Топливо из угля

Газификация твердых топлив

В России газификация твердых топлив получила боль­шое развитие в годы довоенных пятилеток, когда решались задачи газоснабжения промышленности и максимального использования местных видов топлива. В этот период над проблемой работали многие научно-исследовательские, проектные и монтажные орга­низации, было налажено производство газогенераторов. Была ос­воена газификация подмосковных, челябинских и богословских бурых углей, антрацитов, западносибирских каменных углей, тор­фа, горючих сланцев и других видов твердого топлива. Много спо­собствовали этому работы В. Е. Грум-Гржимайло [1], Д. Б. Гинз­бурга [2], Н. Н. Доброхотова [3], В. П. Федорова, И. И. Рябцева [4], Н. В. Шишакова [5].

На построенных газогенераторных станциях путем газифика­ции топлив на паро-воздушном дутье в основном получали отопи­тельные газы для плавильных и нагревательных печей разных отраслей промышленности. Наряду с этим для химического ис­пользования (преимущественно для синтеза аммиака и метанола) на крупнейших химических комбинатах Советского Союза из кокса и антрацита в больших количествах получали водяной газ и водород.

В послевоенный период, кроме увеличения числа газогенера­торных станций для местного газоснабжения промышленных пред­приятий, в СССР были построены крупные заводы по производству газов, имеющих высокую теплоту сгорания и пригодных для даль­него транспортирования и городского газоснабжения. Эти заводы, как и установки с псевдоожиженным слоем при атмосферном дав­лении для получения синтез-газа, были сооружены по советским проектам с использованием отечественного оборудования.

Была полностью освоена технология получения газа, имеющего высокую теплоту сгорания, путем газификации подмосковных уг­лей на паро-кислородном дутье при 2 МПа. Процесс включал 5 основных операций: подготовку топлива; получение газа, его ох­лаждение и очистку от пыли и смолы; очистку газа от сероводоро­да и диоксида углерода моноэтаноламином и осушку диэтиленгликолем; получение серной кислоты из кислотных газов путем совместной конденсации триоксида серы и водяных паров; очистку сточных вод бутилацетатом с последующей биологической доочисткой. Хорошие эксплуатационные показатели были достигнуты в га­зогенераторах с псевдоожиженным слоем * при газификации мел­козернистых (до 10 мм) ангренских бурых углей и получении газа, используемого для синтеза аммиака.

Большим достижением советской науки и техники явилось прак­тическое осуществление (впервые в мире) подземной газификации на основе бесшахтного выгазовывания угольных пластов. Продолжительное время стабильно работают промышленные станции подземной газификации углей (Подмосковная, Ангренская, Южно-Абинская). Нельзя не отметить серьезные успехи в освоении га­зогенераторов на твердом топливе, достигнутые в транспортной энергетике, что имело большое значение во время Великой Оте­чественной войны в условиях недостатка жидкого топлива и необ­ходимости использовать местные виды твердого топлива. Были созданы и успешно эксплуатировались газогенераторные тракторы, автомобили и электростанции небольшой мощности.

К 1958 г. на газогенераторных станциях Советского Союза вы­рабатывали в год примерно 35 млрд. м3 отопительных и техноло­гических газов из разных видов твердого топлива. В эксплуатации находилось свыше 350 газогенераторных станций, на которых было установлено до 2500 газогенераторов различных размеров и кон­струкций. Примерно после 1960 г., в связи с бурным развитием добычи природных газов, роль производства синтетических газов из твердых топлив по экономическим соображениям была сведена к минимуму. По мере сооружения магистральных газопроводов и подключения к ним промышленных предприятий, производство га­за из углей прекращали, а существовавшие газогенераторные стан­ции демонтировали. Проектирование и изготовление новых газо­генераторов было полностью прекращено.

В настоящее время в Советском Союзе на промышленных пред­приятиях остались в эксплуатации лишь единичные газогенератор­ные установки, а заводы по выработке трубопроводного газа ре­конструированы в предприятия другого профиля. Продолжают работать существующие станции подземной газификации углей, однако и в этом направлении новое строительство также прекра­щено.

Снижение масштабов производства синтетических газообразных топлив из твердого топлива и замена их природными газами явились закономерным следствием экономических преимуществ добычи и использования природных газов в те годы по сравнению с газами из твердых топлив. Однако значение газификации твер­дых топлив как прогрессивного направления топливоиспользования вновь возрастает в настоящее время, когда на очередь встали задачи расширения областей применения твердого топлива.

Особый интерес в связи с этим представляет получение синтез-газа, водорода и газов-восстановителей, так как их производство из природного газа или нефти требует больших затрат, сопоста­вимых с затратами на газификацию твердых топлив, где эти газы получаются при основном процессе газообразования.

Немаловажное значение имеет газификация как метод полу­чения чистого топлива из сернистых, многозольных и влажных твердых топлив. Поэтому интересно рассмотреть основные резуль­таты многих научно-исследовательских и опытно-промышленных работ, проведенных в нашей стране в довоенный, военный и послевоенный периоды. Эти работы развивались по нескольким на­правлениям, способствуя техническому прогрессу в области произ­водства синтетического газообразного топлива.

 

----------

* Разработаны    Государственным    институтом    азотной    промышленности (ГИАП).