PERSPEKTYWICZNE WYKORZYSTANIE WĘGLA W TECHNOLOGII CHEMICZNEJ SEMINARIUM STAN I PERSPEKTYWY ROZWOJU PRZEMYSŁU U CHEMICZNEGO W POLSCE Marek Ściążko WARSZAWA 15 MAJA 2012 1/23
STRATEGIA działalno alności górnictwa g wegla kamiennego w Polsce w latach 2007-2015 2015 Dokument przyjęty przez Radę Ministrów w dniu 31 lipca 2007r. Strona 34 Należy poważnie rozważyć możliwość produkcji paliw gazowych i płynnych w kraju na bazie węgla kamiennego wydobywanego w polskich kopalniach, przy przyjęciu następujących założeń: 1.Produkcja paliw gazowych i płynnych z węgla musi być przedsięwzięciem biznesowym. 2.Rząd będzie pełnić rolę inspiratora dla instalacji zgazowywania i upłynniania węgla. 3.Minister Gospodarki powinien zainicjować wykonanie studium wykonalności dla projektu instalacji produkcji paliw gazowych i płynnych z węgla. 4.Studium wykonalności dla projektu powinno pozwolić na określenie mocnych i słabych stron dla różnych rozwiązań technologicznych produkcji paliw gazowych i płynnych z węgla. 5.Minister Gospodarki powinien pełnić rolę koordynatora dyskusji ekspertów, polityków i inwestorów w zakresie realizacji projektu " 2/23
Studium wykonalności Analiza uwarunkowań: technicznych, technologicznych, energetycznych, ekonomicznych, ekologicznych, lokalizacyjnych oraz formalno-prawnych dla oceny budowy i eksploatacji w Polsce instalacji do produkcji: paliw ciekłych - wariant I, wodoru - wariant II, metanolu - wariant III, na drodze zgazowania węgla. Wyniki studium zweryfikowano na stan maj, 2012r. 3/23
Stan rozwoju technologii zgazowania węgla Moc cieplna w produkowanym gazie [MWth] planowane w budowie pracujące Moc cieplna w produkowanym gazie [MWth] planowane w budowie pracujące produkty chemiczne produkty F T energia elektryczna paliwa gazowe Moc cieplna w produkowanym gazie [MWth] planowane w budowie pracujące Sumaryczna wydajność reaktorów zgazowania węgla w zależności od produktów wytwarzanych z gazu procesowego Sumaryczna wydajność reaktorów zgazowania węgla w regionach świata Azja Australia Afryka Śr.Wsch. Europa Ameryka Północna Ameryka Południowa Źródło: NETL 2010 Worldwide Gasification Database 4/23
Zakłady ady komercyjne paliw motorowych Sasol RPA paliwa ciekłe 6 mln ton/rok Great Planes USA SNG 1,5 mld m 3 CH 4 /rok 5/23
Produkcja metanolu Metanol w Chinach (proces Haldor Topsoe) Eastman USA Metanol 500 tys. ton/rok Xianyang 2000 t/d Zhongyuan Dahua 1500 t/d Tianjin Soda 1500 t/d Guizhou Jinchi 1000 t/d Guizhou Tianfu 750 t/d (+ 600 t/d DME) 6/23
Produkcja amoniaku Światowa produkcja amoniaku: 224 mln t/r Z tego 27%, 60 mln ton przez zgazowanie węgla i produkcję wodoru do syntezy. http://www.kbr.com/newsroom/publications/whitepapers/coal Gasification Technology for Ammonia Plants.pdf 7/23
Potencjalne lokalizacje 8/23
Warianty technologiczne i scenariusze Wariant 1 instalacja do produkcji paliw ciekłych Wariant 2 instalacja do produkcji wodoru Wariant 3 instalacja do produkcji metanolu Scenariusz 1 Scenariusz 2 Scenariusz 3 Scenariusz 1 Scenariusz 2 Scenariusz 3 Scenariusz 1 Scenariusz 2 Scenariusz 3 scenariusz 1 przewiduje funkcjonowanie projektu w aktualnych uwarunkowaniach i regulacjach w zakresie CO 2 (bez konieczności zakupu uprawnień do emisji) scenariusz 2 przewiduje zakup 100% uprawnień do emisji CO 2 scenariusz 3 przewiduje nakłady na budowę instalacji transportu i składowania CO 2 9/23
Motywacja rynkowa - analiza Prognozy krajowego bilansu oleju napędowego i benzyn [tys ton] Krajowa produkcja i zużycie wodoru [mld m 3 ] Prognoza wzrostu cen węgla i gazu ziemnego (poziom odniesienia - 2002 r.) 10/23
Warianty technologiczne instalacji produkty syntezy FT 11/23
Warianty technologiczne instalacji wodór 12/23
Warianty technologiczne instalacji - metanol 13/23
Harmonogram realizacji inwestycji - paliwa ciekłe Propozycja harmonogramu realizacji inwestycji Propozycja lokalizacji instalacji do produkcji paliw silnikowych na terenie Zakładów Chemicznych w Oświęcimiu (około 75 ha) 14/23
