Bez kategorii

Produkcja węglowodorów. Jak Polska z importera węglowodorów stanie się ich eksporterem

28/04/2011

573 Wyświetlenia

0 Komentarze

14 minut czytania

Pan Grzegorz Rossa opracował ciekawy materiał o „Produkcji węglowodorów. Jak Polska z importera węglowodorów stanie się ich eksporterem – polecam wszystkim i zachęcam do dyskusji.

Produkcja węglowodorów

Jak Polska z importera węglowodorów stanie się ich eksporterem

Grzegorz Rossa

Warszawa, 2 marca AD 2011

Najkrótsze przedstawienie sytuacji:

•W światowej gospodarce podstawowymi surowcami energetycznymi i chemicznymi są węglowodory: ropa naftowa i gaz ziemny (głównie metan, CH4)

•Węglowodory są rozmieszczone nierównomiernie. Państwa dzielą się na: producentów i konsumentów

•Przerwa w dostawach węglowodorów grozi bardzo poważnymi konsekwencjami dla gospodarki

•Federacja Rosyjska (RF) wykorzystuje węglowodory do osiągania swoich celów politycznych, uzyskiwania i utrzymywania wpływu na sytuację wewnętrzną konsumentów

•FR oprócz stosowania tzw. szantażu energetycznego(wstrzymywania dostaw) powiększa swoje możliwości przez przejmowanie konkurentów bądź wykupywanie w nich udziałów

•Węgiel na świecie występuje w ilości znacznie większej od węglowodorów i jest rozłożony bardziej równomiernie

•Polska ma 1,5% światowych zasobów węgla kamiennego (w tym antracytu, Wikipedia Polsce przypisała zerowe zasoby węgla brunatnego), co daje 9 miejsce

•Paliwa płynne produkuje się z węgla wydobytego, jest to proces kosztowny, opłacalny tylko przy wysokich cenach ropy i w warunkach szczególnych (np. wojna). Liczba producentów paliw płynnych z węgla na świecie jest mała

•Kopalnia głębinowa wydobywa tylko 35% węgla. 65% węgla zostaje pod ziemią i jest tracona bezpowrotnie

•Pod ziemią węgiel jedynie się zgazowuje. W zależności od procesu uzyskuje się gaz palny o różnym składzie

•Z gazu uzyskanego z podziemnego zgazowania węgla też można na powierzchni wyprodukować paliwa płynne w procesie Tropscha-Fischera. Jest to proces drogi, a jego opłacalność zależy od warunków wymienionych powyżej.

Czy ropę naftową i gaz ziemny można czymś zastąpić?

•Czy można węgiel pod ziemią w całości przetworzyć na paliwa płynne?

•Czy można powtórzyć proces, w którym powstała ropa naftowa?

•A w jaki sposób ropa naftowa powstała?

Historyjka

Kiedy budowano nową Bibliotekę Uniwersytetu Warszawskiego (BUW) na Powiślu i zrobiono wykop, wyczuto woń bitumitów. Zawiadomiono Ministerstwo Ochrony Środowiska.

Przeprowadzona na miejscu ekspertyza wykazała, że miejscu budowy BUW-u w Średniowieczu był śmietnik, na który wyrzucano mięso. W czasie, który upłynął od Średniowiecza do zrobienia wykopu, mięso przetworzyło się w substancje chemiczne identyczne z wchodzącymi w skład ropy naftowej. Stąd woń.

Wnioski:

►Jak widać, wytworzenie węglowodorów płynnych jest bardzo proste

►Ale wymaga dużo czasu.

Czy zawsze musimy czekać tak długo? Czy można przyspieszyć?

Powstanie ropy naftowej i gazu ziemnego w punktach (w skrócie dużym, ale jeszcze dopuszczalnym):

•Powstaje laguna (mechanizm jest pominięty) oddzielona od otwartego morza (właściwie, od rowu tektonicznego) barierą skalną

•Do laguny wpadają rzeki (jedna lub więcej)

•Rzeki transportują materiał organiczny

•Materiał organiczny zostaje zdeponowany na dnie laguny

•Rzeki transportują materiał nieorganiczny drobnoziarnisty

•Materiał drobnoziarnisty przykrywa materiał organiczny i tworzy warstwę nieprzepuszczalną

•Laguna się zapada (mechanizm jest pominięty)

•Ciśnienie wzrasta. Materiał organiczny zamienia się w czarne łupki węglowe

•Na czarne łupki węglowe oddziałuje energia geotermalna. Temperatura wzrasta. Czarne łupki węglowe zmieniają się w zależności od temperatury: jeżeli jest wyższa —w gaz ziemny, gdy jest niższa —w ropę naftową.

Wnioski

•Ropa naftowa i gaz ziemny powstały tam, gdzie złoża węgla podgrzała energia geotermalna

•Gdyby energia geotermalna występowała powszechnie i dawała temperaturę odpowiednio wysoką, złóż węgla by nie było, tylko ropa i gaz

•Złoża węgla mogły zachować się tylko tam, gdzie temperatura była zbyt niska

•Do wyprodukowania węglowodorów (ciekłych i gazowych) wystarczy podgrzać złoże węgla z jednoczesnym zachowaniem wysokiego ciśnienia

•Brak energii geotermalnej można zastąpić innym źródłem ciepła.

Czym zastąpić energię geotermalną?

•Rozwiązanie lepsze technicznie —podziemny wybuch jądrowy. Niewykonalne z braku ładunków jądrowych

•Rozwiązanie dostępne. Brakującą energię geotermalną można zastąpić energią chemiczną -poświęcić część węgla spalając go.

Stanowisko produkcji węglowodorów sposobem gospodarskim (nielegalne, półkonspiracyjne)

Uwagi

•Rysunek jest poglądowy, schematyczny, proporcje nie są zachowane

•Produkty mogą być gorące. Ich dalsze użytkowanie może wymagać schłodzenia

•Przedstawiony przypadek jest najprostszy

•Głównym produktem jest tlenek węgla, CO

•W wyprodukowanym gazie jest zaniedbywalnie mało azotu, N

•Do produkcji paliw płynnych trzeba użyć wodę. Układ jest inny

•Należy zachować szczególną ostrożność, jest bardzo duże zagrożenie: wybuchem, pożarem i zatruciem

•Po wygaszeniu i zakończeniu eksploatacji produktów, przed przystąpieniem do wydobywania żelaza i cementu stanowisko trzeba bardzo dobrze przewentylować

•Zlikwidowanie stanowiska pracującego jest bardzo trudne technicznie i kosztowne.

To nie jest czarna magia. Potrzebną wiedzę zdobywa się w szkole podstawowej:

•Klasa piąta —złoża węgla kamiennego, kopalnia węgla kamiennego

•Klasa szósta —proces dymarkowy, proces wielkopiecowy, ich analiza porównawcza

•Klasa siódma —sucha destylacja węgla kamiennego, koksowanie węgla, gazownia miejska, generatory gazowe.

Szanse powodzenia na podstawie precedensów

•Ludzie nielegalnie wydobywają węgiel

•Bursztyn

•Na początku lat `70 bursztyn był wydobywany nielegalnie na terenie budowy Portu Północnego. I niczego im nie mogli zrobić

•Ludzie nielegalnie wydobywają kruszywa budowlane: piasek, żwir, pospółkę, glinę itp.

•Ludzie nielegalnie kopią studnie

•Ludzie nielegalnie wznoszą budynki

•Wiele kościołów ludzie zbudowali nielegalnie

•Ludzie nielegalnie stawiają ogrodzenia

•Na fali październikowej odnowy chłopi przymusowo skolektywizowani rozwiązali spółdzielnie rolnicze i odzyskali swoje ziemie. I komuniści musieli to zaakceptować

•Po sierpniu `80 ludzie nielegalnie zajęli niektóre tereny miejskie i urządzili na nich działki.

Po wybuchu wojny Jaruzelskiej niektóre z tych działek zostały zlikwidowane. Ale nie wszystkie. Niektóre istnieją do dzisiaj

•Pomimo represji ze strony Niemców, chłopi nielegalnie ukrywali przed zakolczykowaniem i hodowali zwierzęta

•Ludzie nielegalnie handlowali i nielegalnie przewozili towary

•Istniała konspiracyjna działalność wydawnicza. Nie wszystkie wydawnictwa podziemne były dotowane z Zachodu. Niektóre pracowały na własny rachunek i dawały utrzymanie

•Ludzie nielegalnie robią jeszcze wiele różnych rzeczy

•Od 30 do 50% PKB powstaje w szarej strefie

•To co stoi na przeszkodzie, żeby ludzie nielegalnie produkowali pod ziemią paliwa ze złóż węgla?

Surowce. Surowiec pierwszy —węgiel brunatny

•Polska ma duże zasoby węgla brunatnego

•Węgiel brunatny występuje powszechnie, na prawie całym obszarze Polski

•Mała soczewka węgla brunatnego, na której przykładzie przedstawiono zasadę działania technologii, jest uważana za nie mającą znaczenia gospodarczego i nie jest uwzględniana w wykazach zasobów

•Znalezienie soczewki węgla brunatnego sposobem gospodarskim nie powinno przedstawiać większych trudności

•Oprócz węgla brunatnego można wykorzystać węgiel kamienny, ale jest go mniej i występuje rzadziej

•Użycie torfu może być utrudnione ze względu na konieczność przeprowadzenia procesu pod warstwą nadkładu górotworu o odpowiedniej miąższości i zagrożenie pożarem bardzo rozległym i bardzo trudnym do ugaszenia.

Przekrój typowego złoża węgla brunatnego

http://geoportal.pgi.gov.pl/css/powiaty/publikacje/wegiel_brunatny/Kasinski_potencjal_wegla_brunatnego.pdf

Surowce. Surowiec drugi —ruda darniowa

•W Polsce zasoby rudy darniowej są szacowane na 513tys. ton

•W Polsce ruda darniowa występuje bardzo powszechnie

•Złoże rudy darniowej odpowiednio eksploatowane odnawia się w czasie od 1roku do 10lat

•Można zakładać złoża rudy darniowej w miejscach, w których wcześniej nie występowała

•Do zakładania nowych złóż rudy darniowej szczególnie dobrze nadają się zdewastowane tereny poprzemysłowe

•Prowadzenie złoża rudy darniowej można łączyć z niektórymi formami działalności rolnej, turystycznej i wypoczynkowej

•Prowadzenie złoża rudy darniowej można łączyć z niektórymi przedsięwzięciami hydroinżynieryjny minp. z ochroną przeciwpowodziową

•Oprócz hutnictwa i produkcji węglowodorów ruda darniowa ma wiele innych zastosowań

•Więcej na temat rudy darniowej, Mirosław Rutkowski, Żelazne łąki, Wiedza i Życie, 5-2001, http://archiwum.wiz.pl/2001/01050500.asp, http://preview.tinyurl.com/5vln3yw

•W Internecie jest dużo informacji o rudzie darniowej.

Występowanie rud darniowych w Polsce -stan z początku lat pięćdziesiątych