Подземная газификация горючих сланцев (часть 1)


Подземная газификация сланцев по своей сущности во многом аналогична подземной газификации углей. Однако в этих процессах есть и существенные различия, обусловленные различием химического состава углей и сланцев. Сланцы характеризуются, в отличие от углей, намного более высокой зольностью, а беззольная органическая часть сланцев (кероген) на 2/3 состоит из летучих углеводородных фракций, так что в процессе термического прогрева при газификации сланцев собственно в процессе горения участвует лишь несколько процентов массы сланца в виде коксоподобного остатка, а летучие в виде паров уходят с газом. Кроме того, сланцы содержат много связанной (пирогенической) влаги, дополнительно снижающей возможную температуру очага горения. По-видимому, по своим характеристикам метод подземной газификации сланцев занимает промежуточное положение между ПГУ и методами увеличения нефтеотдачи при внутрипластовом горении нефтяных залежей.
Технологическая цепочка подземной газификации горючего сланца в местах его залегания по аналогии с углем состоит из следующих процессов:
• подготовки пласта, предназначенного для газификации;
• розжига пласта;
• газификации пласта;
• улавливания генерируемого газа;
• доведения генераторного газа до необходимых кондиций.
Проведенные теоретические и экспериментальные исследования процесса подземной газификации сланцев позволили установить принципиальную возможность организации процесса их бесшахтной переработки.
Исследования метода подземной газификации горючих сланцев проводились в 50-е годы ИГИ на комбинате "Кивиыли" в Эстонии.
Непосредственному производственному эксперименту по подземной газификации горючих сланцев на сланцевом комбинате "Кивиыли" предшествовали эксперименты, имеющие целью установить характер нагрева целика сланца - кукерсита в условиях, приближающихся к натурным. Лабораторные исследования на моделях показали возможность организации процесса комплексной бесшахтной подземной переработки горючих сланцев, в частности с сочетанием дутьевых и бездутьевых периодов. Это позволило провести опытно-промышленное изучение процесса подземной газификации горючих сланцев на опытно-промышленной установке.
Участок опытной панели был вскрыт вертикальными скважинами: рабочими (дутьевые и газоотводящие) и вентиляционными. Общая оконтуренная площадь равнялась 50 м2. Запас сланца в промышленной пачке составлял 200 т.