هذه المقالة يتيمة. ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالة متعلقة بها

إستخراج النفط الصخرى

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
إستخراج النفط الصخرى
A photograph of رويال داتش شل's experimental في الموقع shale oil extraction facility in the Piceance Basin of northwestern كولورادو. In the center of the photo, a number of oil recovery pipes lie on the ground. Several oil pumps are visible in the background.
Shell's experimental in situ shale oil facility, Piceance Basin, Colorado, United States
Process type Chemical
Industrial sector(s) صناعة كيميائية, صناعة نفطية
Main technologies or sub-processes Kiviter, Galoter, Petrosix, Fushun, Shell ICP
Feedstock سجيل زيتي
Product(s) نفط صخري
Leading companies رويال داتش شل, Eesti Energia, Viru Keemia Grupp, بتروبراز, Fushun Mining Group
Main facilities Fushun Shale Oil Plant, Narva Oil Plant, Petrosix, Stuart Shale Oil Plant

استخراج النفط الصخرى هو عملية صناعية لإنتاج النفط غير التقليدي . هذه العملية تستهدف تحويل الكيروجين في السجيل الزيتي إلى نفط صخري من التحلل الحرارى، و الهدرجة، أو الحل الحراري. ويستخدم الزيت الصخري الناتج كوقود نفطى أو كعملية ترقية وذلك يعنى أن مرفقا يقوم بترقية البيتومين (خارج النفط الثقيل) في النفط الخام الاصطناعية. وتقع مصانع آب جريدر عادة بالقرب من مواقع إنتاج النفط الصخرى على سبيل المثال، و النفط الرملى في أثاباسكا في ألبرتا، كندا أو القطران الرملى أورينوكو في فنزويلا. للوفاء بمواصفات مصفاة النفط للمواد الخام عن طريق إضافة الهيدروجين وإزالة شوائب الكبريت و النيتروجين .

عادة ما يتم إجراء استخراج النفط الصخرى فوق سطح الأرض 'معالجة' ('خارج الموقع' ) عن طريق تعدين النفط الصخرى ومن ثم التعامل معه في منشآت المعالجة. غيرها من التقنيات الحديثة تقوم بأداء معالجة تحت الأرض (في الموقع أو المعالجة في الموقع ) عن طريق تطبيق الحرارة واستخراج النفط عن طريق بئر نفط .

اقرب وصف للعملية يعود إلى القرن العاشر. في عام 1684، منحت بريطانيا العظمى أول براءة إختراع رسمية لعملية استخراج . أصبحت الصناعات الاستخراجية والابتكارات منشرة على نطاق واسع خلال القرن التاسع عشر. انكمشت هذه الصناعة في منتصف القرن العشرين بعد اكتشاف احتياطيات نفطية تقليدية كبيرة ، ولكن ارتفاع أسعار النفط أدت في بداية القرن ال21 إلى الاهتمام المتجدد ، يرافقه تطوير واختبار أحدث التقنيات.

اعتبارا من عام 2010، والصناعات الرئيسية التي طال أمدها لإستخراج النفط الصخري تعمل في استونيا، البرازيل، و الصين. الجدوى الاقتصادية لها عادة ما تتطلب عدم وجود النفط الخام متوفرا محليا. وقد لعبت قضايا أمن الطاقة الوطنية أيضا دورا في تطويره. النقاد طرحو أسئلة حول قضايا الإدارة البيئية لاستخراج النفط الصخرى ، مثل التخلص من النفايات، واستخدام واسع النطاق للمياه ، و إدارة مياه الصرف الصحي، وتلوث الهواء.

التاريخ[عدل]

في هذه المعوجة الرأسية, النفط الصخرى تتم معالجته في أوعية من الحديد الزهر  تكون واسعة في الجزء السفلي وضيقة في الأعلى. الخطوط على النقطة اليسرى تصف مكوناته الرئيسية. من أسفل إلى أعلى، أنها تتكون من أوعية محكمة الإغلاق وأفران  تعمل بالفحم مرفقة بمواسير  معوجة من الحديد الزهر، وقادوس لتلقي النفط الصخرى ,ونظام من الصمامات. الأسهم والأحرف فى اليمين تظهر وتعرض مدخلات ومخرجات العملية : يتم حقن البخار بالقرب من الجزء السفلي من المواسير المعوجة. بالقرب من القمة، يتم رسمها الأبخرة والغازات النفطية قبالة وجمع.حاوية بعجلات تسلم الصخر الزيتي إلى قادوس .
معوجة أليكساندر سى كيرك ,المستخدمة في منتصف إلى أواخر القرن التاسع عشر، كان واحدا من أول الأواني العمودية البسيطة غير المكلفة لإنتاج الصخر الزيتي. تصميمه هو نموذجي وهو من الأدوات البسيطة غير المكلفة المستخدمة في نهاية القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين.[1]

في القرن العاشر، الطبيب العربي ماسويه المارديني (ماسويه المارديني الأصغر) كتب عن تجاربه في استخراج النفط من نوع " النفط الصخرى".[2] منحت براءات إختراع النفط الصخرى الأولى لإستخراج النفط من قبل التاج البريطاني في عام 1684 إلى ثلاثة أشخاص الذين لديهم "وجدت طريقة لاستخراج وإنتاج كميات كبيرة من القار, والزفت ، وoyle من نوع من الصخر".[1][3][4] الاستخراج الصناعي الحديث للنفط الصخرى نشأ في فرنسا مع تنفيذ عملية اخترعها الكسندر سيليج في عام 1838، وجرى تحسينها بعد عقد من الزمن في وقت لاحق في اسكتلندا باستخدام عملية اخترعها جيمس يونغ [1][5] خلال أواخر القرن التاسع عشر، قد تم بناء محطات في أستراليا، البرازيل، كندا، والولايات المتحدة.[6] إن اختراع معوجة بامفريستون في 1894 ، الذي كان كثيرا أقل اعتمادا على نار الفحم من سابقاتها، وضع علامة على الفصل بين صناعة الصخر الزيتي وصناعة الفحم.[1]

قواعد المعالجة[عدل]

 مخطط رأسى يبدأ مع مخزون النفط الصخرى  ويتبع فرعين رئيسيين. عمليات  فوق السطح   التقليدية، كما هو موضح فى اليمين، وتمضي قدما من خلال التعدين، والسحق، والتقطير. االنفط الصخرى الناتج بالمعوجات  يلاحظ أن الانتاج بعمليات  في الموقع  تظهر التدفقات عملية في الفرع الأيسر من المخطط الانسيابي. قد يكون أو لا يكون هناك كسر  فى مخزون النفط في كلتا الحالتين، يتم الحصول على ودائع النفط ويتم استرداده فى كلا الفرعين الرئيسيين يلتقيان في أسفل الرسم البياني، مما يدل على أنه سوف يتبع الاستخراج مايعرف  بالتهذيب أو التنقية، الذي ينطوي على المعالجة الحرارية والكيميائية والهدرجة، مما يسفر عن الوقود السائل والمنتجات الثانوية مفيدة
لمحة عامة عن استخراج النفط الصخرى

تلتقي في أسفل الرسم البياني، مما يدل على أنه يتبع الاستخراج تكرير، الذي ينطوي على المعالجة الحرارية والكيميائية و الهدرجة، مما يسفر عن الوقود السائل والمنتجات الثانوية المفيدة | لمحة عامة عن استخراج الصخر الزيتي تتقارب في أسفل الرسم البياني، مما يدل على أن التكرير يتبع الاستخراج ، الذي ينطوي على المعالجة الحرارية والكيميائية و الهدرجة، مما يسفر عن الوقود السائل والمنتجات الثانوية مفيدة | لمحة عامة عن استخراج الصخر الزيتي.[7] تتقارب في أسفل الرسم البياني، مما يدل على أن التكرير يتبع الاستخراج ، الذي ينطوي على المعالجة الحرارية والكيميائية و الهدرجة، مما يسفر عن الوقود السائل والمنتجات الثانوية مفيدة | لمحة عامة عن استخراج الصخر الزيتي.[7] أقدم طريقة استخراج وأكثرها شيوعا هي التحلل الحرارى (المعروف أيضا باسم التقطير أو التقطير الإتلافي). في هذه العملية، يتم تسخين النفط الصخرى في غياب الأكسجين حتى يتحلل الكيروجين بداخله إلى أبخرة النفط الصخرى المتكثفة وغير قابلة للتكثف احتراق غاز النفط الصخرى. أبخرة النفط والغاز والنفط الصخرى ثم يتم تجميعه وتبريده، مما تسبب في تكثف النفط الصخرى بالإضافة إلى ذلك، معالجة النفط الصخرى تنتج spent oil shale وهي بقايا صلبة. تتكون من مركبات غير عضوية و (معادن ) and char—a carbonaceous residue formed from kerogen. Burning the char off the spent shale produces oil shale ash. Spent shale and shale ash can be used as ingredients in cement or brick manufacture.[8][9] The composition of the oil shale may lend added value to the extraction process through the recovery of by-products, including أمونياك, كبريت, عطريةs, pitch, أسفلت, and شمعes.[10]

Heating the oil shale to pyrolysis temperature and completing the تفاعل ماص للحرارة kerogen decomposition reactions require a source of energy. Some technologies burn other وقود أحفوريs such as natural gas, oil, or coal to generate this heat and experimental methods have used electricity, موجة إذاعيةs, موجات صغريةs, or تفاعل كيميائي fluids for this purpose.[11] Two strategies are used to reduce, and even eliminate, external heat energy requirements: the oil shale gas and char by-products generated by pyrolysis may be burned as a source of energy, and the heat contained in hot spent oil shale and oil shale ash may be used to pre-heat the raw oil shale.[8]

For ex situ processing, oil shale is crushed into smaller pieces, increasing surface area for better extraction. The temperature at which decomposition of oil shale occurs depends on the time-scale of the process. In ex situ retorting processes, it begins at 300 °C (570 °F) and proceeds more rapidly and completely at higher temperatures. The amount of oil produced is the highest when the temperature ranges between 480 و 520 °C (900 و 970 °F). The ratio of oil shale gas to shale oil generally increases along with retorting temperatures.[8] For a modern in situ process, which might take several months of heating, decomposition may be conducted at temperatures as low as 250 °C (480 °F). Temperatures below 600 °C (1,110 °F) are preferable, as this prevents the decomposition of حجر جيري and دولوميت (معدن) in the rock and thereby limits ثنائي أكسيد الكربون emissions and energy consumption.[12]

Hydrogenation and thermal dissolution (reactive fluid processes) extract the oil using hydrogen donors, مذيبs, or a combination of these. Thermal dissolution involves the application of solvents at elevated temperatures and pressures, increasing oil output by تكسير the dissolved organic matter. Different methods produce shale oil with different properties.[13][14][15][16]

مراجع[عدل]

