Эссе на тему «Переработка сланца в мире. Будущее сланцевой переработки в Эстонии»

Эссе на тему «Переработка сланца в мире. Будущее сланцевой переработки в Эстонии»

Ведущее место в мире в балансе ТЭК занимают нефть и природный газ. Однако ввиду нехватки сырьевых запасов особое внимание уделяется горючим сланцам. Эти твердые ископаемые следует рассматривать как один из самых прогрессивных источников для производства жидкого и газообразного топлива, которое можно использовать вместе с нефтепродуктами и природным газом, а в будущем полностью заменить их.

Горючие сланцы представляют собой природные минерально-органические вещества, содержащие биологическое топливо, по составу напоминающее нефть. По оценкам специалистов мировые запасы этого вида топлива оцениваются в 650 трлн. тонн. 70% этого ресурса сосредоточено в Вайоминге, Колорадо и Юте – штатах США. Лидерами по запасам сланцевой нефти являются Россия – 10,23 млрд. тонн, США – 7,911 млрд. тонн и Китай – 4,365 млрд. тонн. По запасам сланцевого газа места распределены следующим образом: Китай – 31,55 трлн. м3., Аргентина – 22,7 трлн. м3., Алжир – 20,0 трлн. м3.

Эстонский сланец сегодня — это основной источник энергии в Эстонии и существенная статья дохода госбюджета. Эстония использует 85% добываемого сланца для выработки электроэнергии, а большая часть добываемой нефти-для добычи нефти. В Эстонии функционируют два предприятия, специализирующихся на изготовлении сланцевого масла и его производных. Это концерн «Eesti Energia» в лице дочерней фирмы «EE Olitoostus» и частная компания «Viru Keemia Grupp» (VKG). Их суммарная мощность – более 450 тыс. тонн ежегодно.

На трех предприятиях Eesti Energia, действующих в регионе в топливной сфере – Eesti Energia Kaevandused (добыча сланца), Eesti Energia Õlitööstus (производство масла) и Eesti Energia Tehnoloogiatööstus (производство технологического оборудования) – работают более 4000 человек.

Горючий сланец в концерне добывается на шахте «Estonia» и в карьере «Narva». В системе Нарвских электростанций, объединяющих Эстонскую ЭС и Балтийскую ЭС, занято около тысячи работников. Выработанные территории рекультивируются: высаживается лес, обустраиваются сельскохозяйственные земли.

В компании «VKG» суммарная мощность переработки составляет почти 5 млн. тонн сланца в год. 70% этого объема приходится на заводы «Petroter». Технология Petroter разработана инженерами VKG и является запатентованным методом обработки сланца.

В основе технологии переработки лежит процесс термической обработки (пиролиз), при котором используется твердый теплоноситель, то есть смешанный с горячей золой мелкозернистый сланец (0–25 мм). Сланец и горячая зола смешиваются во вращающемся реакторе без доступа воздуха и нагреваются. При температуре 450–500 °C органическая часть сланца разделяется на жидкие и газообразные вещества. Парогазовая смесь, возникающая в реакторе в результате процесса пиролиза, очищается от золы и механических примесей и поступает на дистилляцию, где образуются жидкие продукты и высококалорийный газ.

Далее - жидкие продукты поступают в другие отделения для отгрузки, готовая продукция направляется на реализацию, а промежуточные продукты – на дальнейшую переработку. Газ подается на теплоэлектростанцию для производства тепловой и электрической энергии. Здесь же из пара производится электричество. Побочными продуктами процесса являются фенольная вода, дымовые газы и зола, образующаяся от термической переработки.

Для переработки сланца по технологии Kiviter (30% суммарного объема) применяется термическое разложение, то есть полукоксование. Тепло, необходимое для термической переработки сланца, образуется при сжигании газа, образовавшегося в ходе пиролиза. Процесс проходит в вертикальном генераторе с поперечным теплоносителем. Для термической обработки по технологии используется сланец фракции 25–125 мм (кусковой сланец), который подается в генератор сверху.

Далее - из загрузочного короба сланец попадает в шахту выгонки, где навстречу движению сланца проходят горячие потоки горючих газов. Образовавшиеся при полукоксовании масляные, водяные пары и газ выходят из верхней части генератора и направляются на узел конденсации, где конденсируются масло и вода. Сырое масло проходит через установку подготовки масла и дистилляции, а подсмольные воды поступают на установку дефеноляции. Частично генераторный газ направляется обратно в процесс на сжигание для производства необходимого теплоносителя, а излишки газа подаются на теплоэлектростанцию для производства тепла и электричества. Полукокс, образовавшийся в процессе переработки сланца, выходит из нижней части генератора и складируется на свалке полукокса. При производстве масла по технологии Kiviter образуется и фенольная вода, из которой получаются дорогостоящие химические вещества со степенью очистки до 99,8%.

По мнению экспертов, Эстония обладает уникальным опытом в области переработки горючих сланцев. Одно из таких ноу-хау – изготовление на их основе сланцевого масла, которое, являясь уже готовым топливом для котельных и некоторых видов судовых двигателей, по своим характеристикам превосходит сырую нефть и к тому же может служить сырьем для получения дизельного топлива. Эти переработки можно назвать эстонской NOKIA, подчеркивая тем самым их универсальное значение для разных отраслей экономики страны.

В условиях нарастающего энергетического голода эстонский опыт становится неплохим предметом экспорта. Здесь важно подчеркнуть, что обширными запасами сланца обладают многие страны. Однако в большинстве из них технологии и производственные мощности по переработке только зарождаются, тогда как у Эстонии и то и другое имеется в готовом виде. 

Эстонские технологии востребованы и на мировом рынке. Несколько лет назад между правительством Королевства Иордания и концерном «Eesti Energia» подписан концессионный договор. По его условиям эстонское предприятие имеет право использовать для производства сланцевого масла и электроэнергии часть месторождения Аттарат Ум Гудран площадью примерно 40 кв. км с оценочными запасами 2 млрд. тонн сланца (почти вдвое больше, чем все залежи в Эстонии).

Кроме того, специалисты из Эстонии участвуют в предварительных исследованиях и разработке проекта по строительству в этой ближневосточной стране завода производительностью 38 тыс. баррелей сланцевого масла в сутки, а также сланцевой электростанции мощностью 900 МВт. 

Несмотря на то, что в мире сегодня происходит сокращение объемов сланцевой энергетики в виду того, что выбросы в воздух от его переработки крайне велики, сланцевая промышленность может существовать в Эстонии еще много лет, поскольку сокращение объемов сланцевой энергетики будет последовательным и поэтапным.

Для обеспечения конкурентоспособности в долгосрочной перспективе сланцевым концернам важно работать технологичным, экологичным и приемлемым для общества способом. Экономия энергии, безотходное производство и нейтральная с точки зрения выбросов CO2 экономика – это лишь краткий перечень целей, к достижению которых мы каждый день стремится сланцевая промышленность.

В заключении в качестве вывода целесообразно отметить, что у эстонского сланца, безусловно, есть будущее, прежде всего, в сфере производства масла и продуктов тонкой химии. Геологи и технологи могут помочь промышленности расширить области вторичного использования побочных продуктов, разработать решения по восстановлению и заполнению зон добычи, а также приблизить показатель использования ресурса к 100%. Ключ к успеху – в сотрудничестве промышленного и академического секторов.