Уљни шкриљац — разлика између измена
Садржај обрисан Садржај додат
слика додата |
Нема описа измене ознака: уређивање извора (2017) |
||
Ред 15:
== Геологија ==
[[Датотека:Oil Shale. It Is the Kerogen in This Rock Which When Heated to 900 F., Yields Oil, 10-1972 (3815023393).jpg|мини|Уљни шкрилац, ([[Округ Гарфилд (Колорадо)|Гарфилд округ]],[[Сједињене Америчке Државе|САД]])]]
Уљни шкриљци су рудни материјали седиментно-органогеног карактера са различитим садржајем органске материје која је распршена у порама у облику микроскопски ситних честица. Њихова старост се креће од [[Камбријум|камбријума]] до терцијалног доба. Били су формирани таложењем органских материја у различитим окружењима. Уљни шкриљци су стене које садрже више од 10 одсто органске материје, [[Кероген|керогена]] (уља). Обично настају у већим језерима, мочварама или плитким деловима великих вода таложењем разних организама као што су остаци алги, зељастих и дрвенастих биљака. Окружење мора остати униформно за дужи временски период да се би се очувала органска материја и формирао уљни шкриљац, на крају се под утиском притиска и температуре стварају услови у којима долази до одстрањивања влаге, молекуларне воде, а у метагенези се производи метан, уклања се водоник, мало угљеника, а даље и одређена количина кисеоника. Према геолошкој подели уљни шкриљци се могу сврстати на бази њиховог састава као шкриљци богати [[Карбонат|карбонатима]], [[Силикати|силикатима]] или канел шкриљци. Карбонатни шкриљци садрже карбонате као што су [[калцит]] и [[доломит]] - 20 карбонатних минерала је нађено у уљним шкриљцима. Ово су веома чврсти шкриљци и њих је тешко експлоатисати екс-ситу методом. Силикатни уљни шкриљци су углавном тамнобраон или црне боје, богати су силикатним минералима као што су [[кварц]], [[фелдспат]]и, [[Глина|глине]], [[опал]]... Они нису чврсти и водоотпорни као карбонатни и могу се експлоатисати екс ситу методом. Канел шкриљци су обично тамнобраон или црне боје који се састоје од органске материје која у потпуности обавија друга зрна минерала. Погодни су за екс ситу експлоатацију. Уљни шкриљци при загревању на високим температурама (~ 500 °C ) дају течне [[угљоводоник]]е сличне сировој нафти и нешто гаса. Добијена течност „уље“ је изразито црна, вискозна, и на температури испод 40 °C губи способност течења. После крековања и хидрогенизације овог нафтног „уља“, добија се синтетичка нафта врло слична сировој парафинској нафти. Уљни шкриљци се од нафтних пескова разликују не само по литолошком саставу и величини зрна, већ и по томе што не садрже слободну нафту у порама. Они садрже [[кероген]] из кога се [[нафта]] ствара тек по излагању високој температури - пиролизи. То су дакле незрели еквиваленти врло квалитетних матичних стена за нафту и гас, које нису у геолошкој прошлости доспеле на велике дубине и температуре, већ су остале на површини или близу ње.<ref name=dyni>
{{Cite journal|last=Dyni | first = John R.|title=Geology and resources of some world oil shale deposits. Scientific Investigations Report 2005–5294|publisher=[[United States Department of the Interior]], [[United States Geological Survey]]|year=2006|url = http://pubs.usgs.gov/sir/2005/5294/pdf/sir5294_508.pdf
| format=PDF
Ред 32:
| format = PDF
| accessdate =6. 5. 2011}}
</ref> [[Шкотска|Шкотској]] и [[Кина|Кини]]. Највеће резерве уљних шкриљаца налазе се у оквиру кенозојских седимената (преко 55 %), а чак око 70 % светских резерви је у САД. Мада се уљани шкриљци јављају у многим земљама, само 33 земље поседује количине које су економски исплативе. Сматра се да економичну површинску експлоатацију обезбеђују уљни шкриљци са приносом уља од минимално 50-60 л/т. У САД се за уљне Грин Ривер шејлове узима гранична вредност од око 120 л/т; за Ирати шејлове Бразила и за кукерзите Естоније граница економичности је испод 100 л/т. Пожељно је да садржај [[Кероген|керогена]] буде што већи (преко 20-30 %), а карбонатни уљни шејлови су мање повољни за ретортовање од силикатних. Године 2005. процена укупних светских резерви уљних шкриљаца је на 411 гигатона, довољно за допринос од 2,8 до 3,3 билиона барела нафте. Ово превазилази доказане светске резерве конвенционалне нафте које износе 1.317 билиона барела од 01.01.2007. Ове бројке остају условне јер је истраживање или анализа депозита уљних шкриљаца и даље отворена и чињеница да налазишта уљних шкриљаца на северозападу Кине нису урачуната у претходне глобалне процене.<ref name=turkey>
{{Cite journal|last=Altun | first =N. E.|last2=Hiçyilmaz | first2 =C.|last3=Hwang | first3 =J.-Y.|last4=Suat Bağci | first4 =A.|last5=Kök | first5 =M. V.|title=Oil shales in the world and Turkey; reserves, current situation and future prospects: a review
| journal = [[Oil Shale (journal)|Oil Shale. A Scientific-Technical Journal]]|publisher=Estonian Academy Publishers
Ред 59:
== Вађење и прерада ==
Суштина сваког процеса ретортовања-добијања уља из шкриљаца састоји се у томе да се у одређеној реторти (пећи) врши загревање шкриљаца на температури 450-550 °C на којој се врши разлагање органске материје ([[Кероген|керогена]]) из шкриљаца, при чему се један њен део добија као течна компонента (уље), други део као гасна компонента (гас), а трећи у виду угљеничног талога који остаје у прерађеном шкриљцу (полукокс). Вађење корисних компоненти уљаних шкриљаца се углавном одвија на површини -ех ситу обрада- иако постоји неколико нових технологија које практикују подземну обраду ''-{in situ}-''.
Процес издвајања нафте из шкриљаца се састоји у разлагању уљаног шкриљца и конвертовање његовог [[Кероген|керогена]] у нафту попут синтетичке сирове нафте. Процес се спроводи пиролизом, хидрогенизацијом или термалним разлагањем. Код екстракције пиролизом (сува дестилација) долази до загревања шкриљца без присуства кисеоника све до потпуног распада [[Кероген|керогена]] на кондензоване нафтне паре и некондензовани запаљиви гас, који се потом скупљају и при њиховом хлађењу долази до кондензовања нафте. Да би се шкриљци загрејали до потребне температуре за [[пиролиза|пиролизу]] користе се друга фосилна горива чијим се сагоревањем генерише топлота а могу се користити и струја, [[радио-таласи|радио таласи]], [[микроталаси]] или реактивне течности. Хидрогенизација и термално разлагање издвајају нафту користећи доноре [[водоник]]а, раствараче или комбинацију оба. Термално растварање подразумева примену растварача на повишеним температурама и притисцима, повећавајући производњу нафте пуцањем растворених органских материја.
=== Екс ситу метода ===
Ред 69:
==== Технологија унутрашњег сагоревања ====
Код технологије унутрашњег сагоревања долази до спаљивања материје унутар вертикалног шахта [[реторта|реторте]] како би се обезбедила топлотна енергија потребна за [[пиролиза|пиролизу]]. Честице уљаних шкриљаца величине од 12 до 75 мм величине убацују на врху реторте и загревају се топлим гасовима који се дижу навише и пролазе кроз опадајуће уљне шкриљце, чиме долази до разградње [[Кероген|керогена]] на 500 °C. Нафтна магла, развијени гасови и охлађени гасови сагоревања се уклањају са врха реторте и одводе се у сепараторе. Кондензована нафта се сакупља док се некондензовани гас рециклира и користи се као носач топлоте до реторте. У доњем делу реторте утискује се ваздух због бољег сагоревања које загрева истрошене шкриљце и гасове на температуре од 700 до 900 °C. Хладни рециклирани гас може ући на дну реторте како би охладио пепео шкриљаца.
==== Загрејани рециклирани материјал ====
Технологија се заснива на достављању топлоте уљним шкриљцима рециклирањем топлоте остатака чврстих честица, обично је то пепео шкриљаца. Ова технологија користи ротирајуће пећи или флуидизован слој реторте, испуњен финим слојем честица шкриљаца пречника мањег од 10 мм. Рециклиране честице се загревају у одвојеној комори до око 800 °C и затим се мешају са сировим уљаним шкриљцима како би изазвали разлагање [[Кероген|керогена]] на око 500 °C. Уљане паре и гас су одвојене од чврсте материје и охлађене да се кондензују и прикупи нафта. Топлота прикупљена од запаљивих гасова и пепела може бити искоришћена да се исуши и претходно загреје сирови шкриљац пре него што се помеша са загрејаним рециклираним честицама.
==== Загревање преко зида ====
Ред 85:
==== Метода реактивних течности ====
[[Кероген]] је јако везан за шкриљац и отпоран на већину [[Растварач|растварача]]. Упркос томе, [[Екстракција (хемија)|екстракција]] веома реактивним растварачима је тестирана укључујући и оне у надкритичном стању. Ове методе су погодне за третирање уљних шкриљаца са малим садржајем водоника. У овим методама хидроген гас или донори водоника реагују са [[prekurzor (hemija)|прекурсорима]] кокса.
=== Ин ситу метода ===
Ред 101:
==== EXXONMOBILS Електрофрак ====
Метода користи електрично грејање са елементима зидне кондукције и методе волуметријског грејања. Она убризгава електрично кондуктивни материјал у [[Хидрауличне машине|хидраулички]] фрактурирану формацију уљних шкриљаца који затим формира грејући елемент. Грејуће бушотине су постављене у паралелне редове а такође их пресецају хоризонталне бушотине.
== Уљни шкриљци у Србији ==
Осим на подручју [[Алексинац|Алексинца]], које је најбогатије, шкриљаца има у још 23 басена у [[Србија|Србији]]. Према садашњим проценама, око 4,7 милијарди тона. Шкриљци се налазе и на подручју [[Врање|Врања]], [[Ваљево|Ваљева]], [[Крушевац|Крушевца]], [[Бабушница|Бабушнице]], [[Ниш]]а, [[Западна Морава|Западне Мораве]]... Они на подручју [[Дубрава|Дубраве]] су најквалитетнији, јер имају висок садржај уља, што их чини најповољнијим за експлоатацију. Иако већина лежишта није довољно истражена, на лежишту у околини Алексинца, које се налази на простору дужине од око 20 километара, урађена су детаљна истраживања. На три лежишта алексиначког басена налази се близу две милијарде тона уљних шкриљаца од којих би се могло добити 150 до 200 милиона тона синтетичке нафте. Србија има девет истражених региона у којима се налазе значајне количине уљних шкриљаца богатих минералном нафтом. Међутим, шкриљци у Алексинцу су посебни по томе што имају у просеку око 10 одсто уља, што их чини најисплативијим за експлоатацију. Лежиште је унутар експлоатационог простора [[Алексиначки Рудник|Алексиначких рудника]]. Шири рудоносни простор захвата површину од око 40 км² док је површина лежишта нешто мања од 21 км². Унутар лежишта је поред наслага уљних шкриљаца развијен и један експлоатабилни слој угља. Алексиначко лежиште је подељено на 3 рудоносна поља (од севера ка југу): „Дубрава“ „Морава“ и „Логориште“. Угљени слој, подински и повлатни уљни шкриљци су развијени у сва три поља. Експлоатација уљних шкриљаца у Алексиначком басену у пољу „Дубрава“ вршила би се на почетку површинском експлоатацијом. Од укупних количина уљних шкриљаца у лежишту „Дубрава“ које износе 352.759.195 т, површинском експлоатацијом се може откопати 132.805.610 т а остатак би се откопао подземним путем. О „алексиначкој нафти" размишљало се још 1954. када је постојала компанија за истраживање уљних шкриљаца, а озбиљнија истраживања радили су и 1986. године [[Рударско-геолошки факултет Универзитета у Београду|Рударско-геолошки факултет]] и [[Привредна комора Србије]]. Експлоатацијом је требало да се бави [[Нафтна индустрија Србије]], али тада то није било исплативо, па је све остало само на идеји. Стручњаци, међутим, сматрају да би вађење уља (минералне нафте) из шкриљаца данас и те како било уносан посао. Према службеним информацијама из министарства, пет страних компанија већ је послало писма о намерама у којима показују спремност да учествују у експлоатацији уљних шкриљаца, односно градњи капацитета за њихову прераду у нафту. Писма су послали инвестициони фондови „Хатор“ и „Зао стар“, естонске компаније „ЕСТИ енергија“, као и [[Нафтна индустрија Србије|НИС]], односно „Гаспромњефт“ .
== Види још ==
* [[Кероген]]
* [[Нафта]]
== Референце ==
Линија 121 ⟶ 125:
{{refend}}
==
{{Stack|{{Commons category|Oil shale}}
* [http://www.energyobserver.com/ Energy Observer]
| |||