petrol şeyli organik açıdan zengin tortul kayaçlar kerojen (çözünmeyen organik madde) içeren tortul kayaçlar. Yoğun ısıya maruz kaldığında, bu şeyller petrol verir. Yağlı şeyllerin rengi kahverengiden siyaha değişir. Yanıcıdırlar ve isli bir alevle yanarlar. Bazı yağlı şeyller, içinde gerçek şeyllerdir. kil mineralleri baskındır. diğerleri aslında kireçtaşları ve dolomiden oluşmuş dağlar. Petrol şeyllerindeki orijinal organik malzemenin çoğu tanınmaz haldedir, ancak plankton, algler ve taze tortuda yaşayan mikroorganizmalardan türetildiğine inanılmaktadır. Önceki yüzyıllarda, petrol şeyllerinden az miktarda petrol başarıyla geri kazanıldı. Geçtiğimiz yüzyıl boyunca, şeylden şile değişen kaya türleri ile petrol şeylleri çıkarıldı. marn ve diğer karbonat kayalar. Şeyllerden petrol çıkarmak için çeşitli pilot tesisler inşa edildi, ancak ticari sonuçlar şu ana kadar mütevazı oldu.
İçerik
Yağlı Şeyl Sınıflandırması
Sınıflandırma genellikle mineral içeriklerine ve çökelme tarihlerine göre sınıflandırılır. Tortul kayaçların çökelme tarihi, kayanın içinde geliştiği ortam türüdür. Petrol şeylinin çökelme tarihi, biriken organizmaları ve çökeltileri ve bunların nasıl mevduat basınç ve ısı ile etkileşime girer.
Van Krevelen Şeması
Van Krevelen Diyagramı, petrol şeyllerini çökelme tarihlerine göre sınıflandırmanın bir yöntemidir. Diyagram petrol şistlerini çökeldikleri yere göre ayırır: göllerde (göl), okyanusta (deniz) veya karada (karada).
Çoğunlukla tatlı su, tuzlu su veya acı suda yaşayan alglerden oluşan gölsel ortamlardan petrol şeylleri. Lamosite ve torbanite, gölsel ortamlarla ilişkili yağlı şeyl türleridir. Lamosite yatakları, dünyadaki en büyük petrol şist oluşumlarından bazılarını oluşturur. Torbanite yatakları esas olarak İskoçya, Avustralya, Kanada ve Güney Afrika'da bulunur.
Çoğunlukla alg ve plankton birikintilerinden oluşan deniz ortamlarından petrol şeylleri. Kukersit, tazmanit ve marinit, denizdeki şeyl türleridir. Kukersit, Estonya ve Rusya'daki Baltık Oil Shale Havzasında bulunur. Tazmanit, adını keşfedildiği bölge olan Avustralya'nın Tazmanya adasından almıştır. Tüm petrol şeyllerinin en bol bulunanı olan marinit, bir zamanlar geniş, sığ denizlerin bulunduğu ortamlarda bulunur. Denizit bol olmasına rağmen, genellikle ince bir tabakadır ve çıkarılması ekonomik olarak pratik değildir. Dünyadaki en büyük deniz yatakları Amerika Birleşik Devletleri'nde, Indiana ve Ohio eyaletlerinden Kentucky ve Tennessee'ye kadar uzanıyor.
Sığ bataklıklarda ve düşük miktarda oksijen içeren bataklıklarda oluşan karasal ortamlardan petrol şeylleri. Tortular çoğunlukla dayanıklı bitkilerin mumsu veya mantarımsı gövdeleriydi. Kanal şist, aynı zamanda cannel olarak da adlandırılır kömür veya "mum kömürü", muhtemelen en bilinen karasal yağlı şeyl türüdür. Kanal kömürü, 19. yüzyılda öncelikle sokak lambaları ve diğer aydınlatma için yakıt olarak kullanıldı.
Petrol Şeyllerini Mineral İçeriğine Göre Sınıflandırma
Mineral içeriklerine göre üç ana tipte sınıflandırılırlar: karbonatça zengin şeyl, silisli şeyl ve kannel şeyli.
Karbonat bakımından zengin şeyl yatakları yüksek miktarda karbonat içerir mineraller. Karbonat mineralleri, karbonat iyonunun (benzersiz bir karbon ve oksijen bileşiği) çeşitli formlarından yapılır. Kalsitörneğin, karbonatça zengin şeyllerde yaygın olarak bulunan bir karbonat mineralidir. Kalsit, birçok deniz organizmasının birincil bileşenidir. Kalsit, istiridye, deniz yıldızı ve kum dolarlarının kabuklarını ve sert dış yüzeylerini oluşturmaya yardımcı olur. Plankton, kırmızı algler ve süngerler de önemli kalsit kaynaklarıdır.
Silisli şeyl mineral silika veya silikon dioksit açısından zengindir. Algler, süngerler gibi organizmalardan ve radyolarya adı verilen mikroorganizmalardan oluşan silisli şeyl. Algler silikadan yapılmış bir hücre duvarına sahipken, süngerler ve radyolarların silikadan yapılmış iskeletleri veya spikülleri vardır. Silisli yağlı şeyl bazen karbonat açısından zengin şeyl kadar sert değildir ve daha kolay çıkarılabilir.
Kanal şeylinin karasal kökenleri vardır ve genellikle kömür olarak sınıflandırılır. Odunsu bitkilerden reçine, sporlar ve mantarsı materyallerin kalıntılarından oluşur. İnertinit ve vitrinit minerallerini içerebilir. Cannel şeyli hidrojen açısından zengindir ve kolayca yanar.
Yağlı Şist Bileşimi
Petrol şeylinin bileşimi, çökelme mekanizmasına ve ortama göre değişebilir. Orijinal organik maddenin bileşimi, gömülü kerojenin kimyasal bileşimini etkileyebilir.
Kalite Faktörleri
Petrol şeylinin kalitesi, üretime uygunluğunun belirlenmesinde önemlidir. Kalitenin önemli belirleyicilerinden bazıları şunlardır:
- Zenginlik/Sınıf (litre/ton l/t))
- Organik madde içeriği (ağırlık yüzdesi olarak)
- hidrojen içeriği,
- Nem içeriği ve
- Aşağıdakiler dahil olmak üzere kirletici konsantrasyonları:
- nitrojen ve
- Kükürt ve metaller.
Zenginlik/Derece
Herhangi bir petrol şist yatağının ticari olarak arzu edilirliği, şeylin zenginliğine bağlıdır. Ticari açıdan cazip petrol şistleri 100 l/t veya daha fazlasını içerir. 300 l/t (4) içeren bazı şist yatakları vardır. Zenginlik aslında işlemedeki verimlilik nedeniyle Fischer Assay tarafından belirlenenden daha yüksek verimle sonuçlanabilir. Oilshales, cevherdeki organik karbon yüzdesi ile belirlenen zenginlik veya tenör açısından önemli ölçüde farklılık gösterir. Verim, yağlı şeylden çıkarılabilen şeyl yağı hacminin bir ifadesidir. Petrol şeylinin zenginliği, geleneksel yöntem olan ancak şeylden üretilebilecek toplam potansiyel petrol hacmini sağlayamayan Fischer Tahlili gibi metodolojilerle değerlendirilebilir. Rock-Evaluation olarak bilinen daha yeni bir yöntem, gerçek potansiyel verimi daha iyi ölçebilir (5).
kurtarılabilirlik
Petrol şeylinin hacmi genellikle yerinde petrol şeyli olarak ifade edilir. Bu, kaynağın kalitesini dikkate alarak cevherde bulunan petrol şeylinin toplam hacminin bir tahminidir. Bazı yataklar, cevherden fiilen çıkarılabilecek şeyl hacmini belirlemek için ek faktörleri dikkate alan geri kazanılabilir kaynak tahminlerine de sahiptir. Dünyadaki bireysel mevduatların değerlendirilme veya karakterize edilme derecelerinde farklılıklar vardır; bu nedenle, şeyl yağının hacmi tam olarak bilinmemektedir.
Yağlı Şeyl Oluşumu
Petrol şeyli, birkaç farklı kökene sahip olabilen organik malzemeden oluşur. Genellikle organik materyalin kökenine göre üç ana kategoriye ayrılır: karasal, gölsel ve denizel (2).
- Karasal yağlı şeyl, kömür üreten malzemeye benzer şekilde, bir zamanlar karada yaşayan organik madde, bitki ve hayvan maddesinden oluşur.
- Göl yağlı şeyl, tatlı veya acı su yosun kalıntılarından iner.
- Deniz petrol şist yatakları, tuzlu su algleri, akritarklar ve dinoflagellatların sonucudur.
Petrol şeylinin kaynağı, kalitesini ve/veya yatak içinde bulunan diğer mineralleri etkileyebilir.
dağıtım
Yağlı şist birikintileri, yüzeyin altında değişen derinliklerde bulunabilir. Petrol şeyli, dünya çapında 100 ülkede yaklaşık 27 büyük yatakta bulunur (3). Genellikle 900 metreden daha az sığ derinliklerde bulunurken, geleneksel petrol oluşturmak için daha derin, daha sıcak jeolojik bölgeler gerekir. Bazı birikintiler nispeten ince şeyl yataklarında yüzeye yakındır. Çok kalın yataklarda (kalınlığı 300 metre veya daha fazla) yüzeyin altında (300 metreden daha büyük) başka birikintiler bulunabilir.
Özellikler ve Özellikler
Thye farklı ana kaya türlerinde bulunur, ancak çoğu yatak ya karbonat ya da silika bazlıdır. Şeyl gövdesini oluşturan kaya türü, madencilik ve ısıtma yaklaşımlarını, nem içeriğini ve işleme sırasında salınan hava ve karbon emisyonlarını etkiler. Silika ve kil bazlı petrol şeylleri daha yüksek nem içeriğine sahip olma eğilimindedir. Karbonat kaya, madencilik, kırma ve işleme sırasında ufalanarak ince taneler adı verilen küçük parçacıklar oluşturabilir. Para cezaları, parça şistten farklı imbik yaklaşımları gerektirir. Para cezaları ayrıca çıkarılması zor olan parçacıklarla şist petrolünü kirletebilir. Karbonat kayası ayrıca, yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında, karbondioksit emisyonlarının oluşmasına ve salınmasına neden olarak ayrışır.
Dünya Petrol Şeyli Kaynakları
Dünya petrol şeyl kaynakları değişen derecelerde karakterize edilir. En büyük kaynak olan Amerika Birleşik Devletleri yatakları, dünyanın petrol şist kaynaklarının yaklaşık yüzde 75'ini içerir ve bu kaynakların kalitesi ve kapsamı hakkında çok şey bilinmektedir. Bununla birlikte, dünya çapında, kaynağın kalitesi ve kapsamı hakkında çok az şey bilinen birçok yatak vardır.
Yağlı Şist Kullanımları
İnsanlar binlerce yıldır şist kullanıyor. Eski Mezopotamyalılar, yolları döşemek ve gemileri kalafatlamak için şeyl yağı kullandılar. Eski Moğollar, savaşlar sırasında oklarının uçlarını şeyl yağına batırır ve düşmanlarına alevli oklar gönderirdi. Orta Doğu'da yapışkan şeyl yağı, dekoratif mozaiklerin bile bir bileşeniydi.
Modern şeyl endüstrisi 19. yüzyılda başladı. Bu endüstri, petrolü çıkarmak için şeyli ısıtmak için endüstriyel işlemler kullandı. Şeyl yağı, parafin mumu da dahil olmak üzere çeşitli ürünler için kullanıldı.
Avrupa ülkeleri ve daha sonra Amerika Birleşik Devletleri, şist ve şist petrolünü çıkarmaya ve bunları yakıt kaynağı olarak yakmaya başladı. İlk ABD kaya gazı madenciliği tesisleri, Pennsylvania, Ohio, Batı Virginia ve Kentucky eyaletlerindeki Ohio Nehri Vadisi'nde kuruldu.
Kaya petrolünün çıkarılması ve işlenmesi pahalı ve zor bir süreçtir. Kömür, petrolve doğal gazın çıkarılması daha ucuzdur. Avustralya, Brezilya, İsviçre, İsveç, İspanya ve Güney Afrika şist madenciliğine 19. ve 20. yüzyıllarda başladılar, ancak hepsi 1960'larda üretimi durdurdu. ABD, 1980'lerin başında üretimi durdurdu.
Estonya, Çin ve Brezilya da dahil olmak üzere birçok ülke, yakıt olarak şist petrolüne güvenmeye devam ediyor. Elektrik üretmek için yakılır, kimya endüstrilerinde bir bileşendir ve yan ürünleri çimento üretiminde kullanılır.
Referanslar
- Bonewitz, R. (2012). Kayalar ve mineraller. 2. baskı Londra: DK Yayıncılık.
- Knaus, E., Killen, J., Biglarbigi, K., & Crawford, P. (2010). Petrol şist kaynaklarına genel bir bakış. ACS sempozyumu serisinde (Cilt 1032, s. 3-20). Oxford Üniversitesi Yayınları.
- Toplum, N. (2019). yağlı şist. [çevrimiçi] National Geographic Topluluğu. Şu adreste mevcuttur: https://www.ulusal coğrafi.org/encyclopedia/oil-shale/ [9 Mayıs 2019'da erişildi].
