Газифікація бурого вугілля — джерело енергозабезпечення

Нині у зв’язку з труднощами в забезпеченні України нафтою і газом виявляється інтерес до використання нетрадиційних джерел енергії — вітру, сонця, біогазу. Проте докорінно розв’язати проблему енергетичного забезпечення країни можна шляхом газифікації вугілля.

Україна має достатні запаси вугілля на довгострокову перспективу, у тому числі бурого. Фахівці вважають, що сумарні запаси бурого вугілля і сланців становлять близько 8 млрд. тонн, достовірні запаси бурого вугілля — 2 млрд. тонн, з яких понад 1 млрд. тонн можна видобувати безпечним і дешевим відкритим способом. Основні родовища бурого вугілля зосереджені в Кіровоградській, Дніпропетровській і Харківській областях.

Існуюча практика використання бурого вугілля в Україні нераціональна, тому що передбачає пряме спалювання його на теплових електростанціях, що погіршує екологію, пов’язане з викидами в атмосферу пилу, діоксиду вуглецю і сірки.

У світовій практиці буре вугілля переробляють за новими ефективними технологіями з одержанням пальних газів, рідкого палива, добрив та інших продуктів для різних галузей промисловості і сільського господарства.

Найповніше сировинний ресурс вугілля можна використати при його комплексній переробці. При цьому у вуглехімічній промисловості одержують понад 170 найменувань хімічних продуктів. Важливою ланкою в комплексній переробці вугілля є газифікація.

Газифікація вугілля широко застосовувалася в промисловості аж до 50-х років минулого століття. Тільки в СРСР експлуатувалося понад 350 газогенераторних станцій, на яких було встановлено близько 2500 газогенераторів, що працюють на різних видах твердого палива. Потім газифікація втратила своє значення внаслідок бурхливого розвитку нафтової і газової промисловості і на сьогодні виявилася малопридатною у зв’язку з низькою ефективністю і неекономічністю. Існуючі старі технології газифікації не відповідають сучасним вимогам і не є перспективними для широкого впровадження.

Інтерес до газифікації вугілля періодично зростає у зв’язку з економічними кризами. Європейський Союз прийняв рішення про будівництво 12 експериментальних заводів, на яких тестуватимуть нові технології переробки вугілля («Дзеркало тижня», №15 від 21 квітня 2007 р.).

Вибір напрямку комплексної переробки бурого вугілля в Україні запропонований рядом науково-дослідних інститутів. Найперспективнішою є технологія його комплексної переробки, розроблена Донецьким державним технічним університетом із використанням процесів напівкоксування, переробки смоли, виробництва адсорбентів і газифікації напівкоксу.

АТ «Науково-технологічний інститут транскрипції, трансляції і реплікації» поліпшено схему комплексної переробки бурого вугілля шляхом зміни маршрутної технології руху напівкоксового газу і застосування перспективних процесів газифікації вугілля.

Перспективними процесами газифікації бурого вугілля є технології шарової, потокової газифікації з використанням низькотемпературної плазми, які запатентовані в Україні. Газифікація вугілля з використанням плазмових технологій дає змогу збільшити продуктивність реактора (газогенератора), регулювати температуру процесу і тим самим регулювати склад синтез-газу, який можна використовувати для потреб промисловості як енергетичний газ для виробництва електроенергії і технологічних газів, що переробляються як хімічна сировина.

При газифікації вугілля з використанням плазмових технологій у синтез-газі вміст діоксиду вуглецю значно нижчий, а пальної складової — вищий, ніж у звичайних процесах газифікації, що сприятливо позначається на навколишньому середовищі і важливе для виконання вимог Кіотського протоколу.

Висока селективність газифікації з використанням плазмових технологій визначає можливість переробки різних видів сировини, у тому числі бурого вугілля. В Японії, наприклад, використовується газифікація із застосуванням плазмових технологій для переробки побутових і промислових відходів, що забезпечує виробництво синтез-газу для опалення міст, створення будівельних матеріалів, одержання металів. І при цьому це практично безвідхідна технологія.

Для великомасштабного промислового виробництва доцільно використовувати газифікацію в потоці пилоподібного буровугільного палива із застосуванням низькотемпературної плазми. Це забезпечує одержання синтез-газу, матеріалів для будівельної індустрії, а також заліза, за складом близького до ливарного чавуну і призначеного для чавуноливарного виробництва.

Заслуговує на увагу досвід ПАР. Коли світове співтовариство оголосило ембарго на поставку в цю країну нафти і нафтопродуктів, там розв’язали проблему енергозабезпечення шляхом газифікації вугілля, отримавши енергетичний газ, моторне паливо, і тим самим врятували економіку від колапсу.

Україна, маючи значний науковий, виробничий потенціал та залучивши іноземних фахівців та інвесторів, має реальну можливість вирішити паливно-енергетичну проблему шляхом газифікації бурого вугілля, що дасть можливість вивести країну з розряду енергодефіцитних.