Основи хімії і фізики горючих копалин. Частина ІІ - Посібник (Саранчук В.І., Ільяшов М.О., Ошовський В.В., Білецький В.С.)

23. газифікація вугілля

Виробництво висококалорійного, енергетичного і технологічного газів здійс- нюють методами газифікації вугілля.

Виробництво синтетичного рідкого палива пов'язане зі споживанням технічно- го водню і синтез-газу, які також можуть бути отримані газифікацією палива. Газифі- кація палива частково вирішує завдання боротьби із забрудненням атмосфери при ви- користанні сірчистих палив на електростанціях.

 

Газифікація твердого палива була широко розвинена в СРСР до 1960 року. У

зв'язку з бурхливим зростанням видобутку природного газу, роль газифікації твердих палив з технічних і економічних міркувань була зведена до мінімуму. У 1958 р. в СРСР працювало понад 350 газогенераторних станцій, на яких в 2500 генераторах виробля- лося біля 35 млрд. м3 на рік енергетичних і технологічних газів.

Газифікація   -   високотемпературний   процес   взаємодії   вуглецю   палива   з

окиснювачами,  що  проводиться  з  метою  отримання суміші  горючих газів (H2, CO, CH4).  Як  окиснювачі  або  газифікуючі  агенти  застосовують  кисень,  водяну  пару, діоксид вуглецю або суміш цих речовин. У залежності від складу, співвідношення початкових речовин, температури, тривалості взаємодії можна отримати газові суміші різногоПскрлоацдеус. газифікації залежить від багатьох чинників, які впливають на склад газу, його теплоту згоряння, тому класифікація методів газифікації вельми різно- манітна. Один з найбільш поширених варіантів класифікації наведений нижче.

1) За видом дуття (газифікуючого агента) розрізняють газифікацію повітряну, повітряно-кисневу, пароповітряну, парокисневу, парову;

2) За тиском: при атмосферному тиску (0,1-0,3 МПа), середньому (до 2-3 МПа) і високому тиску (вище 2-3 МПа);

3) За  розміром  частинок  палива:  газифікація  грудкового,  дрібного  і  пило-

подібного палива;

4) За конструктивними особливостями реакційної зони: в щільному шарі пали-

ва, у псевдозрідженому шарі палива і в пиловугільному факелі;

5) За способом виведення смоли;

6) За  способом  підводу  тепла:  автотермічна  (стабільна  температура  підтри- мується за рахунок внутрішніх джерел тепла в системі) і алотермічна газифікація, з підведенням тепла ззовні для підтримки процесу за допомогою твердих, рідких і газо- подібних теплоносіїв, а також теплопередачі через стінку реактора;

7) За теплотою згоряння газу, що отримується (в МДж/м3): низької (до 6-7), се-

редньої (від 12 до18) і високої (30-35) теплоти згоряння;

8) За призначенням газу: для енергетичних і технологічних (синтезу, виробни- цтва водню, технічного вуглецю) цілей;

9) За   температурою   газифікації:   низькотемпературна   (до 800°С),   середньо-

температурна (800-1 300°С) і високотемпературна (понад 1 300°С).

Виявлені ефективні галузі застосування газифікації твердого палива.

По-перше, це газифікація високосірчистого і високозольного вугілля з пода-

льшим очищенням газу від сірчистих сполук і спаленням на теплових електростанці- ях. У вугіллі, що видобувається щорічно в Україні, міститься понад 1,0 млн. т сірки, більша частина якої при спаленні викидається в атмосферу у вигляді токсичних окси- дів. При газифікації вугілля утворюється сірководень, який легко вилучати і перероб- ляти на товарну сірку або сірчану кислоту.

Другий напрям газифікації твердих палив – для великомасштабного виробниц- тва замінників природного газу в районах, віддалених від магістральних газопроводів, і третій - для отримання синтез-газу, газів-відновників і водню для потреб хімічної і ме- талургійної промисловості.

