A hazai szénvagyon hasznosításának új lehetőségei
A tiszta széntechnológiák irányai Energetika Vegyipar (Kalmár I. 2017) Olajválság alapkutatás Beruházások kezdete Kína állami döntés és jelenlegi világpiaci trendje Szén alapú szintézis gáz termelés (Kalmár I. 2017)
Az energetikai felhasználás korszerű eljárásai Hatásfok növekedés = fajlagos CO2 kibocsátás csökkenés (Derekas B. in MFGI Jelentés 2012) Kombinált ciklusú erőművek IGCC CO2-lev.-al (C átal. CO2-vé + CO2-mosó elégetés előtt) Levegő O2 Levegőbontás N2 Elgázosítás CO H2 CO-mód. CO2 H2 CO2-mosó Szén H2 Levegő IGCC Integrated Gasification Combined Cycle, gáz- és gőzturbinás erőmű integrált szénelgázosítással CO2 GuD N2, H2O (Valaska J. 2009)
A vegyipari felhasználás eljárásai 1 Cseppfolyósítás 70-es évektől két fázisú, oldószeres Headwaters katalitikaus kétlépcsős technológia (Shenhua 2002) (Kalmár I. 2017) Mikrokatalizátoros cseppfolyósítás (MCL) Exxon Mobile C2XX (Sinopec ) (Kalmár I. 2017)
A vegyipari felhasználás eljárásai 2 Elgázosítás Reaktor (gáztisztítás, hidrogénforrás, CO2 kezelés) Alapanyag (hidrogéntartalom, korrózió mértéke) Vegyipar (szénminőség) Nyersgáz kezelés Energetika National Energy Technology Laboratory - NETL
A vegyipari felhasználás eljárásai 2 Elgázosítás (külföldi befektetők Kínában) Állóágy 6-50 mm Örvényágy 6-10 mm Szállóporos - zagy <100 mm Air Liquide (Lurgi) Environtherm GmbH (BGL) KBR (TRIG) SES (U-Gas) General Electric Shell Siemens (Texaco) Inner Mongolia Ordos Heilongjiang Yichun (2004 & 2005) Heilongjiang Daqing Jilin Jilin Inner Mongolia Baotou Beijing Ningxia Yinchuan (1988 & 1995) Inner Mongolia Ordos (Design) Xinjiang Urumqi Liaoning Dalian Shandong Linzi Shandong Tengxian Shandong Zoucheng Shaanxi Shenmu Shandong Dongying (2010 &2012) Shaanxi Xianyang Shaanxi Weinan (2009&2012) Shaanxi Yulin (2008&2012) Guangdong Dongguan Shanghai Wujing (I&II&III) Shaanxi Xi an Guizhou Tongzi Jiangsu Nanjing (2002 & 2007) Anhui Hefei Zhejiang Ningbo Jiangsu Jinling Forrás: US Department of Energy, NETL 2013
A vegyipari felhasználás eljárásai 2 Elgázosítás (kínai fejlesztések) Projektek száma 0 5 10 15 20 25 30 35 GE ECUST SHELL MCSG (NWRICI) HTL AFB LURGI SIEMENS TPRI Tsinghua (2nd Tsinghua (1st BGL TRIG (KBR) U-GAS WHG Örvényágy Szállóporos - zagy 6-10 mm <100 mm ICC-CAS (AFB) Heilongjiang Harbin Kapacitás (t/nap) 0 ECUST GE SHELL HTL TPRI SIEMENS Tsinghua BGL Tsinghua U-GAS AFB WHG MCSG LURGI TRIG (KBR) 10000 20000 30000 40000 50000 60000 Inner Mongolia Huolin Gol Inner Mongolia Yitai Inner Mongolia Ordos Tianjin Xinjiang Manas Heilongjiang Baoqing Shanxi Changzhi (2 Projects) Shangdong Tai an Shanxi Taiyuan Shangdong Liaocheng Shanxi Lucheng Shanxi Tianxi Shanxi Linyi Yunnan Wenshan Shaanxi Yulin Henan Pingdingshan Anhui Fuyang (I & II ) & 1 construction Sichuan Chengdu Henan Kaifeng (I & II ) Henan Zhumadian Henan Puyang Henan Xinxiang Forrás: US Department of Energy, NETL 2013
A vegyipari felhasználás eljárásai 2 Elgázosítás (termékstruktúra) 70000 60000 50000 40000 30000 20000 Ammoni 2010 2011 IGCC Butanol 2009 Electricity Acetic Methan Ammoni Polypro Methan Methan Hydrogen Ammoni SNG CTL Ammonia Methanol 0 Ammoni 10000 140000 120000 Metanol 100000 Ammónia 80000 60000 40000 20000 0 1983 1985 1993 1996 1998 2000 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2012 Forrás: US Department of Energy, NETL 2013
A vegyipari felhasználás korszerű eljárásai 2 Elgázosítás Állóágy (Lurgi) Örvényágy (Winkler) 6-10 mm 6-50 mm Szállóporos (K-T) <100 mm (Magyarországi vizsgálatok 1977 1989, 1991, 2014, 2016) AÁSZ, Lurgi BI, Ormosszén Torony AÁSZ NEDO AÁSZ, Krupp Torony Torony Lurgi (Most) Shell BI, AÁSZ BI Krupp AÁSZ, IGI Lurgi AÁSZ, Krupp Krupp, Shell BI = Brennstoff Institute Freiberg, AÁSZ = Angol Állami Szénbányák, IGI = Tüzelőanyag Intézet Moszkva
Megtérülés szempontjából kritikus kérdések 1. Kapacitás (min. 3 5 mt/év szénfelhasználás) 2. Szénár (390 970 Ft/GJ) 3. Szénminőség, szénelőkészítés ára (többnyire nem vizsgált) 1. Eljárástechnikai alapvizsgálatok 2. Laboratóriumi kísérletek 4. H forrás 1. CO konverzió (CO+H2O CO2+H2; katalizátor v. >800 C) 2. Vízbontás ( olcsó villamos áram ) 3. Földgáz (pl. USA) 4. Hulladék biomassza ( kombinált elgázosítás - Németország) 5. Gáztisztítás (Rectisol vs. meleg gáztisztítás) 6. CO2 politika 7. Hozzáadott értéknövelők (kritikus elemek, meddőhasznosítás)
A hazai mélyművelési lehetőségek projekt azonosítás
A hazai mélyművelési lehetőségek projekt azonosítás
A hazai mélyművelési lehetőségek projekt azonosítás 3500 50 45 Termelés volumene (Mt) 40 Fúrási kutatás értéke (Mrd Ft) olajválság csúcstermelés 3000 2000 25 1500 20 15 1000 10 500 5 2006 2001 1996 1991 1986 1981 1976 1971 1966 1961 1956 1951 1946 1941 1936 1931 1926 1921 1916 1911 1906 1901 1896 1891 1886 1881 1876 1871 1866 0 1861 0 1856 Mt 30 Mrd Ft 2500 35
A hazai mélyművelési lehetőségek
Dubicsány projektstátuszának fejlesztési lépései Teleptalp térkép a bányatervezéshez Optimális technológiák hozzáadott érték növelők NEDO azonosítása Jelenlegi/jövőbeni tevékenység Bányaterv és előzetes költségbecslés Archív adatok alapján Készletszámítási tömbök térinformatikai feldolgozása (vastagság, fűtőérték, hamutartalom, kéntartalom, nedvességtartalom)
Sajómercse II. projektstátuszának fejlesztési lépései Archív adatok alapján Adatbázis építés Rétegtani modell Szerkezeti modell, készletszámítás Optimális technológiák hozzáadott érték növelők NEDO azonosítása Jelenlegi/jövőbeni tevékenység Bányaterv és előzetes költségbecslés
Mizserfa II. projektstátuszának fejlesztési lépései Archív adatok alapján 3D modell építése Teleptalp térképek a bányatervezéshez Optimális technológia hozzáadott érték növelők azonosítása Jelenlegi/jövőbeni tevékenység Bányaterv és előzetes költségbecslés
Csolnok-Új-Borókás projektstátuszának fejlesztési lépései Archív adatok alapján Készletszámítási tömbök térinformatikai feldolgozása Teleptalp térkép a bányatervezéshez Optimális technológiák hozzáadott érték növelők azonosítása Jelenlegi/jövőbeni tevékenység Bányaterv és előzetes költségbecslés
Máza-Dél projektstátuszának fejlesztési lépései Szinttérképek Teleptérképek Archív adatok alapján MEO térképek Szerkezeti modell Előzetes bányaterv Jelenlegi/jövőbeni tevékenység 3D modellezés Startbánya tervezése előzetes költségbecslés Optimális technológiák Startbánya célzott földtani kutatása (3D szeizmika, mélyfúrások) hozzáadott érték növelők azonosítása
A mélyművelésű szénbányászat ágazati potenciálja Előz é yek: MCL Projekt Twin-IHI vagyon kapacitás élettartam Mt kt/év 1440 34 50.04 4.20 230 18 49.90 1540 37 46.60 1200 38 37.60 1008 37 134.10 3748 37 611 27 16.70 Máza-Dél (-300 m ig) Új-Borókás (Dorogi-medence) Dubicsány Tardona-Kelet Sajómercse II Borsod összesen Mizserfa II (Nógrádi-medence) Forrás: Higman Consulting GmbH Lehetséges projektméretek Régió Borsod (barnakőszén) Baranya (feketekőszén) Kísérleti üzem kt/év Nagyberuházás kt/év 100 200 3600 10 50 Forrás: NETL 2013 (12 000 t/nap) 1200 (4000 t/nap) (Mai tárgyalási alap rendszerint 10 15 et/nap)
Mit kell tenni, s min kell kezdeni? /Széchenyi/ 1. Jelenlegi kutatási projekt várható eredményei a 1. Bányatervek véglegesítése (kapacitás, élettartam, létszám, önköltség) 2. Szénminőségi adatok (technológiai szempontból) 3. Piaci szereplők azonosítása (tanulmányok előzetes árajánlatai) (pl. NEDO - Japán, Shenhua - Kína, Sinopec - Kína) 4. Hozzáadott értéknövelők alapkutatási adatai (kritikus elem, meddőhasznosítás) 5. Témakövetés módszertani és szervezeti kereteinek kialakítása 1. Bányászati technológiák fejlődése 2. Feldolgozási technológiák fejlődése 2. Projektszereplők azonosításához szükséges a(z) 1. Állami érdekek meghatározása 1. állami kutatások eredményeinek értékbecslése 2. gazdaságélénkítő hatások kimutatása (állami bevételek, munkahelyek, beszállítók) 3. regionális fejlesztések hatásai 2. Vállalkozói érdekek azonosítása (projekt generátorok, projektgazdák) 3. Érdekelt egyetemi akadémiai kutatóhelyek azonosítása (feladatmegosztás) 4. Kapcsolatok kialakítása (külföldi konzultáns intézmények, személyek) 3. Megvalósíthatósági tanulmányok megrendeléséhez szükséges a 1. Célirányosan felhasználható pénzügyi források megteremtése 2. Hazai szempontok számbavétele (szénminőség, kapacitás, termékstruktúra, CO2, H2) 3. Felkészülés az eredmények hatékony értékelésére, adaptációjára
A sikeres hazai adaptációhoz vizsgálni kell 1. Perspektivikus szénfeldolgozási technológiák 1. Kisnyomású cirkofluid, metanol, 3600 t/év (NEDO újrakeresése) 2. Direkt hidrogénezés mikrokatalizátoros (MCL) technológia (Sinopec) 3. Direkt hidrogénezés oldószeres (Shenhua) 4. Szállóporos elgázosítási technológiák (CECO) 2. Kiegészítő technológiák (eljáráson belül) 1. Szénelőkészítés optimalizálása 1. Szemcseméret: őrlés vs. technológia választás 2. Hamutartalom: száraz vs. nedves elválasztás vs. technológia választás 2. CO konverzió kiváltása a H2 termelésben 1. H2 előállítása földgázból (~USA) 2. H2 előállítása vízbontással (völgyáramok, megújuló csúcsok befogása) 3. H2 nyerése hulladékkal való együttes feldolgozással 4. Vegyipari eredetű H2 átvétele 3. CO2 kezelés - újrahasznosítás 1. Kvóta megfizetése 2. Felszínalatti betárolás 3. Beépítés vegyipari ill. építőipari termékekbe 4. Felhasználás a szintézisgáz gyártásban 5. Mikrobiológiai megkötés 4. Gáztisztítás (Rectisol /-60 C/ kiváltása meleg gáztisztítási eljárásokkal)
A sikeres hazai adaptációhoz vizsgálni kell 3. Végtermék és értékesítés 1. Szénhidrogén szintézis - motorhajtóanyag 2. Tisztított szintézisgáz 3. Metanol szintézis Metanol gazdaság (integrált hasznosítás) 4. Energiatermelés 4. Hozzáadott értéknövelők (eljáráson kívül) 1. Kritikus elemek jelenléte 2. Keletkező meddő mezőgazdasági felhasználása 3. Keletkező meddő építőipari felhasználása
KÖSZÖNJÜK A FIGYELMET