Компания ООО «ЦентрИнвестПроект».

Содержание

Введение                                                                                                    3

1. Бурый уголь. Его состав и строение.                                              4

2. Использование бурого угля.                                                            6

3. О добыче угля.                                                                                 7

4.  Новые технологии.  Компании RWE Power.                                       8

5. Компания ООО «ЦентрИнвестПроект». Технология БиоРЕКС™.          12

5.1 Описание технологического процесса переработки лигнитов. 14

5.2 Узел приема и подготовки сырья.                                       16

5.3 Реактор термохимической конверсии лигнитов.                         16

5.4 Узел кондиционирования синтез газа.                                20

5.5 Узел генерации энергии.                                                               21

5.6 Экология.                                                                              22

Новое использование угольной золы. Сеноселл и его применение.      23

7. Предложение по использованию лигнитов.                                       26

Iэтап. Оценка данных. Использование лигнитов и территории         месторождения.                                                                                   26

II этап. Строительство.                                                                         27

IIIэтап. Строительство комплекса отдыха.                               28

Список используемой литературы                                                       32

Введение.

В данном реферате я рассматриваю такое полезное ископаемое как лигнит, способы его применения, плюсы и минусы его использования, а также предлагаю свой вариант его использования в строительстве.

С одной стороны, новые технологии добычи и использования угля вновь делают эту отрасль экономически привлекательной. С другой – вред от добычи и сжигания угля никто не отменял. То есть, рост угольной энергетики не только влечет за собой устойчивое развитие добычи, переработки и обогащения угля, но и экологические проблемы, ведь уголь вполне заслуженно считается наиболее «грязным» энергоносителем, использование которого связано с наибольшим загрязнением окружающей среды и выбросом в атмосферу углекислого газа.

При сжигании угля выделяются соединения серы и азота, являющиеся основой для смога и кислотных дождей. При его добыче происходит загрязнение наземных водных источников и подземных вод, плодородные земли превращаются в терриконы или отвалы обогатительных фабрик. При сжигании угля в атмосферу выделяется на две трети больше углекислого газа, чем при использовании природного газа.

Так же следует учитывать исчерпаемость запасов. И дальнейшее развитие и заполнение опустошенного места.

Бурый уголь. Его состав и строение.

   Суббитуминозный уголь(рис. 1), или бурый уголь (черный лигнит) — горючее полезное ископаемое, ископаемый уголь 2-ой стадии метаморфизма (переходное звено между лигнитом и каменным углем), получается из лигнита или напрямую из торфа. Иногда бурым углем считают также лигнит высшей углефикации.

   Содержит 65—70 % углерода, 20-30 % (иногда до 40 %) влаги и большое кол-во летучих веществ (до 50 %). Имеет черно-бурый или черный цвет, реже бурый (черта на фарфоровой плитке всегда бурая). Образуются из отмерших органических остатков под давлением нагрузки и под действием повышенной температуры на глубинах порядка 1 километра. Используется как местное топливо, а также как химическое сырьё. Имеют низкую теплоту сгорания.

   На воздухе бурый уголь быстро теряет влагу, растрескивается и превращается в порошок.

Рис.1. Лигнит

Состав и строение.

    Суббитуминозный (бурый) уголь является плотной, землистой, камнеподобной углистой массой от почти черного до светло-бурого цвета, всегда с бурой чертой. В нём нередко заметна растительная древесная структура; излом раковистый, землистый или деревянный. Легко горит коптящим пламенем, выделяя неприятный своеобразный запах гари.

  Содержит значительное количество летучих битуминозных веществ (до 50 %), углерода до 70 %, воды до 40 %. При обработке гидроксилом калия дает темно-бурую жидкость. При сухой перегонке образует аммиак, свободный или связанный с уксусной кислотой. Удельный вес 0,5—1,5. Средний химический состав, за вычетом золы и серы: 50—77 % (в среднем 63 %) углерода, 26—37 % (в среднем 32 %) кислорода, 3—5 % водорода и 0—2 % азота. Основные примеси в буром угле те же, что и в любом другом ископаемом угле.