 

 

 
Рис. 2.28.– Шаровий газогенератор

1 - шлюз для завантаження вугілля;

2 - розподільник вугілля; 3 - колосникові ґрати;

4 - холодильник; 5 – пароводяна сорочка;

6 - камера золовидалення

 

Загальні принципи роботи газогене- раторів можна розглянути на прикладі найпростішого шарового газогенерато- ра, що являє собою вертикальну шахту, у верхній частині якої є завантажуваль- ний люк із затвором. У нижній частині газогенератора встановлено колосни- кові ґрати, через які в шахту подають газифікуючий агент. Зверху надходить тверде паливо (рис. 2.28).

При подачі в газогенератор кисню в зоні, розташованій безпосередньо біля колосникових ґрат (зона горіння або окиснювальна зона) відбувається го- ріння твердого палива:

2С + О2 = 2СО + 218,8 МДж/(кмоль·°С), С + О2 = СО2 + 394,4, МДж/(кмоль·°С).

Діоксид вуглецю, що утворюється, від- новлюється у відновній зоні новими порціями вуглецю:

СО2 + С = 2СО - 175,6 МДж/(кмоль·°С).

Якщо разом з киснем в генератор подають водяну пару, то у відновній зоні протікають реакції:

С + Н2О = СО + Н2 - 132,6, МДж/(кмоль°С),

С + 2Н2О = СО2 + 2Н2 - 89,5, МДж/(кмоль°С).

У цьому випадку газ, що утворюється, містить два горючих компоненти: оксид вуглецю і водень, які утворилися за рахунок гетерогенних реакцій. Крім того, в газовій фазі можуть протікати гомогенні реакції між газоподібними продуктами:

 

 
СО + Н2О      СО2 + Н2 + 43,1, МДж/кмоль, СО + 3Н2 = СН4 + Н2О + 203,7, МДж/кмоль.

Метан в умовах процесу схильний до термічного розпаду: СН4 = С + 2Н2 - 71,1 МДж/кмоль.

Поєднання цих і деяких інших реакцій визначає склад газів, що утворюються по висоті газогенератора. З відновної зони гази виходять з температурою 800-900°С.

Проходячи через вугілля, розташоване вище, вони нагрівають його, внаслідок чого протікає процес піролізу. Ця зона називається зоною піролізу або зоною напівко- ксування. Гази, що виходять з неї, підігрівають і сушать вугілля у верхній зоні - зоні сушки. Дві нижні зони (окиснювальна і відновна) складають зону газифікації, а дві верхні - зону підготовки палива.

 

Таким чином, при шаровій газифікації поєднуються термічна підготовка пали-

ва (напівкоксування) і власне газифікація напівкоксу. У зв'язку з цим газ, що відво- диться з газогенератора, містить продукти газифікації і продукти піролізу (газ, пара смоли, водяна пара), частина з яких при охолоджуванні газу конденсується (смола і вода).

У цьому процесі змінюється і склад твердої фази, оскільки в зону газифікації

надходить кокс або напівкокс, а з неї виводиться зола.

Термодинамічні розрахунки дозволяють визначити рівноважні склади газів в залежності від температури і тиску процесу, однак використати результати цих розра- хунків для прогнозу реального складу газів важко через значні відмінності в швидкос- тях реакцій і впливу на процес технологічних чинників. Швидкість реакцій газифіка- ції лімітується швидкістю хімічних перетворень і швидкістю дифузії, причому при ни- зьких температурах (700-800°С) вона лімітується швидкістю хімічної взаємодії, а при температурах понад 900°С переважно дифузією до поверхні, тобто в реальних умовах процес протікає в проміжній області.

Процес газифікації інтенсифікують шляхом підвищення температури, збіль- шення тиску газифікації, що дозволяє значно збільшити парціальні тиски реагуючих речовин, а також досягти збільшення швидкості дуття, концентрації кисню і збільшен- ня реакційної поверхні.

