39

Легко ли добыть нефть. Трудно быть Богом. Часть-2

Часть 1: Легко ли добыть нефть. Трудно быть Богом. Часть-1

Прошлая часть закончилась тем, что я написал, как можно заменить жидкое углеводородное топливо из угля (а также другого твердого топлива) и газа.

Начну с первой технологии CTL - Coal to liquids - Уголь в жидкость.

Вообще получать углеводородную жидкость из твердого сырья люди научились давно. В 1596 г. впервые были переработаны горючие сланцы (из них стали получать ихтиол). Произошло это в местечке Зеефильд, располагающемся на территории современной Австрии.

Первый патент на получение «нефти» из сланца был выдан британской короной в 1694 году для трех человек, которые "нашли способ извлечь и сделать большое количество смолы, из какой-то горючего камня " Слово petroleum ("каменное масло") означало раньше сланцевую смолу, и лишь впоследствии так стали называть нефть.

Но пришел век угля, поэтому сланец использовали в небольших количествах. В первом десятилетии ХХ века добыча горючего сланца достигала в 1910 году 3 млн. тонн, и большая часть его шла просто на отопление. В период первой мировой войны, в связи с нехваткой жидкого топлива, во многих странах Европы в качестве сырья для получения синтетических моторных топлив вновь стали рассматривать горючие сланцы.

Но даже богатые нефтью страны в то время имели неразвитые технологии нефтедобычи, поэтому считалось, что они, в отличии от угля и сланца, истощатся буквально в течение десятилетия. В 1926 году правительство США создало Федеральный совет по сохранению запасов нефти, и выводы совета оказались неутешительными. "Общие наличные ресурсы в насосных и фонтанирующих скважинах,– говорилось в его докладе,– составляют около 4,5 млрд баррелей, которых теоретически хватит всего лишь на шесть лет". Естественно, цены на нефть, составлявшие в 1925 году $1,68 за баррель, в 1926-м преодолели психологически важный рубеж и достигли $1,88. Больше всех проблемой обеспокоилось руководство Standard Oil, которая с начала 1920-х годов безуспешно билась над созданием заменителя нефти из горючих сланцев.

Но особых успехов она не добилась, в отличии от Германии, которая практически не имеет собственной нефти, и успехи немецких ученых в этой сфере оказались действительно выдающимися. В 1913 году немецкий химик Фридрих Бергиус разработал процесс гидрогенизации угля, в ходе которого под действием высокого давления из каменного угля получался жидкий углеводород – фактический заменитель нефти.

В 1926 немецкие химики Фишер и Тропш патентуют свой процесс ("F-T-process"). В отличии от процесса гидрогенизации Бергиуса он оказался гораздо проще в технической реализации, кроме того, для него не требовался чистый водород. Именно этот CTL процесс является основой большинства современных технологий производства синтетической нефти из твердого сырья.

Суть метода заключалась в следующем: уголь без доступа воздуха и при высокой температуре разлагается на угарный газ и водород. В результате образуется т. н. синтез-газ. Он и является основой будущих синтетических нефтепродуктов. При чем его получают не только из угля, но и другого твердого (и не только) топлива

Далее в присутствии катализатора из этих двух газов синтезируется мазут, соляр, бензин, пропан и другие углеводороды. Товарные продукты конденсируются в охладителях, лёгкие фракции типа бутана, пропана и метана сжигаются в печи . Тепло, выделяемое при сжигании и идёт на создание температуры для разложения угля. В качестве катализаторов используется железо или кобальт. Условиями проведения процесса являются: давление от 1 атм (для кобальтовых катализаторов) до 30 атм (для катализаторов на основе железа), температура 190—240 °C (низкотемпературный вариант, для кобальтового и железного катализаторов) или 320—350 °C (высокотемпературный вариант, для железного катализатора).

Легко ли добыть нефть. Трудно быть Богом. Часть-2 Легко Ли добыть нефть, Нефть, Добыча нефти, Нефть и газ, Длиннопост

Подробнее о нем я напишу в следующей части, кому интересно: http://www.icho39.chem.msu.ru/rus/jvho/2000-1/43.pdf

Также в Германии был разработан третий способ получения жидких углеводородов из твердого сырья – карбонизация. Суть его основана на том, что разное сырье содержит разное количество углерода. Например, антрацит практически полностью состоит из него, коксующийся уголь – на 80-85%, бурый не более 70, а горючий сланец и того меньше. Другую часть составляют различные примеси, т. н. «летучие вещества» и несгораемый зольный остаток. При нагреве коксового угля, бурого, сланца сначала выделяется жидкость – каменноугольная смола, а также коксовый газ.

Легко ли добыть нефть. Трудно быть Богом. Часть-2 Легко Ли добыть нефть, Нефть, Добыча нефти, Нефть и газ, Длиннопост

Твёрдый остаток коксующегося угля при этом будет почти что 100% углеродом (за это его очень любят металлурги), в коксовый газ в виде сероводорода и оксида серы соберётся вся сера (поэтому коксохимы так неприятно воняют), а вот в каменноугольную смолу стекут почти все углеводороды, которые до этого были "заперты" в угле.

Поэтому для производства жидкого топлива использовали либо отходы коксового производства, либо целенаправленно проводили пиролиз угля для получения каменноугольной смолы. Карбонизация бывает двух видов: высокотемпературная (при температуре свыше 600 °C) и низкотемпературная, при котором целенаправленно добывалась каменноугольная смола, которая затем опять-таки перерабатывалась в жидкое топливо путем возгонки.

К 1 сентября 1939 года Германии имелось 7 заводов работающих по методу гидрогенизации, 7 заводов работающих по методу Фишера-Тропша и еще несколько заводов работающих по методу получения бензина из каменноугольной смолы, остающейся после коксования угля.

Месячная выработка синтетического топлива на всех этих заводах достигала 120 000 тонн. В 1941 году заводы по производству синтетического топлива произвели 4,1 миллиона тонн топлива и нефтепродуктов в год при общей выработке нефтепродуктов в 12 миллионов тонн. В последующие годы выработка синтетического топлива продолжала увеличиваться.
Видно, что из года в год производство синтетического топлива (Synthetic production) неуклонно возрастало от 1,6 миллиона тонн в 1938 году до 5,7 миллионов тонн в 1944 году.

Легко ли добыть нефть. Трудно быть Богом. Часть-2 Легко Ли добыть нефть, Нефть, Добыча нефти, Нефть и газ, Длиннопост

Само собой, строительство заводов сопряжено с огромными расходами.

Подсчитано, что для строительства 12 заводов синтетического топлива было израсходовано 4,6 миллиарда рейхсмарок (сумма по тем временам астрономическая), израсходовано 2,4 миллиона тонн стали и 7,6 миллионов человеко часов. Действительные же немецкие затраты были больше, поскольку к концу войны немцами было построено всего 18 заводов по гидрогенизации и 9 заводов, работавших по методу Фишера-Тропша. Для производства синтетического топлива немцами было израсходовано 10 миллионов тонн каменного угля (что составило 4 процента от общей добычи каменного угля) и 50 миллионов бурого угля (20 процентов от общей добычи). В среднем на производство 1 тонны топлива расходовалось 4 тонны каменного угля или от 8 до 10 тонн бурого угля.

Несмотря на миллионные количественные показатели, на заводах по производству синтетического топлива работало относительно небольшое количество рабочих. Так в июле 1943 года их число составило всего 95 000 человек.

Легко ли добыть нефть. Трудно быть Богом. Часть-2 Легко Ли добыть нефть, Нефть, Добыча нефти, Нефть и газ, Длиннопост

Данные за первый квартал 1944 года — это фактически пик немецкого производства, поскольку в данный период (в первый квартал 1944 года) объекты нефтепереработки и заводы по производству синтетического горючего почти не подвергались бомбардировкам.

Единственной страной, начавшей производство синтетического бензина после второй мировой войны, стала ЮАР, попавшая в экономическую блокаду из-за политики апартеида. Компания Steenkolen end Olie наладила производство по методу Фишера–Тропша, и в 1980-х годах ее продукция покрывала половину потребности страны.

Разработка технологий, позволяющих обходиться без нефти, тем не менее, не прекращалась ни в США, ни в других странах. Но возвращение к массовому производству синтетического горючего произойдет лишь тогда, когда нефть окажется такой же недоступной и дорогой, какой она была для Германии времен мировых войн.

Найдены возможные дубликаты

Наука | Научпоп

5.6K поста64.5K подписчиков

Добавить пост

Правила сообщества

Основные условия публикации

- Посты должны иметь отношение к науке, актуальным открытиям или жизни научного сообщества и содержать ссылки на авторитетный источник.

- Посты должны по возможности избегать кликбейта и броских фраз, вводящих в заблуждение.

- Научные статьи должны сопровождаться описанием исследования, доступным на популярном уровне. Слишком профессиональный материал может быть отклонён.

- Видеоматериалы должны иметь описание.

- Названия должны отражать суть исследования.

- Если пост содержит материал, оригинал которого написан или снят на иностранном языке, русская версия должна содержать все основные положения.


Не принимаются к публикации

- Точные или урезанные копии журнальных и газетных статей. Посты о последних достижениях науки должны содержать ваш разъясняющий комментарий или представлять обзоры нескольких статей.

- Юмористические посты, представляющие также точные и урезанные копии из популярных источников, цитаты сборников. Научный юмор приветствуется, но должен публиковаться большими порциями, а не набивать рейтинг единичными цитатами огромного сборника.

- Посты с вопросами околонаучного, но базового уровня, просьбы о помощи в решении задач и проведении исследований отправляются в общую ленту. По возможности модерация сообщества даст свой ответ.


Наказывается баном

- Оскорбления, выраженные лично пользователю или категории пользователей.

- Попытки использовать сообщество для рекламы.

- Фальсификация фактов.

- Многократные попытки публикации материалов, не удовлетворяющих правилам.

- Троллинг, флейм.

- Нарушение правил сайта в целом.


Окончательное решение по соответствию поста или комментария правилам принимается модерацией сообщества. Просьбы о разбане и жалобы на модерацию принимает администратор сообщества. Жалобы на администратора принимает @SupportComunity и общество пикабу.

Подробнее
0

Познавательно, спасибо

0
Это означает, что когда/если закончится нефть, то будем рассекать на бензине из угля? А его на долго хватит? 🤔
раскрыть ветку 1
+2

Не знаю, будем ли. Одна из альтернатив. Лучше на бензине из газа, про это в следующей части

0

Спасибо,вспомнил институт, Фишера-Тропша,жуткая ностальгия :)

раскрыть ветку 1
-1
Они тоже пустили скупую мужскую слезу
Похожие посты
2735

В Нижегородской области вор сдал на металлолом 10-миллионное оборудование нефтяников за 50 тысяч рублей

В Нижегородской области вор сдал на металлолом 10-миллионное оборудование нефтяников за 50 тысяч рублей Металлолом, Нефть, Добыча нефти, Гений, Оборудование
59

Просто о сложном: проницаемость коллекторов

Просто о сложном: проницаемость коллекторов Легко Ли добыть нефть, Нефть, Газ, Добыча нефти, Научпоп, Длиннопост
Показать полностью 1
417

Просто о сложном. Нефть, природный газ и газовый конденсат

Просто о сложном. Нефть, природный газ и газовый конденсат Легко Ли добыть нефть, Нефть, Газ, Геология, Научпоп, Интересное, Познавательно, Видео, Длиннопост
Показать полностью 1
1732

Просто о сложном. Как под землей залегает нефть

Просто о сложном. Как под землей залегает нефть Легко Ли добыть нефть, Нефть, Газ, Геология, Научпоп, Наука, Интересное, Длиннопост
Просто о сложном. Как под землей залегает нефть Легко Ли добыть нефть, Нефть, Газ, Геология, Научпоп, Наука, Интересное, Длиннопост
Просто о сложном. Как под землей залегает нефть Легко Ли добыть нефть, Нефть, Газ, Геология, Научпоп, Наука, Интересное, Длиннопост
Просто о сложном. Как под землей залегает нефть Легко Ли добыть нефть, Нефть, Газ, Геология, Научпоп, Наука, Интересное, Длиннопост
Просто о сложном. Как под землей залегает нефть Легко Ли добыть нефть, Нефть, Газ, Геология, Научпоп, Наука, Интересное, Длиннопост
Просто о сложном. Как под землей залегает нефть Легко Ли добыть нефть, Нефть, Газ, Геология, Научпоп, Наука, Интересное, Длиннопост
Просто о сложном. Как под землей залегает нефть Легко Ли добыть нефть, Нефть, Газ, Геология, Научпоп, Наука, Интересное, Длиннопост
Показать полностью 6
233

Где и сколько добывают нефти в России

Где и сколько добывают нефти в России Легко Ли добыть нефть, Статистика, Нефть, Добыча нефти, Нефтяная промышленность, Длиннопост
Где и сколько добывают нефти в России Легко Ли добыть нефть, Статистика, Нефть, Добыча нефти, Нефтяная промышленность, Длиннопост
Где и сколько добывают нефти в России Легко Ли добыть нефть, Статистика, Нефть, Добыча нефти, Нефтяная промышленность, Длиннопост
Показать полностью 2
155

Легко ли добыть нефть. Сколько живет месторождение

Легко ли добыть нефть. Сколько живет месторождение Легко Ли добыть нефть, Нефть, Газ, Добыча нефти, Нефтяная промышленность, Длиннопост
Легко ли добыть нефть. Сколько живет месторождение Легко Ли добыть нефть, Нефть, Газ, Добыча нефти, Нефтяная промышленность, Длиннопост
Показать полностью 1
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: