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