Геотехнологическии способ подземной гидрогенизации угля

В основу геотехнологического способа подземной гидрогенизации угля положены научные исследования, проведенные Институтом горючих ископаемых (ИГИ), и промышленная технология производства жидкого топлива из угля в подземных реакторах, а также научные исследования ДГИ, геотехнологический способ извлечения угля, основанный на его гидрогенизации.

По данным ИГИ оптимальным сырьем является неокисленные бурые угли Канско-Ачинского угольного бассейна и каменные угли марок Д, Г Кузбасса.

В отечественной и мировой практике процесс гидрогенизации был осуществлен в подземных реакторах, а реализации геотехнологического способа подземной гидрогенизации угля в мировой практике в настоящее время нет.

Геотехнологический способ подземной гидрогенизации угля, как способ разработки мощных крупных угольных пластов (особенно в замках складок), ведется без присутствия человека под землей, а переработка угля осуществляется на месте его извлечения в жидкое топливо и откачкой его на поверхность по скважинам. Схема процесса гидрогенизации показана на рис. 4.3.1.

Рис. 4.3.1. Схема процесса гидрогенизации

В связи с тем, что процесс гидрогенизации угля ведется под большим давлением, вскрытие угольного пласта и подготовка подземного реактора производятся с поверхности, с помощью вертикальных и наклонных скважин. Схема подземного гидрогенизационного реактора показана на рис. 4.3.2.

Процесс подземной гидрогенизации угля ведется в следующей последовательности:

1. Изучение горно-геологических условий залегания угольного пласта.

2. Бурение скважин на угольный пласт.

3. Химический и петрографический анализы пригодности угля для гидрогенизации.

4. Закачка жидкой взрывчатки.

5. Камуфлетное взрывание с целью дробления.

6. Закачка жидкой взрывчатки, катализатора и пастообразователя (тяжелые фракции нефтепродуктов).

7. Камуфлетное взрывание с целью диспергирования угля и смешивания его с катализатором, нанесение донора водорода на угольную поверхность.

8. Получение пастообразователя и его разогрев токами высокой частоты.

9. Процесс ожижения углемасляной пасты.

10. Подача в подземный реактор водяного пара под давлением 10 МПа.

11. Откачка синтетического жидкого топлива.

Вредные технологические факторы при подземной гидрогенизации угля:

1. Прорыв газов, находящихся в подземном реакторе под давлением.

2. Возможность взрыва водорода — максимально допустимое содержание водорода в воздухе 0,5 %.

3. Разгерметизация устья подводящих скважин, по которым подается водород.

4. Разгерметизация устья продуктивных скважин, по которым выдается смесь жидких и газообразных продуктов гидрогенизации.

5. Возможность появления газа с высоким содержанием оксида углерода.

6. В связи с высоким превращением ОМУ в жидкую фазу и откачкой ее на поверхность возможно сдвижение пород и разгерметизация реактора.