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 VKGペトロター | |
| プロセスタイプ | 化学薬品 |
|---|---|
| 産業部門 | 化学産業 石油産業 |
| 原料 | オイルシェール |
| 製品） | シェールオイル |
| 主要企業 | エストニアエネルギー VKGオイル |
| 主な施設 | ナルバ石油 プラント |
| 発明家 | クルジザノフスキー電力工学研究所 |
| 開発者 | エストニア エネルギー社 |
ガロタープロセス（ TSK、UTT、SHCとも呼ばれ、最新の改良版はエネフィットおよびペトロターと呼ばれる）は、合成原油の一種であるシェールオイルを生産するためのシェールオイル抽出技術である。このプロセスでは、オイルシェールがシェールオイル、オイルシェールガス、使用済み残渣に分解される。分解は、使用済み残渣中の炭素質残渣（セミコークス）の燃焼によって生成された高温のオイルシェール灰と生のオイルシェールを混合することによって起こる。このプロセスは1950年代に開発され、エストニアではシェールオイル生産に商業的に使用されている。ヨルダンや米国などでは、この技術をさらに開発し、使用を拡大するプロジェクトがある。
歴史
亜炭、泥炭、オイルシェールの熱分解のための固体熱媒体プロセスの研究は、1944年にソ連科学アカデミーのGMクルジザノフスキー電力工学研究所で開始されました。[1] 実験室規模では、ガロテルプロセスが1945年から1946年に発明され開発されました。[2] このプロセスは、研究チームのリーダーであるイスラエル・ガリンカーにちなんで、彼の名前と「熱」という言葉を組み合わせてガロテルと名付けられました。[1] [3] [4]
エストニアではさらなる研究が続けられた。 1947年にタリン市に、1日あたり2.5トンのオイルシェールを生産できるパイロットユニットが建設された。[1] [4] 最初のガロター型商業規模のパイロットレトルトは、1953年と1963年にエストニアのキヴィオリ市に建設され（それぞれ1963年と1981年に閉鎖）、それぞれ1日あたり200トンと500トンのオイルシェールを生産できた。[2] [4] [ 5] [6]エストニアでは、エスティ発電所に併設され、1日あたり3000トンのガロター型レトルト2基を稼働するナルヴァ石油工場が1980年に稼働を開始した。 [ 5 ] [6] [7] これらのレトルトは、アトムエネルゴプロジェクトによって設計され、クルジザノフスキー研究所と協力して開発された。[1] [5] パイロットプラントとして始まり、商業規模のプラントに転換するまでに約20年かかりました。この間、同社は当初の設計と比較して設備の70％以上を近代化しました。[2]
1978年、ウクライナのヴェルフネ・シネヴィドノイに12.5トンのパイロットプラントが建設されました。このプラントは、リヴィウ・ヴォリンスクの褐炭、カルパティア、カシピール（ロシア）、ロテム（イスラエル）のオイルシェールの試験に使用されました。1996年から1997年にかけて、トヴェリにテストユニットが組み立てられました。[1]
2008年、エストニアのエネルギー会社でナルヴァ石油工場のガロターレトルトの運営会社であるEesti Energiaは、フィンランドのテクノロジー企業Outotecと、Enefit Outotec Technologyという合弁会社を設立し、現在のプロセスと循環流動床技術を組み合わせた改良型ガロタープロセス（Enefitプロセス）の開発と商業化を目指しました。[8] 2013年、Enefit Outotec Technologyはフランクフルト にEnefitテスト工場を開設しました。[9] [10] 2012年、Eesti EnergiaはナルヴァにEnefit 280テクノロジーを使用した 新世代のガロター型工場を開設しました。 [11]
2009 年から 2015 年にかけて、Viru Keemia Gruppの子会社であるVKG Oil は、エストニアの Kohtla-Järve に、Petroter と呼ばれる 3 つの改造ガロター型石油プラントを開設しました。[12] [13] [14]
テクノロジー
ガロターレトルト
ガロタープロセスは、高温リサイクル固体技術に分類される地上オイルシェールレトルト技術である。[15]このプロセスでは、わずかに傾斜した 水平円筒形回転窯型レトルトを使用する。 [16] TOSCO IIプロセス と類似点がある。[17] [18]
レトルト処理の前に、オイルシェールは直径25ミリメートル（1.0インチ）未満の細かい粒子に粉砕されます。粉砕されたオイルシェールは、流動床乾燥機（エアロファウンテン乾燥機）で高温ガスと接触させて乾燥されます。[5] [19] 乾燥および135℃（275℉）への予熱後、オイルシェール粒子はサイクロン分離によってガスから分離されます。オイルシェールはミキサー室に運ばれ、そこで使用済みオイルシェールを別の炉で燃焼させて生成された800℃（1,470℉）の高温灰と混合されます。 [20] オイルシェール灰と生オイルシェールの比率は2.8～3:1です。[5] 次に混合物は密閉式回転窯に移されます。高温の灰から生のオイルシェール粒子に熱が伝わると、酸素欠乏状態で熱分解（化学分解）が始まります。 [20] 熱分解の温度は520℃（970℉）に保たれます。[17] 生成された油の蒸気とガスはサイクロンで固形物を取り除かれ、凝縮システム（精留塔）に移動され、ここでシェールオイルが凝縮し、オイルシェールガスがガスの形で分離されます。[5] [16] 使用済みのシェール（セミコークス）は別の炉に運ばれ、燃焼して高温の灰を生成します。高温の灰の一部はサイクロンで炉ガスから分離され、熱分解のためにロータリーキルンにリサイクルされます。[20] 残りの灰は、より多くのサイクロンで燃焼ガスから除去され、水を使用して冷却および除去されて廃棄されます。[5]浄化された高温ガスはオイルシェール乾燥機に戻ります。
ガロター法は、熱効率と技術効率が高く、石油回収率も高い。[7] [16]石油収率はフィッシャー法 の85～90%に達し、レトルトガス収率は1トンあたり48立方メートルである。[16] 石油の品質は良好であると考えられているが、設備が複雑で、容量は比較的低い。[7]このプロセスは、使用する水が少ないため、内燃機関技術よりも汚染が少ないが、それでも二酸化炭素、二硫化炭素、硫化カルシウム が発生する。[21]
Enefitプロセス
エネフィットプロセスは、エネフィット・オウテック・テクノロジー社が開発中のガロタープロセスの改良版である。[22] このプロセスでは、ガロター技術が、石炭火力発電所や鉱物処理で使用されている実績のある循環流動床（CFB）燃焼技術と組み合わされている。オイルシェール粒子と高温のオイルシェール灰は、従来のガロタープロセスと同様に回転ドラムで混合される。主な改良点は、ガロターセミコークス炉をCFB炉に置き換えた点である。エネフィットプロセスには、石炭ボイラーで一般的に使用されている流動床灰冷却器と廃熱ボイラーも組み込まれており、廃熱を発電用の蒸気に変換している。従来のガロターと比較して、エネフィットプロセスでは、炭素質残留物の完全燃焼、廃熱の最大利用によるエネルギー効率の向上、および急冷用の水の使用量の削減が可能になる。推進者によると、エネフィットプロセスは従来のガロタープロセスと比較してレトルト時間が短いため、スループットが向上するという。レトルトゾーンに可動部品を配置しないことで耐久性が向上します。[23]
商用利用
1980年に建設された2つのガロテルレトルトは、エストニアのエネルギー会社エスティエネルギアの子会社であるナルヴァ石油工場による石油生産に使用されています。 [24] 両方のレトルトは、毎時125トンのオイルシェールを処理します。[25] 年間のシェールオイル生産量は135,000トン、オイルシェールガス生産量は年間4000万立方メートル（14億立方フィート）です。[2] 2012年以来、エネフィット280テクノロジーを採用した新しい工場も使用しており、年間226万トンのオイルシェールを処理し、29万トンのシェールオイルと7500万立方メートル（26億立方フィート）のオイルシェールガスを生産しています。[11] さらに、エスティ・エネルギアは、ヨルダン[26]と米国[27]で同様のエネフィット工場の建設を開始する予定でした。エネフィット・アウトテック技術は、サン・レオン・エナジーが開発したモロッコのタルファヤ油田 に対するエネフィット技術の適合性を分析しています。[8]
VKGオイルはエストニアのコタル・ヤルヴェで、ペトロターと呼ばれる改良型ガロター型石油プラント3基を運営している。[14]これらのレトルトの基本設計はサンクトペテルブルクのアトムエネルゴプロジェクトが担当した。凝縮蒸留プラントの基本設計はフィンランドのリンテクノが担当した。[28] このプラントは年間110万トンのオイルシェールを処理でき、年間10万トンのシェールオイル、3000万立方メートル（11億立方フィート）のオイルシェールガス、150GWhの蒸気を生産している。[29]
サウジアラビア国際シェールオイル投資公社は、ガロテル（UTT-3000）プロセスを利用して、ヨルダンに日量3万バレル（4,800 m 3 /日）のシェールオイル工場を建設する計画を立てていた。 [30] [31] ウズベクネフテガスはウズベキスタンに8つのUTT-3000工場を建設する計画を立てていた。[32] [33] しかし、2015年12月にウズベクネフテガスはプロジェクトの延期を発表した。[34]
参照
参考文献
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乾燥したオイルシェールは、最高 135 °C の温度で乾燥機から出され、次に固体熱媒体である高温灰 (750 – 800 °C) と 1.8/1 の比率で混合されます。灰は、別の炉で使用済み残渣を燃焼させることで得られます。オイルシェールと熱媒体の混合物は、水平回転レトルトに供給されます。
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