекта в зависимости от условий и задач конкретного региона и инвестора

13. Радиантный газификатор
для внутрицикловой
генерации

14. Две конфигурации
Камера
газификатора
Copyright 2010 General Electric Company. All Rights Reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in
part, without prior written permission of the copyright owner.
Квенч
Радантный газификатор
Частичный квенч (RSC/PQ)
• Горячий сингаз немедленно
охлаждается прямым
контактом с водой
• Теплый насыщенный водой
сингаз … идеально для
реакции сдвига CO
• Рабочее давление
коммерческих аппаратов
12 - 86 bar
• Проверенные размеры
газификаторов до 45,5 м3
• Стандартное применение:
химия, водород, НПЗ,
электроэнерги
• CapEx ниже чем у RSC
• Более короткий цикл
установки чем у RSC
• Горячий сингаз
охлаждается в радиантной
секции перед
охлаждением
• Производит пар высокого
давления до ~135 bar
• Внутренне давл. до ~45bar
• Минимальный разм. 51 м3
• Стандартное применение:
генерация элэнергии, НПЗ,
полигенерация
• Более высокая
эффективность
• Более сложный цикл
установки, чем у квенч
системы
Камера
газификатора
Радиантный
охладитель для
утилизации тепла
Квенч
Квенч
камера

15. 15
GE
8/26/2011
Современный RSC
Настоящая/Запланированная работа радинтн. газификаторов
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Duke Energy RSC график
23 мая 2010 первый газификатор
Copyright 2010 General Electric Company. All Rights Reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in
part, without prior written permission of the copyright owner.
установлен
27 мая 2010 Установлены внутренние
компоненты 1го газ.
5 июня 2010 второй газификатор
установлен
9 июня 2010 Установлены внутренние
компоненты 2го газ.
Polk I (1996 – до наст времени)
DUKE (запуск в 2012)
Cool Water
(1984-1990)

16. Газификаторы на площадке
Секции радиантного охлаждения
сингаза доставляются на площадку
Начало работы турбины
на сингазе
16
Сетевой график Edwardsport
Начало строительства
Инженер по охране окр. среды
выдает разрешение на пром. воздух
на площадке
Проектный договор подписан
Duke Energy и GE
Инженер по ком. снабжению
утверждает план строительства
Первый запуск (турбин)
на природном газе
Турбины на
площадке
Copyright 2010 General Electric Company. All Rights Reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in
part, without prior written permission of the copyright owner.
промышленная
эксплуатация
Начало изучения поставки
Начало обучения по управлению/ на
имитаторе в Салем, шт. Вирджиния
*expected

17. 17
Duke Energy: установка Edwardsport IGCC
Copyright 2010 General Electric Company. All Rights Reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in
part, without prior written permission of the copyright owner.
ссееннттяяббррьь 22000099

18. 18
Duke Energy: установка Edwardsport IGCC
Copyright 2010 General Electric Company. All Rights Reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in
part, without prior written permission of the copyright owner.
ааппрреелльь 22001100

19. 19
Duke Energy: Edwardsport IGCC plant
Copyright 2010 General Electric Company. All Rights Reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in
part, without prior written permission of the copyright owner.
ииююлльь 22001100
• 618 МВт на угле
шт. Индиана
• ввод в эксплуатацию
в 2012

20. 20
Duke Energy: установка Edwardsport IGCC
Copyright 2010 General Electric Company. All Rights Reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in
part, without prior written permission of the copyright owner.
ННааччааллоо 22001111 ггооддаа
Подготовка к началу
тестовых испытаний.
Передача в коммерческую
эксплуатацию в 2012 году.

21. 21
Copyright 2010 General Electric Company. All Rights Reserved. This material may not be copied or distributed in whole or in
part, without prior written permission of the copyright owner.
Контакты
ИЛЬЯ СОЛОВЬЕВ
Исполнительный директор
Проектные решения
GE Energy, Power Water
GE газификация
Европа и СНГ
T | +7-495-937-19-06
F | +7-495-937-11-12
M | +7-985-991-56-90
E | Ilya.Solovev@ge.com
Tampa Electric Power Polk 6 IGCC Plant