Технополис завтра
Самое важное. Самое полезное. Самое интересное...
Новости Мир

Технологии XIX века в XXI: Китай готовится газифицировать уголь, раз сланцевой революции не вышло

Источник: "ОДНАКО"
28.01.2014

Пару лет назад Китай обещал собственную «сланцевую революцию». К 2015 году КНР запланировала получать ежегодно 6,5 млрд кубометров сланцевого газа, к 2020 году — 100 млрд. По итогам прошлого года оказалось всего 200 млн кубометров. Столкнувшись здесь с очевидными проблемами, Пекин на днях анонсировал новые грандиозные планы (50 млрд кубометров к 2020 году), на этот раз, сделав ставку на получение газа из угля.

Речь идет не о метане угольных пластов, а о химической реакции — непосредственной конверсии угля в газообразное топливо. Полученный таким образом газ (т.н. синтез-газ): это смесь оксида углерода (II), водорода и других газов. Простейшая схема процесса: C+H2O = CO + H2, на деле же и реакция более сложная, и продуктов получается больше. Технология эта не новая, а скорее «доисторическая» — такой газ использовался для освещения еще в начале XIX века.

Важно отметить, что получаемый с помощью химической реакции из угля газ не эквивалентен природному газу (т.е. метану, CH4), а теплотворная способность его в среднем в два раза ниже, чем у метана. Напомним для сравнения, что «сланцевый газ» по химическому составу практически идентичен природному (и, соответственно, имеет такую же теплотворную способность). Между «природным» и «сланцевым» газами, разница лишь в способе добычи и типе месторождения.

Но вернемся к газообразному топливу, получаемому из угля. Когда Китай говорит о плане к 2020 году в 50 млрд кубометров газообразного топлива из угля (выглядит неплохой добавкой, например в сравнении с запланированным российским контрактом в 38 млрд кубометров), эти 50 млрд нужно разделить на два, т.е. получаем всего 25 млрд в пересчете на теплотворную способность традиционного газа.

Если верить официальным данным, то экономика процесса получается приличная. Себестоимость - 6,5-8 долл. за млн БТЕ (обращаем внимание, что эта цена уже в тепловых единицах, а потому уже учитывает различия в теплотворной способности природного и синтез-газа). Капитальные затраты – около 1 тыс. долл. за тысячу кубометров мощности в год. Для сравнения, импортное топливо обходится значительно дороже – 10-17 долл. за млн БТЕ.

Проблемы

Для газификации угля необходимы огромные объемы воды – 6-10 литров на кубометр, что даже больше, чем нужно для сланцевой добычи.

Еще одна сложность - выбросы углекислого газа, которые оказываются в 7 раз больше, по сравнению с использованием природного газа. Это конечно вызывает возражения, и в первую очередь на западе. В то же время, после начала кризисных явлений в экономике, Европа, как известно, увеличила долю угля на своих ТЭС, и на таком фоне морализаторствовать по поводу китайской эмиссии углекислоты становится труднее.

Наконец, третья проблема – собственно уголь. В наших публикациях мы уже неоднократно отмечали проблему «пика угля», с которой КНР может столкнуться через десятилетие. Зачем вообще начинать в таком случае затею с CTG (coal-to-gas, уголь-в-газ)? Некоторые соображения у Китая на этот счет есть.

Решения

Во-первых, на эти цели нужно потратить наименее ценные запасы углей. Поэтому заводы будут строиться в удалённых регионах, а также в регионах с дефицитом железнодорожных мощностей. В стоимости угля значительную долю составляет транспортировка, поэтому здесь китайцы планируют сэкономить, транспортируя уже готовый газ, что дешевле. Шаньси, Шэньси, Внутренняя Монголия и СУАР — в этих «угольных» провинциях планируется начать конверсию топлива.

Во-вторых, таким образом КНР потратит наиболее низкокачественные и дешёвые угли (которые ей собственно уже и не нужны, т.к. они и приводят к смогу в развитых районах страны). Кроме того, такие угли часто невыгодно и транспортировать из-за большого числа примесей. Тем не менее, для получения синтез-газа, такие угли вполне подходят.

Для получения синтетического газа необходимо затратить не менее двух тонн угля на тысячу кубометров газа. Т.е. с учетом всех расходов и более низкой теплотворной способности, себестоимость угля должна быть никак не выше 50 долларов за тонну, а скорее немного ниже.

В идеале для этих целей Китаю лучше всего использовать добываемые открытым способом угли низкого качества. На другой стороне возможного решения проблемы снижения себестоимости сырья — подземная газификация угля, то есть превращение угля в газ непосредственно в породе. Хотя такой вариант в теории тоже известен более ста лет, успешно реализовать его не удается. Пока в мире существует несколько скорее опытных, а не коммерческих проектов. Тем не менее, можно подозревать, что на перспективу КНР рассматривает и этот способ, намереваясь вовлечь наименее рентабельные в традиционной разработке запасы, залегающие ниже 300 м.

На те же грабли?

Справится ли КНР со всеми этими сложностями? Сказать трудно. Ведь несколько лет назад Китай уже пытался запустить что-то подобное. Речь о проектах по получению жидких топлив (фактически – бензина и дизеля) из угля (coal-to-liquid). Аналогичные проекты были запущены в ЮАР во времена апартеида, и в Германии во время Второй мировой войны.

Проблемы тут практически идентичные: нужна вода — 10-12 кубометров на тонну нефтепродуктов, велика эмиссия углекислоты, необходимость дешёвого угля (3-5 тонн на тонну продукта) для прибыльности мероприятия. Планов была масса, но в результате пока запущено и строится несколько крупных и не очень производств заводов общей мощностью всего 2 млн тонн в год. Масса проектов, на реализацию которых национальный энергетический регулятор так и не дал разрешение, по-прежнему на бумаге. А ведь нефтяная зависимость от импорта для Китая намного более критична, чем газовая, по крайней мере, сейчас.

Одной из проблем этих производств оказались высокие капитальные затраты (свыше 2 тыс. долларов на тонну мощности в год). Сопоставимые затраты мы видим и в случае нового начинания по конверсии угля в синтез-газ. С получением нефти из угля в КНР фактически ничего не получилось. И неясно, почему в таком случае должно получиться с газом.

Кроме того, напомним, что пару лет назад, на волне борьбы с российской «газовой зависимостью», на Украине было принято решение также создавать производства по конверсии «уголь-газ». Китайские товарищи даже обещали выдать кредиты и предоставить свои технологии (впрочем, как некоторые подозревают, тоже пока несовершенные). Украинские оценки этих проектов показывают, что такое производство оказывается абсолютно неконкурентоспособным по сравнению с российским газом (даже по «старым» ценам в 400 долл. за тысячу кубометров). Правда, значительный вклад в дороговизну топлива вносит высокая себестоимость добычи украинских углей.

Что ещё раз говорит в пользу того, что дешёвый уголь, хоть и низкокачественный и «удалённый» – единственное, что обеспечит рентабельность нового китайского начинания.

Александр Собко

 
Социальные комментарии Cackle
Loading...
Загрузка...

© 2009 Технополис завтра

Перепечатка  материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши  правила  строже  этих,  пожалуйста,  пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.