Раздел 4. Современные технологические процессы в ТЭК (стр. 7 )

Основные проблемы производства синтетических газообразных  и жидких топлив из угля носят экономический характер: необходимо создание надежной крупной  демонстрационной установки  , не оказывающей вредного воздействия на окружающую  среду.  Издержки  производства этих видов топлива  пока значительно выше издержек производства природного газа и нефти, и  этот факт является большим препятствием на  пути широкого использования указанных способов. Однако, имеется  твердая уверенность в том, что эти проблемы будут решены в ближайшем будущем, поскольку  на  национальном  и международном уровнях предпринимаются все более  значительные  усилия, направленные на  совершенствование технологии  и повышение экономичности  производства  синтетических топлив из угля. Таким  образом, имеются хорошие перспективы того, что в итоге уголь будет  использоваться в виде жидкого моторного  топлива.

Размах исследований и разработок в области  сжижения и газификации угля все более возрастает. Крупномасштабные программы  исследований проводятся сейчас в ФРГ, Великобритании, США, СНГ, других странах. В некоторых из этих стран действуют промышленные установки  по производству синтетических нефти и газа.

Разработка подземной газификации  продвинулась дальше, чем  наземной. Значительный прогресс в этой области достигнут в Бельгии, ФРГ, США, СНГ.

Можно надеяться, что рассмотренные выше новые  угольные технологии позволят достичь более  эффективного и более  широкого использования угля, и что роль  угля как одного из основных источников энергии на  нашей  планете  сохранится и даже усилится. Исходя из  этого уголь  должен рассматриваться  при проведении любой оценки  роли альтернативных  источников топлива  в  удовлетворении растущих мировых потребностей в энергии. Особенно это справедливо для  периода до конца нынешнего столетия, пока будет осуществляться разработка  и предшествующая крупномасштабному  производству проверка  технологий использования других  перспективных источников энергии.

       

4.3. Нефтегазовая промышленность Украины. Добыча и переработка жидкого топлива с применением современных технологий

Обеспечить страну топливно-энергетическими ресурсами – одна из основных задач национальной экономики, без решения которой невозможно успешное внедрение социальных, экономических и научно-технических программ, направленных на сохранение государственной независимости.

В последние годы Украина обеспечивает свои потребности в газе и нефтепродуктах за счет собственной добычи по нефти на 10% и по газу на 22%. Остальная часть пополняется поставками в основном из России и Казахстана.

Таблица 9.

Показатели топливно-энергетического баланса Украины за 2003 год

Показатели	Нефть, млн. т	Газ, млрд. куб. м	Уголь, млн. т
Потребности	40	90	70
Добыча	4	20	68
Обеспеченность собственными ресурсами	10%	22%	95%
Импорт	36	70	6

Дальнейший рост импорта нефти и газа не может служить единственным решением проблемы диверсификации обеспечения страны энергетическим сырьем. Необходимо качественное и количественное увеличение собственной добычи углеводородов, что возможно при условии значительных инвестиций в нефтегазовую отрасль. Поэтому работы, связанные с наращиванием разведанных запасов нефти и газа и увеличением на этой основе их добычи, являются приоритетным направлением инвестиционных проектов, которые поощряются правительством Украины. В первую очередь инвестиции необходимы для развития широкомасштабных работ по разведке и разработке нефтяных и газовых месторождений, реконструкции газо-  и нефтетранспортной системы, нефте - и газоперерабатывающих заводов, внедрения передовых энергосберегающих технологий.

Нефть и топливные нефтепродукты занимают первое место среди других видов топлива по теплотворной способности. Нефтяное топливо очень удобно в использовании; подачу его в топки и двигатели легко механизировать; оно сгорает полностью и не образует золы.

Экономическая эффективность использования  нефтяного топлива обусловлена не только его свойствами, но и относительной дешевизной, что объясняется сравнительно малой трудоемкостью процесса добычи нефти, которая в несколько раз ниже трудоемкости добычи угля.

Нефть представляет собой маслянистую жидкость обычно черного или темно-коричневого, иногда красноватого, желтого цвета (редко – бесцветная). При солнечном освещении цвет нефти изменяется и приобретает то синеватый, то зеленоватый отлив. Плотность нефти 0,78 – 1,04. При плотности нефти ниже 0,9 кг/л ее называют легкой, выше 0,9 кг/л — тяжелой.

Одним из важнейших физических свойств нефти является ее вязкость, влияющая на качество получаемых из нефти продуктов, особенно смазочных масел. Вязкость нефти зависит от температуры и состава. Чем выше температура и меньше плотность, тем ниже вязкость.

Она зависит от температуры кипения и застывания у различных сортов нефти и нефтепродуктов  различны и колеблются  от +30 ...35 0 до -11...-19, а некоторые сорта не застывают при самых сильных морозах. Легко застывающая нефть очень затрудняет ее перекачку и транспортировку по трубам, а застывающие нефтепродукты (топливо, масла) затрудняют эксплуатацию двигателей в условиях низких температур.

Наиболее ценными видами топлива являются некоторые продукты переработки нефти -  бензин, керосин, газойль, соляровое масло, причем все они используются в  двигателях  внутреннего сгорания, имеющих относительно высокий коэффициент полезного использования топлива. Получаемый при перегонке нефти мазут является высокоценным котельным топливом.

Нефть известна  людям с древнейших времен, но ее применение долгое время было крайне ограничено. Расцвет нефтяной промышленности начался со времени появления и широкого применения двигателей внутреннего сгорания, работающих на жидком топливе. Постоянно растущий спрос на нефтепродукты вызывал усиленные поиски нефти, совершенствование способов ее добычи, переработки и транспортировки. В результате изучения ее физических и химических свойств открылись широчайшие возможности использования нефти и продуктов ее переработки не только как топлива, но и как ценнейшего сырья для химической промышленности, для производства сотен и тысяч веществ  с самыми различными свойствами.

       Из нефти и ее продуктов в настоящее время кроме топливной группы (бензина, керосина и др.) и смазочных масел получают также парафин, нафталин, вазелин, вещества для пропитки от гниения, дезинфицирующие вещества, сажу для резиновой промышленности и для изготовления типографской краски, красители для текстильной промышленности, взрывчатые вещества, фармацевтические препараты, душистые вещества, смолы и т. д. Из нефтепродуктов получают жирные кислоты, которые в производстве мыла заменяют натуральные жиры, получают также спирты, синтетический каучук, асфальт и др.

4.3.1. Условия залегания нефти и бурение скважин

В благоприятных условиях нефть скапливается в соответствующих горных породах (коллекторах), отличающихся трещиноватостью или пористостью и способных вмещать огромные ее количества. Единичное скопление нефти в коллекторе называют залежью нефти, а их совокупность в каком-либо участке земной коры образует нефтяное месторождение. По трещинам и порам горных пород нефть может перемещаться, что создает возможность ее притока к местам добычи.

В месторождении нефть находится под большим давлением. Разработка месторождения начинается с бурения скважины и укрепления ее стальными трубами. Скважина – узкое отверстие, пробуренное в горных породах до нефтеносного пласта. Из скважины нефть выходит на поверхность в виде фонтана. Ее собирают в специальные резервуары (от лат. reservo – храню). Выход нефти на поверхность можно регулировать введением в действие оптимального количества скважин. 

Для прохождения скважины вращательным (роторным) бурением, строят специальные буровые вышки.

Современная техника позволяет бурить не только вертикальные и прямые скважины, но также наклонные и кривые. Это имеет очень важное значение в тех случаях, когда непосредственно над местом залегания нефти невозможно заложить скважину. В результате проходки наклонных или кривых скважин создается возможность для извлечения нефти, расположенной под важными постройками, удаление которых нецелесообразно, и даже под морским дном.

Применение наклонных скважин позволяет из одной буровой вышки проходить до 10— 12 скважин (кустовое бурение), что уде­шевляет буровые работы.

Для получения нефти, залегающей под морским дном, бурение скважин производят и в открытом море с искусственно сооружаемых на сваях островков. На них располагают не только буровые вышки, но и благоустроенные поселки нефтяников. Такие островки созданы, например, на Каспийском море в районе Баку (Азербайджан).

На бурение скважин расходуется значительная часть капита­ловложений в нефтяную промышленность. Снижение себестоимости нефти требует прежде всего снижения затрат на проходку скважин. Главным путем удешевления буровых работ является уменьшение диаметра скважин. До последнего времени диаметр буровых скважин обычно достигал 25 - 35 см, а сейчас бурят и скважины диаметром 15 - 18 см. Бурение скважин уменьшенного диаметра дает большой экономический эффект; мощность буровой установки снижается примерно в 1,5 раза, сокращается расход труб, цемента, глинистого порошка, реагентов и др. Вдвое умень­шается вес буровой установки, что дает экономию металла и облегчает транспортировку этих установок. Все это способствует ускорению как разведочного, так и эксплуатационного бурения, ускоренному развитию добычи нефти и снижению ее себестоимости.