Harmonogram realizacji inwestycji wodór r lub metanol Propozycja harmonogramu realizacji inwestycji Propozycja lokalizacji instalacji do produkcji wodoru lub metanolu na terenie ZA Kędzierzyn SA (około 10 ha) 15/23
Analiza finansowa i ekonomiczna produkcja paliw płynnych wariant I produkcja wodoru wariant II produkcja metanolu wariant III bez sekwestracji CO 2 scenariusz 1 z sekwestracją CO 2 scenariusz 3 bez sekwestracji CO 2 scenariusz 1 z sekwestracją CO 2 scenariusz 3 bez sekwestracji CO 2 scenariusz 1 z sekwestracją CO 2 scenariusz 3 nakłady inwestycyjne [mln. PLN] 9 356 9 792 2 070 2 109 2 123 2 323 średnioroczne koszty operacyjne [mln. PLN] 1 906 2 028 344 410 355 384 16/23
Struktura nakład adów w inwestycyjnych dla scenariusza 1 WARIANT I produkcja paliw płynnych WARIANT II produkcja wodoru WARIANT III produkcja metanolu 12% 8% 12% 7% 12% 7% 20% 5% 6% 4% 58% 23% 58% 23% 58% Transport i przygotowanie węgla Blok energetyczny Obiekty pomocnicze Blok zgazowania i oczyszczania gazu Blok syntezy FT Transport i przygotowanie węgla Blok energetyczny Obiekty pomocnicze Blok zgazowania i oczyszczania gazu Blok separacji wodoru Transport i przygotowanie węgla Blok energetyczny Obiekty pomocnicze Blok zgazowania i oczyszczania gazu Blok syntezy MeOH 17/23
Mierniki efektywności finansowej Wewnętrzna stopa zwrotu (IRR) roczna stopa zwrotu (dochód albo zysk w sensie finansowym) zainwestowanego kapitału. Jeżeli IRR jest wyższa od wymaganej przez inwestora minimalnej stopy rentowności określonej w studium na podstawie średnioważonego kosztu kapitału na 8,7 % - to inwestycja jest opłacalna. 2012 2008 Scenariusz 1 z posiadanymi uprawnieniami do emisji CO2 bez opłat Scenariusz 2 z nakładami na zakup 100% uprawnień do emisji CO2 (39 EUR/t) Scenariusz 3 z nakładami na zakup i montaż instalacji do transportu i składowania CO2 18/23
Rentowność produkcji - paliwa ciekłe Równoważna cena baryłki ropy naftowej w USD Uzasadniona ekonomicznie przy drogiej ropie naftowej Scenariusz 1 z posiadanymi uprawnieniami do emisji CO2 bez opłat Scenariusz 2 z nakładami na zakup 100% uprawnień do emisji CO2 (39 EUR/t) Scenariusz 3 z nakładami na zakup i montaż instalacji do transportu i składowania CO2 19/23
Rentowność produkcji - wodór Równoważna cena gazu ziemnego w zł/ 1000 m 3 Uniezależniająca przemysł chemiczny od niepewności dostaw i cen gazu ziemnego Scenariusz 1 z posiadanymi uprawnieniami do emisji CO2 bez opłat Scenariusz 2 z nakładami na zakup 100% uprawnień do emisji CO2 (39 EUR/t) Scenariusz 3 z nakładami na zakup i montaż instalacji do transportu i składowania CO2 20/23
Rentowność produkcji - metanol Równoważna cena gazu ziemnego w zł / 1000m 3 Opłacalna dla wszystkich przyjętych scenariuszy Scenariusz 1 z posiadanymi uprawnieniami do emisji CO2 bez opłat Scenariusz 2 z nakładami na zakup 100% uprawnień do emisji CO2 (39 EUR/t) Scenariusz 3 z nakładami na zakup i montaż instalacji do transportu i składowania CO2 21/23
Wnioski - atrakcyjność ekonomiczna przetwarzania węgla na paliwa ciekłe jest uzależniona od cen ropy naftowej - przy cenach ropy naftowej przekraczających 87 USD za baryłkę produkcja paliw ciekłych wykazuje opłacalność ekonomiczną - atrakcyjność ekonomiczna produkcji wodoru jest uzależniona od cen gazu ziemnego, przy aktualnych krajowych cenach gazu ziemnego produkcja wodoru poprzez zgazowanie węgla jest opłacalna - najkorzystniejszą opłacalnością produkcji charakteryzuje się instalacja wytwarzania metanolu - atrakcyjność ekonomiczna przetwarzania węgla na produkty chemiczne jest obecnie znacząco większa, niż w 2008 roku, kiedy to było opracowywane studium - dojrzałość przedstawionych technologii zgazowania i syntezy chemicznej, szczególnie w kierunku metanolu i wodoru pozwala na ich natychmiastowe wdrożenie 22/23
DZIĘKUJ KUJĘ ZA UWAGĘ INSTYTUT CHEMICZNEJ PRZERÓBKI WĘGLA ul. Zamkowa 1; 41-803 Zabrze Telefon: 32 271 00 41 Fax: 32 271 08 09 E-mail: office@ichpw.zabrze.pl Internet: www.ichpw.zabrze.pl NIP: 648-000-87-65 Regon: 000025945 23/23