автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.07, диссертация на тему:Газификация горючих сланцев с целью получения моторных топлив и химических веществ

На правах рукописи

/

АВАКЯН ТАМАРА АЛЕКСАНДРОВНА

ГАЗИФИКАЦИЯ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ И ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

05.17.07 — Химическая технология топлива и высокоэнергетических веществ

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

005542298

Москва 2013

005542298

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время в мире непрерывно растет потребление углеводородного сырья, основным источником которого являются горючие полезные ископаемые. Среди них наибольшую ценность представляют нефть и природный газ, которые широко используются в энергетике, а также для получения топлив и химических продуктов. Но постоянное увеличение объемов добычи и истощение лепсоизвлекаемых запасов обуславливает необходимость освоения месторождений в труднодоступных северных и восточных районах, что требует совершенствования технологий добычи и увеличения затрат на разработку и транспортировку. Вместе с тем, для устойчивого развития страны сырьевая база промышленности должна быть гибкой и основываться на применении различных видов органического сырья. Поэтому все больший интерес во всем мире проявляется к твердым горючим ископаемым (ТГИ), обладающим высоким энергетическим потенциалом. В связи с этим, в мировом топливно-энергетическом балансе все более важную роль будут играть угли и горючие сланцы.

Горючие сланцы как топливо и сырье для химической промышленности уже давно нашли широкое применение во многих странах. Это обусловлено их огромными запасами, которые в пересчете на эквивалентное топливо в десятки раз превышают ресурсы нефти и природного газа, равномерностью распределения залежей по всем континентам и странам, а также сложным элементным составом, позволяющим получить широкую гамму продуктов. Термическая переработка горючих сланцев дает возможность получить газы, сланцевую смолу и минеральные вещества.

Одним из главных преимуществ горючих сланцев перед другими видами ТГИ является высокое содержание водорода в органическом веществе. Соотношение Н/С в их органической массе, достигающее в некоторых случаях 1,7 (нефть 1,9; уголь 0,4-0,5), обуславливает высокие выходы газообразных и жид-

Исследование процесса газификации горючих сланцев проводили на лабораторной установке проточного типа со стальным реактором при атмосферном давлении в интервале температур 450-800°С. В качестве газифицирующего агента использовали перегретый водяной пар, при этом объемная скорость подачи boot 1 до 5 ч"1. Для проведения продуктов газификации горючих сланцев реактор разделяли на две зоны сетчатым разделителем. Продолжительность опытов составляла 1 ч.

Для проведения синтеза жидких углеводородов из СО и Н2 при повышенном (до 10 атм) давлении использовали лабораторную установку проточного типа с стальным реактором с фиксированным слоем катализатора. В качестве катализаторов использовали 20 % Со-АЬОз и 20 % Со - 3 % Z1O2-AI2O3, которые предварительно обрабатывали воздухом при 400°С и водородом при 450°С. Загрузка катализатора - 20 см3. Опыт проводили в течение 6-10 дней с продолжительностью ежедневного испытания 5 ч.1

Анализ газообразных продуктов осуществляли методом газовой хроматографии согласно ГОСТ 14920-79 на газовом хроматографе «Кристалл 5000.2» с двумя насадочными колонками и детекторами по теплопроводности (ДТП).

Качественное и количественное определение серосодержащих компонентов газа проводили по ГОСТ 53367-2009 на газовом хроматографе «Кристалл 5000.2», оборудованном капиллярной колонкой CP-Sil 8 CP и пламенно-фото-

'Исследования проводились совместно с Институтом органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, за что автор приносит благодарность к.х.н. Елисееву О.Л., К.Х Н Волкову A.C., Латыповой Д.Ж.

Таблица 1 - Характеристики горючих сланцев

Месторождение

Показатель Ленин- Кашпир-

градское ское

Зола прокаливания % масс. 54,2 65,3

Удельная теплота сгорания, МДж/кг 6,6 8,5

Элементный состав

органической части, % масс.:

С 70,4 58,0

Н 8,6 7,5

8 1,1 6,2

N 0,7 1,5

О 15,6 20,6

ды для получения водяного пара варьировали

экспериментов по каталитической конверсии

ция СИ-) меняется в меньшей степени, уменьшаясь лишь до 13,7% об. Увеличение скорости подачи с 2 до 5 ч"1 не приводит к значительному изменению содержания CHU в газообразных продуктах реакции, и все кривые графика имеют сходный характер.

