Използван е материал от сп. Енерджи ревю - брой 6, 2014, Декември

(сп. Енерджи ревю)



Газификацията е термохимичен процес, при който органичната материя се подлага на непълно окисление при високи температури (от порядъка на 900-1600 °С ). В резултат от нагряването протича химична реакция между въглерода от въглищата и окислителя. Крайният продукт от процеса е газообразно вещество, представляващо синтетичен газ (известен още като генераторен газ, синтез-газ или сингаз). На газификация могат да се подлагат всички видове каменни въглища (лигнитни, кафяви, черни и антрацитни) без значение процента им на съдържание на пепел, летливи вещества, влага и др.

Самият процес се извършва в специални съоръжения, наречени газгенератори. След края му от установката излиза суров газ, в чийто състав влиза известно количество примеси. В зависимост от използвания окислител синтетичният газ може да съдържа въглероден оксид (CO), въглероден диоксид (СО2), азот, водород (H2), кислород (O2) метан (CH4) и други газове в различно съотношение. След газификацията синтетичният газ се подлага на пречистване и охлаждане и може да бъде използван като суровина за производството на течни горива и химикали, като редуктор в различни пирометалургични процеси (например за пряка редукция на желязна руда) или като директен източник на енергия за производството на електричество, например в системи за интегрирана газификация с комбиниран цикъл.



Газгенератори

Газгенераторите (наричани още газификатори) са специални съоръжения, в които се извършва термохимичният процес по газификация на въглища. Твърдото изкопаемо гориво се зарежда в бункера на съоръжението. Оттам въглищата попадат в реактор, където се излагат на стриктно регулирани количества водна пара, въздух, кислород или друг окислител при високи температури и налягане. При тези условия молекулите на въглищата се разпадат, като задействат химични реакции, при които се получава синтетичният микс от газове. Съоръжението обикновено включва зона за подаване на въглища, система за загряване на реактора, за подаване на окислител, за отвеждане на крайния продукт, както и устройство за отделяне на шлаката.

Съществуват различни конструкции газификатори в зависимост от предназначението на газа и качествата на изходната суровина. Устройството на газгенераторите се различава и в зависимост от начина на подаване на твърдото вещество в реактора, посоката на двата потока – на въглищата и на окислителя, начина на взаимодействие между тях, начина на загряване на реактора и др. В различните типове газгенератори се използват въглища в различно състояние – на по-едри парчета, на прах, на зърна. Температурите в различните типове съоръжения обикновено варират между 900 и 1600 °С. Системите за комбинирана газификация и оползотворяване на продукта, използвани в производството на електроенергия например, се състоят от газгенератор или газификатор, система за пречистване и съоръжение за отвеждане и оползотворяване на получения газ.



Предимства и възможности на технологията

Да се построи и експлоатира съоръжение за производство на електроенергия чрез газификация на въглища струва повече, отколкото съоръжение за изгаряне. Предимството е, че при газифициране се генерират по-малко отпадъци, защото страничните продукти могат да се използват повторно. Тази технология е по-енергийноефективно решение за електроцентрали от традиционното изгаряне, тъй като се отделят по-малко емисии на CO2 за едно и също количество произведено електричество. В допълнение, при този процес въглеродният диоксид се освобождава в концентриран вид под високо налягане, което прави възможно улавянето и съхранението му.

Технологията позволява и подземна газификация на въглища, при която твърдите изкопаеми горива се преработват в газ директно в земните недра. В залежите с въглища се пробиват отвори за инжектиране на оксиданти. После в пласта се създават канали между отворите, по които се запалва въглищният пласт при високо налягане. Процесът на горене се регулира чрез подаването на окислител. Полученият газ се отвежда на повърхността чрез сондажи и се пречиства. Газификацията може би е и сред най-иновативните решения за намаляване на въглеродния отпечатък от транспорта, защото на практика е една от най-гъвкавите технологии за производството на чист водород, с който се захранват водородните хибридни автомобили и горивните клетки. Въглеводородите с отворена права верига, произвеждани в процеса, са подходящи за дизелово и ракетно гориво.

Приключени проекти