Przetwarzanie Piasków I Łupków Bitumicznych.pdf

Przetwarzanie piaskw

W piaskach Kanady znajduje si« wi«cej ropy

niý pozosta¸o jej w Arabii Saudyjskiej.

Nowoczesne technologie umoýliwiaj

op¸acalne wydobycie tych pokanych zasobw

Richard L. George

jako konwencjonalna ropa naftowa,

czyli ciek¸a mieszanina w«glowodo-

rw tworzca nagromadzenia w poro-

watych warstwach skalnych, ktra wy-

p¸ywa samoczynnie przez wywiercone

szyby. Jednakýe duýa cz«æ æwiatowych

zasobw ropy jest mniej typowa; wyst«-

puje w postaci czarnej, smo¸owatej sub-

stancji bitumicznej, wype¸niajcej prze-

strzenie pomi«dzy ziarnami pewnych

rodzajw piaskw i

¸upkw (zdiagenezo-

wanego mu¸u). Po-

niewaý substancja ta

zwykle nie moýe przemieszcza si«

w formacjach skalnych, najprostsz me-

tod jest eksploatacja odkrywkowa.

Wydobywanie ropy tym sposobem

jest z pewnoæci bardziej k¸opotliwe niý

wiercenie i pompowanie. Jednakýe za-

soby s tak wielkie, ýe trudno je zigno-

rowa. Zastosowanie wsp¸czesnych me-

tod przetwarzania pozwoli uzyska

oko¸o 300 mld bary¸ek z piaskw bitu-

micznych wyst«pujcych w jednej tylko

prowincji Alberta w Kanadzie Ð jest to

wi«cej niý wynosz zapasy konwencjo-

nalnej ropy w Arabii Saudyjskiej. üupki

bitumiczne uwaýane s za mniej obfite

rd¸o, lecz w Australii co najmniej

28 mld bary¸ek znajduje si« w tej w¸aænie

formie, a inne podobne z¸oýa wyst«puj

w Estonii, Brazylii, Szwecji, Stanach Zjed-

noczonych i Chinach. Moýna za¸oýy, ýe

zsumowane zasoby z piaskw i ¸upkw

bitumicznych na ca¸ym æwiecie wynio-

s¸yby wiele bilionw bary¸ek ropy.

Trudno jednak okreæli, jak cz«æ po-

tencjalnych zasobw op¸aca si« wydo-

by, gdyý przetwarzanie piaskw lub

¸upkw w uýyteczne produkty naftowe

jest duýym wyzwaniem. Towarzystwo

naftowe Suncor Energy jest jednym

z dwch na æwiecie, ktre z powodze-

Przetwarzanie piaskw bitumicznych

WODA Z PIASKIEM I GLIN

WPüYWA DO ODSTOJNIKîW,

GDZIE OSADZAJ SI¢ CZSTKI STAüE

(WODA UûYWANA JEST PONOWNIE)

RUDA ZOSTAJE ZMIELONA

PIASEK OPADA NA DNO,

A SUBSTANCJA BITUMICZNA

WYPüYWA NA POWIERZCHNI¢

KOMORY SEPARACYJNEJ

GîRNICY WYDOBYWAJ

PIASEK BITUMICZNY ZA POMOC

KOPAREK I WYWROTEK

TAåMOCIG LUB RUROCIG

TRANSPORTUJE RUD¢ Z KOPALNI

W INSTALACJI EKSTRAKCYJNEJ RUDA PRZECHODZI

Z ZASOBNIKîW DO WIELKICH OBRACAJCYCH SI¢

B¢BNîW, GDZIE MIESZANA JEST

Z GORC WOD I PAR

i ¸upkw bitumicznych

T ermin ãropaÓ do dziæ rozumiany by¸

PIASKI pokryte smo¸owat substancj bi-

tumiczn przypominaj zmielon kaw«.

si«wzi«cia. Jednakýe awarie sprz«tu wy-

dobywczego przeæladowa¸y grnikw

aý do 1992 roku, kiedy Suncor zmoder-

nizowa¸ instalacj« w ramach komplekso-

wego programu zredukowania kosztw

wydobycia tej ropy.

W cigu minionych pi«ciu lat moi ko-

ledzy z Suncor wydobywali rop« w do-

sy op¸acalny sposb przy obecnych ce-

nach rynkowych. W tym okresie nasza

produkcja wzros¸a o 38% Ð obecnie

sprzedajemy 28 mln bary¸ek niekonwen-

cjonalnej ropy rocznie. W przysz¸oæci

tempo wzrostu produkcji zapewne b«-

dzie wi«ksze, ale cz«æciowo ograniczone

wymogiem jak najmniejszego naruszania

lokalnego ærodowiska przyrodniczego.

Szczegln wag« przyk¸ada si« do za-

gospodarowania odpadw. Grubsze

ziarna opadaj szybko w mieszaninie

wody i piasku; materia¸ ten odk¸adamy

z powrotem do ziemi. Woda jednakýe

zawiera nadal wiele drobnych czstek,

musimy j wi«c przetrzymywa w du-

ýych odstojnikach, aby unikn skaýe-

nia pobliskich rzek i strumieni. Pozosta-

wiona sama sobie drobna zawiesina nie

opad¸aby na dno przez stulecia. Zarw-

no naukowcy pracujcy dla przemys¸u,

jak i specjaliæci rzdowi odkryli, ýe do-

danie gipsu (produktu ubocznego po-

wstajcego podczas separacji siarki z

ropy) do odstojnikw skraca czas osia-

dania zawiesiny do kilkunastu lat. Spo-

dziewamy si«, ýe po up¸ywie tego cza-

su teren zajmowany przez odstojniki

b«dzie moýna podda skutecznej rekul-

tywacji. Obecnie Suncor wydaje oko¸o

jednego z kaýdych szeæciu dolarw ze

swojego budýetu na ograniczenie szkd

w ærodowisku.

Inna alternatywna technologia wydo-

bycia substancji bitumicznej omija te

problemy i w zasadzie pozwala prze-

mys¸owi dotrze do ogromnych, lecz

trudno dost«pnych zasobw. Okazuje

si«, ýe substancja bitumiczna zalegaj-

ca w tych piaskach moýe si« przemiesz-

cza pod wp¸ywem gorcej pary wod-

nej wstrzykiwanej do gruntu. Pod

wp¸ywem ogrzania bituminy sta¸e

up¸ynniaj si«, tworzc ciek¸e z¸oýa tuý

pod miejscem wprowadzania pary.

Wwczas moýna wydoby je na po-

wierzchni« zwyk¸ym sprz«tem nafto-

wym. Proces ten, zwany grawitacyjnym

odsczaniem wspomaganym par, jest

obecnie testowany przez inne kompa-

nie naftowe, takie jak Alberta Energy

Company. Suncor rwnieý w przysz¸o-

æci zamierza stosowa t« metod«.

Inýynierowie w Suncor badaj rw-

nieý system wypiekania ropy z pokru-

szonej ska¸y w olbrzymim piecu w kszta¸-

cie b«bna. Metoda ta opracowana przez

Williama Taciuka wp¸pracujcego z De-

partamentem Energii stanu Alberta nie

sprawdza si« w eksploatacji piaskw bi-

tumicznych, jest natomiast odpowiednia

do przetwarzania ¸upkw. Jeæli wzorco-

wa fabryka, ktr Suncor buduje wraz

ze swymi australijskimi partnerami Ð

Southern Pacific Petroleum i Central Pa-

cific Minerals Ð okaýe si« udana, to w ci-

gu najbliýszego dziesi«ciolecia w Austra-

lii moýe rozwin si« zupe¸nie nowy

przemys¸ naftowy oparty na eksploatacji

¸upkw. Podczas gdy wydobycie ropy

z konwencjonalnych z¸ý spada, w nad-

chodzcym stuleciu zapasy ukryte w ¸up-

kach i piaskach bitumicznych mog sta

si« g¸wnym rd¸em energii.

niem prowadzi¸y eksploatacj« piaskw

bitumicznych metod grnicz.

Nasze przedsi«wzi«cie w p¸nocnej Al-

bercie zacz«¸o si« wiele lat temu. Od wie-

kw tubylcy ýyjcy w tym rejonie uýy-

wali lepkiej substancji bitumicznej, ktra

wycieka na brzegach rzeki Athabasca, do

uszczelniania swoich kanu. Juý w 1893

roku kanadyjski rzd sponsorowa¸ bada-

nia ãsmolnych piaskwÓ Athabasca jako

moýliwego rd¸a nafty. Nast«pnie w

1920 roku Karl A. Clark, cz¸onek Alberta

Research Council, znalaz¸ praktyczny

sposb na oddzielenie substancji bitu-

micznej od piasku. Po wsypaniu pewnej

iloæci asfaltu do pralki domowej, doda-

niu gorcej wody i sody kaustycznej od-

kry¸, ýe bituminy wyp¸ywaj na po-

wierzchni« w postaci postrz«pionej piany,

ktr ¸atwo moýna zebra.

Metoda Clarka by¸a prosta do zastoso-

wania, jednakýe przez dziesi«ciolecia

pozostawa¸a nie wykorzystana; dopie-

ro w roku 1967 poprzednik Suncor Ener-

gy Ð Great Canadian Oil Sands Ltd. Ð

rozpocz¸ na duý skal« wydobycie pia-

skw bitumicznych. Rosnce ceny ropy

w latach siedemdziesitych przyczyni-

¸y si« do realizacji kosztownego przed-

T¸umaczy¸

Pawe¸ Wiejacz

PARY W¢GLOWODORîW

ODDZIELAJ SI¢ OD KOKSU

W WYSOKICH WALCOWATYCH WIEûACH

PARY W¢GLOWODORîW

KONDENSUJ SI¢, TWORZC

BENZYN¢, NAFT¢ I OLEJ OPAüOWY

BENZYNA

Informacje o autorze

RICHARD L. GEORGE jest prze-

wodniczcym i prezesem zarzdu

Suncor Energy, ktra obecnie wy-

dobywa piaski roponoæne w Fort

McMurray (Alberta), i planuje roz-

win przetwarzanie ¸upkw ro-

ponoænych w Queensland w Au-

stralii. George uzyska¸ dyplom

inýyniera w Colorado State Uni-

versity oraz licencjat prawa w Uni-

versity of Houston.

BITUMINY ROZRZEDZONE BENZYN ZOSTAJ

ODWIROWANE W CELU USUNI¢CIA

RESZTEK WODY I MINERAüîW:

NAFTA

OLEJ

OPA¸OWY

ROZCIEÁCZONE

BITUMINY

KOKS JEST SKüADOWANY,

SPRZEDAWANY

LUB SPALANY

W CELU UZYSKANIA

ENERGII DO OGRZEWANIA

I ZASILANIA FABRYK

Literatura uzupe¸niajca

CANADAÕS OIL SANDS: THE UNCONVEN-

TIONAL ALTERNATIVES . Richard

L. George, HartÕs Petroleum Engi-

neering International , ss. 33-36,

V/1997.

Strona Suncor Energy: http://

www.suncor.com

Strona Syncrude: http://www.

syncurde.com

PO USUNI¢CIU BENZYNY PODGRZEWANA SUBSTANCJA BITUMICZNA

WYTWARZA PARY W¢GLOWODORîW

ORAZ SUBSTANCJ¢ STAü Ð KOKS NAFTOWY

å WIAT N AUKI Maj 1998 71

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: