Топливо из угля

Калькуляция затрат на синтез-газ

Предварительная калькуляция затрат на синтез-газ как проме­жуточный продукт позволяет сравнивать затраты на производство и экономически оценивать различные способы газификации и при­менение разнообразного сырья. Однако при этом имеются различ­ные затруднения, что усложняет расчеты и делает их неточными.

По этой причине предлагается объединять, по крайней мере, газификацию и подготовку или очистку газа, причем за основу оценки синтез-газа целесообразно принять содержание в нем оксида углерода и водорода. Для более точного суждения следует классифицировать синтез-газ по типам в зависимости от последу­ющих синтезов: для синтеза аммиака, для оксосинтеза, синтеза метанола и т. д., так как при этом показатели синтез-газа будут иметь большое значение (отношение СО : Н2, степень чистоты, тре­буемое давление). В случае предварительной калькуляции приме­нительно к объединенной установке, точность абсолютных данных все же сохранится.

В качестве примера для одного из способов газификации угля в табл. 63 приведена предварительная калькуляция получения синтез-газа, обогащенного водородом, с соотношением Н2 : СО = 2,05 : 1 (оно необходимо, например, для некоторых вариантов синтеза Фишера — Тропша или синтеза метанола). В основе лежит газификация пылевидного угля по способу KoppersTotzek. Производи­тельность очень большой установил должна соответствовать последующей пере­работке газа  синтезом  Фишера — Тропша  годовой   мощностью   1,5  млн.  т первичных продуктов С3 и выше. Установка по переработке угля включает газо­генератор с котлом-утилизатором, установку разделения воздуха для получения кислорода, компрессор синтез-газа на 3 МПа, стадию подготовки газа с отмывкой по способу Rectisol, установку конверсии СО, различные газгольдеры, си­стемы распределения энергии и производства пара, соединительные трубопро­воды, стадию обработки шлама и золы, факельное хозяйство, общее снабжение охлаждающей водой, подготовку воды для питания котлов и установку с пе­чами Клауса.

Таблица 63.   Предварительная калькуляция производства синтез-газа газификацией угольной пыли (ФРГ, 1975 г.) на установках производительностью 1,35-106 мЗ сырого газа в час (1,17 -106 мЗ смеси СО + Н2 в час; отношение Н2 : СО = 2,05 : 1)

При газификации каменноугольной пыли общие капиталовложения 1120 млн. марок ФРГ (120 марок на 1000 м смеси СО + Н2 в год,- из них капиталовложения в установку 970 млн. марок (104 марки на 1000 м смеси СО + Н2 в год), а оборотные средства 150 млн. марок 16 марок на 1000 м3   смеси СО + Н2 в год).

При газификации буроугольной пыли соответственно: (180 млн. марок (126 марок в год), 1030 млн. марок (ПО марок в год) и 150 млн. марок (16  марок в год)

Статьи затрат

Газификация каменноугольной пыли   QH=29330 кДж/кг

Газификация буроугольной пыли (QH = 8388 кДж'кг)

расход на 1000 м3 смеси СО + Н2

сумма, марки ФРГ

расход на 1000 м смесн СО + Н2

сумма, марки ФРГ

Каменный уголь (145 ма­рок за 1 т)

0,847 т (21,8-106 кДж)

123

Бурый   уголь  (17  марок за 1 т)

 

              

3,1 т (26.106 кДж)

53

Вспомогательные  мате­риалы

 

1

 

1

Вода для процесса (1 мар­ка за 1 м3)

2,7 м3

3

2,8 м3

3

Зарплата производствен­ного персонала

32 чел. в смену по 40 тыс. марок на 1 чел. в год

1

36 чел. в смену по 40 тыс. марок на 1 чел. в год

1

Зарплата управленческо­го персонала  и общеза­водские   расходы   (100% зарплаты производствен­ного персонала)

 

1

 

1

Отчисления

 

 

 

 

от   капиталовложе­ний

25

26

в установку (24%) от  оборотных   сред­ств (16%)

 

3

 

3

Затраты на производство

157

88

 

Производство и очистка синтез-газа и получение кислорода объединены в одну систему. Для большинства компрессоров в качестве двигателей предусмо­трены паровые турбины, использующие отработанный водяной пар от производ­ства газа, поэтому требуется относительно небольшое количество дополнитель­ной электроэнергии (производство ее также включено в установку). При объединении с установкой Фишера — Тропша имелась бы дополнительная воз­можность располагать значительным производством отработанного водяного пара, поэтому фактически пришлось бы рассматривать другие выкладки по энерго­системе.

Сырой газ содержит 86,8% (об.) СО + Н2, а очищенный синтез-газ имеет следующий состав (% об.):

СО2

1,0

СО

32,0

Н2

65,7

N2 + Ar

1,2

СН4

0,1

При низшей теплоте сгорания очищенного газа Qн = 1114,5 кДж/м3 к. п. д. (с учетом всех технологических и вспомогательных установок и получения сжа­того и очищенного газа) при газификации каменных углей составляет 45%, а при газификации бурых 43%. К. п. д. непосредственно газификации значительно больше.

В случае газификации каменного угля затраты на производ­ство на 75% определяются стоимостью угля; остальное прихо­дится преимущественно на долю платежей по нетоварным опе­рациям. При использовании бурого угля сырьевая составляющая себестоимости из-за низкой стоимости этого угля снижается до 60%.

Большая производительность установки благоприятствует снижению капиталовложений и расходов на рабочую силу, по­этому затраты на производство 1 м3 смеси СО + Н2 при ее выра­ботке из каменного угля составляют 15,7 пфеннигов ФРГ, а из бурого угля они меньше — 9 пфеннигов — и ненамного отличают­ся от затрат на производство синтез-газа, который получали бы на основе нефтехимического сырья. Однако следует ожидать, что при выработке только 100 тыс. м3 сырого газа в час затраты на производство 1 м3 смеси СО + Н2 на основе каменного угля воз­растут до 20 пфеннигов.