Создание комплекса по производству среднетемпературного кокса на базе существующего ТЭЦ. Н.Е Айтжанов

Создание комплекса по производству среднетемпературного кокса на базе
существующего ТЭЦ.
Н.Е Айтжанов
ТОО «Казахстанские Коммунальные Системы»
Аннотация. В статье освещаются вопросы внедрения технологии получения
среднетемпературного кокса и синтезгаза из неспекающихся углей. Данная технология
позволит:
- получить конкурентоспособный товар на рынке в виде среднетемпературного кокса,
используемого в металлургическом производстве,
- в процессе утилизации синтезгаза будет произведена замена дорогостоящего топочного
мазута и частичная замена угля для выработки электрической и тепловой энергии, что
позволит ТЭЦ снизить себестоимость производства.
Автор высказывает мнение, что внедрение новых технологий в сфере энергетики, наряду
с последовательной государственной политикой по поддержке энергетического сектора,
позволит решить многие существующие проблемы, такие как энергодефицит,
энергопотребление, тарифная политика, экологическая проблема и многие другие.
Ключевые слова: энергетика, ТЭЦ, уголь, инновационные технологии, кокс
1. Цели и существо проекта
Основной целью проекта является организация импортозамещающего и экспортоориентированного производства среднетемпературного кокса, применяемого при
производстве ферросплавов и иных электротермических производствах и черной
металлургии.
Проект предусматривает производство двух видов продукции: Среднетемпературный
кокс и попутный газ.
Кокс:
Описание продукта. Кокс (от нем. Koks и англ. coke)-твёрдый пористый продукт серого
цвета, получаемый путем коксования каменного угля при температурах 950—1100°С без
доступа воздуха.
Применение. Применяется для выплавки чугуна (доменный кокс) как высококачественное
бездымное топливо, восстановитель железной руды, разрыхлитель шихтовых
материалов. Кокс каменноугольный используют также, как ваграночное топливо в
литейном производстве (литейный кокс), для бытовых целей (бытовой кокс), в
химической и ферросплавной отраслях промышленности (специальные виды кокса).
Дефицит металлургического кокса и, как следствие, рост цен на него. За последние
два года средняя цена кокса разных классов на мировом рынке увеличилась в несколько
раз. Эта тенденция будет нарастать, так как, во-первых, ресурс работы большинства
европейских и российских коксовых батарей близок к исчерпанию, во-вторых,
заканчиваются извлекаемые запасы наиболее ценных марок коксующихся углей, в
третьих, Китай увеличил внутреннее потребление кокса и снижает квоты на экспорт.
Объем импорта кокса составляет 1 млн.тонн в год
Напряженный баланс по данной продукции обусловлен:
 снижением добычи и переработки коксующихся углей в Республике;
 резкое уменьшение поставок кокса из России, вызванное ростом
потребностей;
собственных
 вводом таможенной пошлины на ввозимый кокс с 2002 г.;
 полностью прекращено использование ангарского полукокса, применяемого в РК
до 2000 г.
Попутный газ:
В процессе утилизации синтезгаза предлагается заменить дорогостоящий топочный мазут
и частично уголь для выработки электрической и тепловой энергии, это может позволить
ТЭЦ снизить себестоимость производства.
Рис.1 Проект нетрадиционной диверсификации бизнеса на промпплощадке ТЭЦ
Сектор черная металлургия во всем мире показывает значительный рост производства.
Основной поставщик и потребитель кокса в мире - Китай - сокращает поставки кокса на
мировой рынок в силу бурного развития собственной промышленности.
Во многих регионах, в т.ч. в России, заканчиваются извлекаемые запасы наиболее ценных
марок коксующихся углей. Коксующийся уголь растет в цене даже значительнее чем
нефть. Так несколько лет назад стоимость коксующегося угля была около 100 USD/тонн на
сегодняшний день – уже за 250 USD/тонн и выше.
Потребители. Потребителей продуктов, получаемых по технологии проекта при
комплексной переработке угля, можно разделить на несколько групп:
Первая группа – потребители, настроенные на замену используемого топлива на
среднетемпературный кокс, имеющий высокую реакционную способность и большое
удельное электросопротивление, что обеспечит им повышение качества выпускаемой
продукции. Это электротермические производства и черная металлургия.
Вторая группа – потребители, использующие среднетемпературный кокс
существующих условиях дефицита и дороговизны каменноугольного кокса
высококачественных каменных углей.
в
и
Третья группа - потребители, которым необходимо экологически безопасное и
недорогое производство тепловой и электрической энергии из недорогого и доступного
сырья:
- предприятия, генерирующие тепловую и электрическую энергию, ТЭЦ и т.п.;
Продукты получаемые по технологии имеют значительный экспортный потенциал. Всего,
только по странам СНГ рынок среднетемпературного кокса оценивается более 5 млн т в
год, при этом характер спроса на продукцию не зависит от сезона и является
равномерным в течение года.
2. Маркетинговая стратегия
Стратегическая цель проекта: Основной целью проекта является организация
импортозамещающего и экспортоориентированного производства среднетемпературного
кокса, применяемого при производстве ферросплавов и иных электротермических
производствах и черной металлургии.
Географический аспект стратегии проекта: Карагандинский регион, близграничные
районы Российской Федерации.
Маркетинговая стратегия: Лидерство по издержкам. Применение попутного горючего газа
для сжигания в паровых и водогрейных котельных и для других технологических нужд
ТЭЦ, наряду с решением экологических задач по снижению выбросов, позволит
значительно снизить себестоимость среднетемпературного кокса, обеспечивая
конкурентоспособность по цене и качеству.
По одной из задач по программе Clean Coal ("Чистый уголь") в данный момент не создано
ни одной опытно-промышленной установки, кроме технологии получения кокса.
Предлагаемый процесс – технологическая революция в использовании угля. В мировой
практике нет аналогов, обеспечивающих низкую (на порядки) эмиссию вредных веществ в
пределах самого технологического цикла.
Описание технологии
Технология получения среднетемпературного кокса из неспекающихся углей, полностью
лишена основных недостатков аллотермических технологий и позволяет получать
качественные угольные продукты с минимальным ущербом для окружающей среды.
В технологии использован качественно иной принцип нагрева угля – автотермический, т.е.
без внешнего теплоносителя.
Технология производства выглядит следующим образом:
Слой угля в аппарате шахтного типа зажигается сверху, а снизу подается воздух. Фронт
горения смещается сверху вниз навстречу дутью. Температура во фронте горения ~ 900˚C.
За фронтом горения остается углеродсодержащий остаток – среднетемпературный кокс
(спецкокс). На выходе из аппарата мы имеем горючий газ, содержащий СО, H2, CH4 и
балластные газы – N2 и водяной пар. Газ не содержит смолы, бензопирена и токсичных
веществ.
Инвестиции.
При вложении инвестиций в данную технологию в размере 27,5 млн. долларов США,
проект окупается за 3 года, без учета строительства.
Показатели эффективности проекта:
Column1
капитальные вложения
WACC
IRR
NPV
ед.изм.
2012
тыс.тенге -4 065 828
%
0.09
%
35,82
тыс.тенге
9 024