TERJEMAHAN JURNAL PENENTUAN PARAMETER TEKNOLOGI GASIFIKASI BATUBARA BAWAH TANAH LUBANG BOR UNTUK LAPISAN BATUBARA TIPIS

PENENTUAN PARAMETER TEKNOLOGI GASIFIKASI BATUBARA BAWAH TANAH LUBANG BOR UNTUK LAPISAN BATUBARA TIPIS


Volodymyr S. Falshtynskyi1, Roman O. Dychkovskyi1, Vasyl G. Lozynskyi1*, Pavlo B. Saik1

1 Dibawah Department Penambangan, Universitas Nasional Pertambangan (Dnipropetrovsk, Ukraine)

* Penulis bersangkutan: e-mail: dichre@yahoo.com, tel. +38 056 744 62 14, fax: +38 056 247 32 09



Abstract

Dalam artikel ini karakteristik kriteria gasifikasi batubara bawah tanah lubang bor untuk lapisan tipis batubara didefinisikan. Perhitungan kesetimbangan termal dan bahan untuk proses gasifikasi lapisan batubara dijelaskan. Konstruksi, metode pengolahan gasifier in situ, dan urutan gasifikasi lapisan batu bara untuk area No 1 (terletak di lapangan deposit batubara Solenovsk) juga dijelaskan. Parameter gasifikasi batubara bawah tanah lubang bor untuk tambang batubara Solenovsk pada model massif batu dan batubara juga diperinci. Metode preparasi gasifier in situ, dan urutan gasifikasi lapisan batubara selama instalasi standar juga dijelaskan secara terperinci. Interpretasi berdasarkan penelitian dan investigasi yang dilakukan juga disajikan.

Keywords
lubang bor gasifikasi batubara bawah tanah, gasifier in situ, massa batu, pembakaran permukaan, kesetimbangan kimia




1. PERKENALAN

Teknologi gasifikasi batubara bawah tanah lubang bor (BUCG) memungkinkan kita untuk menggambarkan pembangkitan listrik dan energi panas, melewati produk kimia, bahan bakar dan gas cair di lokasi lapisan batubara. Pemasangan teknologi ini akan memastikan memperoleh kemampuan untuk mengeksplorasi cadangan batubara tidak ekonomis dan simpanan bahan bakar padat lokal yang berada dalam kondisi geologi yang sulit.

Dibandingkan dengan pertambangan tradisional, BUCG memungkinkan untuk mengurangi tenaga kerja penambang, dan menggunakan cadangan batubara tidak ekonomis dan tanpa syarat. Produk gas pembakaran tidak mengandung oksida karbon dan sulfur anhidrit.

Metode, implementasi teknologi dan konstruksi gasifiers in situ yang dirancang di Universitas Nasional Pertambangan memungkinkan kita untuk mengelola proses gasifikasi batubara bawah tanah dengan menjaga kesetimbangan konversi termo – kimiawi dan proses fisik gasifikasi lapisan batubara. Perusahaan yang menggunakan teknologi BUCG menikmati otomatisnya proses produksi. Produk akhir dari proses tersebut tidak menjadi batu bara, melainkan merupakan elemen untuk dikonversi lebih lanjut, seperti kilowatt termal, energi listrik dan sejumlah bahan kimia.

2.     MENENTUKAN KESESUAIAN LAPISAN BATUBARA UNTUK GASIFIKASI BATUBARA BAWAH TANAH

Kriteria kelayakan lapisan batubara untuk BUCG adalah hasil mengumpulkan informasi tentang geologi, teknis dan spesifik
hidrogeologis. Berdasarkan evaluasi bahan praktis gasifikasi lapisan batubara di stasiun Pidzemgaz (Lisichanska, Gorlovska dan Yuzhno-Abinska), investigasi dilakukan pada gasifier tambang eksperimental dan pilihan unit tersendiri, ketergantungan kriteria umum untuk 12 wilayah deposit batubara Solenovsk ditemukan. Untuk melakukan percobaan industri, area No 1 dipilih (Antonov, Kazak, Kapralov 1988).

Area No 1 terletak di bidang deposit batubara Solenovsk - 1, 2, 3, batubara kabupaten Krasnoarmiyskogo, Donetsk. Bergabung di tikungan timur laut bebatuan kristal Ukraina dan memanjang hingga sebelah tenggara manik – manik pegunungan Donetsk.
Untuk kemiringan dan kenaikan, rangkaian strata dibatasi oleh kesalahan Shevchenkivskiy No 1 dan kesalahan Kirillovskiy, bersama penemuan - kesalahan Shevchenkivskiy No 3. Luas area miring Н = 1410 m, meningkat di selatan S = 827 m, di sebelah utara S = 3000 m. Produktif umum cadangan batubara adalah Z = 4786,8 ribu ton. Stratifikasi kedalaman lapisan batubara Н = 72–221 m, ketebalan – 0.5–0,9 m, sudut kemiringan a = 10–19 °.

Kriteria kesesuaian formasi strata terletak di daerah No 1 untuk gasifikasi batubara bawah tanah ditutupi oleh faktor basal: pertambangan dan geologi, hidrogeologi dan teknis. Ruang lingkup daerah menunjukkan adanya layar alami (dislokasi disjungtif) (Gukov et al 2012). Kedalaman stratifikasi lapisan batubara memudahkan efisiensi dan gagal-aman bekerja. Lapisan batubara keras berada dalam batas 0,7–0,9 m, ini dianggap lebih rendah dalam kriteria kesesuaian dari lapisan batubara ke BUCG. Mengandung batuan (tanah liat 77,2% batu dan siltstone) beserta kemampuan    penetrasi    didalamnya     kurang    dari    batas 0.71–1.06 Darcy, memastikan impermeabilitas dan efisiensi proses pada kemampuan penetrasi lapisan batubara 0.38–0.62 Darcy.

Dalam istilah ini, arus masuk yang diharapkan dari air di gasifier akan berada di antara 1.2–3.4 m 3/t (pada faktor hidrogeologis ini daerah membutuhkan eksplorasi tambahan).

Berkat perkembangan teknologi dan teknik saat ini, jaminan diperoleh mengenai efektif dan gagal keamanan proses gasifikasi lapisan batu bara di daerah ini.

Kriteria kesesuaian dengan gasifikasi lapisan batubara in situ daerah No 1 disajikan pada tabel 1.

2.1. Neraca termal-material dari lapisan batubara proses gasifikasi

Untuk perhitungan kesetimbangan termal material BUCG, program MTBalanse SPGU dimanfaatkan. Dulu dirancang oleh karyawan dari Pertambangan Nasional Dibawah Universitas Departemen Pertambangan (Lavrov 1957; Falshtynskyi 2009). Algoritma perhitungan meliputi termo konversi kimiawi bahan bakar padat menjadi gas dan kental cairan dalam kondisi komposisi dasar lapisan batubara, aliran masuk air eksternal dan kesetimbangan termal in situ gasifier. Algoritma program disajikan pada gambar 1.

Program untuk menghitung kesetimbangan bahan dan termal parameter proses BUCG mempertimbangkan kondisi berikut: perubahan situasi antropogenik lapisan batuan yang mengandung kualitas gasifier in situ kondisi geologi dan teknologi pertambangan parameter proses; keunikan komposisi campuran udara dan pengaruhnya terhadap proses gasifikasi lapisan batubara; perubahan kualitatif dan kuantitatif indeks gas BUCG dengan nilai batubara dan ledakan udara campuran; pengaruh parameter geometris oksidasi dan zona restorasi reaksi gasifier yang disalurkan pada kesetimbangan indeks kinetik reaksi kimia dan dasar fisik; pengaruh efisiensi penghilangan lapisan batubara pada kesetimbangan termal; pengaruh proses gasifikasi ballast gas  pada  indeks   kualitatif   dari   gasifier  in  situ;   kepraktisan




pembuktian parameter perhitungan neraca untuk prediksi pengelolaan mutu indeks produksi untuk stasiun Pidzemgas.
Indeks teknologi gasifier in situ dan pelepasan produk kimia dasar di BUCG disajikan pada tabel 2 dan 3, karakteristik material termal kesetimbangan di wilayah BUCG No 1 disajikan pada tabel 4, 5, 6.
Dengan oksigen bertiup di kisaran O2 = 45–62% (4186.13 m/h), kapasitas pembangkit gas bawah tanah disediakan berkat produksi gas 68.4·106 m3/h dan tenaga listrik 27,4 MWth, dengan efisiensi sebesar 80,5% dan suhu dalam lubang bor produksi, Т = 534 °С.
Tiupan karbon dioksida CO2 – 379.3–969.4 m3/jam, diberikan dalam kombinasi dengan oksigen (2092,4–4 014,2 m3/jam) dan uap (1863.8 m3/jam) penerimaan gas daya dengan koefisien kualitas tinggi: pelepasan dari pembakaran gas 50–80,7·106 m3/y, tenaga listrik 25,2–27,5 MWth, dengan efisiensi sebesar 79,12–80,3% dan dengan temperatur gas lubang bor, Т = 529 °С.
Susunan tiupan campuran O2 (2856,8 m3/jam) + uap (2037.1 m3/jam), menyediakan gas 57,1·106 m3/jam dengan N2–23,06%, CH4–22,45 dan CO–11,05%, seperti pengaturan gas yang terbakar, oksigen + uap dan udara + tiupan uap (uap = 2218,4 m3/jam, N2–15,13%, CO–6,31%), izin pencabutan teknologi gas yang sesuai untuk gas sintetis.

Koefisien tiupan udara memberikan daya debit gas dengan koefisien berikut: pelepasan dari pembakaran gas, 26.9·106 m3/jam, dan tenaga listrik, 13,9 MWth, dengan efisiensi sebesar 62,9% dan dengan suhu gas jalan keluar lubang bor Т=366 °С, dari panas pembakaran kekuatan gas 4,71 MJ/m3.
Tekanan pada gasifier di udara dan udara + tiupan uap Р = 0,2–0,57 MPa, saat bertiup, memperkaya O2; CO2; H2O (uap) Р = 0,38–1,2 MPa.



Untuk lebih lengkapnya silahkan download pada link dibawah ini

atau


Sumber : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2300396015300100

Tidak ada komentar:

Posting Komentar