stringtranslate.com

Горючий сланец

Горючий сланец — это богатая органикой мелкозернистая осадочная порода , содержащая кероген (твердая смесь органических химических соединений ), из которого можно получить жидкие углеводороды . В общий состав горючих сланцев помимо керогена входят неорганические вещества и битумы . По условиям отложения горючие сланцы подразделяются на морские, озерные и наземные. [1] [2] Горючие сланцы отличаются от нефтеносных сланцев , сланцевых месторождений, содержащих нефть ( плотную нефть ), которую иногда добывают из пробуренных скважин. Примерами нефтеносных сланцев являются формация Баккен , сланцы Пьер , формация Ниобрара и формация Игл Форд . [3] Соответственно, сланцевую нефть, добываемую из сланца, не следует путать с нефтью плотных пород, которую также часто называют сланцевой нефтью. [3] [4] [5]

Месторождения сланца встречаются по всему миру, включая крупные месторождения в США. По оценкам мировых запасов 2016 года, общие мировые ресурсы сланца составляют, эквивалентные 6,05 триллиона баррелей (962 миллиарда кубических метров) нефти . [6] Горючие сланцы привлекли внимание как потенциальный богатый источник нефти. [7] [8] Однако различные попытки разработки месторождений сланца имели ограниченный успех. Только Эстония и Китай имеют развитую сланцевую промышленность, а Бразилия, Германия и Россия в некоторой степени используют сланец. [9]

Горючий сланец можно сжигать непосредственно в печах в качестве низкосортного топлива для выработки электроэнергии и централизованного теплоснабжения , а также использовать в качестве сырья при химической переработке и переработке строительных материалов. [1] Нагревание горючего сланца до достаточно высокой температуры приводит к химическому процессу пиролиза с образованием пара . При охлаждении паров жидкая нетрадиционная нефть , называемая сланцевой нефтью , отделяется от горючего сланцевого газа . Сланцевая нефть является заменителем обычной сырой нефти; однако добыча сланцевой нефти обходится дороже, чем добыча обычной сырой нефти, как с финансовой точки зрения, так и с точки зрения воздействия на окружающую среду . [10] Добыча и переработка сланца вызывают ряд экологических проблем, таких как землепользование , удаление отходов , водопользование , управление сточными водами , выбросы парниковых газов и загрязнение воздуха . [11] [12]

Геология

Обнажение ордовикских горючих сланцев ( кукерсит ), север Эстонии.

Горючий сланец, богатая органическими веществами осадочная порода, относится к группе сапропелевого топлива . [13] Он не имеет ни четкого геологического определения, ни конкретной химической формулы, а его пласты не всегда имеют дискретные границы. Горючие сланцы значительно различаются по минеральному составу, химическому составу, возрасту, типу керогена и истории отложения, и не все горючие сланцы обязательно можно классифицировать как сланцы в строгом смысле этого слова. [14] [15] По словам петролога Адриана К. Хаттона из Университета Вуллонгонга , горючие сланцы не являются «геологически или геохимически отличительной породой, а скорее «экономическим» термином». [16] Их общей определяющей особенностью является низкая растворимость в низкокипящих органических растворителях и образование жидких органических продуктов при термическом разложении . [17] Геологи могут классифицировать горючие сланцы на основе их состава как сланцы с высоким содержанием карбонатов , кремнистые сланцы или каннельские сланцы. [18]

Горючие сланцы отличаются от пропитанных битумом пород (других так называемых нетрадиционных ресурсов, таких как нефтеносные пески и нефтяные коллекторы), гуминовых углей и углеродистых сланцев. Хотя нефтеносные пески действительно возникают в результате биоразложения нефти, тепло и давление (пока) не превратили кероген в сланце в нефть, а это означает, что его созревание не превышает ранний мезокатагенетический период . [17] [19] [20] Горючие сланцы отличаются также от нефтеносных сланцев, сланцевых месторождений, содержащих трудноизвлекаемую нефть, которая иногда добывается из пробуренных скважин. Примерами нефтеносных сланцев являются формация Баккен , сланцы Пьер , формация Ниобрара и формация Игл Форд . [3] Соответственно, сланцевую нефть, добываемую из сланца, не следует путать с нефтью плотных пород, которую также часто называют сланцевой нефтью. [3] [4] [5]

Микрофотографии, показывающие каннельский уголь (вверху) со 100% органической матрицей и богатый горючий сланец (внизу) с относительно низким содержанием минералов.

Общий состав горючих сланцев состоит из неорганической матрицы, битумов и керогена. В то время как битумная часть горючих сланцев растворима в сероуглероде , керогенная часть нерастворима в сероуглероде и может содержать железо , ванадий , никель , молибден и уран . [21] [22] Горючий сланец содержит меньший процент органических веществ, чем уголь . В товарных сортах сланца соотношение органического вещества к минеральному находится примерно между 0,75:5 и 1,5:5. В то же время органическое вещество в сланце имеет атомное соотношение водорода к углероду (Н/С) примерно в 1,2–1,8 раза ниже, чем в сырой нефти, и примерно в 1,5–3 раза выше, чем в углях. [13] [23] [24] Органические компоненты сланца происходят из различных организмов, таких как остатки водорослей , споры , пыльца , кутикулы растений и пробковые фрагменты травянистых и древесных растений, а также клеточные остатки других водных организмов. и наземные растения. [23] [25] Некоторые месторождения содержат значительные окаменелости ; Немецкий карьер Мессель имеет статус объекта Всемирного наследия ЮНЕСКО . Минеральное вещество сланца включает различные мелкозернистые силикаты и карбонаты . [1] [13] Неорганическая матрица может содержать кварц , полевой шпат , глину (в основном иллит и хлорит ), карбонат ( кальцит и доломит ), пирит и некоторые другие минералы. [22]

Другая классификация, известная как диаграмма Ван Кревелена, распределяет типы керогена в зависимости от содержания водорода , углерода и кислорода в исходном органическом веществе сланцев. [15] Наиболее часто используемая классификация горючих сланцев, разработанная в период с 1987 по 1991 год Адрианом К. Хаттоном, адаптирует петрографические термины из терминологии угля. В этой классификации горючие сланцы подразделяются на наземные, озерные (отложившиеся на дне озер) или морские (отложившиеся на дне океана) в зависимости от среды первоначального отложения биомассы . [1] [2] Известные горючие сланцы имеют преимущественно водное (морское, озерное) происхождение. [17] [2] Схема классификации Хаттона оказалась полезной при оценке выхода и состава добытой нефти. [26]

Ресурс

Окаменелости в ордовикских горючих сланцах (кукерсите), северная Эстония.

В качестве нефтематеринских пород для большинства традиционных нефтяных месторождений залежи горючих сланцев встречаются во всех нефтяных провинциях мира, хотя большинство из них слишком глубоки, чтобы их можно было эксплуатировать с экономической точки зрения. [27] Как и в случае со всеми ресурсами нефти и газа, аналитики различают ресурсы сланца и запасы сланца. «Ресурсы» относятся ко всем месторождениям сланца, а «запасы» представляют собой те месторождения, из которых производители могут экономично добывать сланец, используя существующие технологии. Поскольку технологии добычи постоянно развиваются, специалисты по планированию могут лишь оценить количество извлекаемого керогена. [10] [1] Хотя ресурсы сланца встречаются во многих странах, только 33 страны обладают известными месторождениями потенциальной экономической ценности. [28] [29] Хорошо разведанные месторождения, потенциально классифицируемые как запасы, включают месторождения Грин-Ривер на западе США , третичные месторождения в Квинсленде , Австралии, месторождения в Швеции и Эстонии, месторождение Эль-Ладжун в Иордании и месторождения во Франции, Германии, Бразилии, Китае, южной Монголии и России. Эти месторождения породили ожидания получения по меньшей мере 40 литров сланцевого масла на тонну сланца с использованием анализа Фишера . [1] [15]

По оценке 2016 года, общие мировые ресурсы сланца эквивалентны добыче 6,05 триллиона баррелей (962 миллиарда кубических метров) сланцевой нефти, при этом на крупнейшие месторождения ресурсов в Соединенных Штатах приходится более 80% мировых общих ресурсов. [6] Для сравнения, в то же время доказанные мировые запасы нефти оцениваются в 1,6976 триллиона баррелей (269,90 миллиарда кубических метров). [30] Крупнейшие месторождения в мире встречаются в Соединенных Штатах в формации Грин-Ривер, которая охватывает части Колорадо , Юты и Вайоминга ; около 70% этого ресурса находится на земле, принадлежащей или управляемой федеральным правительством США. [31] Месторождения в США составляют более 80% мировых ресурсов; Другими крупными держателями ресурсов являются Китай, Россия и Бразилия. [6] Количество экономически извлекаемого сланца неизвестно. [27]

История

Производство сланца в миллионах метрических тонн с 1880 по 2010 год. Источник: Пьер Алликс, Алан К. Бернхэм. [32]

Люди использовали сланец в качестве топлива с доисторических времен, поскольку он обычно горит без какой-либо обработки. [33] Около 3000 г. до н.э. «каменное масло» использовалось в Месопотамии для строительства дорог и изготовления архитектурных клеев. [34] Британцы железного века использовали поддающиеся обработке горючие сланцы для изготовления гробов для захоронений, [35] или просто полировали их для создания украшений. [36]

В X веке арабский врач Масаваих аль-Мардини (Месуэ Младший) описал метод добычи нефти из «какого-то битуминозного сланца». [37] Первым патентом на добычу нефти из сланца был патент Британской короны № 330, выданный в 1694 году Мартину Илу, Томасу Хэнкоку и Уильяму Портлоку, которые «нашли способ извлекать и производить большое количество пека, смолы и нефтепродуктов». своего рода камень». [34] [38] [39]

Современная промышленная добыча сланца началась в 1837 году в Отене , Франция, после чего последовала эксплуатация в Шотландии, Германии и ряде других стран. [40] [41] Деятельность в 19 веке была сосредоточена на производстве керосина , лампового масла и парафина ; эти продукты помогли удовлетворить растущий спрос на освещение, возникшее во время промышленной революции , и поставляемое из шотландских горючих сланцев. [42] Также производились мазут, смазочные масла и смазки, а также сульфат аммония . [43] Шотландское производство достигло пика примерно в 1913 году, когда работало 120 сланцевых заводов, [44] производя 3 332 000 тонн сланца, производя около 2% мирового производства нефти. [45] Шотландская сланцевая промышленность расширилась непосредственно перед Первой мировой войной, отчасти из-за ограниченного доступа к традиционным нефтяным ресурсам и массового производства автомобилей и грузовиков, что сопровождало рост потребления бензина; но главным образом потому, что британскому Адмиралтейству требовался надежный источник топлива для своего флота, поскольку надвигалась война в Европе.

Сланцевые рудники Отена

Хотя сланцевая промышленность Эстонии и Китая продолжала расти после Второй мировой войны , большинство других стран отказались от своих проектов из-за высоких затрат на переработку и наличия более дешевой нефти. [1] [41] [46] [47] После нефтяного кризиса 1973 года мировое производство сланца достигло пика в 46 миллионов тонн в 1980 году, а затем упало примерно до 16 миллионов тонн в 2000 году из-за конкуренции со стороны дешевой традиционной нефти в мире. 1980-е годы . [11] [28]

2 мая 1982 года, известное в некоторых кругах как «Черное воскресенье», Exxon отменила свой проект по добыче сланцевой нефти в колонии стоимостью 5 миллиардов долларов США недалеко от Парашюта, штат Колорадо , из-за низких цен на нефть и увеличения расходов, уволив более 2000 рабочих и оставив след отчуждение домов и банкротства малого бизнеса. [48] ​​В 1986 году президент Рональд Рейган подписал Закон о консолидированном сводном бюджете 1985 года , который, среди прочего, отменил программу США по производству синтетического жидкого топлива . [49]

Мировая сланцевая промышленность начала возрождаться в начале XXI века. В 2003 году в США возобновилась программа разработки сланцевой нефти. В 2005 году власти ввели программу коммерческой аренды, позволяющую добывать сланец и нефтеносные пески на федеральных землях в соответствии с Законом об энергетической политике 2005 года . [50] [51]

Промышленность

Фотография экспериментального предприятия Shell Oil по добыче сланцевого масла на месте в бассейне Писанс на северо-западе Колорадо. В центре фотографии на земле лежит несколько нефтесборных труб. На заднем плане видны несколько масляных насосов.
Экспериментальный сланцевый завод Shell в бассейне Писанс, Колорадо, США.

По состоянию на 2008 год сланец используется в основном в Бразилии, Китае, Эстонии и в некоторой степени в Германии и России. Еще несколько стран начали оценку своих запасов или построили экспериментальные производственные предприятия, в то время как другие постепенно свернули свою сланцевую промышленность. [9] Сланец служит для добычи нефти в Эстонии, Бразилии и Китае; для производства электроэнергии в Эстонии, Китае и Германии; по производству цемента в Эстонии, Германии и Китае; и для использования в химической промышленности Китая, Эстонии и России. [9] [47] [52] [53]

По состоянию на 2009 год 80% используемого в мире сланца добывается в Эстонии , главным образом потому, что Эстония использует несколько электростанций, работающих на сланце , [52] [54] установленная мощность которых составляет 2967  мегаватт (МВт). Для сравнения: установленная мощность сланцевых электростанций Китая составляет 12 МВт, а Германии — 9,9 МВт. [28] [55] По состоянию на 2020 год в Иордании строится сланцевая электростанция мощностью 470 МВт. [56] Израиль, Румыния и Россия в прошлом эксплуатировали электростанции, работающие на сланце, но закрыли их или перешли на другие виды топлива. источники топлива, такие как природный газ . [9] [28] [57] Другие страны, такие как Египет, имели планы построить электростанции, работающие на сланце, в то время как Канада и Турция планировали сжигать сланец вместе с углем для производства электроэнергии. [28] [58] Горючий сланец служит основным топливом для производства электроэнергии только в Эстонии, где 90,3% электроэнергии страны в 2016 году было произведено из сланца. [59]

По данным Мирового энергетического совета , в 2008 году общий объем производства сланцевого масла из сланца составил 930 000 тонн, что соответствует 17 700 баррелям в день (2 810 м 3 /день), из которых Китай произвел 375 000 тонн, Эстония 355 000 тонн и Бразилия 200 000 тонн. тонн. [60] Для сравнения, добыча обычной нефти и сжиженного природного газа в 2008 году составила 3,95 миллиарда тонн или 82,1 миллиона баррелей в день (13,1 × 10 6  м 3 /день). [61]^

Добыча и обработка

Вертикальная блок-схема начинается с месторождения горючих сланцев и следует за двумя основными ветвями. Обычные процессы ex situ, показанные справа, включают добычу, дробление и автоклавирование. Отмечается добыча отработанного сланца. Потоки процессов на месте показаны в левой части блок-схемы. Месторождение может быть или не быть сломанным; в любом случае осадок ретортируется и масло извлекается. Две основные ветви сходятся в нижней части диаграммы, указывая на то, что за добычей следует очистка, которая включает термическую и химическую обработку и гидрирование, в результате чего получается жидкое топливо и полезные побочные продукты.
Обзор добычи сланцевого масла
Добыча сланца. ВКГ Оямаа .

Большая часть добычи сланца включает в себя добычу с последующей доставкой в ​​другие места, после чего сланец непосредственно сжигается для выработки электроэнергии или подвергается дальнейшей переработке. Наиболее распространенные методы добычи полезных ископаемых включают добычу открытым способом и добычу полезных ископаемых . Эти процедуры удаляют большую часть вышележащего материала, обнажая отложения горючих сланцев, и становятся практичными, когда отложения встречаются вблизи поверхности. Подземная добыча сланца , при которой удаляется меньше перекрывающего материала, осуществляется камерно-столбовым методом . [62]

Добыча полезных компонентов сланца обычно происходит над землей ( переработка на месте ), хотя некоторые новые технологии осуществляют эту операцию под землей (переработка на месте или на месте ). [63] В любом случае химический процесс пиролиза преобразует кероген в сланце в сланцевое масло ( синтетическая сырая нефть) и сланцевый газ. Большинство технологий переработки предполагают нагрев сланцев в отсутствие кислорода до температуры, при которой кероген разлагается (пиролиз) на газ, конденсирующуюся нефть и твердый остаток. Обычно это происходит при температуре от 450  ° C (842  ° F ) до 500  ° C (932  ° F ). [10] Процесс разложения начинается при относительно низких температурах (300 °C или 572 °F), но протекает быстрее и полнее при более высоких температурах. [64]

Переработка на месте предполагает нагрев сланца под землей. Такие технологии потенциально могут добыть больше нефти с определенного участка земли, чем процессы ex-situ , поскольку они могут получить доступ к материалу на большей глубине, чем открытые шахты. Несколько компаний запатентовали методы автоклавирования на месте . Однако большинство этих методов остаются на экспериментальной стадии. Можно использовать два процесса на месте : истинная обработка на месте не предполагает добычу горючего сланца, тогда как модифицированная обработка на месте предполагает удаление части сланца и доставку его на поверхность для модифицированной реторты на месте с целью создать проницаемость для потока газа в бутовом дымоходе. Взрывчатка разрушает месторождение горючих сланцев. [65]

Существуют сотни патентов на технологии автоклавирования сланца; [66] однако лишь несколько десятков прошли тестирование. К 2006 году в коммерческом использовании остались только четыре технологии: Kiviter , Galoter , Fushun и Petrosix . [67]

Приложения и продукты

Горючий сланец используют в качестве топлива для тепловых электростанций, сжигая его (как уголь) для привода паровых турбин ; некоторые из этих электростанций используют полученное тепло для централизованного отопления домов и предприятий. Помимо использования в качестве топлива, сланец может также использоваться в производстве специальных углеродных волокон , активированных углей, технического углерода , фенолов , смол , клеев, дубильных веществ, мастики, дорожного битума, цемента, кирпича, строительных и декоративных блоков. , грунтовые добавки, удобрения, изоляция из минеральной ваты , стекло и фармацевтическая продукция. [52] Однако использование сланца для производства этих предметов остается небольшим или находится только в экспериментальной разработке. [1] [68] Некоторые горючие сланцы дают серу , аммиак , глинозем , кальцинированную соду , уран и нахколит в качестве побочных продуктов добычи сланцевого масла. В период с 1946 по 1952 год морской тип сланца Диктионема служил для производства урана в Силламяэ , Эстония, а между 1950 и 1989 годами Швеция использовала для тех же целей глиноземистый сланец. [1] Сланцевый газ служил заменителем природного газа , но по состоянию на 2009 год производство сланцевого газа в качестве заменителя природного газа оставалось экономически нецелесообразным. [69] [70]

Сланцевое масло, полученное из сланца, не заменяет напрямую сырую нефть во всех применениях. Она может содержать более высокие концентрации олефинов , кислорода и азота, чем обычная сырая нефть. [49] Некоторые сланцевые масла могут иметь более высокое содержание серы или мышьяка . По сравнению с West Texas Intermediate , эталонным стандартом сырой нефти на рынке фьючерсных контрактов , содержание серы в сланцевой нефти Green River колеблется от около 0% до 4,9% (в среднем 0,76%), тогда как содержание серы в West Texas Intermediate имеет максимум 0,42%. [71] Содержание серы в сланцевом масле из иорданских горючих сланцев может достигать 9,5%. [72] Содержание мышьяка, например, становится проблемой для горючих сланцев формации Грин-Ривер. Более высокие концентрации этих материалов означают, что нефть должна пройти значительную очистку ( гидроочистку ), прежде чем служить сырьем для нефтеперерабатывающих заводов. [73] Процессы надземной автоклавной обработки имели тенденцию давать сланцевое масло с более низкой плотностью API , чем процессы на месте . Сланцевая нефть лучше всего подходит для производства средних дистиллятов , таких как керосин , топливо для реактивных двигателей и дизельное топливо . Мировой спрос на эти средние дистилляты, особенно на дизельное топливо, быстро рос в 1990-х и 2000-х годах. [49] [74] Однако соответствующие процессы переработки, эквивалентные гидрокрекингу, могут превратить сланцевое масло в углеводород более легкого диапазона ( бензин ). [49]

Экономика

Панорамный вид на 360° на завод Enefit280 в Эстонии , перерабатывающий 280 тонн сланца в час

Различные попытки разработки сланцевых месторождений увенчались успехом только тогда, когда себестоимость добычи сланцевого масла в данном регионе оказывается ниже цены на сырую нефть или ее другие заменители ( цена безубыточности ). Согласно исследованию 2005 года, проведенному корпорацией RAND , стоимость добычи барреля нефти на наземном ретортном комплексе в США (включающем шахту, ретортную установку, установку по модернизации , вспомогательные коммунальные услуги и рекультивацию отработанного сланца) будет колеблется в пределах 70–95 долларов США (440–600 долларов США/м 3 , с учетом значений 2005 года). Эта оценка учитывает различные уровни качества керогена и эффективности добычи. Чтобы вести прибыльную деятельность, цена на сырую нефть должна оставаться выше этих уровней. В анализе также обсуждались ожидания того, что затраты на переработку снизятся после создания комплекса. Гипотетическое подразделение увидит снижение затрат на 35–70% после добычи первых 500 миллионов баррелей (79 миллионов кубических метров). Предполагая увеличение добычи на 25 тысяч баррелей в день (4,0 × 10 3  м 3 /день) в течение каждого года после начала промышленной добычи, RAND предсказал, что затраты снизятся до 35–48 долларов за баррель (220–300 долларов/м 3 ). ) в течение 12 лет. После достижения рубежа в 1 миллиард баррелей (160 миллионов кубических метров) его стоимость снизится еще больше до $30–40 за баррель ($190–250/м 3 ). [52] [62] В 2010 году Международное энергетическое агентство подсчитало, основываясь на различных пилотных проектах, что инвестиционные и эксплуатационные затраты будут аналогичны затратам на канадские нефтеносные пески , то есть будут экономически выгодны при ценах выше 60 долларов за баррель при нынешних ценах. расходы. Эта цифра не учитывает цены на выбросы углерода , что приведет к дополнительным затратам. [27] Согласно сценарию новой политики, представленному в « Обзоре мировой энергетики на 2010 год» , цена в 50 долларов США за тонну выбрасываемого CO 2 добавляет дополнительные 7,50 долларов США за баррель сланцевой нефти. [27] По состоянию на ноябрь 2021 года цена тонны CO 2 превысила 60 долларов.^

В публикации 1972 года в журнале Pétrole Informations ( ISSN  0755-561X) добыча сланцевой нефти сравнивалась с невыгодным сжижением угля . В статье ожижение угля описывалось как менее затратное, производящее больше нефти и оказывающее меньшее воздействие на окружающую среду, чем добыча из 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. [41]

Важнейшим показателем жизнеспособности сланца как источника энергии является соотношение энергии, производимой сланцем, к энергии, используемой при его добыче и переработке, соотношение, известное как « энергетический возврат инвестиций » (EROI). Исследование 1984 года оценило EROI различных известных сланцевых месторождений в пределах 0,7–13,3 [75], хотя известные проекты разработки месторождений сланца утверждают, что EROI варьируется от 3 до 10. Согласно World Energy Outlook 2010, EROI Переработка на месте обычно составляет от 4 до 5, а при переработке на месте может быть даже всего 2. Однако, согласно МЭА, большая часть используемой энергии может быть получена за счет сжигания отработанного сланцевого или сланцевого газа. [27] Чтобы повысить эффективность автоклавирования сланца, исследователи предложили и протестировали несколько процессов совместного пиролиза. [76] [77] [78]

Экологические соображения

Добыча сланца сопряжена с многочисленными воздействиями на окружающую среду, более выраженными при открытой добыче, чем при подземной добыче. [79] К ним относятся дренаж кислоты, вызванный внезапным быстрым воздействием и последующим окислением ранее захороненных материалов; попадание металлов, включая ртуть [80] в поверхностные и подземные воды; усиление эрозии , выбросы сернистого газа; и загрязнение воздуха, вызванное образованием твердых частиц во время обработки, транспортировки и вспомогательной деятельности. [11] [12]

Добыча сланца может нанести ущерб биологической и рекреационной ценности земли и экосистемы в районе добычи полезных ископаемых. При сжигании и термической переработке образуются отходы. Кроме того, выбросы в атмосферу от переработки и сжигания сланца включают углекислый газ — парниковый газ . Экологи выступают против добычи и использования сланца, поскольку он создает даже больше парниковых газов, чем обычное ископаемое топливо. [81] Экспериментальные процессы преобразования 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 . [82] Среди загрязнителей воды, обычно связанных с переработкой сланца, есть гетероциклические углеводороды с кислородом и азотом. Обычно обнаруживаемые примеры включают производные хинолина , пиридин и различные алкильные гомологи пиридина, такие как пиколин и лутидин . [83]

Проблемы с водой являются чувствительными проблемами в засушливых регионах, таких как запад США и пустыня Негев в Израиле , где существуют планы по расширению добычи сланца, несмотря на нехватку воды. [84] В зависимости от технологии, при наземной автоклавировании используется от одного до пяти баррелей воды на баррель добытого сланцевого масла. [62] [85] [86] [87] В программном заявлении о воздействии на окружающую среду , опубликованном Бюро землеустройства США в 2008 году , говорится, что при открытых горных работах и ​​ретортных операциях производится от 2 до 10 галлонов США (от 7,6 до 37,9 л; от 1,7 до 8,3 имп галлонов). ) сточных вод на 1 короткую тонну (0,91 т) переработанного сланца. [85] По одной из оценок, при переработке на месте используется примерно в десять раз меньше воды. [88]

Активисты -экологи , в том числе члены Гринпис , организовали решительные протесты против сланцевой промышленности. В результате компания Queensland Energy Resources в 2004 году приостановила предлагаемый сланцевый проект Стюарт в Австралии. [11] [89]

Внеземной сланец

Некоторые кометы содержат огромные количества органического материала, почти идентичного высококачественному горючему сланцу, что эквивалентно кубическим километрам такого материала, смешанного с другим материалом; [90] например, соответствующие углеводороды были обнаружены при пролете зонда через хвост кометы Галлея в 1986 году. [91]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcdefghi Dyni, Джон Р. (2006). «Геология и ресурсы некоторых мировых месторождений сланца» (PDF) . Отчет о научных исследованиях 2005–5294 гг . Отчет о научных исследованиях. Министерство внутренних дел США , Геологическая служба США . дои : 10.3133/sir29955294 . Проверено 9 июля 2007 г.
  2. ^ abc Хаттон, AC (1987). «Петрографическая классификация горючих сланцев». Международный журнал угольной геологии . Амстердам: Эльзевир . 8 (3): 203–231. дои : 10.1016/0166-5162(87)90032-2. ISSN  0166-5162.
  3. ^ abcd WEC (2013), с. 2,46
  4. ^ ab МЭА (2013), с. 424
  5. ^ аб Рейнсалу, Энно; Аарна, Индрек (2015). «О технических условиях сланца и сланцевого масла» (PDF) . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . 32 (4): 291–292. дои : 10.3176/oil.2015.4.01. ISSN  0208-189X . Проверено 16 января 2016 г. .
  6. ^ abc WEC (2016), с. 16
  7. ^ Энергетическая безопасность Эстонии (PDF) (Отчет). Эстонский институт внешней политики. Сентябрь 2006 г. Архивировано из оригинала (PDF) 8 января 2012 г. . Проверено 20 октября 2007 г.
  8. ^ «Сланец и другие нетрадиционные виды топлива». Министерство энергетики США . Проверено 9 февраля 2014 г.
  9. ^ abcd Dyni (2010), стр. 103–122.
  10. ^ abc Янгквист, Уолтер (1998). «Сланцевая нефть – неуловимая энергия» (PDF) . Информационный бюллетень Центра Хабберта . Колорадская горная школа (4) . Проверено 17 апреля 2008 г.
  11. ^ abcd Бернхэм, AK (20 августа 2003 г.). «Медленная радиочастотная обработка больших объемов горючих сланцев для получения нефтеподобного сланцевого масла» (PDF) . Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса . UCRL-ID-155045. Архивировано из оригинала (PDF) 16 февраля 2017 года . Проверено 28 июня 2007 г.
  12. ^ ab «Воздействие горнодобывающей промышленности на окружающую среду» (PDF) . Справочник по характеристике и очистке заброшенных рудников . Агентство по охране окружающей среды США . Август 2000 г., стр. 1–3/11 . Проверено 21 июня 2010 г.
  13. ^ abc Отс, Арво (12 февраля 2007 г.). «Свойства эстонского сланца и его использование на электростанциях» (PDF) . Энергетика . Издательство Литовской академии наук. 53 (2): 8–18. Архивировано из оригинала (PDF) 29 октября 2016 года . Проверено 6 мая 2011 г.
  14. ^ ОВОС (2006), с. 53
  15. ^ abc Алтун, Северная Каролина; Хичилмаз, К.; Хван, Ж.-Ю.; Суат Багчи, А.; Кёк, М.В. (2006). «Горючие сланцы в мире и Турции; запасы, текущая ситуация и перспективы на будущее: обзор» (PDF) . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . Издательство Эстонской академии. 23 (3): 211–227. дои : 10.3176/oil.2006.3.02. ISSN  0208-189X. S2CID  53395288 . Проверено 16 июня 2007 г.
  16. ^ Хаттон, Адриан К. (1994). «Органическая петрография и горючие сланцы» (PDF) . Энергея . Университет Кентукки . 5 (5). Архивировано из оригинала (PDF) 4 октября 2013 года . Проверено 19 декабря 2012 г.
  17. ^ abc Уров, К.; Сумберг, А. (1999). «Характеристика горючих сланцев и сланцевых пород известных месторождений и обнажений» (PDF) . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . Издательство Эстонской академии. 16 (3 специальных): 1–64. дои : 10.3176/oil.1999.3S. ISBN 978-9985-50-274-7. ISSN  0208-189X. S2CID  252572686 . Проверено 22 сентября 2012 г.
  18. ^ Ли (1990), с. 10
  19. ↑ Нилд, Тед (17 февраля 2007 г.). «Сланец века?». Геолог . Геологическое общество Лондона . 17 (2) . Проверено 4 февраля 2018 г.
  20. ^ О'Нил, Уильям Д. (11 июня 2001 г.). Нефть как стратегический фактор. Поставки нефти в первой половине 21 века и их стратегические последствия для США (PDF) (Отчет). Корпорация CNA. стр. 94–95 . Проверено 19 апреля 2008 г.
  21. ^ Ферридей, Тим; Монтенари, Майкл (2016). «Хемостратиграфия и хемофации аналогов нефтематеринских пород: анализ с высоким разрешением последовательностей черных сланцев из нижнесилурийской формации Формигосо (Кантабрийские горы, северо-запад Испании)» . Стратиграфия и временные рамки . 1 : 123–255. doi :10.1016/bs.sats.2016.10.004 – через Elsevier Science Direct.
  22. ^ аб Кейн, РФ (1976). «Происхождение и образование сланца». В Тэ Фу Йен; Чилингар, Джордж В. (ред.). Нефтяной сланец . Амстердам: Эльзевир. стр. 1–12, 56. ISBN. 978-0-444-41408-3. Проверено 5 июня 2009 г.
  23. ^ Аб Дини (2010), с. 94
  24. ^ ван Кревелен (1993), с. ?
  25. ↑ Алали, Джамал (7 ноября 2006 г.). Иорданский сланец, доступность, распространение и инвестиционные возможности (PDF) . Международная сланцевая конференция. Амман, Иордания. Архивировано из оригинала (PDF) 27 мая 2008 года . Проверено 4 марта 2008 г.
  26. ^ Дайни (2010), с. 95
  27. ^ abcde МЭА (2010), стр. 165–169.
  28. ^ abcde Брендоу, К. (2003). «Глобальные проблемы и перспективы сланца. Обобщение симпозиума по сланцу. 18–19 ноября, Таллинн» (PDF) . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . Издательство Эстонской академии. 20 (1): 81–92. дои : 10.3176/oil.2003.1.09. ISSN  0208-189X. S2CID  252652047 . Проверено 21 июля 2007 г.
  29. ^ Цянь, Цзялин; Ван, Цзяньцю; Ли, Шуюань (2003). «Разработка сланца в Китае» (PDF) . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . Издательство Эстонской академии. 20 (3): 356–359. дои :10.3176/oil.2003.3S.08. ISSN  0208-189X. S2CID  130553387 . Проверено 16 июня 2007 г.
  30. ^ WEC (2016), с. 14
  31. ^ «О сланце». Аргоннская национальная лаборатория . Архивировано из оригинала 13 октября 2007 года . Проверено 20 октября 2007 г.
  32. ^ Алликс, Пьер; Бернэм, Алан К. (1 декабря 2010 г.). «Добыча нефти из сланца». Обзор нефтяных месторождений . Шлюмберже . 22 (4): 6. Архивировано из оригинала (PDF) 6 января 2015 года . Проверено 18 апреля 2012 г.
  33. ^ Использование сланца без синтетического топлива . Симпозиум по сланцу. Голден, Колорадо: Министерство энергетики США . 21 апреля 1987 г. ОСТИ  6567632.
  34. ^ аб Муди, Ричард (20 апреля 2007 г.). Нефтяные и газовые сланцы Великобритании: определения и распределение во времени и пространстве. История использования углеводородов на берегу в Великобритании. Уэймут : Лондонское геологическое общество . стр. 1–2 . Проверено 6 сентября 2014 г.
  35. ^ Каделл, Генри М (1925). Скалы Западного Лотиана. Отчет о геологической и горнодобывающей истории округа Западный Лотиан (1-е изд.). Эдинбург: Оливер и Бойд. п. 390.
  36. ↑ Уэст, Ян (6 января 2008 г.). «Киммеридж – Блэкстоун – Горючие сланцы». Университет Саутгемптона . Проверено 9 февраля 2014 г.
  37. ^ Форбс, Роберт Джеймс (1970). Краткая история искусства дистилляции от истоков до смерти Селье Блюменталя. Издательство «Брилл» . стр. 41–42. ISBN 978-90-04-00617-1.
  38. ^ Мушраш (1995), с. 39
  39. ^ Кейн (1976), с. 56
  40. ^ Дайни (2010), с. 96
  41. ^ abc Лаэррер, Жан (2005). «Обзор данных о сланце» (PDF) . Пик Хабберта. Архивировано из оригинала (PDF) 28 сентября 2007 года . Проверено 17 июня 2007 г.
  42. ^ Дошер, Тодд М. «Нефть». MSN Энкарта . Архивировано из оригинала 21 апреля 2008 года . Проверено 22 апреля 2008 г.
  43. ^ "Сланцевый комитет-EMD" . Американская ассоциация геологов-нефтяников . Проверено 4 февраля 2018 г.
  44. ^ Каделл, Генри (1901). «Геология сланцевых месторождений Лотиана». Труды Эдинбургского геологического общества . 8 : 116–163. дои : 10.1144/трансед.8.1.116. S2CID  176768495.
  45. ^ «Краткая история шотландской сланцевой нефтяной промышленности». Музей шотландской сланцевой нефтяной промышленности . Архивировано из оригинала 25 сентября 2019 года . Проверено 7 июля 2012 года .
  46. ^ Дайни (2010), с. 97
  47. ^ Аб Инь, Лян (7 ноября 2006 г.). Текущее состояние сланцевой промышленности в Фушуне, Китай (PDF) . Международная сланцевая конференция. Амман , Иордания. Архивировано из оригинала (PDF) 28 сентября 2007 года . Проверено 29 июня 2007 г.
  48. ↑ Коллиер, Роберт (4 сентября 2006 г.). «Добыча нефти из огромных сланцевых месторождений США». Хроники Сан-Франциско . Проверено 19 декабря 2012 г.
  49. ^ abcd Эндрюс, Энтони (13 апреля 2006 г.). Сланец: история, стимулы и политика (PDF) (Отчет). Исследовательская служба Конгресса . Проверено 25 июня 2007 г.
  50. ^ «Номинации на аренду исследовательских работ по сланцу демонстрируют значительный интерес к развитию энергетических технологий» (пресс-релиз). Бюро землеустройства. 20 сентября 2005 г. Архивировано из оригинала 16 сентября 2008 г. Проверено 10 июля 2007 г.
  51. ^ «Что находится в программе EIS по аренде сланца и битуминозных песков» . Программный информационный центр EIS по аренде сланца и битуминозных песков. Архивировано из оригинала 3 июля 2007 года . Проверено 10 июля 2007 г.
  52. ^ abcd Франку, Юрай; Харви, Барбра; Лаэнен, Бен; Сиирде, Андрес; Вейдерма, Михкель (май 2007 г.). Исследование сланцевой промышленности ЕС в свете опыта Эстонии. Отчет EASAC Комитету по промышленности, исследованиям и энергетике Европейского парламента (PDF) (Отчет). Научный консультативный совет европейских академий. стр. 12–13, 18–19, 23–24, 28. Архивировано из оригинала (PDF) 26 июля 2011 г. . Проверено 21 июня 2010 г.
  53. ^ Алали, Джамал; Абу Салах, Абдельфаттах; Ясин, Суха М.; Аль Омари, Васфи (2006). Сланец в Иордании (PDF) (Отчет). Управление природных ресурсов Иордании . Проверено 11 июня 2017 г.
  54. ^ «Важность будущих планов сланцевой промышленности для Эстонии». Министерство экономики и коммуникаций Эстонии. 8 июня 2009 года. Архивировано из оригинала 16 июля 2011 года . Проверено 2 сентября 2009 г.
  55. ^ Цянь, Цзялин; Ван, Цзяньцю; Ли, Шуюань (15 октября 2007 г.). Годовой прогресс китайского сланцевого бизнеса (PDF) . 27-й симпозиум по сланцу. Голден, Колорадо : Китайский нефтяной университет . Проверено 6 мая 2011 г.
  56. ↑ Аль-Халиди, Сулейман (16 марта 2017 г.). «Иордания продвигается вперед по строительству сланцевой электростанции стоимостью 2,1 миллиарда долларов». Рейтер . Проверено 23 октября 2020 г.
  57. ↑ Азулай, Юваль (22 марта 2011 г.). «Мы не высыхаем Мертвое море». Глобусы . Проверено 9 февраля 2014 г.
  58. ^ Хамарне, Юсеф; Алали, Джамал; Савагед, Сьюзен (1998). Разработка ресурсов сланца в Иордании (Отчет). Амман: Управление природных ресурсов Иордании.
  59. ^ Бегер, Марилис, изд. (2017). Сланцевая промышленность Эстонии. Ежегодник 2016 (PDF) . Eesti Energia, VKG, KKT, Таллиннский технологический университет. п. 18 . Проверено 29 января 2018 г.
  60. ^ Дайни (2010), стр. 101–102.
  61. ^ Дайни (2010), стр. 59–61.
  62. ^ abc Бартис, Джеймс Т.; ЛаТурретт, Том; Диксон, Ллойд; Петерсон, диджей; Чекчин, Гэри (2005). Разработка сланцевой нефти в США. Перспективы и проблемы политики. Подготовлено для Национальной лаборатории энергетических технологий Министерства энергетики США (PDF) . Корпорация РЭНД . ISBN 978-0-8330-3848-7. Проверено 29 июня 2007 г.
  63. ^ Бернэм, Алан К.; МакКонахи, Джеймс Р. (16 октября 2006 г.). Сравнение приемлемости различных сланцевых процессов (PDF) . 26-й симпозиум по сланцу. Голден, Колорадо : Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса . UCRL-CONF-226717. Архивировано из оригинала (PDF) 13 февраля 2016 года . Проверено 23 июня 2007 г.
  64. ^ Коэль, Михкель (1999). «Эстонский сланец». Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . Издательство Эстонской Академии (Экстра). ISSN  0208-189X . Проверено 21 июля 2007 г.
  65. ^ Джонсон, Гарри Р.; Кроуфорд, Питер М.; Бангер, Джеймс В. (март 2004 г.). Стратегическое значение ресурсов сланца в Америке. Том II «Ресурсы сланца, технологии и экономика» (PDF) (Отчет). Министерство энергетики США. Архивировано из оригинала (PDF) 13 ноября 2018 года . Проверено 24 сентября 2017 г.
  66. ^ «Процесс извлечения углеводородов из сланца». Бесплатные патенты онлайн . Проверено 3 ноября 2007 г.
  67. ^ Цянь, Цзялин; Ван, Цзяньцю (7 ноября 2006 г.). Мировые технологии переработки сланца (PDF) . Международная конференция по сланцу: последние тенденции в сланце. Амман , Иордания. Архивировано из оригинала (PDF) 27 мая 2008 года . Проверено 29 июня 2007 г.
  68. ^ Дайни (2010), с. 98
  69. ^ Шора, ФК; Тарман, ПБ; Фельдкирхнер, Х.Л.; Вейль, С.А. (1976). «Углеводородное топливо из сланца». Слушания . Американский институт инженеров-химиков . 1 : 325–330. Бибкод : 1976iece.conf..325S. А77-12662 02-44.
  70. ^ Валгма, Инго. «Карта истории добычи сланца в Эстонии». Горный институт Таллиннского технического университета . Архивировано из оригинала 17 августа 2014 года . Проверено 21 июля 2007 г.
  71. ↑ Дайни, Джон Р. (1 апреля 1983 г.). «Распределение и происхождение серы в сланцах Колорадо». Материалы 16-го симпозиума по сланцу . Геологическая служба США: 144–159. ОСТИ  5232531. КОНФ-830434-.
  72. ^ Аль-Хараше, Аднан; Аль-Отум, Ауни Ю.; Шавабке, Рейад А. (16 октября 2003 г.). «Распределение серы в нефтяных фракциях, полученных термическим крекингом иорданского сланца Эль-Ладжун». Энергия (опубликовано в ноябре 2005 г.). 30 (15): 2784–2795. doi :10.1016/j.energy.2005.01.013.
  73. ^ Ли (1990), с. 6
  74. ^ «Заявление Дэниела Ергина, председателя Cambridge Energy Research Associates, перед Комитетом по энергетике и торговле/Палате представителей США» . Палата представителей США . 4 мая 2006 г. Проверено 19 декабря 2012 г.
  75. ^ Кливленд, Катлер Дж.; Костанца, Роберт; Холл, Чарльз А.С.; Кауфманн, Роберт (31 августа 1984 г.). «Энергетика и экономика США: биофизическая перспектива». Наука . Американская ассоциация содействия развитию науки . 225 (4665): 890–897. Бибкод : 1984Sci...225..890C. дои : 10.1126/science.225.4665.890. ISSN  0036-8075. PMID  17779848. S2CID  2875906.
  76. ^ Тиикма, Лайне; Йоханнес, Иль; Луйк, Ганс (март 2006 г.). «Фиксация хлора произошла в результате пиролиза отходов ПВХ эстонскими горючими сланцами». Журнал аналитического и прикладного пиролиза . 75 (2): 205–210. дои : 10.1016/j.jaap.2005.06.001.
  77. ^ Вески, Р.; Палу, В.; Крууземент, К. (2006). «Совместное сжижение кукерситового сланца и сосновой древесины в сверхкритической воде» (PDF) . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . Издательство Эстонской академии. 23 (3): 236–248. дои : 10.3176/oil.2006.3.04. ISSN  0208-189X. S2CID  59478829 . Проверено 16 июня 2007 г.
  78. ^ Абулкас, А.; Эль Харфи, К.; Эль Буадили, А.; Бенчанаа, М.; Мохлиссе, А.; Аутзурит, А. (2007). «Кинетика сопиролиза сланца Тарфайя (Марокко) с полиэтиленом высокой плотности» (PDF) . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . Издательство Эстонской академии. 24 (1): 15–33. дои : 10.3176/oil.2007.1.04. ISSN  0208-189X. S2CID  55932225 . Проверено 16 июня 2007 г.
  79. ↑ Миттал, Ану К. (10 мая 2012 г.). «Нетрадиционная добыча нефти и газа. Возможности и проблемы разработки сланца» (PDF) . Счетная палата правительства . Проверено 22 декабря 2012 г.
  80. ^ Западный сланец имеет высокое содержание ртути http://www.westernresearch.org/uploadedFiles/Energy_and_Environmental_Technology/Unconventional_Fuels/Oil_Shale/MercuryinOilShale.pdf. Архивировано 19 июля 2011 г. в Wayback Machine.
  81. ^ Едем домой. Выбор правильного пути для обеспечения будущего транспорта Северной Америки (PDF) (Отчет). Совет по защите природных ресурсов . Июнь 2007 года . Проверено 19 апреля 2008 г.
  82. ↑ Бартис, Джим (26 октября 2006 г.). Обзор нетрадиционных жидких видов топлива (PDF) . Всемирная нефтяная конференция. Ассоциация по изучению пика нефти и газа – США. Архивировано из оригинала (PDF) 21 июля 2011 года . Проверено 28 июня 2007 г.
  83. ^ Симс, Г.К. и Э.Дж. О'Локлин. 1989. Деградация пиридинов в окружающей среде. Критические обзоры CRC в области экологического контроля. 19 (4): 309–340.
  84. ↑ Спекман, Стивен (22 марта 2008 г.). «Сланцевая ажиотаж вызывает беспокойство». Дезеретские утренние новости . Архивировано из оригинала 16 ноября 2010 года . Проверено 6 мая 2011 г.
  85. ^ ab «Глава 4. Эффекты сланцевых технологий» (PDF) . Предлагаемые поправки к Плану управления ресурсами сланца и битуминозных песков, касающиеся распределения землепользования в Колорадо, Юте и Вайоминге, а также окончательное программное заявление о воздействии на окружающую среду . Бюро землеустройства . Сентябрь 2008 г. стр. 4–3. ФЭС 08-32. Архивировано из оригинала (PDF) 27 мая 2010 года . Проверено 7 августа 2010 г.
  86. ^ «Критики обвиняют энергию, потребность сланца в воде может нанести вред окружающей среде» . Новости водных ресурсов США в Интернете. Июль 2007 г. Архивировано из оригинала 18 июня 2008 г. Проверено 1 апреля 2008 г.
  87. ^ Аль-Айед, Омар (2008). «Иорданский сланцевый проект». Прикладной университет Аль-Балка . Архивировано из оригинала 3 июня 2008 года . Проверено 15 августа 2008 г.
  88. ^ Фишер, Перри А. (август 2005 г.). «Надежды на сланцевую нефть возрождаются». Всемирный журнал нефти . Издательская компания «Галф» . Архивировано из оригинала 9 ноября 2006 года . Проверено 1 апреля 2008 г.
  89. ^ «Гринпис доволен частичным закрытием завода по производству сланцевого масла» . Австралийская радиовещательная корпорация . 22 июля 2004 года . Проверено 19 мая 2008 г.
  90. ^ Доктор А. Зупперо, Министерство энергетики США, Национальная инженерная лаборатория Айдахо. Открытие водяного льда почти повсюду в Солнечной системе
  91. ^ Хюбнер, Уолтер Ф., изд. (1990). Физика и химия комет . Спрингер-Верлаг. ISBN 978-3-642-74805-9.

Библиография

Внешние ссылки

Послушайте эту статью ( 29 минут )
Разговорная иконка Википедии
Этот аудиофайл был создан на основе редакции этой статьи от 26 мая 2008 г. и не отражает последующие изменения. ( 26 мая 2008 г. )
( Аудио помощь  · Больше устных статей )
Викискладе есть медиафайлы по теме сланца .
В Wikisource есть текст статьи « Битуминозные сланцы » из Новой международной энциклопедии 1905 года .