   Подавляющее большинство бурых углей по вещественному составу относятся к гуммитам. Сапропелиты и переходные гумусово-сапропелевые разности имеют подчинённое значение и встречаются в виде прослоев в пластах, сложенных гуммитами. Большинство бурых углей слагается микрокомпонентами витринита группы (80-98%) и только в юрских бурых углях Средней Азии преобладают микрокомпоненты группы фюзинита (45-82%); для нижнекарбоновых бурых уголь характерно высокое содержание лейптинита.

  Бурые угли характеризуются повышенным содержанием фенольных, карбоксильных и гидроксильных групп, наличием свободных гуминовых кислот, содержание которых снижается с повышением степени метаморфизма от 64 до 2-3% и смол от 25 до 5%. На некоторых месторождениях мягкие бурые угли дают высокий выход бензольного экстракта (5-15%), содержащего 50-75% восков, и имеют повышенное содержание урана и германия.

Использование бурого угля.

Как топливо, бурый уголь употребляется значительно меньше, чем каменный уголь. Также из бурого угля добывается светильный газ. Сухой перегонкой из многих бурых углей, в особенности так называемых «Schwehlkohle» Саксонии и Силезии, добываются парафин, карболовая кислота, креозот и тому подобные продукты. Буроугольный дёготь, в отличие от каменноугольного, в качестве красящего вещества не годится.

Некоторые плотные разновидности легко полируются и годны для токарных поделок; ещё в древности этим пользовались, а в новейшее время у Уитби (Whitby) в Англии возникла даже целая промышленность на буром угле; из него под званием «Jet» (Jayet) приготовляют пуговицы, браслеты, чётки и тому подобные траурные предметы украшения; от искусственного (каучукового) «джета» этот отличается очень небольшим удельным весом.

Рис.2. Открытая добыча лигнита. Германия.

О добыче угля.

    Известно, что эра угля началась в конце XIX века, когда его доля в мировом топливно-энергетическом балансе (ТЭБ) превышала 50%. Он был топливом промышленной революции этого века. Но уже к 1980 году нефть вышла на первое место в мировом ТЭБ, а доля угля составила только 28,4%. «Эру угля» сменила «эра нефти», а теперь наступает «эра природного газа».

    В 1950 году топливно-энергетический баланс СССР на 59,1% был представлен углем. Существуют четыре типа угля: торф, бурый уголь, битуминозный (жирный) уголь и антрацит. Различия между типами определяются разным содержанием углерода. Сжигание угля ведет к образованию больших количеств двуокиси углерода, серы, ртути и других вредных веществ. В этом плане уголь – самый худший из всех видов органического топлива.

    Перспективы возрождения угля связаны с такими факторами, как наличие глобальных резервов, которых в целом должно хватить как минимум еще на 100 лет. Крупнейшие месторождения угля находятся как раз в тех странах, которые и являются сегодня наибольшими энергопотребителями, – США, Китай, государства бывшего СССР. И важно, что в отличие от нефти это стабильные в политическом отношении регионы. В России сосредоточено 5,5% мировых запасов угля, что составляет более 200 млрд. тонн. Из них 70% приходится на запасы бурого угля.

    Наиболее полно перспективы и проблемы использования угля российской энергетикой в последнее время рассматривались в вышедшей в 2003 году в Ростове-на-Дону монографии «Минерально-сырьевая база углей Восточного Донбасса (в свете экономического развития европейской части России)».

    В монографии отмечалось, что сложившаяся в нашей стране в последнее десятилетие структура топливно-энергетического баланса (газ – 50%, нефть – 30%, уголь – 12%, прочие источники – 8%) не может сохраняться долго вследствие сокращения запасов нефти и газа. Между тем гарантом энергетической безопасности России и особенно ее центральных регионов, по мнению авторов монографии, может служить уголь.

     Безугольная Россия.
     Однако за последнее десятилетие добыча угля в России уменьшилась почти вдвое, что для отрасли означает катастрофу. Россия резко отстает от многих стран, широко использующих уголь в качестве главного энергетического продукта. Так, например, по данным монографии, доля угольного топлива в производстве электроэнергии составляет: в Польше – 90%, Австралии – 90%, Чехии – 70%, Китае – 72%, Германии – 54%, в США – 52%, тогда как в безмерно богатой углем России – всего лишь 12%. Анализ, проведенный рабочей группой по вопросам государственной политики развития угольной отрасли Госсовета Российской Федерации, выявил ряд причин катастрофического положения в угледобывающей отрасли. К ним, в частности, относятся: диспропорция между директивно формируемыми ценами на природный газ и свободными рыночными ценами на уголь.

Новые технологии.

       Повышению уровня использования угля, в особенности бурого, в энергетике в свете необходимости сокращения норм выбросов в атмосферу «парниковых» газов могут послужить новые технологии. Надо сказать, что на пока единственной первой крупной международной конференции – International Freiberg Conference on IGCC and XtL Technologies, посвященной проблеме газификации угля при сниженном выбросе двуокиси углерода, состоявшейся в немецком Фрайбурге, приняли участие 200 ученых и представителей делового мира из 19 стран мира. На этой конференции ее организатором, Институтом техники энергопереработки и химической инженерии Технического университета Горной академии города Фрайбурга, была представлена концепция электростанции на угле свободной от выбросов двуокиси углерода. И в Германии началось строительство электростанции по производству электроэнергии из бурого угля при полном отсутствии выбросов двуокиси углерода. Проблема бурого угля состоит в том, что он самый крупный загрязнитель окружающей среды выбросами двуокиси углерода на каждый произведенный с его помощью кВт.ч. Поэтому его использование в Германии для нужд электроэнергетики после подписания и ратификации Киотского протокола запрещено. С другой стороны, Германия приняла закон о выходе из ядерной энергетики. Все действующие АЭС будут постепенно отключаться, а новых строить не будут. У каменного угля в Германии незавидное будущее. Субсидирование его добычи планируется прекратить. Альтернативная энергетика не оправдывает возлагавшихся на нее надежд, а «газовая» зависимость от импорта ставит массу в опросов в плане энергобезопасности.

 
    Таким образом, с точки зрения ряда экспертов, спасителем Германии станет бурый уголь, запасы которого, особенно в восточной части Германии, весьма значительны, и их может хватить даже на несколько сотен лет. На сегодня он покрывает 11% всего энергопотребления немецкой экономики. Почти столько же приходится на каменный уголь. К 2020 году бурого угля немецкие ТЭС будут потреблять больше, чем каменного, поскольку дотации на его добычу будут отменены.

    Поэтому перед немецкими инженерами и учеными была поставлена задача повысить кпд электростанций, использующих уголь, и одновременно уменьшить выбросы двуокиси углерода. Есть простой способ уменьшения выбросов CO2, сводящийся к улавливанию его в специальных химических установках до того, как он будет выброшен в атмосферу. В Германии все тепловые электростанции оснащены такими «отмывателями». Этот способ называется Postcombustion, или «после сгорания».

   Сейчас в мире имеются два метода, повышающих уровень сжигания угля в топках электростанций и уменьшающих выброс двуокиси углерода. Это так называемые Oxefuel и Precombusion методики. Какая из методик лучше будет определяться в процессе эксплуатации опытных установок.

   Самым «элегантным» считается метод Precombusion, или «до сгорания». Он сводится к тому, что уголь до подачи в топки превращается в газовую смесь. В обоих методах уголь сначала измельчают, а затем сушат и сжигают. В случае Precombusion уголь превращают в водород. В случае применения метода Oxefuel уголь сжигается в атмосфере кислорода. При этом двуокись углерода отделяется, а затем охлаждается и подавлением подвергается процессу сжижения. Таким образом, из испарительных башен ТЭС выделяется только водяной пар. Правда, встает вопрос, что делать с двуокисью углерода. В мировой практике принято ее закачивать в подземные хранилища. В Норвегии сжиженный CO2, получаемый при добыче природного газа, закачивается под морское дно. В Канаде он поступает в пласты, богатые нефтью, что увеличивает в них давление и повышает выход черного «золота».
   RWE Power является крупнейшим производителем электроэнергии в Германии. Структура компании включает открытые горнорудные разработки, электростанции, вспомогательные объекты, научно-исследовательские
подразделения, учебные центры и административные службы; общая численность персонала превышает 17 тысяч человек. Благодаря наличию крупных (33.000 МВт) генерирующих мощностей компания вносит существенный вклад в энергетический потенциал Группы RWE, объединяющий электростанции, использующие самые различные виды топлива (бурый уголь, каменный уголь, ядерное топливо, газ, возобновляемые источники энергии).
   В Германии проектами тепловых станций на новых методиках занимаются две фирмы. RWE построили  в Эссене в 2008 году свободной от CO2 угольную электростанцию стоимостью в миллиард евро. Цель проекта – разработать новые технологии, с помощью которых можно достичь 90-процентного уровня улавливания (каптажа) двуокиси углерода при сжигании топлива и снизить расходы на каптаж на 50%. Электростанция с системой «отмывки угля» предусматривает три основных новшевства. Это прежде всего комбинация газификации угля с отделением двуокиси углерода и последующей выработкой электроэнергии при помощи газовой или паровой турбины с использованием оставшегося после удаления СО2 водорода. Отделенная из продуктов горения угля двуокись углерода затем сохраняется в специальных хранилищах, создаваемых в горных породах. Конструкция подобных хранилищ специально разрабатывается учеными RWE. Таким образом, покидающие электростанцию выбросы полностью свободны от двуокиси углерода.