При повышении температуры с 500 до 750°С соотношение Н2/СО возрастает с 0,6-2,1 до 8,5-14,3, проходя через максимум, который наблюдается в интервале температур 650-700 °С (рисунок 5). Так, при 1 ч"1 максимальное значение соотношения Н2/СО (5,3) достигается уже при 600°С, а для 2-5 ч"1 они находятся в интервале 650-700°С. При 500-550°С изменение скорости подачи воды не приводит к заметному изменению этого показателя. В этом температурном интервале получается газ, соотношение Н2/СО в котором находится в пределах 0,6-3,4. Таким образом образованию синтез-газа, пригодного для дальнейшего получения жидких углеводородов, благоприятствует проведение процесса газификации при относительно более низких температурах.

При газификации ка-шпирских горючих сланцев повышение температуры также значительно увеличивает выход газообразных продуктов (рисунок 6, таблица 3). При скорости подачи воды 40 ч"1 повышение температуры с 450 до 800°С приводит к увеличению объема получаемого газа с 0,4 до

Рисунок 4 - Влияние температуры и объемной скорости подачи воды на содержание СШ в газе газифика-

Рисунок 5 - Влияние температуры и объемной скорости подачи воды на соотношение Нг/СО в газе газификации ленинградских сланцев

2 раза (с 8,5 до 4,2 % об.). Дальнейшее увеличение скорости подачи воды не влияет в большой степени на показатели процесса.

При газификации кашпирских сланцев при всех скоростях подачи воды максимальное количество СН4 (16,1-23,4 % об.) содержится в продуктах, получаемых при 550°С (рисунок 9). Дальнейшее повышение температуры приводит к его уменьшению, причем наиболее резкое снижение происходит в интервале 550-650°С, достигая наименьшего значения (4,5-6,6 %об.) при 700°С. Однако, при низкой скорости подачи воды (1 ч"1) концентрация СН4 меняется в меньшей степени, снижаясь с 23,4 до 13,7% об. Увеличение скорости подачи воды с 2 до 5 ч"1 не приводит к значительному изменению содержания СН4 в газе газификации, и все кривые графика имеют сход-

Рисунок 9 - Влияние температуры и объемной скорости ных характер. С повыше- ц0дачи воды на содержание СН4 в газе газификации ка-

нием температуры с 500 до ,,ширских сланцев 750°С соотношение Н2/СО возрастает от 1,3-2,6 до 5,2-13,8, проходя через максимум (рисунок 10). При всех скоростях подачи воды наибольшее соотношение Нг/СО достигается

600 650 Температура. °С

ate. •Л

Л- щ л / / t Ж -В

/ ' ' />' -X" ■ч s A. V

tyS»^.......

1 'Г1

2 ч'

-4 т> -5 т>

500

550

600 650 700 750 Температура, °С

при температуре 650°С и Рисунок 10 - Влияние температуры и объемной скорости

подачи воды на соотношение Нг/СО в газе газификации достигает 17,8. кашпирских сланцев

В интервале температур 500-550°С изменение скорости подачи воды не приводит к заметному изменению соотношения Н2/СО. При этом образовавшийся газ так же, как и при газификации ленинградского горючего сланца, ха-

6. Предложена принципиальная технологическая схема переработки горючих

сланцев в компоненты жидких моторных топлив и химические продукты.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Рыжов, А.Н. Зависимость выходов углеводородов от условий термообработки горючих сланцев / А.Н. Рыжов, Т.А. Авакян, Е.А. Сахарова, JI.K. Маслова, Е.А. Смоленский, А.Л. Лапидус. // Химия твердого топлива. -2013.-№4.-С. 29.

2. Рыжов, А.Н. Моделирование зависимости состава газа от условий термообработки горючих сланцев / А.Н. Рыжов, Т.А. Авакян, Л.К. Маслова, Е.А. Сахарова, Е.А. Смоленский, А.Л. Лапидус // Химия твердого топлива. -2013.-№2.-С. 20.