  1. ^ أ ب ت ث Louw، S.J.؛ Addison، J. (1985). المحرر: Seaton، A. "Studies of the Scottish oil shale industry. Vol.1 History of the industry, working conditions, and mineralogy of Scottish and Green River formation shales. Final report on US Department of Energy" (PDF). Institute of Occupational Medicine: 35; 38; 56–57. DE-ACO2 – 82ER60036. اطلع عليه بتاريخ 2009-06-05. 
  2. ^ Forbes، R.J. (1970). A Short History of the Art of Distillation from the Beginnings Up to the Death of Cellier Blumenthal. دار بريل للنشر. صفحات 41–42. ISBN 978-90-04-00617-1. اطلع عليه بتاريخ 2009-06-02. 
  3. ^ Moody، Richard (2007-04-20). "Oil & Gas Shales, Definitions & Distribution In Time & Space. In The History of On-Shore Hydrocarbon Use in the UK" (PDF). Geological Society of London: 1. تمت أرشفته من الأصل (PDF) في 2012-02-06. اطلع عليه بتاريخ 2007-07-28. 
  4. ^ Cane، R.F. (1976). "The origin and formation of oil shale". In Teh Fu Yen؛ Chilingar، George V. Oil Shale. Amsterdam: Elsevier. صفحة 56. ISBN 978-0-444-41408-3. اطلع عليه بتاريخ 2009-06-05. 
  5. ^ Runnels، Russell T.؛ Kulstad، Robert O.؛ McDuffee، Clinton؛ Schleicher، John A. (1952). "Oil Shale in Kansas". Kansas Geological Survey Bulletin. University of Kansas Publications (96, part 3). اطلع عليه بتاريخ 2009-05-30. 
  6. ^ Dyni، John R. (2010). "Oil Shale". In Clarke، Alan W.؛ Trinnaman، Judy A. Survey of energy resources (PDF) (الطبعة 22). مجلس الطاقة العالمي. صفحات 93–123. ISBN 978-0-946121-02-1. 
  7. ^ أ ب اكتب عنوان المرجع بين علامتي الفتح <ref> والإغلاق </ref> للمرجع handbook2
  8. ^ أ ب ت Koel، Mihkel (1999). "Estonian oil shale". Oil Shale. A Scientific-Technical Journal. Estonian Academy Publishers (Extra). ISSN 0208-189X. اطلع عليه بتاريخ 2007-07-21. 
  9. ^ Qian، Jialin؛ Wang، Jianqiu؛ Li، Shuyuan (2007-10-15). One Year's Progress in the Chinese Oil Shale Business (PDF). 27th Oil Shale Symposium. غولدن: China University of Petroleum. اطلع عليه بتاريخ 2011-05-06. 
  10. ^ اكتب عنوان المرجع بين علامتي الفتح <ref> والإغلاق </ref> للمرجع fossilenergy
  11. ^ Burnham، Alan K.؛ McConaghy، James R. (2006-10-16). Comparison of the acceptability of various oil shale processes (PDF). 26th Oil shale symposium. مختبر لورانس ليفرمور الوطني. غولدن. صفحات 2; 17. UCRL-CONF-226717. اطلع عليه بتاريخ 2007-05-27. 
  12. ^ "Synthetic Fuels Summary. Report No. FE-2468-82" (PDF). The Engineering Societies Commission on Energy, Inc. وزارة الطاقة الأمريكية: 80; 83–84; 90. March 1981. اطلع عليه بتاريخ 2009-07-17. 
  13. ^ اكتب عنوان المرجع بين علامتي الفتح <ref> والإغلاق </ref> للمرجع luik
  14. ^ Gorlov، E.G. (October 2007). "Thermal Dissolution Of Solid Fossil Fuels" (PDF). Solid Fuel Chemistry. Allerton Press, Inc. 41 (5): 290–298. ISSN 1934-8029. doi:10.3103/S0361521907050047. (الاشتراك مطلوب). اطلع عليه بتاريخ 2009-06-09. 
  15. ^ Koel، Mihkel؛ Ljovin، S.؛ Hollis، K.؛ Rubin، J. (2001). "Using neoteric solvents in oil shale studies" (PDF). Pure and Applied Chemistry. Blackwell Science. 73 (1): 153–159. ISSN 0033-4545. doi:10.1351/pac200173010153. اطلع عليه بتاريخ 2010-01-22. 
  16. ^ Baldwin، R. M.؛ Bennett، D. P.؛ Briley، R. A. (1984). "Reactivity of oil shale towards solvent hydrogenation" (PDF). American Chemical Society. Division of Petroleum Chemistry. الجمعية الكيميائية الأمريكية. 29 (1): 148–153. ISSN 0569-3799. اطلع عليه بتاريخ 2014-02-09.