О-сланцах

Сланец
Сланец можно использовать непосредственно в качестве топлива для
производства электроэнергии или жидкого синтетического масла.
Роль сланца в производстве энергии пока относительно мало
известна, поскольку его доля в сравнении с углем или нефтью
оставалась достаточно небольшой. Высокая цена на нефть,
уменьшение запасов и рост экономики оживили дискуссии о более
широком применении сланца.
Что такое сланец?
Сланец – осадочная порода образовавшаяся 400-500 миллионов лет
назад на дне водоемов. Сланец состоит из органических веществ,
образовавшихся из одноклеточных организмов, бактерий, водорослей
озер и морей и биомассы фито- и зоопланктона. В наших сланцевых
шахтах видно чередование слоев сланца и известняка, что можно
считать написанной природой хроникой происходившей когда-то жизненной борьбы между бактериями известняка и
водорослями.
Разработка
Для производства сланца используются открытая разработка (в карьерах Aidu и Narva) и подземная разработка (в
шахтах Estonia и Viru).

Открытая разработка
В местах, где слой сланца залегает не слишком
глубоко, он добывается в карьерах. Таким способом
сланец можно добывать на глубине до 30 метров.
В местах, где слой сланца залегает не слишком
глубоко, он добывается в карьерах. Таким способом
сланец можно добывать на глубине до 30 метров.
При открытой разработке можно использовать более
производительную технику, поэтому данный способ
добычи намного эффективнее подземной разработки.
Открытая разработка осуществляется в карьерах
Narva и Aidu.
Поверхность разравнивается таким образом, что самый низкий слой, как правило, образует скальный известняк и
отложения верхнего слоя. Разравнивание поверхности во многом зависит от используемого камня. Для
обслуживания будущего леса на разровненной поверхности строится сеть дорог.
Виды деревьев и кустарника, а также время их посадки определяет местное лесничество, на территории которого
находится карьер. Самым неприхотливым видом деревьев является обычная сосна, поэтому зачастую
предпочтение отдается именно ей. Для посадки леса обычно используются двухлетние саженцы.
Если разровненная поверхность камениста, то деревья сажаются вручную. На одном гектаре необходимо высадить
до 6700 новых деревьев.
В лесах, посаженных на рекультивированных после разработки землях, восстанавливается биоценоз природного
леса, многообразие жизни и разнообразие видов, растут ягоды и грибы, обитают птицы и звери - от зайцев и лис, до
волков и рысей.

Подземная разработка
Если сланцевый слой залегает на глубине более 30 метров, для добычи необходимо построить шахту – проложить
выработки, установить горные крепи и построить необходимые для вывоза ископаемого системы.
Если слой сланца находится на глубине более 30 метров под землей, то для добычи необходимо построить
подземную шахту – проложить выработки, установить крепи и построить необходимые для откатки ископаемого
системы. Шахта делится на панели, которые разделяют откаточные и вентиляционные пути. Панели, в свою
очередь, делятся на камерные блоки
Проходческие работы
В ходе проходческих, т.е. подготовительных работ создается доступ к месту разработки. Проходческие работы
выполняются, чтобы обеспечить вентиляцию шахты и возможности для передвижения людей. В ходе этих работ
устанавливается также откаточное оборудование, и прокладываются коммуникации. Проходческие работы
выполняются путем бурения и взрывания поверхности земли.
Очистные работы
Подземная разработка состоит в продвижении продольных и поперечных камер так, что образуются квадратные
целики с боковой длиной в 6-7 метров. Ширина камер составляет 7-8 метров.
Крепление горной выработки
Горные выработки крепятся анкерной крепью, т.е. кровля камер крепится к верхним слоям породы. Если потолочина
неустойчива, то на кровле выработки крепятся деревянные распилы.
Бурение врубовых скважин
Совместно со специалистами завода взрывчатых веществ был разработан паспорт на взрывные работы. В
паспорте определено распределение количества взрывчатого вещества во взрываемых шпурах, расположенных
вокруг врубовых скважин. Этим обеспечивается выброс взрываемой породы из горного массива. Также образуется
свободная площадь, на которую в дальнейшем в будет разлетаться взорванная горная масса.
Бурение шпуров
Количество и расположение шпуров определяется паспортом на буровзрывные работы. Это важно, как с точки
зрения равномерного дробления породы, так и направления выработки и формирования симметричной формы
сечения выработки.
Взрывные работы
В шахтах, где существует опасность взрыва пыли, в качестве взрывчатого вещества применяется эмульсионное
взрывчатое вещество, патронированное в полиэтиленовую пленку. Патроны с взрывчатым веществом с помощью
деревянного забойника вручную вводятся в шпуры. В зависимости от высоты и сечения камеры на взрыв 1000 т
сланца требуется 600-700 кг взрывчатого вещества и в среднем 500-600 электродетонаторов.
Подробнее о погрузке и транспортировке » Взрыхленный взрывными работами сланец перевозится дробилками на
скребковый конвейер, и после дробления на нем крупных кусков он поступает на обогатительную фабрику.


В шахте Estonia в качестве магистрального используется конвейерный транспорт, а на шахте Viru –
рельсовый транспорт.

