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地下煤气化项目
   文章来源:北达基金   更新时间:0000-00-00 00:00:00    分享到:
 

北达基金引进澳大利亚碳能源公司地下煤气化项目

本项目已同山西省普大煤业集团有限公司签订合作协议,共同开发深层煤炭资源,推进传统煤炭产业的转变。合作项目将依托北京大学世界新能源战略研究中心北京大学工学院和澳大利亚碳能源公司的智力、技术支持和资源优势,利用引进的先进地下煤气化技术、煤层气(煤矿瓦斯)提浓和发电等方面的技术对煤炭进行合理、充分的开发,提高煤炭开采利用率、增加效益产出。产品包括:地下煤气化低污染发电、制天然气、制甲醇等。

地下煤气化技术将在中国能源的可持续利用中扮演重要的角色,项目的建成可以促进资源型省份从煤炭输出大省向电力输出大省的顺利转型,对于中国减轻燃煤造成的环境污染、降低中国对进口石油的依赖均有着重大意义。

项目技术特点及优势

地下煤气化技术是将处于地下煤炭进行有控制的燃烧,通过对煤的热作用及化学作用产生可燃气体,综合开发清洁能源与生产化工原料的新技术。其实质是仅仅提取煤中的含能组分,将灰渣等污染物留在井下。

该技术主要是通过三个井完成一个生产单元的构架(如下图)。其中注入井和生产井又包含一段水平井部分,两个水平井之间的煤炭将被气化产生可燃气体。两个水平井之间的距离为30米,长度为1-1.5公里,水平井贯通于煤层的低端,预计可实现5米厚煤层的燃烧。

碳能源公司的地下煤气化核心技术“keyseam”包括三个方面。第一,场地选择,包括其水文、地质和气化预测模型,都经过了现场的工程验证;第二,气体质量,包括直接钻井技术、反应器设计和可控注入点回撤技术(CRIP)专有技术,已经过12个月的连续初期验证;第三,环境控制,通过4年的现场检测和地下水静压有效气化运行,作业现场环境保护得非常好。

1碳能源公司地下煤气化示意图

在现有的三个生产单元示范运行的基础之上,碳能源公司具备了一定的规模生产的设计能力,可以进行年生产期为5-10年,年产3300万立方煤制天然气项目的反应器设计。同时具有多个多反应器复制间距设计,不同地质环境的适应性设计的能力。

理想的地下煤气化资源应符合以下几个条件。煤层深度大于200米;煤层上部被非渗透层覆盖;煤层附近地下水静压大于150米;煤层厚度大于5米,最少的断层分布。

碳能源公司的自有核心技术“keyseam”具有以下几个优势:

l   资源利用高效化,其相同煤田获得的能源是煤层气的20倍;

l   地表破坏最小化,通过煤层钻井开采替代常规机械采掘;

l   保护地下水品质,气化过程控制在地下水静压之下,不抽取地下水到地表,维持周围地下水压力确保气化工程污染物和合成气通过产品井到地表;

l  岩石和灰分留于地下;

l  降低CO2排放,通过IGCC比常规燃煤电站降低排放10-20%,降低捕集成本;

l  无压裂过程和产物。

从碳能源最新公布的技术经济评价数据来看,其地下煤气化制管道天然气的成本优势明显。基于澳大利亚的地下煤气化制管道天然气项目,考虑项目建设和投产运行成本,以年产3亿和10亿标准立方的天然气项目作为分析样本,其产品天然气成本在0.67-0.89 元人民币/立方(不含税)。考虑在中国的原材料、人力成本,该成本很可能只有在澳大利亚的50%,即0.35-0.45 元人民币/立方(不含税)。