Войти
VKG Energia в Эстонии.сланцевая промышленность - это отрасль добычи и переработки горючего сланца - мелкозернистой осадочной породы, содержащей значительные количества керогена (твердая смесь органических химические соединения ), из которых могут быть изготовлены жидкие углеводороды. Промышленность развита в Бразилии, Китае, Эстонии и в некоторой степени в Германии и России. Несколько других стран в настоящее время проводят исследования своих запасов горючего сланца и методов добычи для повышения эффективности и извлечения. По данным исследования, опубликованного в 2005 году, на Эстонию приходилось около 70% мирового производства сланца.
Горючие сланцы использовались в промышленных целях с начала 17 века, когда из него добывали полезные ископаемые. С конца 19 века сланцевое масло также использовалось из-за содержания в нем масла и в качестве низкосортного топлива для выработки электроэнергии. Однако, за исключением стран, располагающих значительными месторождениями горючего сланца, его использование для производства электроэнергии не особенно распространено. Точно так же горючие сланцы являются источником производства синтетической сырой нефти и рассматриваются как решение для увеличения внутреннего производства нефти в странах, зависящих от импорта.
Производство горючего сланца в миллионах метрических тонн с 1880 по 2010 год. Источник: Пьер Алликс, Алан К. Бернхэм. Горючий сланец использовался с древних времен. Современная промышленная добыча сланца началась в 1837 году на рудниках Отена во Франции, затем в Великобритании, Германии и некоторых других странах. Сланцевая промышленность начала расти незадолго до Первой мировой войны из-за массового производства автомобилей и грузовиков и предполагаемой нехватки бензина для транспортных нужд. В 1924 году Таллиннская ГЭС стала первой в мире электростанцией, которая перешла на сжигание горючего сланца.
После окончания Второй мировой войны нефть сланцевая промышленность пришла в упадок из-за открытия больших запасов легкодоступной и более дешевой сырой нефти. Однако производство сланца продолжало расти в Эстонии, России и Китае.
После нефтяного кризиса 1973 года сланцевая промышленность была возобновлена в нескольких странах, но в 1980-х годах, когда цены на нефть упали, многие отрасли столкнулись с закрытием. С середины 1990-х годов мировая сланцевая промышленность снова выросла. В 2003 г. была начата программа разработки сланца в США, а в 2005 г. - программа коммерческого лизинга сланца и битуминозных песков.
С мая 2007 г. Эстония активно участвует в разработке месторождений. горючего сланца в значительных масштабах, и на его долю приходится 70% обрабатываемого сланца в мире. Эстония уникальна тем, что на ее месторождения сланца приходится всего 17% всех месторождений в Европейском Союзе, но она вырабатывает 90% своей энергии из сланца. В сланцевой промышленности Эстонии занято 7500 человек, что составляет около 1% занятости в стране, что составляет 4% ее валового внутреннего продукта.
Горючий сланец добывается либо традиционными методы подземной добычи или открытой добычи. Существует несколько доступных методов добычи, но общая цель всех этих методов - фрагментировать месторождения горючего сланца, чтобы обеспечить транспортировку фрагментов сланца на электростанцию или ретортирующую установку. Основными методами открытых горных работ являются открытые разработки и вскрытия. Важным методом подземных горных работ является метод помещения и столба. В этом методе материал извлекается поперек горизонтальной плоскости, оставляя «столбы» из нетронутого материала для поддержки крыши. Эти столбы снижают вероятность обрушения. Горючий сланец также может быть получен в качестве побочного продукта добычи угля.
Крупнейшей сланцевой шахтой в мире является шахта «Эстония», которой управляет Enefit Kaevandused. В 2005 году в Эстонии было добыто 14,8 миллиона тонн сланца. За тот же период разрешения на добычу были выданы почти на 24 миллиона тонн, при этом были получены заявки на добычу еще 26 миллионов тонн. В 2008 году Парламент Эстонии утвердил «Национальный план развития использования сланца на 2008-2015 годы», который ограничивает ежегодную добычу сланца 20 миллионами тонн.
Горючий сланец Eesti Power Plant в Нарве, Эстония. Горючий сланец может использоваться в качестве топлива на тепловых электростанциях, где горючие сланцы сжигаются как уголь для привода паровых турбин. По состоянию на 2012 год в Эстонии есть электростанции, работающие на горючем сланце, с генерирующей мощностью 2967 мегаватт (МВт), в Китае и Германии. Также Израиль, Румыния и Россия использовали сланцевые электростанции, но остановили их или перешли на другие виды топлива, такие как природный газ. Иордания и Египет объявил о своих планах строительства сланцевых электростанций, в то время как Канада и Турция планируют сжигать сланец на электростанциях вместе с углем.
Тепловая энергия. заводы, использующие горючие сланцы в качестве топлива, в основном используют два метода сжигания. Традиционным методом является сжигание пылевидным газом (ПК), которое используется на старых блоках электростанций, работающих на сланце, в Эстонии, в то время как более совершенный метод - сжигание в псевдоожиженном слое (FBC), который используется на цементном заводе Holcim в Доттернхаузене, Германия, и на электростанции Мисхор Ротем в Израиле. Основными технологиями FBC являются сжигание в псевдоожиженном слое (BFBC) и сжигание в циркулирующем псевдоожиженном слое (CFBC).
В мире существует более 60 электростанций, которые используют технологию CFBC для сжигания угля и бурый уголь, но только два новых блока на Нарвских электростанциях в Эстонии и один на электростанции Хуадян в Китае используют технологию CFBC для сжигания горючего сланца. Самой передовой и эффективной технологией сжигания сланца является сжигание в псевдоожиженном слое под давлением (PFBC). Однако эта технология все еще преждевременна и находится на начальной стадии.
Обзор добычи сланцевого масла Основными производителями сланцевого масла являются Китай и Эстония, Бразилия занимает лишь третье место, в то время как Австралия, США, Канада и Иордания запланировали наладить или возобновить добычу сланцевой нефти. По данным Мирового энергетического совета, в 2008 году общее производство сланцевого масла из горючего сланца составило 930 000 тонн, что равно 17 700 баррелей в день (2810 м3 / сут), из которых Китай произвел 375 000 тонн, Эстония 355 000 тонн и Бразилия 200 тонн. Для сравнения, добыча традиционной нефти и сжиженного природного газа в 2008 году составила 3,95 миллиарда тонн или 82,12 миллиона баррелей в сутки (13,056 × 10 ^м / д).
Хотя есть несколько Технологии ретортации горючего сланца, в настоящее время в коммерческом использовании используются только четыре технологии. Это Кивитер, Галотер, Фушунь и Петросикс. Два основных метода извлечения нефти из сланца - ex-situ и in-situ. Методом ex-situ горючие сланцы добываются и транспортируются в ретортную установку для извлечения нефти. Метод на месте преобразует кероген, пока он еще находится в форме месторождения горючего сланца, а затем извлекает его через скважину, где он поднимается вверх как обычная нефть.
| Компания | Местоположение | Метод | Статус | Годовая добыча |
|---|---|---|---|---|
| Aqaba Petroleum | Вади Наддея, Иордания | Горячие вторичные твердые вещества (процесс Галотера ) | Меморандум о взаимопонимании | |
| Al Qamar for Energy and Infra Structure < | Attarat Umm Ghudran, Jordan | Горячие вторичные твердые частицы (Процесс Галотера ) | Меморандум о взаимопонимании | |
| Beipiao Coal Mining Company | Бейпяо, Ляонин, Китай | Внутреннее сгорание (Процесс Фушунь ) | Эксплуатационный | |
| Daqing Oil Company. (родитель: CNPC ) | Mudanjiang, Хэйлунцзян, Китай | Твердые продукты горячей переработки | Строится | |
| Dragon Shale | Юта, США | Пиролиз с перекрестным потоком | Dem онстрационный завод | |
| Eesti Energia (Enefit) | Нарва, Эстония | Горячие вторичные отходы (процесс Галотера ). Горячие вторичные твердые частицы (Процесс Enefit ) | Эксплуатация. Строительство | 1,2 миллиона баррелей. (2011) |
| Enefit American Oil. (родитель: Eesti Energia ) | Юта, США | Горячие переработанные твердые частицы (процесс Enefit ) | Testing | |
| Fushun Mining Group | Fushun, Китай | Внутреннее сгорание (процесс Fushun ). Переработка горячих твердых веществ (Alberta Taciuk Process ) | Operational | 2,2 миллиона баррелей. (2011) |
| Gansu Coal Company | Gansu, Китай | Внутреннее сгорание (Газовая реторта ) | Эксплуатация | |
| Global Oil Shale Holdings | Аттарат Умм Аль Гудран и Исфир Аль Махаттах, Иордания | Внешне генерируемый горячий газ (процесс PRIX (модифицированный Petrosix)) | Меморандум о взаимопонимании | |
| Hong Sheng Energy Company | Хуадянь, Цзилинь, Китай | Внутреннее сгорание ion (Модифицированный процесс Фушунь ) | Эксплуатация | |
| Independent Energy Partners | Колорадо, США | Настоящий процесс на месте (процесс топливных элементов) | Испытания | |
| Интер РАО | Аль-Аттарат, Иордания | Твердая переработка в горячем состоянии (процесс Галотера ) | Меморандум о взаимопонимании | |
| Irati Energy Limited | Бразилия | Внешне генерированный горячий газ (процесс Petrosix, процесс PRIX (модифицированный Petrosix)) | Запланировано | |
| Jordan Oil Shale Company. (родитель: Royal Dutch Shell ) | Azraq и блоки Аль-Джафр, Иордания | Настоящий процесс на месте (ICP ) | Testing | |
| Jordan Oil Shale Energy. (родитель: Eesti Energia ) | , Jordan | Горячие переработанные твердые вещества (процесс Enefit ) | Тестирование | |
| Jordan Oil Shale Energy Company | Султани, Иордания | Горячие переработанные твердые частицы (Galoter процесс ) | Меморандум о взаимопонимании | |
| Julin Energy Communication Corp. | Китай | Внутреннее сгорание (Модифицированный процесс Фушунь ) | ||
| Карак International Oil. (материнская компания: Jordan Energy and Mining) | Эль-Ладжун, Иордания | Горячие переработанные твердые частицы (процесс Альберты Тачюк ) | Подписано концессионное соглашение | |
| Kiviõli Keemiatööstus | Кивиыли, Эстония | Внутреннее сгорание (процесс Кивитера ). Горячие вторичные твердые вещества (процесс Галотера ) | Эксплуатация | 0,3 миллионов баррелей |
| Ляонин Чэнда | округ Джимсар, Синьцзян, Китай | Внутреннее сгорание (Модифицированный процесс Фушунь ) | Строится | |
| Лунхуа Харбин Coal Chemical Industry Company. (материнская компания: China National Coal Corporation ) | Илань, Хэйлунцзян, Китай | Горячие переработанные твердые вещества (двухсекционный псевдоожиженный слой ретортация) | Демонстрационный проект | |
| Longkou Mining Group. (родитель: Shandong Energy ) | Longkou, Китай | Внутреннее сгорание (процесс Фушунь) ) | Производственные | 0,7 миллиона баррелей (2011 г.) |
| Longteng Energy Development Co. | Wangqing, Цзилинь, Китай | Внутреннее сгорание (Fushun process ) | Operational | |
| . (родитель: Sinopec ) | China | Внутреннее сгорание (Модифицированный процесс Фушунь ) | Эксплуатация | |
| Mountain West Energy | Юта, США | Настоящий процесс на месте (процесс IGE) | Испытания | |
| Northwood Exploration Israel | Мисхор Ротем, Израиль | Горячие переработанные твердые частицы (процесс Галотера ) | Технико-экономическое обоснование | |
| Petrobras | Сан-Матеуш-ду-Сул, Парана, Бразилия | Горячий газ, произведенный извне (процесс Petrosix ) | Эксплуатационный | 2,2 миллиона баррелей. (2010) |
| Petrobras. Total SA | Attarat Umm Ghudran, Jordan | Горячий газ, произведенный извне (Petrosix процесс) | меморандум о взаимопонимании | |
| Petrochina | Китай | Внутреннее сгорание (Модифицированный процесс Фушунь ) | Оперативный | |
| Квинсленд Энерджи Ресорсиз | Стюарт Депозит, Квинсленд, Австралия | Внешнее вырабатываемый горячий газ (Непрямой процесс Paraho ) | Завершена двухлетняя программа демонстрации технологий производства дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы и авиационного топлива | |
| Questerre Energy | Исфир Аль Махатта, Иордания | Conduction через стену (EcoShale In-Capsule Process) | Меморандум о взаимопонимании | |
| Red Leaf Resources | Юта, США | Проводимость через стену (EcoShale In-Capsule Process) | Строится | |
| San Leon Energy | Tarfaya и Тимахдит, Марокко | Настоящий процесс на месте (процесс IGE). Горячие вторичные твердые частицы (Процесс Enefit ) | Меморандум о взаимопонимании | |
| Китай | Внутреннее сгорание (Модифицированный процесс Фушунь ) | Эксплуатационный | ||
| Саудовская международная корпорация по инвестициям в сланец | Эль Ладжун и Аттарат Умм Гудран, Иордания | Горячие переработанные твердые частицы (процесс Галотера ) | Меморандум о взаимопонимании | |
| Shale Technologies LLC | Rifle, Колорадо, США | Внутренняя связь bustion (Процесс Paraho Direct ) | Пилотный проект | |
| TAQA | Тимахдит, Марокко | Проводка через стену (EcoShale In-Capsule Process) | ||
| Юта, США | Проводка через стену (процесс EcoShale In-Capsule) | Планирование и получение разрешений | ||
| Узбекнефтегаз | Сангрунтау, Узбекистан | Твердые частицы горячего рециклинга (Процесс Галотера ) | Отложен | |
| VKG Oil | Кохтла-Ярве, Эстония | Внутреннее сгорание (процесс Кивитера ). Рециркуляция горячих твердых веществ (Нефтяной процесс ) | Эксплуатация | 2,2 миллиона баррелей. (2011). |
| Whitehorn Resources Inc. | Вади Абу Аль Хамам, Иордания | Проведение через стена (EcoShale In-Capsule Process) | Меморандум о взаимопонимании | |
| Yaojie Coal Electricity Group | Ганьсу, Китай | Внутреннее сгорание (Газовая реторта ) | Эксплуатация |
Горючий сланец используется для производства цемента компанией Kunda Nordic Cement в Эстонии ia, Holcim в Германии и Fushun цементным заводом в Китае. Горючие сланцы также могут использоваться для производства различных химических продуктов, строительных материалов и фармацевтических продуктов, например битумосульфонат аммония. Однако использование горючего сланца для производства этих продуктов все еще очень редко и находится только на экспериментальных стадиях.
Некоторые горючие сланцы являются подходящим источником серы, аммиака, глинозема, кальцинированной соды и нахколита, которые встречаются в виде сланцевого масла. побочные продукты добычи. Некоторые горючие сланцы также могут использоваться для производства урана и других редких химических элементов. В течение 1946–1952 годов морская разновидность сланца Dictyonema использовалась для добычи урана в Силламяэ, Эстония, а в 1950–1989 годах квасцы использовались в Швеции. с той же целью. Горючий сланцевый газ также может использоваться как заменитель природного газа. После Второй мировой войны добываемый в Эстонии горючий сланцевый газ использовался в Ленинграде и городах Северной Эстонии. Однако при текущем уровне цен на природный газ это нецелесообразно с экономической точки зрения.
NYMEX легкая сладкая нефть цены 1996–2009 гг. (Без поправки на инфляция) Количество экономически извлекаемого сланца неизвестно. Различные попытки разработки месторождений горючего сланца увенчались успехом только тогда, когда стоимость добычи сланцевой нефти в данном регионе оказывается ниже цены сырой нефти или других ее заменителей. Согласно обзору, проведенному RAND Corporation, стоимость производства барреля сланцевого масла на гипотетическом наземном ретортирующем комплексе в США (включающем шахту, ретортирующий завод, завод по модернизации, поддержка коммунальных услуг и рекультивация отработанного сланца), будет составлять 70–95 долларов США (440–600 долларов США / м) с поправкой на значения 2005 года. Предполагая постепенное увеличение добычи после начала промышленной добычи, анализ прогнозирует постепенное снижение затрат на переработку до 30-40 долларов за баррель (190-250 долларов за м) после достижения рубежа в 1 миллиард баррелей (160 × 10 ^м). Royal Dutch Shell объявила, что ее технология Shell ICP принесет прибыль, когда цены на сырую нефть будут выше 30 долларов за баррель (190 долларов за м), в то время как Некоторые технологии при полномасштабной добыче подтверждают рентабельность при ценах на нефть даже ниже 20 долларов за баррель (130 долларов за м).
Чтобы повысить эффективность ретортации сланца и тем самым повысить жизнеспособность добычи сланцевой нефти, исследователи предложили и протестировали несколько процессов совместного пиролиза, в которых другие материалы, такие как биомасса, торф, отходы битум или каучук и Пластмассовые отходы подвергаются стерилизации вместе с горючим сланцем. Некоторые модифицированные технологии предлагают комбинировать реторту с псевдоожиженным слоем с печью с циркулирующим псевдоожиженным слоем для сжигания побочных продуктов пиролиза (полукокса и сланцевый газ) и, таким образом, повышения выхода нефти, увеличения производительности и сокращения времени автоклавы.
В публикации журнала Pétrole Informations (ISSN 0755-561X) в 1972 году добыча сланцевой нефти была неблагоприятна по сравнению с сжижением угля. В статье говорилось, что сжижение угля обходится дешевле, дает больше нефти и оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем добыча сланца. В нем указан коэффициент пересчета 650 литров (170 галлонов США; 140 имп галлонов) нефти на одну тонну угля по сравнению со 150 литрами (40 галлонов США; 33 имп галлона) сланцевого масла на одну тонну. сланца.
Критический показатель жизнеспособности сланца как источника энергии заключается в соотношении энергии, производимой сланцем, к энергии, используемой при его добыче и переработке, и это соотношение известно как "Энергия Возврат на вложенную энергию »(EROEI ). Исследование 1984 г. оценило EROEI различных известных месторождений горючего сланца как варьирующееся от 0,7 до 13,3, хотя в известных проектах по добыче сланца EROEI составляет от 3 до 10. Согласно World Energy Outlook 2010, EROEI обработки ex-situ обычно составляет от 4 до 5, в то время как при обработке на месте он может быть даже ниже 2. Однако, согласно IEA, большая часть используемой энергии может быть получена за счет сжигания отработанного сланца или сланцевого газа..
Вода, необходимая для перегонки сланца, требует дополнительных экономических соображений: это может создать проблему в районах с нехваткой воды.
Добыча горючего сланца связана с рядом воздействий на окружающую среду, более выраженных при открытой разработке, чем при подземной разработке. К ним относятся кислотный дренаж, вызванный внезапным быстрым воздействием и последующим окислением ранее захороненных материалов, попаданием металлов, включая ртуть, в поверхностные и грунтовые воды, усиление эрозии, выбросы сернистого газа и загрязнение воздуха, вызванные образованием твердых частиц во время обработки, транспортировки и вспомогательной деятельности. В 2002 году около 97% загрязнения воздуха, 86% всех отходов и 23% загрязнения воды в Эстонии приходилось на энергетику, которая использует горючие сланцы в качестве основного ресурса для производства энергии.
Нефть- добыча сланца может нанести ущерб биологической и рекреационной ценности земли и экосистеме в районе добычи. Сжигание и термическая обработка приводят к образованию отходов. Кроме того, выбросы в атмосферу при переработке и сжигании сланца включают диоксид углерода, парниковый газ. Экологи выступают против производства и использования горючего сланца, поскольку он создает еще больше парниковых газов, чем обычное ископаемое топливо. Экспериментальные процессы конверсии на месте и технологии улавливания и хранения углерода могут уменьшить некоторые из этих проблем в будущем, но в то же время они могут вызвать другие проблемы, включая загрязнение подземных вод. К водным загрязнителям, обычно связанным с переработкой горючего сланца, относятся кислород и азотные гетероциклические углеводороды. Обычно обнаруживаемые примеры включают производные хинолина, пиридин и различные алкильные гомологи пиридина (пиколин, лутидин ).
Проблемы с водой являются чувствительными проблемами в засушливых районах. такие регионы, как запад США и израильская пустыня Негев, где существуют планы по расширению добычи горючего сланца, несмотря на нехватку воды. В зависимости от технологии в наземной автоклаве используется от одного до пяти баррелей воды на баррель В отчете о программном воздействии на окружающую среду, выпущенном в 2008 г. Бюро землепользования США, говорится, что добыча с поверхности и ретортные работы производят от 2 до 10 галлонов США (от 7,6 до 37,9 л). ; 1,7–8,3 имп. Гал.) Сточных вод на 1 короткую тонну (0,91 т) переработанного горючего сланца. При обработке на месте, по одной оценке, используется примерно одна десятая часть воды.
Экологические активисты, в том числе члены Гринпис, организовали решительные протесты против сланцевой промышленности. В результате, Queensland Energy Resources приостановила реализацию предлагаемого проекта по добыче сланца Стюарт в Австралии в 2004 году.
.