   Каждое из запланированных новшеств требует дополнительных исследований. Например, конструкторам приходится создавать новый тип газовой турбины, которая может работать на газе, обогащенном водородом. Важным элементом всего процесса является экономичное производство кислорода, который используется при газификации угля. И здесь немцам приходится разрабатывать собственную технологию, в основе которой – применение керамических высокотемпературных мембран.

RWE планирует построить первую подобную станцию мощностью в 450 МВт к 2014 г. Общий объем инвестиций в ее создание, по всей вероятности, превысит 1 млрд евро.

    В настоящее время партнёры приступили к следующему этапу сотрудничества, который предусматривает разработку решений для демонстрационных и крупномасштабных установок. Предполагается, что первые демонстрационные установки начнут функционировать в 2015 году, а к 2020 г. новая технология улавливания СО2 будет внедрена уже в промышленных масштабах. Она позволит извлекать более 90% диоксида углерода, содержащегося в дымовых газах угольных электростанций – либо для его последующей закачки в подземные хранилища, либо для использования в химическом синтезе (например, при производстве удобрений).
   Затраты компании RWE Power на реализацию данного проекта составят около 9 миллионов евро. Кроме того, Федеральное министерство экономики и технологий Германии инвестировало примерно 4 млн. евро в сооружение «пилотной» установки.

Компания ООО «ЦентрИнвестПроект».

    Компания ООО «ЦентрИнвестПроект» предлагает технологию позволяющую производить из бурого угля синтетический или генераторный газ – смесь СО и Н₂ с теплотворной способностью 1200 Ккал – альтернатива природного газа, мазута и угля в паровых котлах, дизельного топлива в дизель-генераторах, универсальное сырье для производства продуктов органической химии, включая моторные топлива второго поколения.

Технология.

    Технология БиоРЕКС™ представляет идею взвешенного взаимодействия с природой при разработке полезных ископаемых, в частности бурых углей, а также способ объединения нескольких производств в высокоэффективную технологическую линию в полностью безотходном цикле, в соответствии с самыми строгими требованиями природоохранного законодательства – Локальный энергетический комплекс (ЛЭК).
Применяемые уникальные технические решения позволили создать технологическую линию с нулевым выбросом, перерабатывающую широкий перечень материалов. Автономные, модульные, мобильные, в габаритах 6 и 12-ти метрового морского контейнера – установки не требуют подключения к инженерным сетям, сложных подготовительных строительных работ и пуско-наладки.

     Модульность установки позволяет менять потребительские свойства изделия  по желанию заказчика в момент её приобретения и наращивать, либо менять её возможности в процессе эксплуатации.
Её отличие от установок аналогичного назначения в том, что она является полностью конструкторской, а не проектной разработкой. Конструкторские решения позволили существенно уменьшить габариты, массу, и, соответственно понизить стоимость серийной установки.
Комплексы изготавливаются по принципу «полной технологии» как заводское изделие, проходят испытания в цехах производителя, имеют паспорт и инструкцию по эксплуатации и подлежат упрощенному порядку согласования в органах технического надзора.

Конструкция ЛЭК предусматривает трехкратную гарантию бесперебойности работы Комплекса: суточным запасом топлива, дублированием основных агрегатов с возможностью попеременного отключения для профилактики и оборудованием газгольдера или расходным ресивером для хранения резервного топлива опционально.