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인도 최초의 지하 석탄 가스화(UCG) 시범 프로젝트는 2010년 ONGC(Oil & Natural Gas Corporation Limited)가 Gujarat Industries Power Company Ltd(GIPCL)와 협력하여 구자라트주 수라트(Surat) Vastan 광산 블록에서 수행되었습니다. ONGC 는 러시아 국립광업연구센터-스코친스키 광업연구소(NMRC-SIM)와 협력하여 UCG 기술 확립을 위한 R&D 파일럿 프로젝트로 구자라트주 수라트 지구 나니 나롤리의 GIPCL 소속 Vastan 광산 블록 현장을 선정했습니다. 인도의 UCG와 관련된 서비스, 운영, 개발 및 연구에서 ONGC와 협력하기로 한 협력 계약(AOC)이 2020년 3월까지 연장되었습니다. ONGC와 Neyveli Lignite Corporation Limited(NLC)가 여러 현장을 공동으로 확인했습니다. UCG에 대한 적합성을 연구하기 위해. 이들은 구자라트의 Tadkeshwar와 라자스탄의 Hodu-Sindhari 및 East Kurla입니다. ONGC와 GMDC(Gujarat Mineral Development Corporation Limited)가 구자라트주 바브나가르(Bhavnagar) 지역 수르카(Surkha)에서 공동으로 한 곳을 더 확인했습니다. UCG에 대한 해당 사이트의 적합성을 평가하기 위해 모든 분야의 데이터가 분석되었습니다. 모든 사이트는 UCG 탐사에 적합한 것으로 확인되었습니다. UCG 프로젝트의 진행 속도는 느리지만 인도에서 석탄을 탈탄소화하기 위한 옵션이 될 수 있을까요?

지하 석탄 가스화(UCG)는 석탄층을 부분적으로 현장 연소하여 표면 가스화기에서 발생하는 것과 동일한 화학 반응을 통해 사용 가능한 가스를 생산하는 것입니다. 이는 석탄층에 증기와 공기(또는 산소)를 주입한 다음 점화하여 가스화를 시작함으로써 달성됩니다. 일반적으로 가스화가 진행되려면 1000°C 이상의 온도가 필요합니다. 가스화의 생성물과 부산물은 석탄의 성질, 온도, 압력, 공기 또는 산소 사용 여부에 따라 달라집니다. 제품 가스(합성 가스 또는 합성 가스)는 주로 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 수소(H2), 메탄(CH4)으로 구성되며, 그보다 적은 양의 황화수소(H2S)와 일부 고분자량 열분해 생성물로 구성됩니다. . 용도에 관계없이 합성가스는 미립자, 타르 등의 불순물과 H2S 및 황화탄소(COS)와 같은 황 화합물을 제거하기 위해 상업적으로 이용 가능한 기술을 사용하여 정화해야 합니다.

전기

UCG의 고온 합성가스는 전기를 생산하는 증기 터빈을 구동하기 위한 증기를 만드는 데 사용되거나, 전기 터빈을 구동하기 위한 증기를 생산하기 위해 연소될 수 있습니다. 또한 합성가스는 CO를 견딜 수 있는 연료 전지에 직접 공급되어 전력망에 공급될 수 있는 저전압 전기를 생성할 수 있습니다.

화학 원료

합성가스는 Fischer-Tropsch 공정을 통해 메탄올, 수소, 암모니아 및 기타 화학 제품을 생산하기 위해 화학 공급원료(H2 대 CO 비율이 적절하게 균형을 이룬 후)로 사용할 수 있습니다. 인도 중앙광산연료연구소(CIMFR)는 UCG 작업에서 생산되는 가스의 잠재적 제품으로 메탄올과 액화석유가스(LPG)를 확인했습니다. CIMFR은 파일럿 UCG 프로젝트에서 하루 5리터의 합성가스를 생산하고 메탄올 정류기에서 1.5톤의 석탄을 메탄올로 변환합니다.

수소 생산

UCG의 더 강력한 사례는 석탄이 미래의 탄소 제로에 가까운 에너지 운반체로서 잠재적으로 중요한 수소의 확실한 공급원이라는 사실에 있습니다. 고체산화물 연료전지(SOFC)와 결합해 직접 전력을 생산하는 수소발생기인 UCG가 인도 전문가들에 의해 연구됐다. SOFC와의 통합은 두 가지 구체적인 이점을 제공합니다. (1) 작동 온도가 높은 SOFC의 양극 배기가스를 사용하여 UCG 작동 및 SOFC용 합성가스 개질에 필요한 증기를 생산할 수 있습니다. (2) SOFC는 또한 지하 석탄을 이용한 탄소 중립 전력 생산의 효율적인 시스템을 위해 공기로부터 산소를 선택적으로 흡수하는 역할도 합니다. 통합 시스템의 열역학적 분석은 기존 복합 사이클 플랜트에 비해 순 열 효율이 크게 향상되었음을 보여줍니다.