Термическая переработка горючих сланцев методом пиролиза с твёрдым теплоносителем (технология «Галотер», УТТ) превращает низкосортное минеральное топливо в линейку товарных продуктов с высокой добавленной стоимостью. При полукоксовании органическая масса сланца (кероген) разлагается с образованием сланцевого масла, горючего полукоксового газа, твёрдого полукокса, а также воды и серосодержащих соединений. Каждый из этих потоков находит самостоятельное применение — от моторных и котельных топлив и дорожных вяжущих до химического сырья и выработки электроэнергии, что делает переработку сланца безотходной и экономически привлекательной.
Сланцевое масло — главный продукт переработки
Сланцевое масло (сланцевая смола) — основной целевой продукт пиролиза, представляющий собой сложную смесь углеводородов и гетероатомных соединений, по составу близкую к тяжёлой нефти. Его выход и качество напрямую зависят от содержания керогена в исходном сырье и от температурного режима полукоксования.
Сырое масло разделяют на фракции по температурам кипения: лёгкую (бензино-керосиновую), среднюю (дизельную) и тяжёлую (мазутно-битумную). Лёгкие фракции служат базой для моторных топлив, тяжёлые — для котельного топлива и дорожных вяжущих, а узкие фракции выступают концентратами ценных химических соединений.
Полный спектр товарных продуктов
Помимо жидкого масла, процесс даёт ряд сопутствующих продуктов, каждый из которых имеет собственный рынок сбыта. Комплексное использование всех потоков — ключевой принцип современной сланцепереработки.
- сланцевое масло и его фракции — лёгкая, средняя и тяжёлая;
- полукоксовый (углеводородный) газ — высококалорийный энергоноситель;
- твёрдый полукокс (полукоксовый остаток, char) — топливо и минеральное сырьё;
- элементарная сера и серосодержащие соединения;
- подсмольная вода и водорастворимые фенолы.
Соотношение выходов этих продуктов регулируется параметрами процесса, что позволяет настраивать производство под текущую конъюнктуру рынка.
Моторные, котельные топлива и дорожные вяжущие
Лёгкие и средние фракции сланцевого масла после гидроочистки и облагораживания используются как компоненты моторных топлив — бензинов и дизельного топлива. Прямогонные фракции требуют удаления серы и азотистых соединений, что повышает их стабильность и снижает коррозионную агрессивность.
Тяжёлые остаточные фракции применяются как котельное (печное) топливо для промышленных установок, а также служат основой битумов и дорожных вяжущих. Высокое содержание смолисто-асфальтеновых веществ делает сланцевый битум ценным материалом для дорожного строительства и гидроизоляции.
Химическое сырьё: фенолы и спецпродукты
Сланцевое масло отличается повышенным содержанием кислородсодержащих соединений, прежде всего фенолов, что делает его ценным химическим сырьём. Из масляных фракций и подсмольной воды выделяют одно- и многоатомные фенолы, в том числе алкилрезорцины, применяемые в производстве смол, клеёв, дубителей и сырья для тонкого органического синтеза.
Дополнительно из сланцепродуктов получают мастики, пропиточные и антисептические составы, ингибиторы коррозии и флотореагенты. Извлечение серы в элементарном виде закрывает потребность сернокислотных производств и одновременно снижает экологическую нагрузку процесса.
Энергетика и дальнейшее облагораживание
Полукоксовый газ обладает высокой теплотой сгорания и используется как технологическое и энергетическое топливо непосредственно на предприятии, в том числе для покрытия собственных нужд установки. Твёрдый полукокс сжигают в энергетических котлах для выработки пара и электроэнергии, а его минеральную часть (золу) направляют в производство строительных материалов и цемента.
Жидкие продукты допускают дальнейшую глубокую переработку: гидрооблагораживание, каталитический крекинг и фракционирование позволяют увеличить выход светлых нефтепродуктов и получать продукцию с характеристиками, отвечающими современным топливным и экологическим стандартам.