В погрузочном пункте шахты Viru добытый сланец грузится на вагонетки и на рельсовом транспорте
перевозится в сборный бункер в околоствольном дворе. В шахте Estonia горная масса погрузочными
машинами грузится на скребковый конвейер сборного штрека, где большие куски горной массой
дробилками дробятся на более мелкие.

Раздробленная горная масса грузится на ленточный конвейер, с которого панельными и магистральными
конвейерами сланец транспортируется в бункеры разгрузки. В бункерах разгрузки горная масса
перегружается на ленточный конвейер центрального наклонного ствола, по которому поступает на
обогатительную фабрику.
Обогащение
Обогащение сланцевого слоя означает удаление известняка из полученной при добыче смеси сланца и известняка.
Обогащенный сланец обладает намного более высокой энергетической ценностью, чем необогащенная сланцевая
смесь.
При бурении и взрывании сланца получают ископаемое с
большим содержанием известняка. Чтобы увеличить
энергетическую ценность сланца, нужно отделить его от
известняка. Этот процесс называется обогащением сланца.
До обогащения из ископаемого отсеиваются маленькие куски
размером до 25 мм – ископаемая мелочь в обогащении не
нуждается, она используется в основном в качестве
энергетического топлива.
Плотность известняка больше, чем плотность сланца, поэтому
известняк от сланца можно отделять в больших ваннах с
суспензией, в которых более тяжелые куски, т.е. известняк,
оседают на дне, а более легкие, т.е. сланец, остаются на
поверхности. Осевшие на дне куски известняка образуют т.н.
остаток обогащения и свозятся в отвалы остатков добычи
сланца. Год от года из остатков обогащения производится все больше щебня.
В результате обогащения получают концентрат из сланца с размером кусков 25-125 мм. Он используется для
термической переработки в установках по производству сланцевого масла, и для увеличения энергетической
ценности энергетического сланца.
Enefit-140
В результате продолжавшегося десятки лет развития, мы создали и внедрили самую
эффективную на сегодняшний день технологию промышленного производства сланцевого
масла. Наш опыт в области производства масла уникален в мировых масштабах. Мы
производим продукцию в промышленных объемах. Мы используем технологию твердого
теплоносителя, разработанную нашими экспертами за более чем 30 лет. Запатентованная в
2005 году модель Enefit-140 ранее называлась TSK-140.
Завод состоит из двух идентичных производственных линий, использующих по 140 тонн сланца в час.
Установленная мощность завода позволяет производить до 240 000 тонн жидкого топлива и 60 миллионов куб.м.
пиролизного газа в год.
Кроме оборудования по производству масла на заводе также есть аккредитованная химическая лаборатория, где
можно брать необходимые пробы и проводить анализы. Она позволяет на месте регулярно проводить анализы,
чтобы обеспечить качественную работу техники, качество продукции и выполнение требований по охране
окружающей среды, здоровья и соблюдению безопасности.
Цель на ближайшие годы – еще больше повысить качество готовой продукции и уменьшить воздействие на
окружающую среду.
Сведения о производстве
Максимальный годовой объем производства – 240 000 тонн (1,5 миллиона баррелей) жидкого топлива.
Годовое производство в последние годы – 0,9 миллионов баррелей.
Сейчас производится сланцевое масло трех фракций.
Одновременно производится 40 миллионов Нм3 пиролизного газа высокой энергетической ценности (47 Мдж/м3).
Для производства масла в сегодняшних объемах в год используется около 1 миллиона тонн сланца.
Основные этапы процесса:

Сушка: поток дымового газа, направленный из аэрофонтанной топки в сушилку, сушит и подогревает
измельченный сланец.

Термический распад: зола используется в качестве теплоносителя. Смешивание сухого сланца с
теплоносителем во вращающемся горизонтально реакторе приводит к термическому распаду.

Распад: в аэрофонтанной топке поджигаются отходы процесса перегонки (смесь полукокса и
теплоносителя). Выделяемая при горении энергия используется для подогрева твердого остатка, т.е. золы, до ее
возврата в процесс.
Преимущества
Уникальная технология
Эстония – одна из трех стран в мире (наряду с Бразилией и Китаем), производящих сланцевое масло в
промышленных объемах
Окружающая среда




В процессе сухой перегонки сланца не используется вода
Зола (отход производства) содержит лишь ~1% органических веществ
Можно экологичным образом утилизировать органические отходы и измельченные автопокрышки
Уровень выбросов СО2 значительно ниже, чем при производстве электроэнергии из сланца
Топливо


Используется измельченный сланец с низкой теплотой сгорания (куски 0-25 мм)
В этом процессе можно использовать все фракции, возникающие при добыче сланца, в т.ч. мелкие
Эффективность


Химическая эффективность процесса – 80%
Производительность промышленной установки Enefit по сравнению с установкой Фишера – 103%
Качество продукта









Сланцевое масло:
малое содержание воды < 0,3 %
малое количество твердых частиц < 0,15%
низкая вязкость (20 сантистоксов +80°C)
низкое содержание серы (< 0,7%)
малое содержание тяжелых металлов, отсутствие ванадия
низкая температура застывания (0°C)
Пиролизный газ:
газ сухой перегонки: высокая теплота сгорания (11,200 ккал /м³)