Жасыратыны жоқ, қазіргі әлемде әлемдік экономиканың қаны мұнай, қара алтын деп аталады. 20-21 ғасырларда адамзат үшін планетадағы ең маңызды минералдардың бірі болып қала беретін мұнай. 2010 жылы мұнай әлемдік отын -энергетикалық балансында жетекші орынды иеленді, бұл жалпы энергия тұтынудың 33,6% құрайды. Сонымен қатар, мұнай қалпына келмейтін ресурс болып табылады және оның қорлары ерте ме, кеш пе аяқталады деген әңгіме он жылдан астам уақыт бойы жалғасып келеді.
Ғалымдардың айтуынша, әлемдегі дәлелденген мұнай қорлары шамамен 40 жылға созылады, ал зерттелмегендер тағы 10-50 жылға созылады. Мысалы, Ресейде 2012 жылдың 1 қаңтарына ресми түрде жарияланған ақпаратқа сәйкес (осы уақытқа дейін мұнай мен газ қоры туралы ақпарат жіктелді), A / B / C1 санаттарындағы алынатын мұнай қорының көлемі 17,8 млрд. тоннаны немесе 129, 9 миллиард баррельді құрайды (есептеуге сәйкес бір тонна экспорттық Urals мұнайының бағасы 7,3 баррель). Қолданыстағы өндіріс көлеміне сүйене отырып, бұл барланған табиғи ресурстар біздің еліміз үшін 35 жылға жеткілікті болады.
Сонымен қатар, таза күйінде май іс жүзінде қолданылмайды. Негізгі құндылық оны өңдеу өнімдерінде жатыр. Мұнай - сұйық отын мен майдың көзі, сонымен қатар қазіргі заманғы өнеркәсіп үшін маңызды өнімдердің үлкен көлемі. Жанармайсыз әлемдік экономика ғана емес, кез келген армия да тоқтайды. Көліктер мен цистерналар жанармайсыз қалмайды, ұшақтар аспанға көтерілмейді. Сонымен қатар, кейбір елдер бастапқыда қара алтын қорынан айырылды. Германия мен Жапония 20 -шы ғасырда өте аз ресурстық базаға ие, Екінші дүниежүзілік соғыстың басталуына себепші болған елдердің жарқын мысалы болды. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Германия көмірден сұйық отын өндіру арқылы өзінің отынға деген қажеттілігін кейбір жылдары 50%дейін қанағаттандырды. Оның шығу жолы синтетикалық отын мен майды қолдану болды. Бұл өткен ғасырда Оңтүстік Африкада да болды, онда Sasol Limited апартеид жылдарында халықаралық санкциялардың қысымымен Оңтүстік Африка экономикасының табысты жұмыс істеуіне көмектесті.
Синтетикалық отын
1920 жылдары Кайзер Вильгельм институтында жұмыс жасаған неміс зерттеушілері Франц Фишер мен Ганс Тропш Фишер-Тропш процесі деп аталатын процесті ойлап тапты. Оның негізгі маңызы синтетикалық көмірсутектерді синтетикалық отын мен майлайтын май ретінде қолдану үшін өндіру болды, мысалы, көмірден. Бұл процестің мұнайға кедей, бірақ сонымен бірге көмірге бай Германияда ойлап табылуы таңқаларлық емес. Ол сұйық синтетикалық отынның өнеркәсіптік өндірісінде кеңінен қолданылды. Бұл балама отынды Германия мен Жапония соғыс жылдарында кеңінен қолданды. Германияда 1944 жылы синтетикалық отынның жылдық өндірісі шамамен 6,5 миллион тоннаға немесе тәулігіне 124000 баррельге жетті. Екінші дүниежүзілік соғыс аяқталғаннан кейін тұтқынға түскен неміс ғалымдары осы салада жұмысын жалғастырды. Атап айтқанда, Америка Құрама Штаттарында олар Тау -кен бюросында жұмыс істейтін Қағаз қысқыш операциясына қатысты.
1930 жылдардың ортасынан бастап химиялық-технологиялық мақсаттағы конденсатты отынды газдандыру технологиясы Германияда, АҚШ-та, КСРО-да және әлемнің басқа да өнеркәсібі дамыған елдерінде, ең алдымен, әр түрлі химиялық қосылыстардың, соның ішінде жасанды майлардың синтезі үшін тарала бастады. және сұйық отын. 1935 жылы Германия мен Англияда сәйкесінше көмірден, ауадан және судан 835 мың тонна және 150 мың тонна синтетикалық бензин өндірілді. Ал 1936 жылы Адольф Гитлер Германияда синтетикалық отын мен май өндіруді көздейтін жаңа мемлекеттік бағдарламаны жеке іске қосты.
Келесі жылы Франц Фишер Гельмут Пихлермен (Ханс Тропш 1931 жылы Германиядан АҚШ -қа кетті, ол төрт жылдан кейін қайтыс болды) орта қысымда көмірсутектерді синтездеу әдісін жасай алды. Өз процесінде неміс ғалымдары шамамен 10 атмосфералық қысым мен жоғары температурада темір қосылыстарына негізделген катализаторларды қолданды. Олардың эксперименттері көмірсутектердің үлкен тонналық химиялық өндірісін Германияда орналастыру үшін үлкен маңызға ие болды. Бұл процесті жүзеге асыру нәтижесінде негізгі өнімдер ретінде октан саны жоғары парафиндер мен бензин алынды. 1938 жылы 13 тамызда Каринхалледе - Рейх авиация министрі Герман Герингтің аңшылық мекемесінде кездесу өтті, онда жанармай өндірісін дамыту бағдарламасы қабылданды, ол «Каринхаллеплан» белгісін алды. Герингтің резиденциясын таңдау және оның бағдарлама менеджері ретінде кандидатурасы кездейсоқ болған жоқ, өйткені ол басқаратын Luftwaffe Германияда өндірілген отынның кемінде үштен бір бөлігін тұтынады. Басқалармен қатар, бұл жоспарда синтетикалық мотор отындары мен майлау өндірісінің айтарлықтай дамуы көзделді.
1939 жылы Рейхте коммерциялық ауқымда қоңыр көмірге қатысты Фишер-Тропш процесі басталды, оның кен орындары елдің орта бөлігінде әсіресе бай болды. 1941 жылдың басында нацистік Германияда синтетикалық отынның жалпы өндірісі мұнай отынының өндірісін қуып жетті, содан кейін одан асып түсті. Рейхтегі синтетикалық отыннан басқа, генератор газынан май қышқылдары, парафин және жасанды майлар, соның ішінде жеуге жарамды майлар синтезделді. Фишер-Тропш әдісі бойынша бір тонна конденсацияланған отыннан 0,67 тонна метанол мен 0,71 тонна аммиак немесе 1,14 тонна спирттер мен альдегидтерді, оның ішінде жоғары майлы спирттерді (HFA) немесе 0,26 тонна алуға болады. сұйық көмірсутектер.
Екінші дүниежүзілік соғыстың соңында, 1944 жылдың күзінен жарты жылдан астам уақыт өткенде, Қызыл Армия әскерлері Плоешти (Румыния) мұнай кен орындарын басып алған кезде - жанармай өндіруге арналған шикізаттың ең ірі табиғи көзі. Гитлердің бақылауында болды және 1945 жылдың мамырына дейін Германия экономикасы мен армиясында мотор отынының функциясы жасанды сұйық отын мен генераторлық газды орындады. Гитлерлік Германия құрамында көміртегі бар қатты шикізатқа (ең алдымен көмірге және аз дәрежеде қарапайым ағашқа), су мен ауаға салынған империя болды деп айта аламыз. Барлық әскери жарылғыш заттарды өндіруге қажет 100% байытылған азот қышқылы, резеңке мен метанолдың 99% және мотор отынының 85% осы шикізаттан Германияда синтезделген.
Көмірді газдандыру мен гидрогенизация қондырғылары 1940 жылдары неміс экономикасының тірегі болды. Басқалармен қатар, Фишер-Тропш әдісі бойынша шығарылған синтетикалық авиаотын соғыс жылдарында Люфтваффтың барлық қажеттіліктерінің 84,5% -ын жабады. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде фашистік Германияда дизель отынын синтездеудің бұл әдісі сегіз зауытта қолданылды, олар жылына 600 мың тоннаға жуық дизель отынын шығарды. Оның үстіне бұл жобаны мемлекет толық қаржыландырды. Немістер ұқсас зауыттарды олар басып алған елдерде, атап айтқанда Польшада (Освенцим) салды, олар 1950 жылдарды қоса алғанға дейін жұмысын жалғастырды. Соғыс аяқталғаннан кейін Германиядағы бұл барлық зауыттар жабылды және ішінара технологиялармен бірге КСРО мен АҚШ -тан өтемақы есебінен елден шығарылды.
тақтатас майы
Көмірден басқа отын өндірудің екінші көзі - тақтатас мұнай, оның тақырыбы соңғы бірнеше жыл бойы әлемдік баспасөз беттерінен шықпады. Қазіргі әлемде мұнай өнеркәсібінде байқалатын маңызды тенденциялардың бірі - жеңіл және орташа тығыздықтағы мұнай өндірісінің төмендеуі. Жер шарындағы дәлелденген мұнай қорының азаюы мұнай компанияларын көмірсутегінің балама көздерімен жұмыс істеуге және оларды іздеуге мәжбүрлеп отыр. Бұл көздердің бірі - ауыр мұнай мен табиғи битуммен бірге - мұнай тақтатасы. Планетадағы мұнай тақтатастарының қоры мұнай қорынан шамасы бойынша асып түседі. Олардың негізгі қорлары АҚШ -та шоғырланған - шамамен 450 триллион тонна (24,7 триллион тонна тақтатас майы). Қытай мен Бразилияда айтарлықтай қорлар бар. Сонымен қатар Ресейде дүниежүзілік қорлардың шамамен 7% бар үлкен қорлар бар. АҚШ -та тақтатас мұнайын өндіру 1940 жылдардың аяғы мен 1950 жылдардың басында шахта әдісімен басталды. Көбінесе экстракция эксперименттік және аз көлемде жүргізілді.
Бүгінде әлемде сланецтен қажетті шикізатты алудың екі негізгі әдісі бар. Олардың біріншісі сланец жынысын ашық немесе шахталық әдіспен алуды, содан кейін арнайы қондырғыларда-реакторларда өңдеуді қамтиды, онда сланец ауаға жетпей пиролизге ұшырайды. Бұл операциялар барысында тау жынысынан сланец гудрасы алынады. Бұл әдіс Кеңес Одағында белсенді түрде дами бастады. Ұқсас жобалар Бразилияның Ирати кен орнында және Қытайдың Фушун провинциясында тақтатас өндірумен де белгілі. Жалпы алғанда, ХХ ғасырдың 40 -шы жылдарында да, қазір оларды кейіннен өңдеумен сланец алу әдісі де қымбат әдіс болып қала береді, ал соңғы өнімнің өзіндік құны жоғары болып қала береді. 2005 жылы мұндай мұнайдың баррелінің бағасы өндіріс кезінде 75-90 доллар болды.
Сланец мұнайын алудың екінші әдісі оны тікелей қабаттан алуды қамтиды. Дәл осы әдіс АҚШ -та соңғы бірнеше жылда дамыды және мұнай өндірудегі «тақтатас төңкерісі» туралы айтуға мүмкіндік берді. Бұл әдіс көлденең ұңғымаларды бұрғылауды, содан кейін бірнеше гидравликалық сынуды қамтиды. Бұл жағдайда қабатты химиялық немесе термиялық қыздыруды жиі жүргізу қажет. Тау -кен өндірудің мұндай әдісі әлдеқайда күрделірек, демек, қолданылатын технологиялар мен ғылыми саладағы прогресске қарамастан, дәстүрлі тау -кен әдісіне қарағанда қымбат екені анық. Әзірге тақтатас мұнайының құны кәдімгі мұнайға қарағанда айтарлықтай жоғары. Мұнай өндіруші компаниялардың бағалауы бойынша, оны өндіру әлемдік нарықта барреліне 50-60 доллардан жоғары мұнайдың минималды бағасымен тиімді болып қала береді. Сонымен қатар, екі әдіс те маңызды кемшіліктерге ие.
Мысалы, сланецті ашық әдіспен немесе шахталық әдіспен өндірудің және оларды кейіннен өңдеудің бірінші әдісі көмірқышқыл газының - СО2 -нің үлкен мөлшерін пайдалану қажеттілігімен айтарлықтай шектеледі, ол одан тақтатас шайырын алу процесінде пайда болады. Ақырында, көмірқышқыл газын пайдалану мәселесі әлі шешілген жоқ, және оның жер атмосферасына шығарындылары күрделі экологиялық проблемаларға толы. Сонымен қатар, тақтатас мұнайын тікелей коллекторлардан шығарғанда, тағы бір мәселе туындайды. Бұл - пайдалануға берілген ұңғымалардың ағынының төмендеуінің жоғары қарқыны. Пайдаланудың бастапқы кезеңінде ұңғымалар бірнеше рет гидравликалық сыну мен көлденең айдаудың арқасында өте жоғары өндірістік көрсеткіштермен сипатталады. Алайда, шамамен 400 күн жұмыс істегеннен кейін, өндірілетін өнім көлемі күрт төмендейді (80%дейін). Мұндай күрт құлдыраудың орнын толтыру және өндірістік профильді қандай да бір дәрежеде деңгейге келтіру үшін мұндай тақтатас кен орындарындағы ұңғымаларды кезең -кезеңмен іске қосу қажет.
Сонымен қатар көлденең бұрғылау және гидравликалық жару сияқты технологиялар АҚШ -қа 2010 жылдан бері мұнай өндіруді 60% -дан астам арттыруға мүмкіндік берді және оны тәулігіне 9 млн баррельге жеткізді. Қазіргі уақытта сланецті мұнай өндіру технологиясын қолданудың ең табысты мысалдарының бірі - Солтүстік және Оңтүстік Дакота штатында орналасқан Баккен кен орны. Бұл тақтатас мұнай кен орнының дамуы Солтүстік Америка нарығында өзіндік эйфория тудырды. Осыдан 5 жыл бұрын ғана бұл кен орнында мұнай өндіру тәулігіне 60 мың баррельден аспайтын, ал қазір ол 500 мың баррельге жетті. Мұнда геологиялық барлау жұмыстары жүргізілгендіктен, кен орнының мұнай қоры 150 миллионнан 11 миллиард баррельге дейін өсті. Бұл мұнай кен орнынан басқа, АҚШ -та тақтатас мұнайын өндіру Нью -Мексикадағы Bone Springs, Техастағы Eagle Ford және Солтүстік Дакотадағы Three Forks -та жүргізілуде.
