» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
 » Все публикации автора

Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»

Январь, 2018 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №1 (10) 2018

Автор: Кузнецова Виктория Михайловна, Студент
Рубрика: Химические науки
Название статьи: Перспективы использования прибалтийских сланцев

Статья просмотрена: 1247 раз

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИБАЛТИЙСКИХ СЛАНЦЕВ

Кузнецова Виктория Михайловна

студент

Санкт-Петербургский Государственный Технологический Институт

(Технический университет), г. Санкт-Петербург

 

Аннотация. Во многих странах большое внимание уделяется внимание поиску новых источников углеводородного сырья, особенно добыче горючих сланцев (ГС). Всем известно, что горючие сланцы не только отличные источники энергии, но и прекрасное сырье для получения различных продуктов. Запасы ГС до конца не разведаны, но их месторождения находятся на всех континентах нашей планеты. [1]

 

Безусловно, переработка сланцев в России и превращение её в одну из ведущих отраслей российской промышленности – это вопрос времени. Геологические исследования, фундаментально-технологические разработки, всё уже было применено российскими учеными с начала ХХ века. [2]. Все эти исследования имеют свои достоинства и недостатки, в этой статье будут выявлены несколько перспективных направлений переработки сланцев прибалтийского бассейна, так как они представляют большой интерес, вследствие своего физико-химического состава, отличного от сланцев других регионов.

Ключевые слова: сланцы, переработка сланцев, энергетические ресурсы, прибалтийский сланцевый бассейн.

Прибалтийский бассейн имеет площадь около 60 тыс. км². Сланец прибалтийского бассейна залегает в слоях среднего ордовика и образует от 4 до 7 слоев. Северной границей месторождения является выход промышленного пласта под четвертичные отложения. На юг в сторону погружения город распространение сланцев наблюдается более чем на 100 км (до южной оконечности Чудского озера), по простиранию -около 270 км(до берега Балтийского моря). [3]

В пределах промышленных границ размеры месторождения в широтном направлении составляют 120 км, в южном (по падению пласта)-20-40 км. Общая площадь месторождения составляет 3,6 тыс. км²  (Рис.1)

Рисунок 1. Прибалтийский сланцевый бассейн

Пласт состоит из четырех сближенных слоев  горючего сланца, обозначенных сверху вниз цифрами 1,2,3,4, разделенных прослойками известняка. Геологический разрез ГС прибалтийского бассейна очень разнообразен (Схема 1).

Схема 1. Геологический разрез прибалтийского сланца

Меньше 50% ГС прибалтийского бассейна добываются открытым способом, потери ГС составляют менее 20% [3]

Таблица 1. Товарные характеристики Прибалтийских сланцев [1, 3]

Из данной таблицы можно сделать выводы о всех показателях прибалтийских сланцев. Например, процент зольности сланцев является оценочным промышленным критерием. Сланцы с зольностью свыше 85% в современных условиях промышленностью не используются. Выход золы у малозольных Прибалтийских сланцев - менее 60%. Сланцы богаты ОВ, высококалорийны, с максимальным выходом смолы и представляют основную промышленную ценность прежде всего для сланцехимического производства. Также, содержание влаги в ГС очень низкое, их можно отнести к сланцам с низкой влажностью.По проценту выхода смолы на сланец также можно выделить три основных вида сланцев: высоко-, средне- и низкосмоляные. Высокосмоляной вид (Прибалтийский сланец) - самый богатый по выходу смолы на сланец (20-40, иногда до 45% и более). На базе таких сланцев могут быть организованы высокопроизводительные предприятия химического профиля.

Существует достаточно большое количество термических технологий переработки горючих сланцев в наземных аппаратах (схема 2). Основная цель всех процессов – получение товарной продукции в виде жидких сланцевых масел и газа полукоксования.

Схема 2. Основные направления переработки горючих прибалтийских сланцев

Пример горизонтальной реторты изображен на рисунке 2. Вертикальная реторта состоит из таких же составляющих, что и горизонтальная реторта для переработки ГС.

Рисунок 2. Горизонтальная реторта

Изначально куски сланца погружаются в камеру предварительного нагрева, нагрев происходит до температуры 250 °С. Теплоноситель подается как в камеру сгорания, так и затрубному пространству. Вторая стадия заключается в пиролизе нефтяного сланца, который перемешан с золой 500-550°С. В дальнейшем, происходит выброс углеводородов, которые конденсируются уже за пределами реторты. Тяжелые остатки, образованные в следствие пиролиза уходят в камеру сгорания, где температура колеблется около 800°С, происходит образование сланцевой смолы. Часть этой смолы используется в качестве твердого теплоносителя, а другая часть смолы проходит через камеру охлаждения и применяется как теплоноситель для зоны предварительного прогрева.

Общие  запасы сланцевой смолы значительно превышают запасы нефти на всем земном шаре. Наша страна имеет большие резервы сланцев, перспективны ресурсы прибалтийских сланцев, находящиеся в Ленинградской области, также большой интерес вызывает Мантуровское месторождение (Костромская обл.)[4]. Для того, чтобы эффективно использовать все запасы ГС, необходимо расширять сведения о месторождениях сланцев, а именно их химическую природу, строение и т.д.  В ходе переработки, где достигается цель получения высокоэффективных различных топлив и химических продуктов, необходимо учитывать товарные характеристики сланцев. С помощью всей собранной информации,  мы можем не только проследить пути образования сланцев, но и наметить оптимальные пути их энергетической и химической переработки.

 

Список литературы:

1. Миллер Т. Жизнь в окружающей среде. Ч. III: пер. с англ. - М.: Галактика, 1996. - 400 с.
2. Стрижакова Ю.А. Горючие сланцы. Генезис, составы, ресурсы. - М.: Недра, 2008.-192с.
3. Сыроежко А.М. Термохимическая переработка природных энергоносителей (часть 1): Учебное пособие.-СПб: СПбГТИ(ТУ), 2005, 63 с.
4. Матвеев А.К., Мазор Ю.Р., Нейштадт М.И. и др. Закономерности образования торфов, углей и горючих сланцев // 27-й Междунар. геол. конгресс. Месторождения твердых горючих ископаемых. Секция С.14. Доклады. Т. 14. Москва 4-14 августа 1984. - М.: Наука, 1984, с. 38-55.



Комментарии:

Фамилия Имя Отчество:
Комментарий: