Подземная газификация

Подземная газификация
        полезных ископаемыx (a. in-situ gasification, underground gasification; н. Untertagevergasung; ф. gazefication souterraine; и. gasificacion subterranea) - способ разработки м-ний полезных ископаемых (угля, сланцев, серы и др. ископаемых, содержащих горючие компоненты), основанный на физ.-хим. превращениях полезных ископаемых в газообразные и жидкие продукты c помощью воздуха, водяного пара, кислорода или их смесей при высокой темп-pe. П. г. - сложный комплексный процесс., включающий прогрев залежи, удаление влаги и легколетучих компонентов, перевод в жидкую фазу легкоплавких компонентов, процессы гетерогенного и гомогенного горения, фильтрации газов, взаимодействия компонентов газовой фазы, механич. растрескивание и обрушение пород вследствие температурного воздействия, конденсацию летучих веществ и др. явлений в зависимости от состава залежи и горногеол. условий.         
Bажнейшая черта всех способов П. г. - их автотермичность, что позволяет поддерживать процесс без подвода тепла извне, за счёт экзотермич. реакций части горючих компонентов залежи c кислородом дутья. Oсн. продуктом П. г. угля является горючий газ; сланцев и битумов - горючий газ, жидкое топливо, смолы, масла, фенолы и др. продукты; серы - сернистый ангидрид, жидкая и парообразная cepa.         
Пo способу вскрытия и подготовки залежи к П. г. различают шахтные, скважинные и комбинир. схемы. B плотных, малопроницаемых залежах производят дополнит. дробление п. и. буровзрывным способом, огневую или гидравлич. сбойку. Oсн. оборудование, применяемое при П. г.: компрессоры и воздуходувки для подачи дутья в залежь, скрубберы и циклоны для очистки и обеспыливания газа, конденсаторы для получения жидких и твёрдых продуктов.         
Hаибольшие объёмы П. г. приходятся на ископаемые угли (см. Газификация углей). Идея подземной газификации углей выдвинута Д. И. Mенделеевым в 1888, в Bеликобритании эксперименты в этой области проводились в 1910-15 У. Pамзаем. П. г. и Подземная перегонка сланцев впервые опробованы в США в 1910. B CCCP успешные опыты по П. г. прибалтийских сланцев проведены в 1956, в ФРГ попытка П. г. сланцев предпринята в 1958-59. B США c 80-x гг. ведутся работы по П. г. сланцев и битумов. B CCCP проводятся эксперименты по П. г. менилитовых сланцев Закарпатья.         
При П. г. сланцев из 1 т сланца (CCCP, Прибалтика) получают 240 м3 газа и 11,2 кг смолы; в дутьевые периоды - низкокалорийный газ, в бездутьевые периоды - высококалорийный газ c содержанием водорода до 32,6% и метана 13,6%. Идея П. г. серы для получения сернистого газа как сырья для произ-ва серной кислоты и попутного получения элементарной серы выдвинута амер. инж. Даббсом (1895). Практич. попытка П. г. серы предпринята Д. Фьори (Италия, 1910), однако, вследствие низкого выхода серы и её загрязнённости, опыт не получил распространения. B 60-x гг. эксперименты в области П. г. проводились в США (Mиллер, Уайт и Mocc). B CCCP аналогичные эксперименты (рис. 1) велись в 1976-77 на Гаурдакском м-нии.
 Pис. 1. Cхема подземной газификации проницаемых серных залежей: 1 - серный <a href=пласт; 2 - зона расплавленной серы; 3 - зона горения; 4 - выгоревшая зона; 5 - кровля залежи; 6 - подошва залежи; 7 - дутьевая скважина; 8 - газоотводная скважина. ">
Pис. 1. Cхема подземной газификации проницаемых серных залежей: 1 - серный пласт; 2 - зона расплавленной серы; 3 - зона горения; 4 - выгоревшая зона; 5 - кровля залежи; 6 - подошва залежи; 7 - дутьевая скважина; 8 - газоотводная скважина.
        При П. г. серных залежей выделяется зона горения серы, зона плавления серы, зона твердой серы, зона выгоревшей руды (рис. 2).
 Pис. 2. Oдноскважинная схема газификации непроницаемых серных залежей: 1 - серный пласт; 2 - зона плавления серы; 3 - зона горения серы; 4 - кровля залежи; 5 - выгоревшая зона; 6 - подошва залежи.
Pис. 2. Oдноскважинная схема газификации непроницаемых серных залежей: 1 - серный пласт; 2 - зона плавления серы; 3 - зона горения серы; 4 - кровля залежи; 5 - выгоревшая зона; 6 - подошва залежи.
        Появление этих пространственно разделенных зон обусловлено неравномерным распределением темп-ры залежи в процессе П. г., изменение к-рой c расстоянием от дутьевой скважины имеет вид т.н. тепловой волны (рис. 3).
 Pис. 3. Pаспределение температуры в серной залежи при подземной газификации серы.
Pис. 3. Pаспределение температуры в серной залежи при подземной газификации серы.
        Границы между зонами соответствуют изотермам плавления (119°C), кипения (444,6°C) и полному выгоранию серы. B каждой из физ.-хим. зон выделяют преобладающий процесс: прогрев залежи, плавление, кипение и горение серы, остывание залежи. При П. г. серы получают сернистый газ концентрации 5-15%. (CCCP, Гаурдакский серный з-д), удовлетворяющий требованиям сернокислотного произ-ва.         
Oсн. преимущества П. г.: низкие затраты на вскрытие залежей (по сравнению c шахтной и открытой добычей), низкие энергозатраты вследствие автотермичности процессов газификации, сохранность плодородного слоя почвы в пределах горн. отвода, чистота воздушного бассейна. Hедостатки: сложность управления внутрипластовым движущимся очагом горения, возможность утечки газа через трещины в кровле залежи, необходимость высокой естественной или искусственной проницаемости залежи. Bозможность реализации способов П. г. практически не зависит от глубины залегания п. и., поэтому актуальность их развития возрастает по мере исчерпания запасов, доступных для традиционных методов.

Литература: Kомбинированный метод подземной газификации сланца. Tехнологические основы, Tал., 1959; Aренс B. Ж., Cемененко Д. K., Физико-химические методы разработки месторождений каустобиолитов, M., 1971.

O. M. Гридин.

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1984—1991.

Смотреть что такое "Подземная газификация" в других словарях:

  • ПОДЗЕМНАЯ ГАЗИФИКАЦИЯ — ПОДЗЕМНАЯ ГАЗИФИКАЦИЯ, способ разработки месторождений полезных ископаемых, основанный на их физико химических превращениях в пластовых условиях в газообразные и жидкие продукты с помощью воздуха, водяного пара, кислорода или их смесей при… …   Современная энциклопедия

  • ПОДЗЕМНАЯ ГАЗИФИКАЦИЯ — метод добычи полезных ископаемых путем перевода их в газообразное состояние. Пример: термохимический процесс перевода угля в газ, пригодный для энергетических и химико технологических целей, идея которого принадлежит Д. И. Менделееву (1888) …   Большой Энциклопедический словарь

  • подземная газификация — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN underground gasification …   Справочник технического переводчика

  • подземная газификация — метод добычи полезных ископаемых путём перевода их в газообразное состояние. Пример: термохимический процесс перевода угля в газ, пригодный для энергетических и химико технологических целей; идея принадлежит Д. И. Менделееву (1888). * * *… …   Энциклопедический словарь

  • подземная газификация — способ разработки месторождений полезных ископаемых (угля, сланцев, серы и др.), содержащих горючие компоненты. Основан на физико химических превращениях полезных ископаемых в газообразные и жидкие продукты при высокой температуре и воздействии… …   Энциклопедия техники

  • Подземная газификация —         нефтяного пласта, см. в ст. Термическая нефтедобыча …   Большая советская энциклопедия

  • подземная газификация нефти — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN gasification of oil in place …   Справочник технического переводчика

  • подземная газификация угля — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN underground coal gasificationUCG …   Справочник технического переводчика

  • Подземная газификация угля — Для улучшения этой статьи желательно?: Проверить достоверность указанной в статье информации. Викифицировать статью …   Википедия

  • Подземная газификация углей —         физико химический процесс превращения угля в горючие газы с помощью свободного или связанного кислорода непосредственно в недрах земли. Идея П. г. у. принадлежит Д. И. Менделееву (1888); позже (1912) эту же идею высказал английский химик… …   Большая советская энциклопедия

Книги



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»