Sintetik yanacaqlar və şist yağı

Mündəricat:

Sintetik yanacaqlar və şist yağı
Sintetik yanacaqlar və şist yağı

Video: Sintetik yanacaqlar və şist yağı

Video: Sintetik yanacaqlar və şist yağı
Video: İnsanlardan GİZLƏDİLƏN DƏHŞƏTLİ İcadlar 2024, Aprel
Anonim

Heç kimə sirr deyil ki, müasir dünyada dünya iqtisadiyyatının qanı qara qızıl deyilən neftdir. 20 -ci və 21 -ci əsrlər ərzində bəşəriyyət üçün planetin ən vacib minerallarından biri olaraq qalan neftdir. 2010 -cu ildə neft ümumi yanacaq -enerji balansında lider mövqe tutaraq ümumi enerji istehlakının 33,6% -ni təşkil etmişdir. Eyni zamanda, neft bərpa olunmayan bir qaynaqdır və onun ehtiyatlarının gec-tez bitəcəyinə dair söhbət on ildən çoxdur ki, davam edir.

Alimlərin fikrincə, dünyada sübut edilmiş neft ehtiyatları təxminən 40 il, araşdırılmamış ehtiyatlar isə daha 10-50 il davam edəcək. Məsələn, Rusiyada 1 Yanvar 2012 -ci il tarixinə rəsmi olaraq yayımlanan məlumatlara görə (bu vaxta qədər neft və qaz ehtiyatları haqqında məlumatlar təsnif edilmişdir), A / B / C1 kateqoriyalarının çıxarıla bilən neft ehtiyatlarının həcmi 17,8 milyard təşkil etmişdir. ton və ya 129,9 milyard barel (bir ton Urals neft ixracının 7,3 barel olduğu hesablamaya görə). Mövcud istehsal həcmlərinə əsaslanaraq, bu kəşf edilmiş təbii ehtiyatlar 35 il ərzində ölkəmiz üçün kifayət edəcək.

Eyni zamanda, təmiz formada yağ praktik olaraq istifadə edilmir. Əsas dəyər onun emal məhsullarıdır. Neft, maye yanacaq və yağların mənbəyidir, həmçinin müasir sənaye üçün çoxlu miqdarda vacib məhsullardır. Yanacaq olmasa nəinki dünya iqtisadiyyatı, hətta hər hansı bir ordu da dayanacaq. Avtomobil və tanklar yanacaqsız qalmayacaq, təyyarələr göyə qalxmayacaq. Eyni zamanda, bəzi ölkələr əvvəlcə öz qara qızıl ehtiyatlarından məhrum edildi. Almaniya və Yaponiya, 20 -ci əsrdə çox az bir qaynaq bazasına sahib olan, hər gün böyük yanacaq istehlakı tələb edən İkinci Dünya Müharibəsinə səbəb olan ölkələrin parlaq nümunəsinə çevrildi. İkinci Dünya Müharibəsi dövründə Almaniya, böyük ölçüdə, bəzi illərdə 50%-ə qədər, kömürdən maye yanacaq istehsal etməklə yanacağa olan tələbatını ödəyirdi. Onun üçün çıxış yolu sintetik yanacaq və yağların istifadəsi idi. Eyni şey keçən əsrdə Cənubi Afrikada da edildi, burada Sasol Limited, Cənubi Afrika iqtisadiyyatının Aparteid illərində beynəlxalq sanksiyaların təzyiqi altında uğurla fəaliyyət göstərməsinə kömək etdi.

Şəkil
Şəkil

Sintetik yanacaqlar

1920-ci illərdə, Kaiser Wilhelm İnstitutunda çalışan alman tədqiqatçıları Franz Fischer və Hans Tropsch, Fischer-Tropsch prosesi adlanan bir proses icad etdilər. Süni yanacaq və sürtkü yağı kimi istifadə etmək üçün sintetik karbohidrogenlərin, məsələn, kömürdən alınması onun əsas əhəmiyyətini təşkil edirdi. Bu prosesin kifayət qədər neft yoxsul, eyni zamanda kömürlə zəngin Almaniyada icad edilməsi təəccüblü deyil. Maye sintetik yanacaqların sənaye istehsalı üçün geniş istifadə edilmişdir. Almaniya və Yaponiya müharibə illərində bu alternativ yanacaqdan geniş istifadə etdilər. Almaniyada 1944 -cü ildə illik sintetik yanacaq istehsalı təxminən 6,5 milyon tona və ya gündə 124 min barrelə çatdı. İkinci Dünya Müharibəsi bitdikdən sonra əsir alman alimləri bu sahədə işlərini davam etdirdilər. Xüsusilə, ABŞ -da, Minalar Bürosu üçün çalışan Paperclip Əməliyyatına qatıldılar.

1930-cu illərin ortalarından başlayaraq, kimyəvi-texnoloji məqsədlər üçün qatılaşdırılmış yanacaqların qazlaşdırılması texnologiyası, əsasən süni yağlar da daxil olmaqla, müxtəlif kimyəvi birləşmələrin sintezi üçün Almaniyada, ABŞ-da, SSRİ-də və dünyanın digər sənayeləşmiş ölkələrində yayılmağa başladı. və maye yanacaq. 1935 -ci ildə Almaniyada və İngiltərədə kömür, hava və sudan sırasıyla 835 min ton və 150 min ton sintetik benzin istehsal edildi. Və 1936 -cı ildə Adolf Hitler Almaniyada sintetik yanacaq və yağların istehsalını təmin edən yeni bir dövlət proqramını şəxsən başlatdı.

Gələn il Franz Fischer, Helmut Pichler ilə birlikdə (Hans Tropsch 1931 -ci ildə Almaniyadan ABŞ -a getdi, dörd il sonra öldü) orta təzyiqdə karbohidrogenlərin sintezi üçün bir üsul hazırlaya bildi. Alman alimləri proseslərində təxminən 10 atmosfer təzyiqi və yüksək temperaturda olan dəmir birləşmələrinə əsaslanan katalizatorlardan istifadə etdilər. Onların təcrübələri Almaniyada böyük tonnalı karbohidrogen kimyəvi istehsalının yerləşdirilməsi üçün böyük əhəmiyyətə malik idi. Bu prosesin həyata keçirilməsi nəticəsində əsas məhsul olaraq yüksək oktan sayına malik parafinlər və benzin əldə edildi. 13 Avqust 1938 -ci ildə, Reich Aviasiya Naziri Hermann Goeringin ovçuluğu olan Karinhalle'de, "Karinhalleplan" simvolu alan yanacaq istehsalının inkişafı üçün bir proqramın qəbul edildiyi bir görüş keçirildi. Onun rəhbərlik etdiyi Luftwaffe Almaniyada istehsal olunan yanacağın ən azı üçdə birini istehlak etdiyi üçün Goeringin iqamətgahı və proqram meneceri vəzifəsinə namizədliyi təsadüfi deyildi. Digər şeylər arasında, bu plan sintetik motor yanacaqları və sürtkü yağlarının istehsalında əhəmiyyətli bir inkişaf təmin etdi.

Şəkil
Şəkil

1939-cu ildə Fişer-Tropş prosesi Reyxdə xüsusilə ölkənin orta hissəsində yataqları zəngin olan qəhvəyi kömürlə əlaqədar olaraq ticarət miqyasında başladıldı. 1941 -ci ilin əvvəlində Nasist Almaniyasında sintetik yanacaq istehsalının ümumi miqdarı neft yanacağı istehsalına çatdı və sonra onu keçdi. Reyxdəki sintetik yanacağa əlavə olaraq, generator qazından yağ turşuları, parafin və yeməli yağlar da daxil olmaqla süni yağlar sintez edildi. Beləliklə, Fischer-Tropsch metoduna görə bir ton şərti qatılaşdırılmış yanacaqdan 0,67 ton metanol və 0,71 ton ammiak və ya daha yüksək yağlı spirtlər (HFA) daxil olmaqla 1,14 ton spirt və aldehid əldə etmək mümkün idi. maye karbohidrogenlərin.

İkinci Dünya Müharibəsinin sonunda, 1944 -cü ilin payızından yarım ildən çox sonra, Qırmızı Ordunun qoşunları yanacaq istehsalı üçün ən böyük təbii xammal mənbəyi olan Ploiesti (Rumıniya) neft yataqlarını işğal etdikdə. Hitler tərəfindən idarə olunurdu və 1945 -ci ilin may ayına qədər Almaniya iqtisadiyyatında və ordusunda motor yanacağının funksiyası süni maye yanacaq və generator qazı yerinə yetirirdi. Deyə bilərik ki, Hitlerin Almaniyası bərk karbon tərkibli xammaldan (ilk növbədə kömürdən və daha az dərəcədə adi ağacdan), sudan və havadan qurulmuş bir imperiya idi. Bütün hərbi partlayıcı maddələrin istehsalı üçün lazım olan 100% zənginləşdirilmiş nitrat turşusu, 99% rezin və metanol və 85% motor yanacağı Almaniyada bu xammaldan sintez edildi.

Kömür qazlaşdırma və hidrogenləşdirmə qurğuları 1940 -cı illərdə Almaniya iqtisadiyyatının onurğası idi. Fişer-Tropş metoduna görə istehsal olunan sintetik aviasiya yanacağı, müharibə illərində bütün Luftwaffe ehtiyaclarının 84,5% -ni ödəmişdir. Nasist Almaniyasında İkinci Dünya Müharibəsi dövründə dizel yanacağının sintezi üçün bu üsul ildə təxminən 600 min ton dizel yanacağı istehsal edən səkkiz fabrikdə istifadə edildi. Üstəlik, bu layihə tam olaraq dövlət tərəfindən maliyyələşdirildi. Almanlar oxşar fabrikləri tutduqları ölkələrdə, xüsusən Polşada (Auschwitz) 1950 -ci illərə qədər işləməyə davam etdilər. Müharibə bitdikdən sonra Almaniyadakı bütün bu fabriklər bağlandı və qismən texnologiya ilə birlikdə SSRİ və ABŞ -dan alınan təzminatlar hesabına ölkədən çıxarıldı.

Şəkil
Şəkil

şist yağı

Kömürdən başqa yanacaq istehsalının ikinci mənbəyi, mövzusu son bir neçə ildir dünya mətbuatının səhifələrini tərk etməyən şist neftidir. Müasir dünyada neft sənayesində müşahidə olunan ən əhəmiyyətli tendensiyalardan biri yüngül neft və orta sıxlıqlı neft istehsalının azalmasıdır. Planetdəki sübut olunmuş neft ehtiyatlarının azalması neft şirkətlərini alternativ karbohidrogen mənbələri ilə işləməyə və onları axtarmağa vadar edir. Bu mənbələrdən biri də ağır neft və təbii bitumla birlikdə neft şistidir. Planetdəki neft şist ehtiyatları böyük ölçüdə neft ehtiyatlarını üstələyir. Onların əsas ehtiyatları ABŞ -da cəmləşib - təxminən 450 trilyon ton (24.7 trilyon ton şist nefti). Çin və Braziliyada əhəmiyyətli ehtiyatlar var. Rusiya da dünya ehtiyatlarının təxminən 7% -ni ehtiva edən geniş ehtiyatlara malikdir. ABŞ -da şist nefti hasilatı 1940 -cı illərin sonu və 1950 -ci illərin əvvəllərində mina üsulu ilə başladı. Əksər hallarda, hasilat eksperimental idi və cüzi bir miqyasda həyata keçirildi.

Bu gün dünyada neft şistindən tələb olunan xammalın alınmasının iki əsas üsulu mövcuddur. Bunlardan birincisi, şist qayasının açıq və ya mina üsulu ilə çıxarılmasını, sonra xüsusi qurğu-reaktorlarda emal edilməsini əhatə edir ki, burada şist havaya çıxmadan pirolizə məruz qalır. Bu əməliyyatlar zamanı qayadan şist tarı alınır. Bu üsul Sovet İttifaqında fəal şəkildə inkişaf etdirilməyə çalışıldı. Oxşar layihələr Braziliyanın İrati yatağında və Çinin Fuşun əyalətində şistin çıxarılması ilə də tanınır. Ümumiyyətlə, həm XX əsrin 40 -cı illərində, həm də sonrakı emal ilə şist çıxarma üsulu olduqca baha başa gələn bir üsul olaraq qalır və son məhsulun dəyəri yüksək olaraq qalır. 2005-ci ilin qiymətlərində bu cür neftin bir barelinin maya dəyəri 75-90 dollar idi.

Şəkil
Şəkil

Şist neftinin çıxarılmasının ikinci üsulu onu birbaşa su anbarından çıxarmaqdır. Məhz bu üsul ABŞ -da son bir neçə ildə inkişaf etmiş və neft hasilatında "şist inqilabı" haqqında danışmağa imkan vermişdir. Bu üsul üfüqi quyuların qazılmasını və sonra birdən çox hidravlik qırılmağı əhatə edir. Bu vəziyyətdə, təbəqənin kimyəvi və ya termal istiləşməsini aparmaq çox vaxt tələb olunur. İstifadə olunan texnologiyalardan və elmi sahədə irəliləyişdən asılı olmayaraq, belə bir mədən üsulunun ənənəvi mədən üsulundan qat -qat daha mürəkkəb və buna görə də daha bahalı olduğu açıq -aydındır. İndiyə qədər şist neftinin qiyməti adi neftdən xeyli yüksəkdir. Neft istehsal edən şirkətlərin özlərinin hesablamalarına görə, dünya bazarında minimum neft qiymətləri 50-60 dollar / barelin üzərində olduğu halda onun hasilatı gəlirli olaraq qalır. Üstəlik, hər iki metodun da müəyyən əhəmiyyətli çatışmazlıqları var.

Məsələn, şistin açıq üsulla və ya mədən üsulu ilə çıxarılması və sonrakı emalının birinci üsulu, ondan şist tarının çıxarılması prosesində əmələ gələn çox miqdarda karbon qazı - CO2 -dən istifadə etmək ehtiyacı ilə əhəmiyyətli dərəcədə məhdudlaşdırılır. Nəhayət, karbon dioksiddən istifadə problemi hələ də həll edilməmişdir və yer atmosferinə atılan tullantılar ciddi ekoloji problemlərlə doludur. Eyni zamanda, şist nefti birbaşa su anbarlarından çıxarılanda başqa bir problem ortaya çıxır. Bu, istismara verilən quyuların axın sürətində yüksək bir eniş nisbətidir. Əməliyyatın ilkin mərhələsində, çoxlu hidravlik qırılma və üfüqi enjeksiyon səbəbiylə quyular çox yüksək istehsal nisbətləri ilə xarakterizə olunur. Ancaq təxminən 400 günlük işdən sonra çıxarılan məhsulların həcmi kəskin şəkildə azalır (80%-ə qədər). Belə bir kəskin düşməni kompensasiya etmək və istehsal profilini bir şəkildə düzəltmək üçün bu cür şist yataqlarındakı quyular mərhələlərlə istismara verilməlidir.

Şəkil
Şəkil

Eyni zamanda, üfüqi qazma və hidravlik qırılma kimi texnologiyalar ABŞ -a 2010 -cu ildən bəri neft hasilatını 60% -dən çox artıraraq gündəlik 9 milyon barelə çatdırmağa imkan verdi. Hal -hazırda, şist neft hasilatı texnologiyalarının istifadəsinin ən uğurlu nümunələrindən biri Şimali və Cənubi Dakota əyalətlərində yerləşən Bakken yatağıdır. Bu xüsusi şist neft yatağının inkişafı Şimali Amerika bazarında bir növ eyforiya yaratdı. Cəmi 5 il əvvəl bu yataqda gündəlik neft hasilatı 60 min barreli keçmirdi, indi isə 500 min barreldir. Burada geoloji kəşfiyyat işləri aparıldığı üçün yatağın neft ehtiyatları 150 milyondan 11 milyard barrelə yüksəldi. Bu neft sahəsinə əlavə olaraq, ABŞ -da şist nefti istehsalı Nyu Meksikadakı Bone Springs, Texasdakı Eagle Ford və Şimali Dakotadakı Three Forksda aparılır.

Tövsiyə: