Подземная перегонка сланцев (часть 1)

Сухой перегонкой называются процессы, происходящие при нагревании топлива без доступа воздуха. При нагревании топлива до 200-300°С в результате разложения органической массы происходит выделение, главным образом, СО2 и паров воды. При температуре выше 350°С в составе газа начинают преобладать горючие составные части: непредельные углеводороды, метан и др. Вместе с газом происходит выделение образовавшихся при разложении топлива паров смолы, которое достигает максимума при 425-475°С. При температуре 550-600°С. продолжается выделение горючих газов в виде метана и водорода, которое заканчивается при 1000-1100°С. В процессе сухой перегонки из топлива получают газ, смолу и твердый остаток. Состав и выход этих продуктов зависит от конечной температуры нагрева, качества исходного топлива, условий ведения сухой перегонки.
Преимуществами метода подземной перегонки сланцев по сравнению с подземной газификацией являются: более полное использование запасов сланцевых месторождений и достижение более высоких выходов смолы. Основной недостаток подземной перегонки - высокая энергоемкость, так как суммарный энергетический баланс происходящих при термолизе реакций отрицательный.
Существует несколько способов подземной перегонки сланцев. В Швеции с 1942 по 1960 гг. применялся метод инженера Ф. Лунгстрема по перегонке сланцев под землей при их нагреве электротоком.
Метод состоит в следующем. На участке сланцевого месторождения бурится несколько вертикальных скважин с перебуром в несколько десятков сантиметров ниже почвы пласта сланца. В эти обсаженные трубами скважины вставляются трубы меньшего диаметра, в которые вводятся два электрода из волнистой жести. Во избежание короткого замыкания между электродами, трубы засыпаются кварцевым песком. Скважины располагаются группами в виде шестиугольника. В вершинах шестиугольника размещаются нагревательные скважины, а в центре -для вывода продуктов перегонки сланцев. Параметры гексагональной ячейки по Лунгстрему: длина стороны 1300 мм, расстояние от нагревательной скважины до выводной 1300 мм. Из таких шестиугольников образуется фронт шириной 200 м. По окончании перегонки сланца линия фронта перемещается. Расход электроэнергии на I т сырых жидких продуктов составлял 7000 квт. час, но так как попутно получается количество газа, эквивалентное по калорийности 2000 квт. час, то фактические затраты равны 5000 квт. час. С I м2 эксплуатируемого участка получено около 1м3 жидкого топлива. Подземная перегонка сланцев по методу Лунгстрема выгодна при наличии дешевой электроэнергии и неглубоком залегании мощных пластов с высоким выходом смол. В I960 г. работы в этом направлении прекращены из-за роста стоимости электроэнергии.

---