成果報告書詳細
管理番号20140000000798
タイトル平成25年度-平成26年度成果報告書 「国際エネルギー消費効率化等技術・システム実証事業 基礎事業 石炭高効率利用システム案件等形成調査事業 モンゴルにおけるセミコークスブリケット製造プロジェクトの案件形成合理化調査」
公開日2015/3/25
報告書年度2013 - 2014
委託先名株式会社栗本鐵工所
プロジェクト番号P93050
部署名環境部
和文要約件名:国際エネルギー消費効率化等技術・システム実証事業 基礎事業 石炭高効率利用システム案件等形成調査事業 モンゴルにおけるセミコークスブリケット製造プロジェクトの案件形成合理化調査
 モンゴル国においては、首都ウランバートルを始め都市部における民生部門での石炭直接燃焼に起因する大気汚染が深刻な問題となっている。本調査は環境改善が見込まれる無煙燃料であるセミコークス及びセミコークスブリケットを普及させるため、日本のセミコークスブリケット製造技術を活用した年産5万トンのセミコークスブリケット製造事業の実現性を検討するものである。モンゴルのバガヌール褐炭を輸入して日本のテスト機で乾燥・乾留・成形のテストを実施した。テストの目的は成形時のバインダーが高価であるので、できるだけバインダーが少ない配合比率を確認することである。テストによりモンゴルのセミコークスブリケット規格を満たす強度で、よりバインダーが少ない配合比率を確認することができた。日本で作成したセミコークスブリケットをモンゴルへ輸送し、モンゴルのゲルストーブでの燃焼試験を実施した。燃焼試験では燃焼時の排ガス成分や煤塵量の測定や、燃焼時間の測定することができた。燃焼試験の結果生炭に比べて、セミコークスは煤塵量が少なく、燃焼時間も長いことが確認できた。モンゴルにある日本製外熱式ロータリーキルンを使用してセミコークスブリケットを生産した。モンゴルのマイニング研究所(MINING INSTITUTE of Mongolia University of Science and Technology)には2013年1月にNEDOの研究協力事業で使用した乾留試験装置(外熱式ロータリーキルン)が譲渡されている。この装置を使用して、モンゴルにおけるプラントサイト候補地であるバガヌール炭鉱から産出される褐炭を原料としたセミコークスブリケットサンプルを作成した。そして作成したサンプルをモンゴル国民に配布することにより使用後の評価を収集した。以上のテスト結果を基にして機器設計を実施し、機器配置図・マテリアルバランス・フローシート等を作成することによりプラント概念設計を実施した。そして概念設計を基にした年産5万トンのプラントのイニシャルコストとランニングコストを算出し、内部収益率と割引現在価値を算出の上経済性を評価した。我々が提案するプラントを導入した場合のCO2排出量削減効果を検証した。我々が提案するプラントと、モンゴル既存のセミコークスブリケット製造プラントのCO2排出量を算出し比較した。工場運転動力からのCO2排出量は我々が提案するプラントの方が多くなったが、乾留工程におけるCO2排出量は我々のプラントが大幅に少なくなったので、トータルとして約30%以上の削減効果が見込める結果となった。
英文要約 In Mongolia, the air pollution caused by direct coal combustion in the private sector in the capital, Ulan Bator, as well as other cities, is becoming a serious problem. This study investigated the feasibility of a project to produce 50,000 tons of semi-coke briquettes annually, making full use of Japanese semi-coke briquette production technology, in order to promote the use of semi coke and semi-coke briquettes, which are smokeless fuels expected to improve the environment.
 In the study, lignite (brown coal) was imported from Baganuur, Mongolia, and drying, dry-distillation and shaping tests were carried out on a Japanese test machine. The primary objective of the tests was to verify a binder ratio that was kept as low as possible, as the binders used in shaping are expensive. The tests were able to verify Mongolian semi-coke briquettes which were strong enough to satisfy standards and had a lower binder ratio. In addition, the semi-coke briquettes produced in Japan were exported to Mongolia and combustion tests were carried out using old and new Mongolian ger stoves. In the combustion tests, the exhaust gas components and amount of dust and soot emitted during combustion and the combustion duration where measured. The results of the combustion tests confirmed that, for both old and new stoves, semi coke produced less dust and soot and burned for longer than raw coal.
 A Japanese-made externally-heated rotary kiln in Mongolia was used to produce semi-coke briquettes. At the Mining Institute of Mongolia University of Science and Technology, the dry-distillation test equipment (externally-heated rotary kiln) used in the January 2013 NEDO research collaboration project was assigned. Using this equipment, sample semi-coke briquettes were produced from lignite produced from the Baganuur coal mines, a potential site for the Mongolian plant. By distributing the produced samples to Mongolian citizens, post-use evaluations were collected. In the evaluations from test subjects', though qualitative, it was also possible to obtain results stating that "It produces less dust and soot than raw coal".
 Based on the above test results, equipment was designed and an equipment layout, material balance, and flow sheets were produced, and a conceptual design for the plant was drawn up. The initial cost and running cost of a 50,000 ton/year plant based on this conceptual design were calculated, and its economic feasibility was evaluated by calculating the internal rate of return and
net present value.
 The CO2 emissions reduction effect of introducing the plant we are proposing was verified. The CO2 emissions of the plant we are proposing were compared with those of an existing semi-coke briquette production plant in Mongolia. The results showed that, though CO2 emissions from the powering of the plant were greater for the plant we are proposing, CO2 emissions for the dry-distillation process were significantly lower, so an overall reduction of approximately 30% can be expected.
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