3. Смоленский, А.Е. Моделирование теплот сгорания и выходов смолы горючих сланцев при термообработке / Е.А. Смоленский, А.Н. Рыжов, А.Л. Лапидус, Ю.А. Стрижакова, Т.А. Авакян // Веста. Самар. гос. техн. ун-та. Сер. Технические науки. - 2012. -№3 (35). - С. 219.

4. Рыжов, А.Н. Зависимость содержания водорода в газе от условий газификации горючих сланцев / А.Н. Рыжов, Т.А. Авакян, Е.А. Смоленский, А.Л. Лапидус // Доклады Академии наук, 2012. -Т. 447, №1. - С. 44-48.

5. Стрижакова, Ю.А., Мавсум-заде Н.Ч., Авакян Т.А., Усова Т.В. Оценка процесса газификации ленинградских горючих сланцев. // Химия твердого топлива. - 2012. -№4. - С. 35.

6. Авакян, Т.А. Синтез алифатических углеводородов из продуктов газификации горючих сланцев ленинградского и кашпирского месторождений / Т.А. Авакян, Ю.А. Стрижакова, А.С. Малиновский, А.Л. Лапидус // Химия твердого топлива. - 2012. -№3. - С. 34.

7. Lapidus, A., Catalytic gasification of oil-shales / A. Lapidus, Yu. Strizhakova, T. Avakyan. // Proceedings of the DGMK-Conference «Reducing the Carbon Footprint of Fuels and Petrochemicals». - Berlin, Germany. - 2012. - P. 171.

Подписано в печать:

29.10.2013

Заказ № 8995 Тираж - 100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш„ 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный университет нефти и газа

имени И. М. Губкина

на правах рукописи

0420136500?

АВАКЯН ТАМАРА АЛЕКСАНДРОВНА

ГАЗИФИКАЦИЯ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ И ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

05 Л 7.07 - Химическая технология топлива и высокоэнергетических веществ

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель чл.-корр. РАН д-р. хим. наук проф. Лапидус А.Л.

Москва 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...........................................................................................4

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР......................6

1.1 Происхождение и качественные особенности горючих сланцев.....................7

1.2 Запасы горючих сланцев......................................................................9

1.3 Состав горючих сланцев.....................................................................11

1.3.1 Состав органического вещества.......................................................12

1.3.2 Состав минеральной части.............................................................15

1.4 Свойства горючих сланцев..................................................................17

1.4.1 Теплота сгорания.........................................................................17

1.4.2 Термическое разложение и выход продуктов полукоксования.................18

1.4.3 Зольность и содержание минеральной углекислоты..............................21

1.4.4 Содержание влаги........................................................................23

1.4.5 Содержание серы.........................................................................24

1.4.6 Физико-механические свойства.......................................................25

1.5 Направления промышленного использования горючих сланцев....................25

1.5.1 Энергетическое использование горючих сланцев.................................26

1.5.2 Термическая переработка горючих сланцев........................................28

1.5.2.1 Полукоксование горючих сланцев..............................................29

1.5.2.2 Термическое растворение горючих сланцев..................................33

1.5.2.3 Газификация горючих сланцев...................................................36

1.5.2.4 Скоростной пиролиз горючих сланцев.........................................40

1.5.3 Переработка горючих сланцев за рубежом.........................................43

1.5.4 Продукты переработки горючих сланцев...........................................44

1.6 Экологические аспекты использования горючих сланцев............................47

1.6.1 Экологические проблемы добычи горючих сланцев..............................48

1.6.2 Экологические проблемы энергетического

использования горючих сланцев.....................................................50

1.6.3 Экологические проблемы переработки горючих сланцев.......................52

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....................................................................................55

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ...................................56

2.1 Методика проведения экспериментов.....................................................56

2.2 Методика анализа газообразных продуктов газификации.........................59

2.3 Характеристика сырья и реагентов.....................................................60

2.4 Физико-химические методы исследования...........................................60

2.4.1 Имитированная дистилляция.......................................................61

2.4.2 Рентгенофлуоресцентная спектроскопия........................................62

ГЛАВА 3 ТЕРМИЧЕСКАЯ ГАЗИФИКАЦИЯ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ................63

3.1 Термическая газификация Ленинградских горючих сланцев.........................64

3.2 Термическая газификация Кашпирских горючих сланцев............................71

3.3 Фракционный состав сланцевой смолы...................................................77

ГЛАВА 4 КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ПРОДУКТОВ ГАЗИФИКАЦИЯ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ...................................................80

4.1 Влияние катализатора на выход жидких

продуктов при газификации горючих сланцев..........................................84

4.2 Влияние катализатора на выход и состав газообразных

продуктов при газификации горючих сланцев..........................................87

4.3 Материальные балансы процесса..........................................................92

ГЛАВА 5 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ГАЗИФИКАЦИИ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ....................................................94

5.1 Математическое моделирование термической газификации сланцев..............94

5.1.1 Содержание водорода...................................................................94

5.1.2 Содержание монооксида углерода..................................................102

5.1.3 Содержание углеводородов в газах.................................................107

5.2 Математическое моделирование каталитической переработки

продуктов газификации горючих сланцев..................................................113

ГЛАВА 6 СИНТЕЗ ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ ПРОДУКТОВ

ГАЗИФИКАЦИИ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ..................................................130

ВЫВОДЫ...........................................................................................134

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ........................................135

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в мире непрерывно растет потребление углеводородного сырья, основными источниками которого являются горючие полезные ископаемые. Среди них наибольшую ценность представляют нефть и природный газ, которые широко используются в энергетике, а также для получения топлив и химических продуктов. Но постоянное увеличение объемов добычи и истощение легкоизвлекаемых запасов обуславливает перемещение месторождений в труднодоступные северные и восточные районы, освоение которых требует совершенствования технологий добычи и увеличения затрат на разработку и транспортировку, что приводит к росту цен на эти виды энергоносителей. Вместе с тем, для устойчивого развития страны сырьевая база промышленности должна быть гибкой и основываться на применении различных взаимозаменяемых видов органического сырья. Поэтому все больший интерес во всем мире проявляется к твердым горючим ископаемым (ТГИ), обладающим высоким энергетическим потенциалом. В связи с этим, в мировом топливно-энергетическом балансе все более важную роль играют и будут играть угли и горючие сланцы.

Горючие сланцы как топливо и сырье уже давно нашли широкое применение во многих странах. Это обусловлено прежде всего их огромными запасами, которые в пересчете на эквивалентное топливо в десятки раз превышают ресурсы нефти и природного газа, равномерностью распределения залежей по всем континентам и странам, а также сложным элементным составом, позволяющим получить широкую гамму продуктов. Термическая переработка горючих сланцев дает возможность получить горючие газы, сленцевую нефть (смолу) и минеральные вещества.

Одним из главных преимуществ горючих сланцев перед другими видами ТГИ является высокое содержание водорода в органическом веществе. Соотношение Н/С в их органической массе, равное в некоторых случаях 1,7 (нефть 1,9; уголь 0,4-0,5) что обуславливает высокие выходы газообразных и жидких продуктов при термическом разложении. Кроме того, уникальный состав

4

органического вещества позволяют судить о перспективах не только энергетической, но и энерготехнологической и химической переработки этого вида горючих ископаемых. Возможность получения из горючих сланцев жидких и газообразных углеводородов, близких по составу и свойствам к нефтепродуктам и природному газу, позволяет рассматривать их как важнейшие стратегические ресурсы. Основное негативное отличие горючих сланцев от других видов ТГИ -значительное содержание осадочных пород, главным образом карбонатов, и серы, а иногда азота и кислорода, что существенно усложняет технологию переработки этого вида сырья.

Одним из перспективных путей использования горючих сланцев в качестве сырья для получения моторных топлив и ценных химических продуктов является их газификация с дальнейшей переработкой полученных газообразных продуктов.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Горючие сланцы представляют собой твердое ископаемое осадочно-органогенного происхождения, содержащее различное количество органического вещества (керогена), способное при сгорании давать тепло, а при термическом разложении - выделять значительное количество жидких продуктов и газа, состоящих из широкого спектра химических соединений.

Первое упоминание об использовании горючих сланцев относится к 1694 г. Само слово petroleum («каменное масло») означало раньше сланцевую смолу, и лишь впоследствии так стали называть нефть. [1]

Первые определения горючих сланцев носили общий характер: «глинистые, песчанистые или известняковые горные породы, обладающие горючими свойствами» или «глинистые горючие смоляные земли». Горючими сланцами называли всякую породу, содержащую органическое вещество и имеющую зольность 3080%. По мере развития сланцевой промышленности, применения более совершенных методов исследования горючих сланцев и накопления фактического материала об их составе, расширялось представление об условиях их накопления и превращения органического вещества, его составе и свойствах. [2]

В 1980 г. горючие сланцы характеризуют как комплексное органно-минеральное сырье, пригодное для производства энергии, получения искусственного жидкого топлива, газа, ряда химических продуктов и различных строительных материалов. [3]

В 1983 г. Н.И. Зеленин дает следующее определение горючих сланцев: «Горючий сланец - это комплексное органо-минеральное энергохимическое полезное ископаемое керогенового типа каустобиолитов, осадочного образования в морских озерных, дельтовых или речных условиях, твердое, горючее, содержащее ке-роген сапропелевого, сапропелево-гумусового или гумусово — сапропелевого состава (10-60%), равномерно распределенный в минеральной массе силикатного, алюмосиликатного или карбонатного состава, при термической переработке образует смолу, газ и зольный остаток (полукокс)». [4]

В промышленном отношении горючие сланцы представляют собой комплексное органо-минеральное полезное ископаемое, используемое в качестве энергетического топлива, сырья для производства химических продуктов, строительных материалов, а также для выделения редких и рассеянных химических элементов. [5]

1.1 Происхождение и качественные особенности горючих сланцев

Формирование горючих сланцев происходило длительно при последовательно сменяющихся микробиохимических, химических и геохимических процессах, возникавших в ходе диагенеза исходного вещества в поверхностной и придонной иловой частях водоемов. Биохимический процесс проходил от простейших к сложным химическим соединениям, от жидкой фазы к твердому веществу -органической составляющей горючих сланцев - керогену. Изменение органического вещества горючих сланцев происходило в аэробных условиях в верхней зоне водоема и сменялось глубоким разложением и химико-минералогическим преобразованием в анаэробных условиях. Процесс формирования комплексов углеводородных, кислородсодержащих и прочих соединений связан с условиями сланцеобразования. [2]

Горючие сланцы по геологическому возрасту относят к отложениям, начиная от древнего палеозоя и кончая третичным периодом включительно. [6] По мере опускания на дно водоема органический материал подвергался гниению, превращаясь в хлопьевидную темную массу коллоидальной структуры, называемую пелагеном.

Образование пелагена являлось результатом двух основных процессов. В верхних водных слоях, где имелся растворенный кислород воздуха, шел окислительный процесс (аэробное разложение), приводивший или к полному разложению органического вещества, или к его значительному окислению и обеднению водородом - чрезвычайно ценным компонентом горючих ископаемых.

В более глубоких, нижних водных слоях, где отсутствовал растворенный кислород, органические вещества гниющей массы подвергались изменениям в

другом направлении, при котором происходило обогащение органических веществ водородом (процесс анаэробного разложения).

В течение геологических периодов первоначальный органический материал, содержавший, примерно, С - 49-52 %, Н - 5,8-7 %, О - 35-45 %, подвергался дальнейшим изменениям и по мере перехода из пелагена в сапропель, далее в уплотненный сапропелит и, наконец, в органическое вещество сланца, называемое керогеном, терял кислород, обогащаясь углеродом и водородом. Кислород образовывал углекислоту и воду, которые удалялись в атмосферу.

Слои органических масс оказывались погребенными под слоями пород, но в них продолжали идти процессы уплотнения, затвердевания и превращения органо-минеральной массы в горючие сланцы сапропелевого происхождения, содержащие в органической массе около 8-9 % водорода, которые носят общее название сапропелитов.

В случаях накопления органического материала в условиях лесистых болот, растительная органическая масса, будучи лишь слегка покрыта водою, подвергалась разложению при достаточном доступе воздуха. В этих условиях шел окислительный процесс, способствующий образованию так называемых гуминовых веществ, совершенно отличных по свойствам и составу от сапропеля. Горючие сланцы гумусового происхождения, образовавшиеся из наземных и болотных растений, содержат сравнительно мало водорода. [7]

В 1935 г. Г.Л. Стадников [8] на основе химических анализов горючих сланцев разных месторождений установил, что накопление материнского вещества на основе планктона и/или водорослей могло происходить как в пресных, так и в морских водоемах, в аэробных или анаэробных условиях, при внесении водным потоком минеральных составляющих. Различные комбинации указанных условий определяют образование горючих сланцев сапропелевого или сапропелево-гумусового происхождения. [9]

В 1987 г. А. Хаттоном [10] предложена классификация горючих сланцев в зависимости от условий их накопления, согласно которой их можно разделить на три основные группы: континентальные, озерные и морские. [11]

В общем можно сказать, что горючие сланцы - твердая горючая горная порода, образованная совместным накоплением пелагических растительных и животных организмов и минеральной массы, претерпевших изменения под действием географических условий, химических, биохимических и гидрохимических процессов. [12]

1.2 Запасы горючих сланцев

Из сравнительной характеристики различных видов ТГИ, представленной в таблице 1.1, видно, что горючие сланцы обеспечивают наибольшие выходы газообразных и жидких веществ, что делает их богатым источником химического сырья. Высокое содержание летучих веществ при относительно малом содержании нелетучей горючей массы в остатке, является основой для получения не только энергии, но и синтетических жидких топлив и многих химикатов.

Таблица 1.1 - Характеристика твердых минеральных топлив [13]

Показатели Виды топлив

Антрацит Каменный уголь Бурый уголь Торф Горючие сланцы

Удельная теплота сгорания, МДж/кг 28,09 30,56 14,6 П,9 11,1

Содержание органических веществ, % 85 75 60 58 32

Выход летучих (смолы и газа к горючей массе), % 5 30 40 70 80

Следует отметить, что горючие сланцы, в отличие от других традиционных горючих полезных ископаемых, распространены практически по всему земному шару (таблица 1.2). Всего в мире насчитывается более 560 месторождений этого вида ТГИ [14]. Самые мощные месторождения расположены в западном полушарии — в Бразилии («Ирати») и США («Грин-Ривер»). Крупные месторождения горючих сланцев находятся на территории России, Эстонии, Беларуси, Казахстана и Узбекистана.

Таблица 1.2 - Распределение ресурсов горючих сланцев и сланцевой смолы по континентам [15,16]

Континент Горючие сланцы, млрд. т Сланцевая смола, млрд. т

Европа 120 26

Азия 500 67

Африка 370 28

Австралия 90 25

Северная Америка 220 292

Южная Америка 180 112

Всего 1480 550

Важным критерием при оценке ресурсов горючих сланцев является количество содержащейся в них сланцевой смолы. Содержание органического вещества в горючих сланцах колеблется в широких пределах - от 10 до 55 %, выход смолы на органическое вещество изменяется от 18 до 66%. В зависимости от выхода смолы мировые ресурсы горючих сланцев распределяются следующим образом: меньше 45 литров смолы на тонну перерабатываемого сырья (л/т) - 25 %, 4590 л/т - 43 %, 90-150 л/т - 31 %, больше 150 л/т - 1 %. [2]

В 2003 году авторы [17] оценили мировые ресурсы сланцевой смолы в 358 млрд. т. Другие исследователи [18] в 2005 году, основываясь на данных 2003 и 1990 года, отмечают, что мировые ресурсы сланцевой смолы превышают запасы сырой нефти в 30 раз и составляют 411 млрд. т. Согласно исследованию Геологической службы США [19], проведенному в 2005 году, запасы сланцевой смолы для 33 стран оцениваются в 409 млрд. т.

В 1999 г. общие геологические ресурсы горючих сланцев России оценивались в 700 млрд. т (таблица 1.3). Таким образом, ресурсы горючих сланцев России составляют около 10 % от их мировых запасов, а аккумулированная в них смола -около 8 %.

Сланцевые смолы отличаются по групповому и фракционному составу, по содержанию кислых и нейтрально-кислородных соединений, органических оснований, парафинов, серы. В одних из них выход смолы составляет 20-25 %, в других не превышает 5 %. Различают смолы богатые (свыше 20 %) и бедные фенола-

Бассейн Ресурсы горючих сланцев, млн. т Ресурсы сланцевой смолы, млн. т

Прибалтийский (российская часть) 10246,7 1386,2

Тимано-Печорский 4888,0 351,4

Вычегодский 58105,8 4590,0

Центральный 59,6 5,4

Волжский 25822,4 2805,5

Южно-Уральский 47,55 2,8

Оленекский 3800