الوقود الصناعي والزيت الصخري
لا يخفى على أحد أن دماء الاقتصاد العالمي في العالم الحديث هي النفط ، أو ما يسمى بالذهب الأسود. طوال القرنين العشرين والحادي والعشرين ، ظل النفط أحد أهم المعادن على كوكب الأرض للبشرية. في عام 2010 ، احتل النفط مكانة رائدة في ميزان الوقود والطاقة العالمي ، حيث شكل 33,6٪ من إجمالي استهلاك موارد الطاقة. في الوقت نفسه ، يعتبر النفط مورداً غير متجدد ، والحديث عن أن احتياطياته ستنفد عاجلاً أم آجلاً.
وفقًا للعلماء ، ستستمر احتياطيات النفط المستكشفة في العالم لمدة 40 عامًا تقريبًا ، وستستمر الاحتياطيات غير المكتشفة لمدة 10-50 عامًا أخرى. على سبيل المثال ، في روسيا ، اعتبارًا من 1 يناير 2012 ، وفقًا للمعلومات المنشورة رسميًا (حتى ذلك الحين ، تم تصنيف المعلومات حول احتياطيات النفط والغاز) ، بلغ حجم احتياطيات النفط القابلة للاستخراج من الفئات A / B / C1 17,8 مليار طن ، أو 129,9. 7,3 مليار برميل (حسب الحساب ، حيث يبلغ طن واحد من نفط الأورال 35 برميل). بناءً على حجم الإنتاج الحالي ، ستكون هذه الموارد الطبيعية المستكشفة كافية لبلدنا لمدة XNUMX عامًا.
في الوقت نفسه ، لا يتم استخدام الزيت في شكله النقي عمليًا. تكمن القيمة الرئيسية في منتجات معالجتها. النفط مصدر للوقود السائل والزيوت ، بالإضافة إلى عدد كبير من المنتجات المهمة للصناعة الحديثة. بدون وقود ، لن يتوقف الاقتصاد العالمي فحسب ، بل سيتوقف أي جيش أيضًا. لن تعمل السيارات بدون وقود الدباباتلن تقلع الطائرات في السماء. في الوقت نفسه ، حُرمت بعض البلدان في البداية من احتياطياتها الخاصة من الذهب الأسود. ومن الأمثلة الصارخة على مثل هذه البلدان في القرن العشرين ألمانيا واليابان ، اللتان كانتا تمتلكان قاعدة موارد نادرة للغاية ، مما أدى إلى اندلاع الحرب العالمية الثانية ، التي تطلب كل يوم منها استهلاكًا ضخمًا للوقود. خلال الحرب العالمية الثانية ، قامت ألمانيا إلى حد كبير ، في بعض السنوات ، بنسبة تصل إلى 50٪ ، بتلبية احتياجاتها من الوقود من خلال إنتاج الوقود السائل من الفحم. كان المخرج بالنسبة لها هو استخدام الوقود والزيوت الاصطناعية. تم القيام بنفس الشيء في القرن الماضي في جنوب إفريقيا ، حيث ساعدت شركة Sasol Limited خلال سنوات الفصل العنصري اقتصاد جنوب إفريقيا على العمل بنجاح تحت ضغط العقوبات الدولية.
الوقود الاصطناعي
في عشرينيات القرن الماضي ، اخترع الباحثان الألمان فرانز فيشر وهانس تروبش ، اللذان كانا يعملان في معهد القيصر فيلهلم ، عملية عُرفت باسم عملية فيشر تروبش. كانت أهميتها الأساسية هي إنتاج الهيدروكربونات الاصطناعية لاستخدامها كوقود اصطناعي وزيوت تشحيم ، على سبيل المثال ، من الفحم. ليس من المستغرب أن يتم اختراع هذه العملية في بترول فقير إلى حد ما ، ولكن في نفس الوقت غنية بالفحم في ألمانيا. لقد تم استخدامه على نطاق واسع للإنتاج الصناعي للوقود الاصطناعي السائل. استخدمت ألمانيا واليابان هذا الوقود البديل على نطاق واسع خلال سنوات الحرب. في ألمانيا ، بلغ الإنتاج السنوي من الوقود الاصطناعي عام 1920 نحو 1944 مليون طن ، أو 6,5 ألف برميل يوميًا. بعد نهاية الحرب العالمية الثانية ، واصل العلماء الألمان الأسرى العمل في هذا المجال. على وجه الخصوص ، في الولايات المتحدة ، شاركوا في عملية مشبك الورق ، للعمل في مكتب المناجم.
بدءًا من منتصف الثلاثينيات ، في ألمانيا والولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد السوفيتي والدول الصناعية الأخرى في العالم ، بدأت تقنية تغويز الوقود المكثف للأغراض الكيميائية والتكنولوجية في الانتشار ، بشكل أساسي لتخليق المركبات الكيميائية المختلفة ، بما في ذلك الاصطناعية الزيوت والوقود السائل. في عام 1930 ، تم إنتاج 1935 ألف طن و 835 ألف طن من البنزين الاصطناعي في ألمانيا وإنجلترا من الفحم والهواء والماء على التوالي. وفي عام 150 ، أطلق أدولف هتلر شخصيًا برنامجًا حكوميًا جديدًا في ألمانيا ، والذي نص على إنتاج الوقود والزيوت الاصطناعية.
في العام التالي ، تمكن فرانز فيشر مع هيلموت بيشلر (غادر هانز تروبش ألمانيا إلى الولايات المتحدة عام 1931 ، حيث توفي بعد أربع سنوات) من تطوير طريقة لتخليق الهيدروكربونات تحت ضغط متوسط. في هذه العملية ، استخدم العلماء الألمان محفزات تعتمد على مركبات الحديد ، وضغط يبلغ حوالي 10 أجواء ودرجات حرارة عالية. كانت التجارب التي أجروها ذات أهمية كبيرة لنشر مواد كيميائية ذات حمولة كبيرة من الهيدروكربونات في ألمانيا. نتيجة لهذه العملية ، تم الحصول على البارافينات والبنزين الذي يحتوي على نسبة عالية من الأوكتان كمنتجات رئيسية. 13 أغسطس 1938 في كارينهال - عقار الصيد لوزير الرايخ طيران Hermann Goering - تم عقد اجتماع تم فيه اعتماد برنامج لتطوير إنتاج الوقود ، والذي حصل على رمز Karinhalleplan. لم يكن اختيار مكان إقامة Goering وترشيحه كرئيس للبرنامج من قبيل الصدفة ، لأن Luftwaffe التي يقودها استهلكت ما لا يقل عن ثلث الوقود المنتج في ألمانيا. من بين أمور أخرى ، نصت هذه الخطة على تطوير كبير لإنتاج وقود المحركات الاصطناعية وزيوت التشحيم.
في عام 1939 ، تم إطلاق عملية Fischer-Tropsch في الرايخ على نطاق تجاري فيما يتعلق بالفحم البني ، الذي كانت رواسبه غنية بشكل خاص في الجزء الأوسط من البلاد. وبحلول بداية عام 1941 ، كان إجمالي إنتاج الوقود الاصطناعي في ألمانيا النازية يلحق بإنتاج الوقود البترولي ، ثم تجاوزه. بالإضافة إلى الوقود الاصطناعي في الرايخ ، تم تصنيع الأحماض الدهنية والبارافين والدهون الاصطناعية ، بما في ذلك الأطعمة ، من غاز المولد. لذلك ، من طن واحد من الوقود المكثف التقليدي باستخدام طريقة Fischer-Tropsch ، كان من الممكن الحصول على 0,67 طن من الميثانول و 0,71 طن من الأمونيا ، أو 1,14 طن من الكحول والألدهيدات ، بما في ذلك الكحوليات الدهنية العالية (HFA) ، أو 0,26 طن من الهيدروكربونات السائلة.
في نهاية الحرب العالمية الثانية ، أي منذ أكثر من نصف عام من خريف عام 1944 ، عندما احتلت قوات الجيش الأحمر حقول النفط في بلويستي (رومانيا) ، أكبر مصدر طبيعي للمواد الخام لصناعة الوقود ، والذي تم التحكم فيه. بواسطة هتلر ، وحتى مايو 1945 ، كانت وظيفة وقود المحركات في الاقتصاد الألماني والجيش هي الوقود السائل الاصطناعي والغاز المنتج. يمكن القول أن ألمانيا النازية كانت إمبراطورية بُنيت على مواد خام صلبة تحتوي على الكربون (في المقام الأول الفحم ، وبدرجة أقل ، على الخشب العادي) والماء والهواء. تم تصنيع 100٪ من حمض النيتريك المخصب ، والذي كان ضروريًا لإنتاج جميع المتفجرات العسكرية ، و 99٪ من المطاط والميثانول و 85٪ من وقود المحركات في ألمانيا من هذه المواد الخام.
كانت محطات تغويز الفحم والهدرجة هي العمود الفقري للاقتصاد الألماني في الأربعينيات. من بين أمور أخرى ، غطى وقود الطائرات الصناعي ، الذي تم إنتاجه وفقًا لطريقة Fischer-Tropsch ، جميع احتياجات Luftwaffe خلال سنوات الحرب بنسبة 1940٪. خلال الحرب العالمية الثانية في ألمانيا الفاشية ، تم استخدام هذه الطريقة لتجميع وقود الديزل في ثمانية مصانع ، أنتجت ما يقرب من 84,5 ألف طن من وقود الديزل سنويًا. علاوة على ذلك ، تم تمويل هذا المشروع بالكامل من قبل الدولة. بنى الألمان مصانع مماثلة في البلدان التي احتلوها ، ولا سيما في بولندا (أوشفيتز) ، والتي استمرت في العمل حتى الخمسينيات من القرن الماضي. بعد انتهاء الحرب ، تم إغلاق جميع هذه المصانع في ألمانيا وإخراجها جزئيًا من البلاد جنبًا إلى جنب مع التقنيات على حساب التعويضات من الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة الأمريكية.
الصخر الزيتي
المصدر الثاني لإنتاج الوقود ، بالإضافة إلى الفحم ، هو النفط الصخري ، وقد ظل موضوعه على صفحات الصحافة العالمية خلال السنوات القليلة الماضية. في عالم اليوم ، أحد أهم الاتجاهات التي لوحظت في صناعة النفط هو انخفاض إنتاج الزيت الخفيف والزيت متوسط الكثافة. يجبر تقليص الاحتياطيات النفطية المؤكدة على كوكب الأرض شركات النفط على العمل مع مصادر بديلة للهيدروكربونات والبحث عنها. أحد هذه المصادر ، إلى جانب الزيت الثقيل والبيتومين الطبيعي ، هو الصخر الزيتي. احتياطيات الصخر الزيتي المتوفرة على الكوكب أكبر من احتياطيات النفط. تتركز احتياطياتهم الرئيسية في الولايات المتحدة - حوالي 450 تريليون طن (24,7 تريليون طن من الزيت الصخري). هناك احتياطيات كبيرة في الصين والبرازيل. تمتلك روسيا أيضًا احتياطيات كبيرة منها ، تحتوي على حوالي 7 ٪ من الاحتياطيات العالمية. في الولايات المتحدة ، بدأ إنتاج الزيت الصخري في أواخر الأربعينيات وأوائل الخمسينيات من القرن الماضي بطريقة التعدين. بالنسبة للجزء الأكبر ، كان التعدين تجريبيًا بطبيعته وتم تنفيذه على نطاق ضئيل.
يوجد اليوم في العالم طريقتان رئيسيتان للحصول على المواد الخام المطلوبة من الصخر الزيتي. يتضمن أولهما استخراج الصخر الزيتي بطريقة مفتوحة أو منجم ، متبوعًا بالمعالجة في منشآت - مفاعلات خاصة ، حيث يتعرض الصخر الزيتي للانحلال الحراري دون دخول الهواء. خلال هذه العمليات ، يتم الحصول على الراتينج الصخري من الصخور. تمت محاولة تطوير هذه الطريقة بنشاط في الاتحاد السوفيتي. هناك أيضًا مشاريع مماثلة لاستخراج الصخر الزيتي في حقل إيراتي في البرازيل وفي مقاطعة فوشون الصينية. بشكل عام ، في الأربعينيات من القرن العشرين ، والآن ، تظل طريقة استخراج الصخر الزيتي ومعالجتها اللاحقة طريقة مكلفة إلى حد ما ، وتظل تكلفة المنتج النهائي مرتفعة. في أسعار 40 ، كانت تكلفة برميل هذا النفط 2005-75 دولارًا.
الطريقة الثانية لاستخراج الزيت الصخري تتضمن استخراجه مباشرة من الخزان. هذه هي الطريقة التي تم تطويرها في الولايات المتحدة في السنوات القليلة الماضية وجعلت من الممكن التحدث عن "ثورة الصخر الزيتي" في إنتاج النفط. تتضمن هذه الطريقة حفر آبار أفقية متبوعة بالتكسير الهيدروليكي المتعدد. في هذه الحالة ، غالبًا ما يكون مطلوبًا إجراء التسخين الكيميائي أو الحراري للتكوين. من الواضح أيضًا أن طريقة الاستخراج هذه أكثر تعقيدًا ، وبالتالي فهي أكثر تكلفة من طريقة الاستخراج التقليدية ، بغض النظر عن التقنيات المستخدمة والتقدم في المجال العلمي. حتى الآن ، تكلفة الزيت الصخري أعلى بكثير من النفط التقليدي. وفقًا لتقديرات الشركات المنتجة للنفط نفسها ، يظل استخراجها مربحًا مع انخفاض أسعار النفط الدنيا في السوق العالمية التي تزيد عن 50-60 دولارًا للبرميل. ومع ذلك ، فإن كلتا الطريقتين لها عيوب معينة.
على سبيل المثال ، الطريقة الأولى مع استخراج النفط الصخري المفتوح أو منجم ومعالجتها اللاحقة مقيدة بشكل كبير بالحاجة إلى استخدام كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون - ثاني أكسيد الكربون ، الذي يتشكل في عملية استخراج الراتينج الصخري منه. لم يتم حل مشكلة استخدام ثاني أكسيد الكربون بشكل نهائي حتى الآن ، وانبعاثاته في الغلاف الجوي للأرض محفوفة بمشاكل بيئية خطيرة. في الوقت نفسه ، تنشأ مشكلة أخرى عند استخراج الزيت الصخري مباشرة من الخزانات. هذه معدلات عالية من الانخفاض في معدل إنتاج الآبار التي تم تشغيلها. في المرحلة الأولى من تشغيل البئر ، بسبب التكسير الهيدروليكي المتعدد والحقن الأفقي ، فإنها تتميز بمعدل تدفق مرتفع للغاية. ومع ذلك ، بعد حوالي 2 يوم عمل ، تقل أحجام المنتجات المستخرجة بشكل حاد (تصل إلى 400٪). للتعويض عن هذا الانخفاض الحاد وحتى خارج ملف الإنتاج بطريقة ما ، يجب تشغيل الآبار الموجودة في رواسب الصخر الزيتي على مراحل.
في الوقت نفسه ، سمحت تقنيات مثل الحفر الأفقي والتكسير الهيدروليكي للولايات المتحدة بزيادة إنتاج النفط بأكثر من 60٪ منذ عام 2010 ، ليصل إلى 9 ملايين برميل يوميًا. حاليًا ، أحد أكثر الأمثلة نجاحًا على استخدام تقنيات الزيت الصخري هو حقل باكن الواقع في ولايتي شمال وجنوب داكوتا. لقد ولّد تطوير حقل النفط الصخري هذا نوعًا من النشوة في سوق أمريكا الشمالية. قبل 5 سنوات فقط ، لم يكن إنتاج النفط في هذا الحقل يتجاوز 60 ألف برميل يوميًا ، والآن يبلغ 500 ألف برميل بالفعل. مع إجراء التنقيب الجيولوجي هنا ، نمت احتياطيات النفط في الحقل من 150 مليون إلى 11 مليار برميل. إلى جانب حقل النفط هذا ، يتم إنتاج النفط الصخري الأمريكي في بون سبرينغز في نيو مكسيكو ، وإيجل فورد في تكساس ، وثري فوركس في نورث داكوتا.
مصادر المعلومات:
http://dom-en.ru/gkt11
http://vseonefti.ru/neft/slancevaya-neft.html
http://www.vestifinance.ru/articles/49084
مواد من مصادر مفتوحة
وفقًا للعلماء ، ستستمر احتياطيات النفط المستكشفة في العالم لمدة 40 عامًا تقريبًا ، وستستمر الاحتياطيات غير المكتشفة لمدة 10-50 عامًا أخرى. على سبيل المثال ، في روسيا ، اعتبارًا من 1 يناير 2012 ، وفقًا للمعلومات المنشورة رسميًا (حتى ذلك الحين ، تم تصنيف المعلومات حول احتياطيات النفط والغاز) ، بلغ حجم احتياطيات النفط القابلة للاستخراج من الفئات A / B / C1 17,8 مليار طن ، أو 129,9. 7,3 مليار برميل (حسب الحساب ، حيث يبلغ طن واحد من نفط الأورال 35 برميل). بناءً على حجم الإنتاج الحالي ، ستكون هذه الموارد الطبيعية المستكشفة كافية لبلدنا لمدة XNUMX عامًا.
في الوقت نفسه ، لا يتم استخدام الزيت في شكله النقي عمليًا. تكمن القيمة الرئيسية في منتجات معالجتها. النفط مصدر للوقود السائل والزيوت ، بالإضافة إلى عدد كبير من المنتجات المهمة للصناعة الحديثة. بدون وقود ، لن يتوقف الاقتصاد العالمي فحسب ، بل سيتوقف أي جيش أيضًا. لن تعمل السيارات بدون وقود الدباباتلن تقلع الطائرات في السماء. في الوقت نفسه ، حُرمت بعض البلدان في البداية من احتياطياتها الخاصة من الذهب الأسود. ومن الأمثلة الصارخة على مثل هذه البلدان في القرن العشرين ألمانيا واليابان ، اللتان كانتا تمتلكان قاعدة موارد نادرة للغاية ، مما أدى إلى اندلاع الحرب العالمية الثانية ، التي تطلب كل يوم منها استهلاكًا ضخمًا للوقود. خلال الحرب العالمية الثانية ، قامت ألمانيا إلى حد كبير ، في بعض السنوات ، بنسبة تصل إلى 50٪ ، بتلبية احتياجاتها من الوقود من خلال إنتاج الوقود السائل من الفحم. كان المخرج بالنسبة لها هو استخدام الوقود والزيوت الاصطناعية. تم القيام بنفس الشيء في القرن الماضي في جنوب إفريقيا ، حيث ساعدت شركة Sasol Limited خلال سنوات الفصل العنصري اقتصاد جنوب إفريقيا على العمل بنجاح تحت ضغط العقوبات الدولية.
الوقود الاصطناعي
في عشرينيات القرن الماضي ، اخترع الباحثان الألمان فرانز فيشر وهانس تروبش ، اللذان كانا يعملان في معهد القيصر فيلهلم ، عملية عُرفت باسم عملية فيشر تروبش. كانت أهميتها الأساسية هي إنتاج الهيدروكربونات الاصطناعية لاستخدامها كوقود اصطناعي وزيوت تشحيم ، على سبيل المثال ، من الفحم. ليس من المستغرب أن يتم اختراع هذه العملية في بترول فقير إلى حد ما ، ولكن في نفس الوقت غنية بالفحم في ألمانيا. لقد تم استخدامه على نطاق واسع للإنتاج الصناعي للوقود الاصطناعي السائل. استخدمت ألمانيا واليابان هذا الوقود البديل على نطاق واسع خلال سنوات الحرب. في ألمانيا ، بلغ الإنتاج السنوي من الوقود الاصطناعي عام 1920 نحو 1944 مليون طن ، أو 6,5 ألف برميل يوميًا. بعد نهاية الحرب العالمية الثانية ، واصل العلماء الألمان الأسرى العمل في هذا المجال. على وجه الخصوص ، في الولايات المتحدة ، شاركوا في عملية مشبك الورق ، للعمل في مكتب المناجم.
بدءًا من منتصف الثلاثينيات ، في ألمانيا والولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد السوفيتي والدول الصناعية الأخرى في العالم ، بدأت تقنية تغويز الوقود المكثف للأغراض الكيميائية والتكنولوجية في الانتشار ، بشكل أساسي لتخليق المركبات الكيميائية المختلفة ، بما في ذلك الاصطناعية الزيوت والوقود السائل. في عام 1930 ، تم إنتاج 1935 ألف طن و 835 ألف طن من البنزين الاصطناعي في ألمانيا وإنجلترا من الفحم والهواء والماء على التوالي. وفي عام 150 ، أطلق أدولف هتلر شخصيًا برنامجًا حكوميًا جديدًا في ألمانيا ، والذي نص على إنتاج الوقود والزيوت الاصطناعية.
في العام التالي ، تمكن فرانز فيشر مع هيلموت بيشلر (غادر هانز تروبش ألمانيا إلى الولايات المتحدة عام 1931 ، حيث توفي بعد أربع سنوات) من تطوير طريقة لتخليق الهيدروكربونات تحت ضغط متوسط. في هذه العملية ، استخدم العلماء الألمان محفزات تعتمد على مركبات الحديد ، وضغط يبلغ حوالي 10 أجواء ودرجات حرارة عالية. كانت التجارب التي أجروها ذات أهمية كبيرة لنشر مواد كيميائية ذات حمولة كبيرة من الهيدروكربونات في ألمانيا. نتيجة لهذه العملية ، تم الحصول على البارافينات والبنزين الذي يحتوي على نسبة عالية من الأوكتان كمنتجات رئيسية. 13 أغسطس 1938 في كارينهال - عقار الصيد لوزير الرايخ طيران Hermann Goering - تم عقد اجتماع تم فيه اعتماد برنامج لتطوير إنتاج الوقود ، والذي حصل على رمز Karinhalleplan. لم يكن اختيار مكان إقامة Goering وترشيحه كرئيس للبرنامج من قبيل الصدفة ، لأن Luftwaffe التي يقودها استهلكت ما لا يقل عن ثلث الوقود المنتج في ألمانيا. من بين أمور أخرى ، نصت هذه الخطة على تطوير كبير لإنتاج وقود المحركات الاصطناعية وزيوت التشحيم.
في عام 1939 ، تم إطلاق عملية Fischer-Tropsch في الرايخ على نطاق تجاري فيما يتعلق بالفحم البني ، الذي كانت رواسبه غنية بشكل خاص في الجزء الأوسط من البلاد. وبحلول بداية عام 1941 ، كان إجمالي إنتاج الوقود الاصطناعي في ألمانيا النازية يلحق بإنتاج الوقود البترولي ، ثم تجاوزه. بالإضافة إلى الوقود الاصطناعي في الرايخ ، تم تصنيع الأحماض الدهنية والبارافين والدهون الاصطناعية ، بما في ذلك الأطعمة ، من غاز المولد. لذلك ، من طن واحد من الوقود المكثف التقليدي باستخدام طريقة Fischer-Tropsch ، كان من الممكن الحصول على 0,67 طن من الميثانول و 0,71 طن من الأمونيا ، أو 1,14 طن من الكحول والألدهيدات ، بما في ذلك الكحوليات الدهنية العالية (HFA) ، أو 0,26 طن من الهيدروكربونات السائلة.
في نهاية الحرب العالمية الثانية ، أي منذ أكثر من نصف عام من خريف عام 1944 ، عندما احتلت قوات الجيش الأحمر حقول النفط في بلويستي (رومانيا) ، أكبر مصدر طبيعي للمواد الخام لصناعة الوقود ، والذي تم التحكم فيه. بواسطة هتلر ، وحتى مايو 1945 ، كانت وظيفة وقود المحركات في الاقتصاد الألماني والجيش هي الوقود السائل الاصطناعي والغاز المنتج. يمكن القول أن ألمانيا النازية كانت إمبراطورية بُنيت على مواد خام صلبة تحتوي على الكربون (في المقام الأول الفحم ، وبدرجة أقل ، على الخشب العادي) والماء والهواء. تم تصنيع 100٪ من حمض النيتريك المخصب ، والذي كان ضروريًا لإنتاج جميع المتفجرات العسكرية ، و 99٪ من المطاط والميثانول و 85٪ من وقود المحركات في ألمانيا من هذه المواد الخام.
كانت محطات تغويز الفحم والهدرجة هي العمود الفقري للاقتصاد الألماني في الأربعينيات. من بين أمور أخرى ، غطى وقود الطائرات الصناعي ، الذي تم إنتاجه وفقًا لطريقة Fischer-Tropsch ، جميع احتياجات Luftwaffe خلال سنوات الحرب بنسبة 1940٪. خلال الحرب العالمية الثانية في ألمانيا الفاشية ، تم استخدام هذه الطريقة لتجميع وقود الديزل في ثمانية مصانع ، أنتجت ما يقرب من 84,5 ألف طن من وقود الديزل سنويًا. علاوة على ذلك ، تم تمويل هذا المشروع بالكامل من قبل الدولة. بنى الألمان مصانع مماثلة في البلدان التي احتلوها ، ولا سيما في بولندا (أوشفيتز) ، والتي استمرت في العمل حتى الخمسينيات من القرن الماضي. بعد انتهاء الحرب ، تم إغلاق جميع هذه المصانع في ألمانيا وإخراجها جزئيًا من البلاد جنبًا إلى جنب مع التقنيات على حساب التعويضات من الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة الأمريكية.
الصخر الزيتي
المصدر الثاني لإنتاج الوقود ، بالإضافة إلى الفحم ، هو النفط الصخري ، وقد ظل موضوعه على صفحات الصحافة العالمية خلال السنوات القليلة الماضية. في عالم اليوم ، أحد أهم الاتجاهات التي لوحظت في صناعة النفط هو انخفاض إنتاج الزيت الخفيف والزيت متوسط الكثافة. يجبر تقليص الاحتياطيات النفطية المؤكدة على كوكب الأرض شركات النفط على العمل مع مصادر بديلة للهيدروكربونات والبحث عنها. أحد هذه المصادر ، إلى جانب الزيت الثقيل والبيتومين الطبيعي ، هو الصخر الزيتي. احتياطيات الصخر الزيتي المتوفرة على الكوكب أكبر من احتياطيات النفط. تتركز احتياطياتهم الرئيسية في الولايات المتحدة - حوالي 450 تريليون طن (24,7 تريليون طن من الزيت الصخري). هناك احتياطيات كبيرة في الصين والبرازيل. تمتلك روسيا أيضًا احتياطيات كبيرة منها ، تحتوي على حوالي 7 ٪ من الاحتياطيات العالمية. في الولايات المتحدة ، بدأ إنتاج الزيت الصخري في أواخر الأربعينيات وأوائل الخمسينيات من القرن الماضي بطريقة التعدين. بالنسبة للجزء الأكبر ، كان التعدين تجريبيًا بطبيعته وتم تنفيذه على نطاق ضئيل.
يوجد اليوم في العالم طريقتان رئيسيتان للحصول على المواد الخام المطلوبة من الصخر الزيتي. يتضمن أولهما استخراج الصخر الزيتي بطريقة مفتوحة أو منجم ، متبوعًا بالمعالجة في منشآت - مفاعلات خاصة ، حيث يتعرض الصخر الزيتي للانحلال الحراري دون دخول الهواء. خلال هذه العمليات ، يتم الحصول على الراتينج الصخري من الصخور. تمت محاولة تطوير هذه الطريقة بنشاط في الاتحاد السوفيتي. هناك أيضًا مشاريع مماثلة لاستخراج الصخر الزيتي في حقل إيراتي في البرازيل وفي مقاطعة فوشون الصينية. بشكل عام ، في الأربعينيات من القرن العشرين ، والآن ، تظل طريقة استخراج الصخر الزيتي ومعالجتها اللاحقة طريقة مكلفة إلى حد ما ، وتظل تكلفة المنتج النهائي مرتفعة. في أسعار 40 ، كانت تكلفة برميل هذا النفط 2005-75 دولارًا.
الطريقة الثانية لاستخراج الزيت الصخري تتضمن استخراجه مباشرة من الخزان. هذه هي الطريقة التي تم تطويرها في الولايات المتحدة في السنوات القليلة الماضية وجعلت من الممكن التحدث عن "ثورة الصخر الزيتي" في إنتاج النفط. تتضمن هذه الطريقة حفر آبار أفقية متبوعة بالتكسير الهيدروليكي المتعدد. في هذه الحالة ، غالبًا ما يكون مطلوبًا إجراء التسخين الكيميائي أو الحراري للتكوين. من الواضح أيضًا أن طريقة الاستخراج هذه أكثر تعقيدًا ، وبالتالي فهي أكثر تكلفة من طريقة الاستخراج التقليدية ، بغض النظر عن التقنيات المستخدمة والتقدم في المجال العلمي. حتى الآن ، تكلفة الزيت الصخري أعلى بكثير من النفط التقليدي. وفقًا لتقديرات الشركات المنتجة للنفط نفسها ، يظل استخراجها مربحًا مع انخفاض أسعار النفط الدنيا في السوق العالمية التي تزيد عن 50-60 دولارًا للبرميل. ومع ذلك ، فإن كلتا الطريقتين لها عيوب معينة.
على سبيل المثال ، الطريقة الأولى مع استخراج النفط الصخري المفتوح أو منجم ومعالجتها اللاحقة مقيدة بشكل كبير بالحاجة إلى استخدام كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون - ثاني أكسيد الكربون ، الذي يتشكل في عملية استخراج الراتينج الصخري منه. لم يتم حل مشكلة استخدام ثاني أكسيد الكربون بشكل نهائي حتى الآن ، وانبعاثاته في الغلاف الجوي للأرض محفوفة بمشاكل بيئية خطيرة. في الوقت نفسه ، تنشأ مشكلة أخرى عند استخراج الزيت الصخري مباشرة من الخزانات. هذه معدلات عالية من الانخفاض في معدل إنتاج الآبار التي تم تشغيلها. في المرحلة الأولى من تشغيل البئر ، بسبب التكسير الهيدروليكي المتعدد والحقن الأفقي ، فإنها تتميز بمعدل تدفق مرتفع للغاية. ومع ذلك ، بعد حوالي 2 يوم عمل ، تقل أحجام المنتجات المستخرجة بشكل حاد (تصل إلى 400٪). للتعويض عن هذا الانخفاض الحاد وحتى خارج ملف الإنتاج بطريقة ما ، يجب تشغيل الآبار الموجودة في رواسب الصخر الزيتي على مراحل.
في الوقت نفسه ، سمحت تقنيات مثل الحفر الأفقي والتكسير الهيدروليكي للولايات المتحدة بزيادة إنتاج النفط بأكثر من 60٪ منذ عام 2010 ، ليصل إلى 9 ملايين برميل يوميًا. حاليًا ، أحد أكثر الأمثلة نجاحًا على استخدام تقنيات الزيت الصخري هو حقل باكن الواقع في ولايتي شمال وجنوب داكوتا. لقد ولّد تطوير حقل النفط الصخري هذا نوعًا من النشوة في سوق أمريكا الشمالية. قبل 5 سنوات فقط ، لم يكن إنتاج النفط في هذا الحقل يتجاوز 60 ألف برميل يوميًا ، والآن يبلغ 500 ألف برميل بالفعل. مع إجراء التنقيب الجيولوجي هنا ، نمت احتياطيات النفط في الحقل من 150 مليون إلى 11 مليار برميل. إلى جانب حقل النفط هذا ، يتم إنتاج النفط الصخري الأمريكي في بون سبرينغز في نيو مكسيكو ، وإيجل فورد في تكساس ، وثري فوركس في نورث داكوتا.
مصادر المعلومات:
http://dom-en.ru/gkt11
http://vseonefti.ru/neft/slancevaya-neft.html
http://www.vestifinance.ru/articles/49084
مواد من مصادر مفتوحة
معلومات