Псевдозріджений шар - це сукупність твердих рухливих частинок, які під дією

газового потоку здійснюють зворотно-поступальний рух в межах шару. Тонко подріб- нене вугілля з частинками 0,5-3 мм звичайно газифікують в такому шарі, оскільки в цьому випадку можлива безперервна подача палива в газогенератор, а хороше перемі- шування забезпечує високу теплопередачу, що приводить до рівномірного розподілу температури по всьому шару. Завдяки хорошій теплопередачі можна швидко і легко регулювати температуру.

Цей процес застосовують в основному для бурого вугілля і молодого кам'яного

вугілля з підвищеною реакційною здатністю. Коксівне вугілля може спікатися при на- гріванні до температури реакції, внаслідок чого розмір частинок росте. Максимально можлива температура газифікації обмежується температурою плавлення золи, а при значному підвищенні продуктивності значна частина вуглецю, що не прореагував, ву- глецю виноситься з газогенератора.

Дуже дрібне (пилоподібне) вугілля газифікують при одному напрямку подачі вугілля і газифікуючого агента. Це забезпечує в порівнянні з процесом газифікації в нерухомому шарі:

-           меншу вартість пилоподібного палива в порівнянні з грудковим;

-           можливість застосування вугілля будь-якого ступеня вуглефікації і будь-якої спі- кливості;

-           відсутність побічних продуктів і необхідності очищення від них;

-           можливість замінити тверде паливо газоподібним і рідким.

Однак при використанні вугілля з високою температурою плавлення золи важ-

ко вибрати матеріал для футеровки реакційної камери, а при високому вмісті золи в паливі знижується ККД в більшій мірі, ніж при газифікації в нерухомому шарі, внаслі- док високого тепловмісту розплавленого шлаку.

 

Таблиця 2.35 – Середній склад газу при автотермічній газифікації

 

 

Спосіб газифікації

 

Вид дуття

Теплота

згоряння QB, МДж/м3

Склад, \% об’ємні

 

СО

 

Н2

 

СО2

 

СН4

 

N2

Стаціонарний шар

Пароповітряний

5,2

27,8

12,4

3,6

0,2

56,0

-“-

Парокисневий

10,6

40,0

41,0

16,5

0,9

1,6

 

-“-

Кисневий

(рідкий шлак)

 

11,8

 

64,6

 

28,7

 

5,7

 

-

 

1,0

Псевдозріджений шар

Парокисневий

12,3

48,2

35,2

13,8

1,8

0,9

Пиловугільний факел

Парокисневий

11,2

57,2

30,7

10,5

0,1

1,2

Пил   над   розплавле-

ним шлаком

 

О2 + СО2

 

10,8

 

56,8

 

28,0

 

14,0

 

0,2

 

-

-“-

Повітря

4,0

22,8

8,0

5,1

-

64,1

При алотермічних процесах газифікації тепло надходить зі стороннім теплоно- сієм, що дозволяє знизити вихід діоксиду вуглецю і відмовитися від кисню як газифі- куючого агента, тобто не будувати дорогої кисневої установки.

Алотермічні процеси можна поділити:

– за способом передачі зовнішнього тепла (з газоподібним або твердим тепло- носієм і з передачею тепла через стінку);

– за способом отримання алотермічного тепла (процеси з ядерним теплом, еле- ктричною або іншими видами енергії);

– автотермічні процеси, в яких спалення палива проводиться на окремому рів-

ні, а не в зоні газифікації.

Цей спосіб газифікації раніше не знайшов застосування і тільки тепер завдяки можливості поєднання тепла, що отримується в атомному реакторі, з процесом газифі- кації вугілля він зможе конкурувати з автотермічними процесами.

Одним зі способів газифікації палива є підземна газифікація вугілля (ПГВ) дослі- ди з якої були розпочаті в 1933 році. Розроблена в СРСР технологія підземної газифікації вугілля базується на безшахтній підготовці підземних газогенераторів і здійсненні гази- фікації в каналах, в яких вугілля взаємодіє з потоками дуття і газу (рис. 2.29).

Ідея підземної газифікації вугілля належить Д.І.Менделєєву, який ще в 1888 р. писав: «Настане, ймовірно, з часом навіть така епоха, що вугілля із землі виймати не будуть і там, в землі, його зуміють перетворювати на горючі гази і їх по трубах розпо- ділятимуть на далекі відстані». Починаючи з 1920-х років, на території СРСР велися дослідно-промислові випробування газифікації.

Накопичений багаторічний досвід ПГВ свідчить про стійкість процесу газифі-

кації. Станціями «Підземгаз» на початок 1988 р. газифіковано близько 15 млн. т. вугіл- ля і отримано 50 млрд. м3  газу з використанням його для енергетики, теплофікації і отримання хімічних продуктів.

Підземна газифікація вугілля протікає аналогічно газифікації в наземних газо-

генераторах, але має ряд особливостей, що впливають на кінцеві результати: відсутній рух палива; вигазовування вугільного пласта відбувається в результаті переміщення вогнища горіння, разом з яким просторово переміщуються зони підземного газогенера- тора; відсутні газонепроникні стінки; реакційна зона безпосередньо межує з запасами

 

вугілля, що підлягають газифікації, внаслідок чого вугілля може піддаватися термічній

обробці на певну глибину; у підземний газогенератор можуть проникати ґрунтові во- ди, у зв'язку з чим підземну газифікацію у ряді випадків при подачі тільки повітря мо- жна розглядати як процес пароповітряної газифікації; реакційна зона стикається з мі- неральними породами (покрівля і ґрунт пласта, пропластки породи, зола і шлак).

Промислова технологія газифікації вугілля в пласті – це технологія безшахтного

вигазовування вугільних пластів, відповідним чином підготовлених до цього.

Підготовка пласта до газифікації включає буріння вертикальних і похилих све- рдловин, направлених на вугільний пласт, а також похилих і горизонтальних свердло- вин по пласту: створення в пласті системи газопроникних каналів, що сполучають вог- неві вибої бурових свердловин, осушення вугільних пластів і вмісних порід.

Вибір тієї або іншої системи підготовки визначається конкретними гірничо-

геологічними характеристиками родовища, виділеного для газифікації.

I           II          III        IV

Рис. 2.29. – Схема підземної газифікації

Найважливішими елементами підземного газогенератора є канали газифікації, що створюються за простяганням або за падінням пласта. У них здійснюється взаємо- дія кисню, що подається в канали, з твердою фазою (з вугіллям і різними хімічними елементами навколишніх порід). У каналі газифікації кисень швидко підігрівається. Переміщуючись, він вступає в реакцію з вуглецем вугілля, утворюючи оксид і діоксид вуглецю. Діоксид вуглецю, що утворився, а також водяна пара, що надходить з вугіль- ного пласта і навколишніх порід, проходять по вугільному каналу, омивають його роз- жарену поверхню і відновлюються вуглецем (відповідно до оксиду вуглецю і водню). При подальшому просуванні по каналу горючі гази нагрівають вугілля, внаслідок чого відбувається термічний розклад його горючої маси з виділенням летких речовин, та- ких, що потрапляють в газовий потік. Далі ця суміш газів, яка має ще достатньо високу температуру, підсушує решту поверхні каналу. Таким чином, процес газоутворення в каналі газифікації можна умовно розбити на чотири зони – окиснення (або горіння), відновлення, термічного розкладу вугілля, сушки.

 

В кінці зони горіння встановлюється найвища температура, оскільки більшість

реакцій тут протікають з виділенням тепла.

У зоні відновлення всі реакції відбуваються з поглинанням тепла, тому темпе-

ратура в каналі різко знижується. На виході з каналу температура сильно коливається залежно від його довжини і ступеня заповнення вигазованого простору, але, як прави- ло, не буває нижчою 100-150°С. Одночасно з газоутворенням в каналі складні процеси виникають у вугільному масиві. У частинах вугільного масиву, де вугілля нагріте до

900-1 100°С, горюча маса розкладається з виділенням газу, що має теплоту згоряння 4-

4,5 тис. ккал/м3, і утворенням твердого залишку – коксу. В інтервалі температур 700-

800°С відбувається середньотемпературне коксування, при якому виділяється газ з те-

плотою згоряння 5-6 тис. ккал/м3. Нарешті, при температурі 550-600°С низькотемпера- турний розклад горючої маси вугілля (або напівкоксування) протікає з утворенням га- зів з теплотою згоряння 6-8 тис. ккал/м3 і твердого залишку - напівкоксу.

По мірі газифікації канали розширюються, породи, що налягають на пласт, об- рушуються, заповнюючи вигазований простір і зменшуючи вільний перетин каналу. Обвалення порід покрівлі ніколи не приводить до повного перекривання, і дуття, яке подається, має доступ до реакційної поверхні при будь-якому розташуванні каналу в площині пласта.

Розроблені схеми підземних газогенераторів і експериментально (у природних умовах) перевірені основні засоби управління процесом отримання повітряного і па- роповітряного газів при підземній газифікації похилих і горизонтально залеглих ка- м'яновугільних пластів потужністю до 8 м.

Промислове застосування розробленої технології забезпечує отримання таких показників:

а) при газифікації горизонтальних, що залягають на глибині 40–80 м під- московних буровугільних пластів потужністю до 2 м можна одержати газ з теплотою згоряння 2 940-3 360 кДж/м3, що складається з 17\% СО2, 5,5\% СО, 13,5\% Н2, 1,6\% CH4,

0,2\% CnHm, 0,5\% O2, 1,0\% H2S та 60,7\% N2;

б)  при газифікації ангренських буровугільних пластів потужністю до 20 м, що залягають під кутом до 15° на глибині 110-150 м, – газ з теплотою згоряння 3 360-3 500 кДж/м3, що складається з: 19\% СО2, 5,6\% СО, 15,2\% Н2, 2,5\% CH4, 0,2\% CnHm, 0,5\% O2,

0,4\% H2S і 56,1\% N2;

в)  при підземній газифікації кузнецького вугілля марок ПС і ГЖ в пластах по- тужністю 8-23 м, що залягають під кутом 45-70° на глибині 250 м, – газ з теплотою зго- ряння 4 410-4 620 кДж/м3, що складається з 11,8\% СО2, 13,4\% СО, 13\% Н2, 3,6\% СН4,

0,1\% CnHm, 0,2\% O2, 0,01\% H2S і 57,9\% N2.

Найбільш дієвим вважається здійснення процесу ПГВ в каналах газифікації. Саме за цією технологією накопичений величезний досвід підземної газифікації різно- го вугілля, що знаходиться в різноманітних гірничогеологічних умовах.

ПГВ є комплексною проблемою, що включає питання хімічної технології пали- ва, теплоенергетики, буріння свердловин, гідрогеології, контролю, автоматики, а та- кож економіки.

ПГВ виявила ряд технічних переваг перед традиційними методами розробки вугільних родовищ: а) ліквідується важка праця гірника під землею; б) виключається

 

перевезення палива з високим вмістом баласту, відведення земної поверхні під тери-

кони і золовідвали, забруднення навколишнього середовища пилом і сірчистими спо- луками; в) залучаються до розробки некондиційні за зольністю і потужністю вугільні пласти, а також запаси зі складними гірничогеологічними умовами; г) здійснюється повна автоматизація і механізація технологічного процесу; д) з'являється можливість отримання цінних хімічних продуктів для народного господарства; е) зменшуються капітальні витрати в порівнянні з будівництвом глибоких шахт.

До чинників, які стримують широке застосування ПГВ, належать: а) низькі хімічні і енергетичні коефіцієнти корисної дії газифікації; б) низька теплотворна здатність  в  порівнянні  з  природним  газом;  в) проблема  використання  ціликів; г) складність ведення процесу з отриманням газу заданого складу; д) не вирішене питання    комплексного    використання    і    утилізації    фізичного    тепла    газів; е) відсутність методики техніко-економічного обґрунтування ефективності засто- сування технології ПГВ.

Слід враховувати, що при сучасному стані техніки ПГВ, коли як дуття застосо- вується звичайне повітря, що містить 79\% баласту (азоту), можна отримувати газ низь- кої теплоти згоряння. Разом з газом на станціях ПГВ можна отримувати такі важливі хімічні речовини, як феноли, бензоли, піридини, жирні кислоти, сірку і ін. При поту- жності станції ПГВ 2 800 млн. м3  газу на рік, можна отримувати піринових основ в 1,5 раза більше, ніж на восьмибатарейному коксохімічному заводі. У табл. 2.36 наведена порівняльна характеристика виходу хімічних речовин з 1 т кузнецького вугілля в умо- вах ПГВ на Південно-Абінській станції і при коксуванні.

Таблиця 2.36 – Порівняльна характеристика виходу хімічних речовин в умовах ПГВ і при коксуванні

 

 

Хімічні речовини

Вихід з 1 т вугілля, кг

підземна газифікація

коксування

Аміак

3-12

2-4

Піридинові основи

0,3-2,4

0,12-0,2

Бензольні вуглеводи

3-12

9-16

Сірководень

1-2

0,6-2,0

Смоли

1,5-2,0

20-50

 

Великий  резерв хімічних  продуктів складають конденсати,  що  отримуються

при охолоджуванні газу в скруберному циклі. Кваліфіковане їх виділення і викорис- тання може підвищити техніко-економічні показники процесу ПГВ і вирішити питан- ня екології навколишнього середовища станцій ПГВ. У табл. 2.37 наведений хімічний склад конденсату. Треба враховувати і те, що склад конденсату може змінюватися за- лежно від зміни режиму процесу ПГВ.

Таблиця 2.37– Хімічний склад конденсату в скруберному циклі ПГВ

 

Станція ПГВ

Аміак, г/л

Жирні

кислоти, г/л

Леткі

феноли, г/л

Загальні

феноли, г/л

Південно-

Абінська

2,8-7,2

0,24-3,69

1,5-4,4

2,1-6,0

Ангренська

1,6-6,0

0,15-0,58

0,2-2,0

1,0-2,5

 

Перспективним напрямом вдосконалення технологічних схем ПГВ є застосу-

вання парокисневого дуття, обробка, комплексне використання отримуваних газів і утилізація фізичного тепла процесу. Це дозволяє на великих глибинах в підземному газогенераторі  при  високому  тиску  отримувати  газ  з  теплотою  згоряння  10,5-11,5

МДж/м3.

Застосування парокисневого дуття дозволяє не тільки підвищувати теплоту го-

ріння газу, але і виділяти на станції різні технологічні гази. За допомогою утилізації тепла газу ПГВ можна отримувати пару, необхідну для дуття, без витрат додаткової енергії. В результаті кваліфікованої обробки газу виділяють цінну сировину: зріджену вуглекислоту і сірку. Всі витрати електроенергії покриваються електрогенераторами, встановленими безпосередньо на станції ПГВ.

У США підземна газифікація вугілля вважається перспективним напрямом, є кілька програм для отримання паливного газу і виробництва метанолу методом ПГВ. З огляду на те, що запаси вугілля в США складають 87\% запасів горючих копалин, впро- вадження підземної газифікації на родовищах вугілля, незручних для видобутку, до- зволить в США збільшити ефективні ресурси палива приблизно в 3 рази. Визнано, що застосування повітря небажане внаслідок розбавлення паливного газу азотом. Краще використовувати для дуття кисень і водяну пару.

У 1975 р. права на технологію ПГВ, розроблену в колишньому СРСР, придбала фірма «Бейсик Ресурсиз» (США). У 1985 р. в штатах Вайомінг, Техас, Теннесі і Західна Вірджинія проведено близько 30 випробувань тривалістю до 197 діб з підземної гази- фікації лігніту і суббітумінозного вугілля. Термічний ККД цього процесу ПГВ (з роз- рахунку на холодний газ) – 73-95\%. Планувалося великомасштабне випробування ПГ вугільного пласта «Центрапіа» (шт. Вашингтон), результати якого, як вважають, дозво- лять оцінити техніко-економічні показники процесу.

У США в районі Ганна (шт. Вайомінг) на дослідній установці з двома свердло- винами (інжекційною і продуктовою) з використанням дуття з 98\% О2  і 2\% водяної пари на глибині 100 м газифікується пласт бурого вугілля. Отримуваний при цьому газ складається з Н2, СО, СО2  і CН4 . Будувалася установка для синтезу карбаміду з цього газу і аміаку.

Західна Європа має в своєму розпорядженні величезні запаси вугілля, більшість

яких залягають на глибині 1000-1200 м. Найбільш раціональним способом їх викорис- тання вважається підземна газифікація. Відмічено, що при існуючій техніці придатний тільки канальний процес. При цьому доведена перевага закачування в пласт суміші СО2+О2  замість суміші О2  і водяної пари, оскільки при цьому не витрачається енергія на виробництво пари, а отриманий газ прямує на синтез СН4 і СН3ОН. На виробництво цих цінних хімічних продуктів сумарно використовується на 3,1\% менше енергії, ніж при газифікації парокисневим дуттям.

В рамках німецько-бельгійської угоди по дослідженню підземної газифікації ву- гілля вперше в світовій практиці в Тулені реалізований експеримент з газифікації на не- опрацьованому вугільному родовищі з глибиною залягання 860 м з використанням су- міші О2 і води (з добавкою пінного компоненту) як газифікуючого агента. Утворений таким чином підземний газогенератор високого тиску стабільно виробляв 6 місяців газ з середнім вмістом СН4 (за вирахуванням N2) 32,6\%, що удвічі перевищує вміст СН4 на пі-

 

лотній установці "РІНР-100" фірми "Lurgі" (Німеччина). Після видалення СО2 теплотвір-

на здатність газу досягає 30000-35000 кДж/м3, що близько до значення аналогічного по- казника для природного газу. Техніко-економічні переваги експериментального однос- тадійного способу отримання метанвмісного газу полягають в мінімізації числа і діамет- ру зондів при використанні високого тиску, закачування різних компонентів (кисень, вода), що приводить до фільтрації газифікуючого агента через вугільний пласт, і в обме- женому наземному устаткуванні (установки по виробництву О2  з повітря і по розділен- ню СО2). Отримуваний газ можна застосовувати на ТЕЦ, обладнаних газовими турбіна- ми. Обговорюються варіанти застосування метанвмісного газу, що отримується ПГВ з використанням як газифікуючого агента суміші повітря + водяна пара, кисень + водяна пара, кисень + вода.

В Угорщині протягом 1979-1980 рр. на території шахти Татабанья проведені ек- сперименти з ПГВ в незалежній системі шахтного стовбура. Необхідна потужність га- зовидобування створювалася з багатьох малопотужних за виробництвом шпурів в мо- дульній системі.

На I Міжнародному симпозіумі з підземної газифікації вугілля в Дельфійському технологічному університеті (жовтень 1989 р.) був представлений новий процес елект- рохімічної і електротермічної підземної конверсії вугілля. У основі процесу лежить використання електричної дуги, що обертається, яка діє на вугільний пласт, при цьому на катод інжектуються кисень, водяна пара і розчинений каталізатор. Суміш ударяєть- ся об вугільний пласт, викликаючи окиснення вугілля, його піроліз і окиснювально- відновний процес під дією Н+ і ОН–, що утворюються в електричній дузі. Продукти конверсії вугілля виносяться з парою на поверхню і конденсуються, а гази, що не кон- денсуються, використовуються в турбіні. Описаний метод підземної переробки горю- чих сланців із застосуванням індукційного електронагріву в Швеції.

Проте в сучасних технологіях відсутні економічно прийнятні способи викорис- тання ціликів у виробленому просторі ПГВ, забалансованих і некондиційних запасів ву- гілля, які можуть бути залучені до створення екологічно чистого підприємства для вироб- ництва нових енергоносіїв на базі ПГВ. Залучення їх у сферу технологічної переробки за способом ПГВ може принести значний економічний ефект. Традиційні шахтні способи видобутку вугілля в цьому випадку малоприйнятні. Тому розробка принципово нових способів видобутку вугілля з надр є актуальною.