合成燃料和页岩油
众所周知,在现代世界中,世界经济的血液是石油,即所谓的黑金。 在20世纪和21世纪,石油仍然是地球上人类最重要的矿物之一。 在2010,石油占据了全球燃料和能源平衡的领先地位;其在总能耗中的份额为33,6%。 与此同时,石油是一种不可再生的资源,其储备迟早会产生的对话已经持续了十几年。
科学家们估计,40年将有足够的探明石油储量,而10-50则是未开发的年份。 例如,在俄罗斯1月2012年,根据官方公布的信息(到这一点,对石油和天然气储量信息被分类),类别的可采石油储量的A / B / S1是17,8十亿万吨,129,9十亿桶(量根据计算,其中一吨乌拉尔出口油是7,3桶)。 根据现有产量,我们久经考验的自然财富足以满足35年的需求。
同时,实际上不使用油。 主要价值在于其加工产品。 石油是液体燃料和石油的来源,也是现代工业重要的大量产品。 不仅是世界经济,而且任何一支部队都将在没有燃料的情况下停下来。 没有燃料,汽车和 坦克飞机不会飞向天空。 但是,一些国家最初被剥夺了自己的黑金储备。 二十世纪这类国家的一个生动例子就是德国和日本,它们的资源基础非常稀缺,却发动了第二次世界大战,每天都需要消耗大量的燃料。 在第二次世界大战期间,德国通过煤炭生产液体燃料在很大程度上满足了几年的燃料需求,几年之内达到了50%。 她的解决方案是使用合成燃料和油。 在上个世纪,他们在南非做了同样的事情。在种族隔离时期,萨索尔有限公司(Sasol Limited)帮助南非经济在国际制裁的压力下成功运作。
合成燃料
在1920,德国研究员Franz Fischer和Hans Tropsch在Kaiser Wilhelm研究所工作,发明了一种称为Fisher-Tropsch过程的过程。 合成烃用作合成燃料和润滑油(例如来自煤)的生产已变得至关重要。 毫不奇怪,这个过程是在相当贫穷的石油中发明的,但同时在德国富含煤炭。 它广泛用于液体合成燃料的工业生产。 战争期间德国和日本广泛使用这种替代燃料。 在德国,1944年度合成燃料的年产量达到约6,5百万吨,即每天124 000桶。 第二次世界大战结束后,被俘的德国科学家继续在这一领域工作。 特别是在美国,他们参加了在矿业局工作的Operation Clip。
由于在德国中部1930,非法入境者,美国,苏联和世界其他工业化国家开始蔓延浓缩燃料的气化在化学工程的目的,主要用于合成多种化合物,包括合成油和液体燃料。 在1935,德国和英国,835千吨和150千吨合成汽油分别由煤,空气和水生产。 在1936年,阿道夫希特勒本人开始了德国的新州计划,其中包括合成燃料和油的释放。
第二年,弗朗兹·菲舍尔(Franz Fischer)与赫尔穆特·皮希勒(Helmut Pichler)一起(汉斯·特罗普斯(Hans Tropsch)于1931年离开美国前往美国,四年后去世),他得以开发出一种中压合成烃的方法。 在他们的过程中,德国科学家使用了基于铁化合物的催化剂,压力约为10个大气压,且温度较高。 他们进行的实验对于在德国部署大吨位碳氢化合物化学生产至关重要。 作为该方法的结果,获得了高辛烷值烷烃和汽油作为主要产物。 13年1938月XNUMX日在卡林豪尔(Karinhall)-帝国大臣的狩猎庄园 航空 赫尔曼·戈林(Hermann Goering)-举行了会议,会议通过了燃料生产发展计划,该计划的代号为“ Karinhalleplan”。 选择戈林的住所和担任项目经理的职位并不是偶然的,因为由他领导的德国空军消耗了德国生产的至少三分之一的燃料。 除其他事项外,该计划为合成汽车燃料和润滑剂的生产提供了重要的发展。
在1939中,Fisher-Tropsch工艺在帝国推出,商业规模与褐煤相关,褐煤在该国中部地区的矿床特别丰富。 早在1941开始之前,法西斯德国的合成燃料总产量就赶上了石油燃料的生产,然后超过了它。 除了帝国的合成燃料外,还从发电机气体中合成了脂肪酸,石蜡,人造脂肪,包括食用脂肪。 所以从一个燃料吨的冷凝费 - 托可以接收0,67吨吨0,71甲醇和氨,或1,14吨醇和醛,包括高级脂肪醇(VZHS)或0,26吨液体烃。
在二战结束后,由于秋季的1944年,当红军占领普洛耶什蒂(罗马尼亚)的油田半年多 - 原料用于生产燃料,这是由希特勒控制的最大的天然来源,直到德国可能1945年汽车燃料功能和陆军的经济表现人造液体燃料和发电机燃气。 可以说,希特勒的德国是一个建立在含固体碳原料(主要是煤炭,在较小程度上是普通木材),水和空气上的帝国。 100%富集的硝酸是生产所有军用炸药所必需的,99%橡胶和甲醇以及85%发动机燃料是在德国用这些原料合成的。
气化和加氢设备是德国1940经济的基础。 其中,合成航空燃料是由Fisher-Tropsch在84,5%上生产的,它涵盖了战争期间德国空军的所有需求。 在法西斯德国的第二次世界大战期间,这种方法被用于在八个工厂合成柴油燃料,每年生产大约600千吨柴油燃料。 与此同时,该项目完全由国家资助。 德国人在他们所居住的国家建造了类似的工厂,特别是在波兰(奥斯威辛集中营),这些工厂一直工作到1950s为止。 战争结束后,所有这些德国工厂都被关闭,部分原因是由于苏联和美国的赔偿而采取的技术
页岩油
除了煤炭之外,第二个生产燃料的来源是页岩油,这一主题在过去几年中并没有留下世界新闻报道。 在现代世界中,石油工业中观察到的最重要的趋势之一是轻质油和中密度油的产量减少。 地球上探明石油储量的减少迫使石油公司与其他碳氢化合物来源合作并寻找它们。 其中一种来源,以及重油和天然沥青,都是油页岩。 可用于行星上的可燃页岩储量超过石油储量。 他们的主要储量集中在美国 - 约450万亿吨(24,7万亿吨页岩油)。 他们的大量储备在中国和巴西。 它拥有庞大的储量和俄罗斯,其中约占世界储量的7%。 在美国,页岩油开采早在40-s结束时开始 - 上个世纪50-s开始采用采矿方法。 在大多数情况下,采矿本质上是实验性的,并且在很小的范围内进行。
今天,世界上有两种主要的方法从油页岩中获得必要的原料。 其中第一个意味着通过露天采矿方法提取页岩,随后在特殊装置 - 反应堆中进行处理,其中页岩在没有空气进入的情况下进行热解。 在这些操作过程中,页岩焦油是从岩石中获得的。 这种方法在苏联积极寻求发展。 类似项目也以在巴西和中国抚顺省的Irati矿床开采页岩而闻名。 一般而言,在20世纪的40中,现在采用随后的处理提取页岩的方法仍然是一种相当昂贵的方法,而最终产品的成本仍然很高。 在2005的价格中,每桶石油的成本为75-90美元的产量。
第二种提取页岩油的方法包括直接从储层中提取。 这种方法在过去几年中已在美国得到发展,并允许谈论石油生产中的“页岩革命”。 该方法涉及水平井的钻井,然后进行多次水力压裂。 这通常需要对储层进行化学或热加热。 同样显而易见的是,这种提取方法要复杂得多,因此比传统的提取方法更昂贵,无论使用何种技术和科学领域的进步如何。 到目前为止,页岩油的成本明显高于传统石油。 据石油公司称,其产量仍然有利可图,世界市场上的最低油价高于每桶50-60美元。 在这种情况下,两种方法都有一些明显的缺点。
例如,第一种露天或采矿提取可燃页岩及其后续加工的方法受到处理大量二氧化碳CO2的需要的严重阻碍,CO400是在从中提取页岩焦油的过程中形成的。 最后,二氧化碳的利用问题仍未解决,其排放到地球大气层的环境问题严重。 同时,当提取页岩油时,问题直接来自地层。 这是委任油井流量的高速下降。 在井操作的初始阶段,由于多次水力压裂和水平注入,它们的特征在于非常高的流速。 然而,在大约80天工作后,开采产品的生产急剧减少(达到XNUMX%)。 为了补偿这种急剧下降并以某种方式使生产剖面均衡,这些页岩油田中的井需要分阶段投入运行。
与此同时,水平钻井和水力压裂等技术使美国的石油产量增加超过60的2010%,使其达到每天9百万桶。 目前,使用页岩油技术最成功的例子之一是北达科他州和南达科他州的Bakken(Bakken)油田。 这一特殊页岩油田的开发引起了北美市场的一种兴奋。 5总年前,该油田的石油产量每天不超过60千桶,现在已经是500千桶。 随着勘探工作的进行,该油田的石油储量从150百万增加到11亿桶。 在这片油田中,美国新墨西哥州的Bone Springs,德克萨斯州的Eagle Ford和北达科他州的Three Forks正在开采页岩油。
信息来源:
http://dom-en.ru/gkt11
http://vseonefti.ru/neft/slancevaya-neft.html
http://www.vestifinance.ru/articles/49084
开源材料
科学家们估计,40年将有足够的探明石油储量,而10-50则是未开发的年份。 例如,在俄罗斯1月2012年,根据官方公布的信息(到这一点,对石油和天然气储量信息被分类),类别的可采石油储量的A / B / S1是17,8十亿万吨,129,9十亿桶(量根据计算,其中一吨乌拉尔出口油是7,3桶)。 根据现有产量,我们久经考验的自然财富足以满足35年的需求。
同时,实际上不使用油。 主要价值在于其加工产品。 石油是液体燃料和石油的来源,也是现代工业重要的大量产品。 不仅是世界经济,而且任何一支部队都将在没有燃料的情况下停下来。 没有燃料,汽车和 坦克飞机不会飞向天空。 但是,一些国家最初被剥夺了自己的黑金储备。 二十世纪这类国家的一个生动例子就是德国和日本,它们的资源基础非常稀缺,却发动了第二次世界大战,每天都需要消耗大量的燃料。 在第二次世界大战期间,德国通过煤炭生产液体燃料在很大程度上满足了几年的燃料需求,几年之内达到了50%。 她的解决方案是使用合成燃料和油。 在上个世纪,他们在南非做了同样的事情。在种族隔离时期,萨索尔有限公司(Sasol Limited)帮助南非经济在国际制裁的压力下成功运作。
合成燃料
在1920,德国研究员Franz Fischer和Hans Tropsch在Kaiser Wilhelm研究所工作,发明了一种称为Fisher-Tropsch过程的过程。 合成烃用作合成燃料和润滑油(例如来自煤)的生产已变得至关重要。 毫不奇怪,这个过程是在相当贫穷的石油中发明的,但同时在德国富含煤炭。 它广泛用于液体合成燃料的工业生产。 战争期间德国和日本广泛使用这种替代燃料。 在德国,1944年度合成燃料的年产量达到约6,5百万吨,即每天124 000桶。 第二次世界大战结束后,被俘的德国科学家继续在这一领域工作。 特别是在美国,他们参加了在矿业局工作的Operation Clip。
由于在德国中部1930,非法入境者,美国,苏联和世界其他工业化国家开始蔓延浓缩燃料的气化在化学工程的目的,主要用于合成多种化合物,包括合成油和液体燃料。 在1935,德国和英国,835千吨和150千吨合成汽油分别由煤,空气和水生产。 在1936年,阿道夫希特勒本人开始了德国的新州计划,其中包括合成燃料和油的释放。
第二年,弗朗兹·菲舍尔(Franz Fischer)与赫尔穆特·皮希勒(Helmut Pichler)一起(汉斯·特罗普斯(Hans Tropsch)于1931年离开美国前往美国,四年后去世),他得以开发出一种中压合成烃的方法。 在他们的过程中,德国科学家使用了基于铁化合物的催化剂,压力约为10个大气压,且温度较高。 他们进行的实验对于在德国部署大吨位碳氢化合物化学生产至关重要。 作为该方法的结果,获得了高辛烷值烷烃和汽油作为主要产物。 13年1938月XNUMX日在卡林豪尔(Karinhall)-帝国大臣的狩猎庄园 航空 赫尔曼·戈林(Hermann Goering)-举行了会议,会议通过了燃料生产发展计划,该计划的代号为“ Karinhalleplan”。 选择戈林的住所和担任项目经理的职位并不是偶然的,因为由他领导的德国空军消耗了德国生产的至少三分之一的燃料。 除其他事项外,该计划为合成汽车燃料和润滑剂的生产提供了重要的发展。
在1939中,Fisher-Tropsch工艺在帝国推出,商业规模与褐煤相关,褐煤在该国中部地区的矿床特别丰富。 早在1941开始之前,法西斯德国的合成燃料总产量就赶上了石油燃料的生产,然后超过了它。 除了帝国的合成燃料外,还从发电机气体中合成了脂肪酸,石蜡,人造脂肪,包括食用脂肪。 所以从一个燃料吨的冷凝费 - 托可以接收0,67吨吨0,71甲醇和氨,或1,14吨醇和醛,包括高级脂肪醇(VZHS)或0,26吨液体烃。
在二战结束后,由于秋季的1944年,当红军占领普洛耶什蒂(罗马尼亚)的油田半年多 - 原料用于生产燃料,这是由希特勒控制的最大的天然来源,直到德国可能1945年汽车燃料功能和陆军的经济表现人造液体燃料和发电机燃气。 可以说,希特勒的德国是一个建立在含固体碳原料(主要是煤炭,在较小程度上是普通木材),水和空气上的帝国。 100%富集的硝酸是生产所有军用炸药所必需的,99%橡胶和甲醇以及85%发动机燃料是在德国用这些原料合成的。
气化和加氢设备是德国1940经济的基础。 其中,合成航空燃料是由Fisher-Tropsch在84,5%上生产的,它涵盖了战争期间德国空军的所有需求。 在法西斯德国的第二次世界大战期间,这种方法被用于在八个工厂合成柴油燃料,每年生产大约600千吨柴油燃料。 与此同时,该项目完全由国家资助。 德国人在他们所居住的国家建造了类似的工厂,特别是在波兰(奥斯威辛集中营),这些工厂一直工作到1950s为止。 战争结束后,所有这些德国工厂都被关闭,部分原因是由于苏联和美国的赔偿而采取的技术
页岩油
除了煤炭之外,第二个生产燃料的来源是页岩油,这一主题在过去几年中并没有留下世界新闻报道。 在现代世界中,石油工业中观察到的最重要的趋势之一是轻质油和中密度油的产量减少。 地球上探明石油储量的减少迫使石油公司与其他碳氢化合物来源合作并寻找它们。 其中一种来源,以及重油和天然沥青,都是油页岩。 可用于行星上的可燃页岩储量超过石油储量。 他们的主要储量集中在美国 - 约450万亿吨(24,7万亿吨页岩油)。 他们的大量储备在中国和巴西。 它拥有庞大的储量和俄罗斯,其中约占世界储量的7%。 在美国,页岩油开采早在40-s结束时开始 - 上个世纪50-s开始采用采矿方法。 在大多数情况下,采矿本质上是实验性的,并且在很小的范围内进行。
今天,世界上有两种主要的方法从油页岩中获得必要的原料。 其中第一个意味着通过露天采矿方法提取页岩,随后在特殊装置 - 反应堆中进行处理,其中页岩在没有空气进入的情况下进行热解。 在这些操作过程中,页岩焦油是从岩石中获得的。 这种方法在苏联积极寻求发展。 类似项目也以在巴西和中国抚顺省的Irati矿床开采页岩而闻名。 一般而言,在20世纪的40中,现在采用随后的处理提取页岩的方法仍然是一种相当昂贵的方法,而最终产品的成本仍然很高。 在2005的价格中,每桶石油的成本为75-90美元的产量。
第二种提取页岩油的方法包括直接从储层中提取。 这种方法在过去几年中已在美国得到发展,并允许谈论石油生产中的“页岩革命”。 该方法涉及水平井的钻井,然后进行多次水力压裂。 这通常需要对储层进行化学或热加热。 同样显而易见的是,这种提取方法要复杂得多,因此比传统的提取方法更昂贵,无论使用何种技术和科学领域的进步如何。 到目前为止,页岩油的成本明显高于传统石油。 据石油公司称,其产量仍然有利可图,世界市场上的最低油价高于每桶50-60美元。 在这种情况下,两种方法都有一些明显的缺点。
例如,第一种露天或采矿提取可燃页岩及其后续加工的方法受到处理大量二氧化碳CO2的需要的严重阻碍,CO400是在从中提取页岩焦油的过程中形成的。 最后,二氧化碳的利用问题仍未解决,其排放到地球大气层的环境问题严重。 同时,当提取页岩油时,问题直接来自地层。 这是委任油井流量的高速下降。 在井操作的初始阶段,由于多次水力压裂和水平注入,它们的特征在于非常高的流速。 然而,在大约80天工作后,开采产品的生产急剧减少(达到XNUMX%)。 为了补偿这种急剧下降并以某种方式使生产剖面均衡,这些页岩油田中的井需要分阶段投入运行。
与此同时,水平钻井和水力压裂等技术使美国的石油产量增加超过60的2010%,使其达到每天9百万桶。 目前,使用页岩油技术最成功的例子之一是北达科他州和南达科他州的Bakken(Bakken)油田。 这一特殊页岩油田的开发引起了北美市场的一种兴奋。 5总年前,该油田的石油产量每天不超过60千桶,现在已经是500千桶。 随着勘探工作的进行,该油田的石油储量从150百万增加到11亿桶。 在这片油田中,美国新墨西哥州的Bone Springs,德克萨斯州的Eagle Ford和北达科他州的Three Forks正在开采页岩油。
信息来源:
http://dom-en.ru/gkt11
http://vseonefti.ru/neft/slancevaya-neft.html
http://www.vestifinance.ru/articles/49084
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