The suitability of polish ortho-lignite deposits for clean coal technologies
B. Bielowicz 1  
 
More details
Hide details
1
AGH University of Science and Technology, Krakow, Poland
 
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2016;32(4):109–127
 
KEYWORDS
ABSTRACT
The article presents the suitability of polish lignite deposits for clean coal technologies, mainly fluidized bed gasification and underground gasification. One of the key elements in this study, is a detailed diagnosis of the resource base, its analysis on the basis of the established verification criteria and -as a result – the achievement of a reliable assessment of suitability for highly efficient production of fuels and electric energy through lignite gasification in both surface and underground installations, taking into account both sozological conditions and protected geological sites. The analysis has shown that only 10 out of from 166 lignite deposit meet the criteria for the potential development of process underground gasification. In Poland, there is a core group of 30 lignite deposits with the ash content ranging from 20 to 25%, which fully meet the criteria for surface gasification. The lignite reserves in this group are over 11 billion tons, but only around one billion tons can be efficiently used for fluidized bed gasification process. Taking the geological structure into account, there is sufficient lignite resource base for both gas production and energy purposes. None of the attempts to use lignite for purposes other than combustion have ever been brought to the production stage. The gasification of lignite in Poland is a completely new opportunity for processing lignite, yet completely unused. This direction meets the criteria of clean coal technologies.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Przydatność polskich złóż miękkiego węgla brunatnego w czystych technologiach węglowych
zgazowanie węgla brunatnego, podziemne zgazowanie węgla brunatnego, zgazowanie fluidalne
W artykule przedstawiono przydatności polskich złóż węgla brunatnego dla czystych technologii węglowych, głównie zgazowania ze złożem fluidalnym i zgazowania podziemnego. Jednym z kluczowych elementów badań była szczegółowa analiza bazy zasobowej na podstawie ustalonych kryteriów weryfikacji i – jako rezultat – osiągnięcie wiarygodnej oceny przydatności do czystych technologii węglowych z uwzględnieniem warunków ochrony środowiska i sozologicznych. Analiza wykazała, że tylko 10 złóż spośród 166 spełnia kryteria dla potencjalnego rozwoju procesu podziemnego zgazowania. W Polsce istnieje około 30 złóż węgla brunatnego o zawartości popiołu od 20 do 25%, które w pełni spełniają kryteria zgazowania fluidalnego na powierzchni w gazogeneratorze. Zasoby węgla brunatnego w tej grupie to ponad 11 mld ton, ale tylko około jeden miliard ton może zostać efektywnie wykorzystane do procesu zgazowania ze złożem fluidalnym. Biorąc pod uwagę strukturę geologiczną, nie jest wystarczająca baza zasobów węgla brunatnego zarówno do celów produkcji gazu i energii. Żadna z prób wykorzystujących węgiel brunatny do celów innych niż spalanie nigdy nie zostały doprowadzone do etapu produkcji. Zgazowanie węgla brunatnego w Polsce jest zupełnie nową szansą dla przetwórstwa węgla brunatnego, ale zupełnie niewykorzystaną. Ten kierunek spełnia kryteria czystych technologii węglowych.
 
REFERENCES (19)
1.
Bielowicz. B. 2012. A new technological classification of low-rank coal on the basis of Polish deposits. Fuel 96, pp. 497–510.
 
2.
Bielowicz, B. 2013a. Petrographic composition of Polish lignite and its possible use in a fluidized bed gasification process, International Journal of Coal Geology 116–117, pp. 236–246.
 
3.
Bielowicz, B. 2013b. Relationship between random reflectance of ulminite B/collotelinite and technological parameters of Polish low-rank coal Fuel 111, pp. 229–238.
 
4.
Bielowicz, B. and Kasiński, J. 2014. The possibility of underground gasification of lignite from Polish deposits, International Journal of Coal Geology 131, pp. 304–318.
 
5.
Chmielniak et al. 2015 – Chmielniak, T., Sobolewski, A. and Tomaszewicz, G. 2015. CO2-Enhanced coal gasification. Experience of the Institute for Chemical Processing of Coal. Przemysł Chemiczny 94/4, pp. 16–22.
 
6.
Higman, C. and van der Burgt M. 2008 Gasification. Second edition. Elsevier.
 
7.
International Classification of Coal in Seam, 1998 UN-ECE ENERGY/1998/19.
 
8.
International Energy Agency – IEA, 2015 World Energy Outlook. [Online] Available at: http://www.worldenergyoutlook.... [Accessed: 1.10.2016].
 
9.
Kapusta et al. 2014 – Kapusta, K., Wiatowski, M. and Stańczyk, K. 2014. Simulation of underground coal gasification process in ex-situ experiments. Przegląd Górniczy 70.11, pp. 60–69.
 
10.
Kasiński et al. 2010 – Kasiński, J.R., Piwocki, M., Sadowska, E. and Ziembińska-Tworzydło, M. 2010. Lignite of the Polish Lowlands Miocene: characteristics on a base of selected profiles. Biuletyn PIG 439, pp. 99–154.
 
11.
Kasztelewicz et al. 2013 – Kasztelewicz, Z., Zajączkowski, M. and Sikora, M. 2013. Prospects for open-cast mining and gasification technology implementation in the field of brown coal deposits utilization in Poland. Przegląd Górniczy 69/2, pp. 139–147.
 
12.
Mastalerz et al. 2011 – Mastalerz, M., Drobniak, A., Parke, M. and Rupp, J. 2011. Site evaluation of subsidence risk, hydrology, and characterization of Indiana coals for underground coal gasification (UCG). Final report to CCTR.
 
13.
Matl et al. 2015 – Matl, K., Kasiński, J. and Bielowicz, B. 2015. Weryfikacja kryterialna bazy surowcowej węgla brunatnego dla potrzeb zgazowania naziemnego i podziemnego z uwzględnieniem gospodarki złożem oraz wytypowaniem rejonu do projektu technologicznego instalacji pilotowej (PZW) AGH Archive Kraków (in Polish).
 
14.
Matl et al. 2014 – Matl, K., Kasztelewicz, Z., Kasiński, J.R., Bielowicz, B. and Galiniak, G. 2014. Diversification of lignite resource base in Poland for the production of gas using both surface and underground gasification. Przegląd Górniczy 11, pp. 38–46.
 
15.
Nowak et al. 2011 – Nowak, J., Kudełko, J., Barańska-Buskik, A., Strzelecki, M. and Kobak, P. 2011. Kryteria wymagań z procesów zachodzących w gazogeneratorze i skałach otaczających. Aport dla Konsorcjum, KGHM Cuprum]. AGH Archive (in Polish).
 
16.
Tajduś et al. 2011 – Tajduś, A., Czaja, P. and Kasztelewicz, Z. 2011. The role of coal in the energy sector and the strategy of Polish lignite mining sector in the first half of XXI century, Górnictwo i Geoinżynieria 35/3, pp. 343–365.
 
17.
Topolnicka, T. 2012. Development of coal gasification technology for high production of fuels and electricity. Final Report Cz. T. B. 1.1.1. AGH Archive Kraków.
 
18.
van Dyk et al. 2011 – van Dyk, J.C., Keyser, M.J. and van Zyl, J.W. 2001. Suitability of feedstocks for the Sasol-Lurgi fixed bed dry bottom gasification process, Gasification Technologies Conference, Gasification Technologies Council. Arlington, VA, USA, 2001, Paper 10–8.
 
19.
WCA – World Coal Associacion, 2015. [Online] Available at: http://www.worldcoal.org/sites... [Accessed: 1.10.2016].
 
eISSN:2299-2324
ISSN:0860-0953