Monday, April 25, 2011

Нүүрс коксжилт

Нүүрсийг коксжуулах
Нүүрсийг коксжуулах гэдэг нь аливаа  нүүрсийг агааргүй орчинд 900-10000Стемпературт дулааны задралд оруулах боловсруулалтыг хэлнэ.
Нүүрсийг үндсэнд нь бөсдөг ба үл бөсдөг гэж 2 хувааж болно. Бөсөх гэдэг нь 5500С хүртэлх температурт халуун задралд орох үедээ хөөх чадварыг хэлдэг. Бөсөх чулуун нүүрс нь коксжуулах процессын үндсэн түүхий эд болдог.
Нүүрсийг коксжуулах хар төмөрлөгийн үйлдвэрлэлд хэрэглэх сонгодог арга тодорхой хэмжээгээр хэрэглэгдсээр байна.
Кокс нь химийн үйлдвэрийн чухал түүхий эд болж байна. Коксыг Домен зууханд ган хайлуулахад хэрэгдэхээс гадна өнгөт төмөрлөгийн үйлдвэрт /зэс, цайр, цагаан тугалга/ хайлуулахад бас хэрэглэж байна.

Цахилгаан дулаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд хэрэглэж байна. Нүүрснээс 300 гаруй нэр төрлийн бүтээгдхүүн үйлдвэрлэж байна.
Бага нуурын брикетийн дэгдэмхий бодисын хэмжээ /нүүрсний хуурай цулаар, %/
Халууны боловсруулалт, найрлага, %
Халаалтгүй
1500 – С-д 1 цаг
6000С-ийн халаалт
Хагас кокс – 85, давирхай - 15
28.5
27.8
14.9
Хагас кокс – 82, давирхай - 18
19.3
29.3
14.2
Хагас кокс – 80, давирхай - 20
32.2
31.3
12.5
Хагас кокс – 78, давирхай - 22
35.7
32.7
13.7
Хагас кокс – 80, давирхай - 20



Модиф - 4
34.1
26.6
9.1

 Бага нуурын брикетийн халуун тэсвэрлэх чадвар
Брикетийн үзүүлэлт
Муфелын зууханд 9000С шатаасан үзүүлэлт
Найрлага
Халууны боловсруулалт
Хагас кокс – 82
Давирхай -18
Халаалтгүй
Дөл нь тортогтой, хутгахад бутардаг, бат бөх биш, халуунд тэсвэргүй
Хагас кокс – 82
Давирхай -18
Модификатор - 4
Халаалтгүй
Дөл нь тортогтой, хутгахад оч гардаг, бутардаггүй, бүрэн үнс болтлоо дүрсээ хадгалдаг. Утаатай гэвч бат бэх, халуунд тэсвэртэй.
Хагас кокс – 52
Давирхай -15
Модификатор - 4
1500С – д 2 цаг халаасан
Бага зэргийн утаатай цэнхэр дөл гарган шатдаг, бүрэн үнс болтлоо дүрсээ хадгалдаг, халуунд тэсвэртэй.
Хагас кокс – 82
Давирхай -18
Модификатор - 4
5500С-д халаасан
Тортоггүй, цэнхэр дөл гарган шатдаг, шатахдаа дүрсээ бүрэн хадгалдаг, хутгахад бутардаггүй, халуунд тэсвэртэй, сайн чанарын утаагүй түлш.
Хагас кокс – 82
Давирхай -18
Модификатор - 4
8500С-д халаасан
Тогтоггүй, цагаан цэнхэр дөл гарган шатдаг , үнс болтлоо дүрсээ хадгалдаг , хутгахад бутардаггүй, халуунд тэсвэртэй, сайн чанарын утаагүй түлш

Нүүрсний төрлүүд:

  • Хүрэн нүүрс (Lignite мөн Brown coal) нь бага хувирсан нүүрс бөгөөд ихэвчлэн дулааны цахилгаан станцaд түлш болгон хэрэглэдэг.
  • Чулуун нүүрс (Sub-bituminous coal болон Bituminous coal) - нүүрсний хувирлын дунд шатны бүтээгдэхүүн. Дулааны цахилгаан станцд түлш болгон хэрэглэхээс гадна зарим онцгой төрөл-коксжих нүүрсийг коксжуулан гангийн үйлдвэрт хэрэглэнэ.
  • Хагас антрацит болон антрацит (Anthracite) - хамгийн их хувирсан нүүрс. Голчлон утаагүй түлш болгон хэрэглэнэ.

Нүүрсний хэрэглээнд

Түлшинд хэрэглэх:

Нүүрсийг дулааны цахилгаан станцад шатааж, цахилгаан, дулаан гаргаж авахад хэрэглэх ба дэлхийн нүүрсний жилийн хэрэглээ ойролцоогоор 5.3 тэрбум тонн. Нийт нүүрсний 75% нь цахилгаан гаргаж авахад зориулагдаж байгаа ба хамгийн том хэрэглэгч БНХАУ, Энэтхэг 2 улс бөгөөд одоогийн байдлаар нэг жилд 1.7 тэрбум тонн нүүрс хэрэглэж байна. Уг бүс нутгийн нүүрсний хэрэглээ урьдчилсан тооцоогоор 2025 онд 2.7 тэрбумд хүрнэ гэж таамаглаж байна [4]. Одоогийн байдлаар нүүрсний хэрэглээ 3 жил тутамд ойролцоогооор 25% нэмэгдэж байгаа нь бусад төрлийн эрчим хүчний түүхий эдүүдтэй харьцуулахад хамгийн их хурдацтайгаар хэрэглээ нь нэмэгдэх байгаа түүхий эд болж байна.
Дэлхий дээр үйлдвэрлэж буй нийт эрчим хүчний 40%-ийг нүүрснээс гарган авч байгаа [5] ба АНУ-д энэ хэмжээ 49% байна[6].

Коксжуулах:

Кокс нь бага үнсжилт, хүхрийн агуулгатай коксжих нүүрсийг агааргүй орчинд 1,000 oС дээш хэмд халаан гаргаж авсан саарал өнгөтэй, нүх сүвэрхэг бүтээгдэхүүн юм. Дулаан ялгаруулах чадвар өндөр, 29.6Мж/кг. Коксыг төмрийн хүдэр хайлуулахад түлш, мөн ангижруулагч болгон хэрэглэнэ. Нүүрсийг коксжуулах явцад коксоос гадна нүүрсний давирхай (coal tar), хөнгөн тос, хий ялгарна.

 Хийжүүлэх:

Газрын тос, хийн үнийн өсөлтөөс хамааран сүүлийн жилүүдэд нүүрснээс шатдаг хий болон шингэн бүтээгдэхүүн (газрын тостой адил бүтээгдэхүүн) гарган авах технологийг эрчтэй хөгжүүлж байна.
Нүүрсийг хийжүүлнэ гэдэг нь нүүрсийг өндөр даралт, температурын нөлөөн дор задлан, хийн бүтээгдэхүүн гаргаж авахыг хэлнэ. ӨАБНУ нүүрсийг хийжүүлэх технологийг өргөнөөр хэрэглэж байгаа (ганц) орон юм.

Шингэрүүлэх:

Нүүрсийг шууд болон шууд бус аргаар шингэрүүлэн бензин, дизелийн түлш гарган авахад зориулсан хэд хэдэн технологи боловсрогдож, бэлэн болсон байна.
Шууд бус аргаар шингэрүүлэх, Фишер Тропш технологи дэлхийн II дайны үед Германд боловсрогдсон бөгөөд одоо ӨАБНУ-ын Сасол компани хэрэглэж байна. Уг технологи нь эхлээд нүүрсийг хийжүүлээд (тодорхой хэмжээний СО ба Н2-ийг нэмж), дараа нь уг хийгээ конденсацлан хөнгөн нүүрсустөрөгч гарган авах арга юм. Эцэст нь нүүрсустөрөгчөө дахин нэрж бензин, дизелийн түлш гарган авна.
Шууд шингэрүүлэх буюу устөрөгчжүүлэн шингэрүүлэх (liquefaction by hydrogenation) "Бергиус" технологийг Германд боловсруулсан[7] ба Дэлхийн I ба II дайны үед ашиглаж байв. Шууд шингэрүүлэх хэд хэдэн өөр технологи боловсрогдсоноос, АНУ-ын Гальф Ойл компанийн боловсруулсан SRC-I and SRC-II (Solvent Refined Coal) технологи[8], 1976 онд Вильбурн Шроедэр (Wilburn C. Schroeder) нэр дээр патентлагдсан NUS корпорацийн технологи зэргийг дурьдах хэрэгтэй юм.
NUS корпорацийн устөрөгчжүүлэн, шууд шингэрүүлэх технологи нь нүүрсийг нунтаглан, хатааж, 1% молибдени катализаторийн тусламжтайгаар өндөр температур, даралтын нөлөөгөөр, бага хэмжээний хий (C3/C4), шингэн (C5-C10) - бензиний фракц, NH3, ба CO2 гаргаж авна [9].
Нүүрснээс шингэн бүтээгдэхүүн гаргаж авах өөр нэг арга нь бага температурт нүүрстөрөгчжүүлэх юм. Нүүрсийг бага температурт (450 and 700 °C) коксжуулахад, давирхай нь жирийн давирхайнаас (800 to 1000 °C-д коксжуулсанаас) илүү их хэмжээний хөнгөн нүүрсустөрөгч агуулдаг байна. Уг давирхайг дахин нэрж бензин, дизелийн түлш гарган авах боломжтой юм.
Эдгээр бүх нүүрсийг шингэрүүлэх технологиудын сул тал нь газрын тосноос бензин, дизель түлш ялгаж авахаас хамаагүй илүү их хэмжээний нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO2) ялгаруулдаг явдал юм. Тиймээс цаашид уг технологийг их хэмжээгээр хэрэглэх тохиолдолд, нүүрсийг шингэрүүлэх явцад ялгарч буй СО2-ийг багасгах, мөн агаар мандалд цацалгүйгээр СО2-ийг азот, эсвэл бусад хийн тусламжтайгаар шингэрүүлэх зэрэг аргаар шийдэх хэрэгтэй гэж үзэж байна.
Нүүрсийг шингэрүүлэх нь нэгэн төрлийн нөөц технологи бөгөөд, газрын тосны нөөц, олборлолт багасан, эрэлт их хэмжээгээр нэмэгдсэн үед хэрэглэх боломжтой юм. Зарим судлаачдийн тооцоогоор, газрын тосны үнэ 35 ам.доллар/баррель орчим (болон түүнээс дээш) байгаа тохиолдолд, АНУ дотоодынхоо нүүрснээс бензин гаргаж авах нь эдийн засгийн хувьд ашигтай гэж гарсан байна[10]. Хэдийгээр 35 ам.доллар/баррель гэдэг урт хугацааны газрын тосны дундаж үнээс өндөр байгаа ч, яг одоогийн байдлаар газрын тосны үнэ үүнээс өндөр байгаа билээ. Одоо хэрэглэгдэж буй нүүрс шингэрүүлэх технологиудын талаархи Вилиамс, Ларсон (Williams and Larson, 2003) нарын тайлангаас үзэхэд, Хятадад нүүрснээс гарган авч буй шингэн бүтээгдэхүүний өөрийн өртөг 25-35 ам.доллар/баррель байна.


Коксхимийн аж үйлдвэрийн өнөөгийн байдал, хэтийн төлөв
Хар төмөрлөгийн ба химийн аж үйлдвэрийн хөгжлийн гол үндэс нь коксхимийн аж үйлдвэр байсаар байна. Эхний үед коксын гол хэрэглэгч хар төмөрлөгийн салбар байсан бол цаашдаа химийн аж үйлдвэрийн коксын хэрэглээ улам нэмэгдэх төлөвтэй байна.
Коксын хий, давирхайг ашиглан олон төрлийн химийн бүтээгдхүүн үйлдвэрлэх болсноор коксын үйлдвэрлэлийн зардал буурч байна. Бензол, нафталийн, пек, чулуун нүүрсний давирхай, фенол, сульфат, хүхрийн хүчлийн зэрэг химийн бүтээгдхүүнүүд үнэ өндөртэй, хэрэгцээ ихтэй байна.
Коксжуулалтын анхны бүтээгдхүүн дотроос коксын хий их хэрэглэгддэг үнэт зүйлийн тоонд ордог байна. Коксын хий нь бусад нийлэг хийнүүдийг бодвол дулаан гаргах чадвар ихтэй, нягтрал багатай байдаг. Коксын хийнээс гаргаж авсан аммиакнаас сульфат аммони ялгагдана . Нүүрсний давирхайнаас нийлэг шингэн түлш гаргаж авна.
Дэлхийн коксхимийн үйлдвэрлэлийн хэмжээ, хөгжлийг тодорхойлдог орнуудын тоонд АНУ, Канад, Япон, Австрали, Энэтхэг, ОХУ, БНХАУ, Европын Холбооны орнууд орно.
Коксхимийн үйлдвэрлэлийн технологийг сайжруулах нийтлэг зорилт нь зуухны хөндийн багтаамжыг томсгох, өндөрлөх, /7метр ба түүнээс дээш / замаар коксын батерейн хүч чадлыг дунджаар жилд 1 сая.тонн кокс  үйлдвэрлэхээр байхыг үр ашигтай гэж үзэхийн хамт байгаль орчныг бохирдуулахгүй байхтай холбогдсон технологийн шинэчлэлүүдийг хийхэд анхаарлаа төвлөрүүлж байна.
Коксын батерей утаагүй ачаалах байгууламжаар тоноглох, коксынг хуурай аргаар унтраах зэрэг нь орчны бохирдлыг багасгахаас гадна дулааны хоёрдахь эх үүсвэрийг ашиглах боломжийг буй болгох, коксын чанарыг дээшлүүлэх нөлөөтэй.
Европын  Холбооны орнуудаас ХБНГУ өөрийн нутаг дээр “Рурколе АГ” нэгдлийн бүрэлдхүүнд байдаг Рурколе, Саарбергверке зэрэг олон тооны коксын заводаас гадна гадаадын орнуудад коксын заводууд барьж ажиллуулдаг байна. Франц улс нягтруулсан шиктийг коксжуулдаг өвөрмөц хийцтэй коксын батерей бүхий заводыг Понта – Муссонд байгуулжээ.
Коксхимийн аж үйлдвэрийн хэтийн төлөв нь  тус салбарын техникийн дэвшил, технологийн шинэчлэлтэй холбоотой байна. Энэ нь нүүрсийг үелэх технологиор коксжуулах шиктыг бэлдэх, коксжуулах процессынг төгөлдөржүүлэх, тасралтгүй коксжуулах арга, хэлбэржүүлсэн кокс үйлдвэрлэх арга, төмөрлөгийн бус хэрэгцээний кокс үйлдвэрлэх аргыг боловсруулж хэрэглэхэд чиглэгдсэн шинэтгэл юм байна.
Технологийн дараах шинэчлэлүүдийн талаар дараагийн хэсгүүдэд бичнэ.
Коксхимийн аж үйлдвэрийн түүхий эдийн нөөц, олборлолт, хэрэглээ, арилжаа
Коксхимийн аж үйлдвэрийн гол түүхий эдийг коксжих нүүрс гэж үздэг. Гэвч үнэ өндөртэй, нөөц багатай учраас коксжих нүүрсний зэрэгцээгээр  бөсөх чанар муутай чулуун болон хүрэн нүүрсийг коксхимийн үйлдвэрт ашиглах хэмжээ жилээс жилд өсөж байна. Нүүрсний нөөцийг олон янзаар үнэлдэг учраас ямар нэгэн тоо тавихад хүндрэлтэй байдаг. Тэгэхдээ түлшний нөөцийн 90% нүүрс эзэлдэг гэсэн үнэлгээг баримжаалж болох юм. Энэ нь нүүрсний геологийн нөөц 20 трлн.тонн гэсэн үнэлгээ юм.
Коксхимийн үйлдвэрлэл өндөр хөгжсөн ОХУ, Украйн, АНУ, БНХАУ, Австрали, Канад, ХБНГУ, БНАСАУ, Польш, Франц, Энэтхэг, Индонез зэрэг орнуудад коксжих нүүрсний гол нөөц байна.
ОХУ-ын Кузнец, Пегор, Кизелов, Өмнөд-Якутын бассейнд коксжих нүүрсний ихэнх нөөц нь байдаг. Украйн улсын Донецк, Казакстан улсын Карганда зэрэг бассейн коксжих нүүрсний зохих нөөцтэй. Хуучин ЗХУ- ын үед тэдний үйлдвэрлэдэг коксын шиктэд Донбассын нүүрс 47.6%, Кузбассын нүүрс 34.6% - ийн хэмжээгээр хольдог байжээ.
Польш Улсын коксжих нүүрсний нөөцийн 95.5%, Дээд-Силезийн бассейндаа төвлөрдөг.
БНХАУ-ын нүүрсний гол нөөц нь нутгийнхаа хойт ба зүүн хойт мужууддаа тархсан бөгөөд түүнийг Том Хоуахэбасс гэж нэрлэдэг гэж дуулсан. Хятад улсын нүүрсний нөөцийг 1500 млрд.тонн гэсэн ч бий. 8000-10000 млрд.тонн ч гэсэн тоо бий.
БНАСАУ-ын нүүрсний гол нөөц нь Пхеньяны Ковоно-Муичхоны гэсэн хоёр том бассейнд тархсан бөгөөд ихэвчлэн антрацит, чулуун нүүрстэй юм байна. Энэ улсад коксхимийн үйлдвэрлэл  нэлээн хөгжсөн боловч коксжих нүүрсний нөөц хязгаахлагдмал юм.
АНУ-ын нүүрсний нөөцийг 3718 млрд.тонн гэж үнэлдэг бөгөөд Аппалач, Иллионой, Мичиганы бассейнуудад үндсэн нөөц нь байдаг.
Канадын нүүрсний нөөц 1200 млрд.тонн, ХБНГУ-ын Рур, Саар-Лотарийн бассейнд нүүрсний нөөцийн ихэнх  нь байрладаг. Австралийн нүүрсний нөөц 228.7 млрд.тонн, Энэтэг, Индонезийн нөөц тус бүр 100 гаруй мрд.тонн.
Коксжих нүүрс олборлох талаар АНУ тэргүүн байр эзэлдэг. Хуучин ЗХУ дэлхийд дээгүүр ордог байлаа. Энэ улс зөвхөн өөрийн хэрэгцээг хангаад зогсохгүй коксжих нүүрс  экспортлох хэмжээгээрээ тэргүүлдэг юм. Өрнөдийн өндөр хөгжилтэй орнуудаас Австрали, Канад, Франц, Их Британи, ХБНГУ-д коксждог нүүрсийг түлхүү олборлодог.
Дэлхий даяар олборлож  буй нүүрсний 20% орчмыг коксжуулж байгаа бөгөөд нийт олборлодог  нүүрсний 16%-тай тэнцэх хэмжээний коксжих нүүрс дэлхийн зах зээлд худалдаалагдаж байна. /Е.М. Тайц, В.П.Давыдов, А.С.Леонов., “Угли для коксования и эффективности их использования., М. Недра.1977”/. Дэлхий дахинд коксжих нүүрсний нөөц  хязгаарлагдмалаас гадна  ашиглахад  хялбар ордуудын нүүрсийг эрчимтэй олборлож байгаа нөхцөлд бөсөх чадвар доогууртай нүүрсийг ашиглах замаар коксын түүхий эдийн баазыг өргөтгөхийн тулд коксжуулалтын шинэ технологи, коксжуулах нүүрсний холимог бэлдэх шинэ аргыг боловсруулах шаардлага их болж байна. 1 тонн кокс үйлдвэрлэхэд 1.3 тонн нүүрсний холимог буюу 1.8 тонн ердийн нүүрс хэрэглэнэ. Өөрөөр хэлбэл 1 тонн нүүрсний холимогийг бэлдэхэд янз бүрийн маркийн 1.4 тонн ердийн нүүрс хэрэглэдэг.
 Коксхимийн үйлдвэрийн 1 тонн нүүрсний холимгоос дунджаар 330 м3 коксын хий гаргаж авна. Коксын хийн найрлаганд устөрөгч, метан, этан , нүүрстөрөгчийн исэл, хүхэрлэг устөрөгч, азотын давхар исэл, бензолын уур, давирхай зэрэг элементүүд байдаг. Коксжих нүүрс экспортлогч орны тоонд АНУ, Австрали, ОХУ, ӨАБНУ, Канад зэрэг улс, импортлогч орны дотор Япон, Франц, Итали, ХБНГУ, Дани зэрэг орон орж байна.
Дэлхийн коксжих нүүрсний үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд өмнөд ба зүүн Азийн бүс нутаг чухал байр эзэлдэг нь Таван толгойн коксжих нүүрсний зах зээл байж болох үндэстэй юм.
Энэ бүс нутгийн коксжих нүүрсний олборлолт хэрэглээний өсөлтийн хэтийн төлөвийн үнэлгээг тухайн бүсийн орнуудын нүүрсний аж үйлдвэрийн хөгжлийн ерөнхий байдал өвөрмөц онцлог, төлөвлөлт, таамаглал, төмөрлөгийн үйлдвэрийн өсөлт, коксжих нүүрсний хэрэглээнд гарч буй өөрчлөлт, коксжих нүүрсний зах зээлийн байдал, банкны болон олон улсын байгууллагуудын таамаглалыг ашиглан хийсэн  ВНИИ Зарубежгеолог байгууллагын судалгааг үндэслэн үзвэл Өмнөд ба Зүүн-өмнөд Азийн 2005 оны коксжих нүүрсний олборлолтыэ хэмжээш дараах байдлаар тодорхойлжээ.
сая.тонн
Улсын нэр
1985 он
2000 он
2005 он
2010 он
БНХАУ
66.8
100.0
115
120
БНАСАУ
4.0
4.6
5.0
5.1
БНСВУ
-
-
-
-
Япон
4.0
-
-
-
Энэтхэг
30.0
50.0
56.0
65
Индонез
0.4
0.9
1.0
1.1
Филлипин
-
0.4
0.5
0.6
Малайз
-
0.3
0.4
0.5
Монгол
-
15.0
20.0
20

Үйлдвэрлэл хэрэглээний үнэлгээнээс үзэхэд 2010 оны түвшинд энэ бүс нутагт коксжих нүүрсний үйлдвэрлэл хэрэглээний ихэнхи хувь Хятад Улсад ногдохоор байна.
2010 он хүртэлх коксжих нүүрсний хэрэглээний төлөв, сая.тонн
Улсын нэр
1985 он
2000 он
2005 он
2010он
БНХАУ
63.5
93.0
107.0
111.0
БНАСАУ
6.0
7.5
8.2
8.8
БНСВУ
-
0.15
0.2
0.3
Япон
72.9
62.4-74.9
60-70
60-65
Энэтхэг
31.8
60
67
76
Өмнөд Солонгос
8.1
12.9
14.7
16.5
Индонези
0.2
0.6
0.6
0.7
Филиппин
-
-
-
-
Тайвань
2.8
5.4
5.8
6.0
Малайз
-
0.3
0.4
0.4

Коксжих нүүрсний хоёрдогч томоохон үйлдвэрлэгч нь Энэтхэг Улс байхаар харагдаж байна. Гэвч коксжих нүүрснийхээ хэрэгцээг хангахын тулд Энэтхэг Улс жилд 11 сая.тонн нүүрс гаднаас импортлох шаардлагатай болох юм. Таван толгойн коксжих нүүрсний ордыг эзэмших  нөхцөлд Монгол улс энэ бүс нутагт коксжих нүүрс үйлдвэрлэлтээрээ гуравдахь орон болох боломжтой байна. Япон коксжих нүүрснийхээ хэрэгцээг бүхэлд нь импортоор хангах бодлого баримтлах төлөвтэй байгаа бөгөөд жилийн хэрэгцээ нь 6-65 сая.тонн хавьцаа байна.
Коксжих нүүрсний томоохон хэрэглэгчийн нэг нь БНАСАУ байх төлөвтэй. Энэ улсын коксжих нүүрсний үйлдвэрлэл 2010 онд 5.1 сая.тонн орчим, хэрэглээ нь 8.8 сая.тонн гэвэл жил бүр 3.0 сая.тонн гаруй коксжих нүүрс импортлох янзтай. БНАСАУ нээлттэй улс болж зах зээлийн замаар хөгжвөл дэлхийн улс орнууд тэдэнд хөрөнгө оруулах явдал эрс өсөж болзошгүй юм.


Нүүрсийг коксжуулах шинэ технологи
Үелэсэн ажиллагаатай зууханд коксжих нүүрсээр кокс  үйлдвэрлэх зардал ихтэй технологийг шинэчлэх арга бол бөсөх чанар султай хямд нүүрсийг тасралтгүй технологоор хэвлэсэн шахмал кокс үйлдвэрлэх явдал гэдгийг судалгаа туршилтаар тогтоосон байна. Хэвэнд оруулж шахсан коксын шинэ технологийг дотор нь 2 ангилж болно. Үүний нэг хэлбэр нь халааж зунгаарсан нүүрсийг хэвлэх буюу брикетлээд дараа нь хэвэнд цутгаж хатаах арга юм. Нөгөө хэлбэр нь нүүрсийг холбогчтой брикетлээд дараа нь дулааны боловсруулалт хийх арга юм.
Таван толгойн коксхимийн үйлдвэрийн тухай
Таван толгойн коксхимийн үйлдвэрийн хүч чадлыг тодорхойлохдоо дараах үзүүлэлтүүдийг үндэс болгожээ. Нүүсний шихт /434, 582, 433,  марктай/  25.5% -ийн дэгэмхий бодистой, 9% үнслэгтэй, 9% чийглэгтэй, 0.8% хүхэрийн агуулгатай байхаар бодсон байна.
            Коксын гарц             77%
            Хийн гарц                 320м3
            Давирхайн гарц       8%
            Бензолын гарц         1%
            Аммиакийн гарц     0.22%
Дэлхийн нүүрсний нөөц
Энэтхэгийн Жакарканд уурхай. Энэтхэгт Дэлхийн нүүрсний нөөцийн 10% ноогдоно.
1996 оны үнэлгээгээр дэлхийн нийт олборлож болох нөөцийг нэг эксаграмм (1 × 1015 кг буюу 1 триллон тн)-аар, түүний хагас нь чулуун нүүрс гэж үнэлсэн байна. Уг хэмжээний нүүрснээс гаргаж авах энергийн хэмжээг нь 290 зеттажоул [23], дэлхийн жилийн хэрэглээг 15 терраватт гэвэл [24], 600 жил хүрэлцэх хэмжээний нөөц юм.
Английн Бритиш Петролеум компанийн 2005 оны эцсээр хийсэн тооцоогоор, дэлхийн нүүрсний нөөц 909,064 сая тн-оор үнэлэгдсэн байна. АНУ, ОХУ, Австрали, БНХАУ, Энэтхэг, ӨАБНУ зэрэг орнууд нүүрсний ихээхэн нөөцтэй юм.
Нүүрсний нийт нөөц, 1999 оны байдлаар (сая тн)[25]
Орон
Нийт
115891
101021
33082
249994
49088
97472
10450
157010
62200
33700
18600
114500
82396
-
2000
84396
42550
1840
37700
82090
23000
-
43000
66000
49520
-
-
49520
16274
15946
1933
34153
31000
-
3000
34000
20300
-
1860
22160

 

Нүүрс экспортлогч орнууд:

Нүүрсний экспорт, орон болон жилээр (сая тн)[26]
Орон
2003
2004
238.1
247.6
43.0
48.0
78.7
74.9
41.0
55.7
16.4
16.3
27.7
28.8
103.4
95.5
57.8
65.9
107.8
131.4
Нийт
713.9
764.0

Хагас коксжсон буюу утаагүй шахмал түлшний үйлдвэр

Монгол улсын хот суурин газрын халаалтын жижиг зуух, гэр хороололын дулаан хангамжийн эх үүсвэрийг ашигладаг нүүрс нь түүхий чулуун ба түүнийг дутуу шатааснаас агаарын бохирдолтын хэмжээ жилээс жилд өсч дэлхийн томоохон хотуудад зөвшөөрөгдсөн хэмжээнээс давж байгаад анхаарлаа хандуулж 1973 оноос уул уурхайн хүрээлэн нүүрсийг гүн боловсруулах шатдаг хий утаагүй түлш хагас коксжсон нүүрс гарган авах асуудлаар олон төрлийн туршилт судалгаанаас хуучнаар Оросын холбоот улс, Герман, Фенлянд зэрэг улсын эрдэм шинжилгээний байгууллага, эрдэмтэдтэй хамтран хийсэн маш олон бүтээл байна.
Эдгээр судалгааны үр дүнг гадаад орны шахмал, утаагүй түлш хийх тэргүүний технологитой уялдуулан зарим туршилт ялангуяа хүрэн нүүрсийг хагас коксжуулах талаар хийсэн судалгаа туршилтын үр дүнд Улаанбаатар хот болон аймаг сумын төв, суурин газруудын гэр хороололынхны хэрэгцээг утаагүй түлшээр хангах үйлдвэрийн төслийг боловсрууллаа.
Оросын Холбоот улс, Хятад, Солонгос, Япон, Герман зэрэг орны тэргүүний техник технологийг судалсаны үндсэнд хүрэн нүүрсийг хагас коксжуулан шахмал түлш хагас кокс үйлдвэрлэх чулуун нүүрсээр коксны үйлдвэр байгуулахн зэрэгцээ шатдаг хий давирхай зэргийг ялган авч эрчим хүчийг бий болгох зэрэг 2 үе шаттайгаар байгуулахад төслийн зорилго оршино. Энэ төсөл нь төлөвлөгдсөн арга хэмжээний дараалсан зорилтыг хэрэгжүүлэхэд хэрэгжүүлэхэд чиглэгдэнэ.
Төслийн ач холбогдол:
- Хот суурин газрын агаарын бохирдолыг 70-85% багасна.
- Хорт утааны хэмжээг багаснаар хот суурингийн хүн амын өвчлөл буурахад нөлөөлнө.
- Хүрэн нүүрсийг утаагүйжүүлснээр нүүрсийг илчлэг чанар 1.4 дахин өснө.
- Дутуу шатсан нүүрсний хог хаягдал эрс багасна.
- Ойн нөөцийг нэмэгдүүлнэ.
- Ажлын байр шинээр бий болгоно.
- Нүүрсийг боловсруулж ахуйн хэрэглээнд шинэ нэр төрлийн бүтээгдэхүүн бий болгоно.
- Нүүрсний хэрэглээ нэмэгдэнэ.
- Экологийн цэвэр орчинг бий болгох боломж нэмэгдэнэ.
- Хэд хэдэн нэр төрлийн бүтээгдэхүүнийг өөрсдийн боловсон хүчин, тоног төхөөрөмжөөр үйлдвэрлэх бололцоо бүрэлдэнэ.
Утаагүй шахмал түлш үйлдвэрлэж буй дэлхийн улсуудын тойм хандлага

Дэлхийн улс орнуудын туршлагаас үзэхэд хүн ам нягт суурьшсан хотуудад утаагүй шахмал түлш хэрэглэх замаар агаарын бохирдлыг багасгах асуудлыг шийдвэрлэж иржээ. Нүүрсийг шатаахад үүсэх утаа тортгийн хэмжээ тухайн нүүрсэнд агуулагдаж байгаа дэгдэмхий бодисын хэмжээнээс шууд хамааралтай. Олон улсын хэмжээнд мөрдөж байгаа үзүүлэлтээр 10% дэгдэмхий бодис агуулсан утаагүй түлшийг утаагүй, 15-25% хүртэл агууламжгай бол утаа багатай түлш гэж үздэг.

Англид: Утаагүй түлш үйлдвэрлэж байгаа гол арга нь 1930-1940 онд Германд боловсрогдсон бөгөөд нүүрсийг 400-600°с-д халааж, түүнээс гарах хагас коксыг шахмал түлш болгож хэрэглэж байна.
Германд: Айл өрхөд зориулж жилд 1.5 сая.тонн шахмал түлш үйлдвэрлэж байна. Нүүрсийг 500-600°с-д /халуун боловсруулалт/-д оруулж хагас коксжуулах 7-8 төрлийн зуух ашиглаж байна. Эдгээрээс 30-40 тонн нүүрс хоногт боловсруулах хүч чадалтай Крупп-Лургийн зуух, 60-80 тонн хүч чадалтай KSG-маркийн зуухнууд харьцангуй сайн зуухнууд юм.
Японд: Мөн ижил пиролизийн аргаар шахмал түлш үйлдвэрлэдэг.
Францад: Байгалийн дэгдэмхий багатай /10% иас илүүгүй/ антрацит, тощий маягийн нүүрсийг халууны боловсруулалтанд оруулалгүйгээр шахаж, жилд 1.5 сая тонн утаагүй шахмал түлш үйлдвэрлэдэг.
Хятадад: Францынхтай ижил аргаар шахмал түлш үйлдвэрлэж хэрэглэгчдийнхээ хэрэгцээний 25%-ийг хангадаг. Томоохон хотуудад энэ үзүүлэлт 50 гаруй хувьд хүрдэг.
Эдгээр улсуудад байгалийн нүүрсийг боловсруулахад гардаг нэмэгдэл зардлыг эрүүл мэндийг хамгаалах болон байгаль хамгаалах салбараар санхүүжүүлдэг.
Төсөлд хүн амын төвлөрөлөөр улсын хэмжээнд нэгдүгээрт ордгийн хувьд эхний ээлжинд Улаанбаатар хотыг авч үзэж байна. Улаанбаатар хотыг нүүрсээр хангаж байгаа Багануур, Шарын гол, Налайх, Шивээ-Овоо зэрэг орд газруудын нүүрсний чанарын үзүүлэлтээс харахад дэгдэмхий бодисын хэмжээ 35-45% байгаа нь шатаахад утаа тортог их хэмжээгээр үүсгэхийг харуулж байна. Эдгээр нүүрсэн дотроос Улаанбаатар хотод харьцангуй ойр оршдог, зам тээврийн асуудал шийдэгдсэн, ихээхэн нөөцтэй, илүүтэй судлагдаж, туршилтанд орсонтой холбогдуулж Багануурын нүүрсийг шахмал түлшний түүхий эд болгон сонгон авч байна. Багануурын нүүрс гумусын гарлын Б-2 маркийн нүүрсэнд хамааралтай дундаж үнсжилт 12-17%, зарим өндөр эрдэсжсэн төрөл 40% хүртэл үнсжэлтэй. Дэгдэмхий бодисын хувьд 33.9-59.3%, дундажаар 42-44% байдаг.
Шахмал түлшний талаархи судалгаа, туршилтын дун. Утааны найрлага дахь дэгдэмхий бодисын хэмжээ
Налайхын шахмал түлшний үйлдвэрийн бүтээгдэхүүнийг Байгаль орчны шинжилгээний төв лабораторид шилжүүлэхэд дараах дүн гарав.
Утааны найрлага
Химийн элемент
Ердийн нүүрсийг энгийн зууханд түлэхэд
Шахмал түлшийг
зориулалтын зууханд түлэхэд
Өөрчлөлт
1
Хүхрийн исэл
S02 ррm
80
21
2.8 дахин
2
Азотын исэл
NOx ppm
50
36
72%
3
Хүчилтөрөгч
O%
20.1
20.3
-
4
Угаарын хий
CO,ppm
1464
904
62%
Шинжилгээний дүнгээс харахад шахмал түлшин дахь хүхрийн исэл 2.6 дахин, азотын исэл 72% угаарын хий 62%-иар тус тус буурсан байна.
Үнсний хаягдал: Хоёр төрлийн шахмал түлшийг Уул уурхайн хүрээлэнгийн лабораторид шинжлүүлэв.


Нэр
Үнслэг
Өсөлт
Огноо


Аа
Ас
Ар


1
Налайхын нүүрс


15


2
Налайхын нүүрсээр хийсэн шахмал нүүрс /ердийн аргаар/
32.7
35.2
31.4
209.3%
1996.09.04
3
Багануурын нүүрс


18


4
Багануурын нүүрсээр хийсэн шахмал түлш /халуун аргаар/
27.3
28.0
26.9
149.4%
1999.03.09
Налайхын нүүрсийг шууд шахаж шахмал түлш хийхэд илчлэг нь ойролцоо, харин Багануурын нүүрсийг хагас коксжуулсаны дараа шахмал түлш хийхэд илчлэг нь 42.2% өсчээ.
Нүүрсэн дэх хүхрийн хэмжээ харьцангуй бага 0.7-0.8% юм. Илчлэг 3400-3500 ккал/кг. 1982 онд Улаанбаатарын ТЭЦ-3 дээр ЗХУ-ын ЭНИН-ий техник, арга зүйн тусламжаар туршилтын стенд суурилуулж Багануурын нүүрсийг 500-660°-т задалсан. Ингэхэд 12% давирхай, 19% хий, 65% кокс гарган туршсан билээ.
Багануурын нүүрсний техникийн шинжилгээний дүн:
Туршилтын дундаж үзүүлэлт
:



Ердийн нүүрс
Пиролизийн нүүрс
1
чийглэг
W0,%
6.75
-
2
Үнслэг
AC, %
12.39
22.75
3
Дэгдэмхий хий
Vr,%
45.37
20.12
4
Ерөнхий хүхэр
SCoб, %
0.42
-
5
Илчлэг Ккал/кг

6834
7688
6

Qpб
3993
5781
7

Qph
3578
5577
Нүүрс болон хагас коксжсон элементийн шинжилгээ
8
сr
67.5
78.78
9
Нr
5.12
3.31
10
/Q+N+S/
27.39
17.66







Нүүрсийг хагас коксжуулахгүй өдрийн аргаар шахахад дэгдэмхий бодисын агууламж багатай Сайхан-Овооны нүүрсийг ашиглаж болно. Сайхан-Овоогийн нүүрс Ж ангилалд ордог. 21.7% үнслэгтэй, 10-46% дэгдэмхий бодистой, 0.6% хүхэртэй, 5000-6000 ккал/кг илчлэгтэй. Энэ төсөлдөө холбогдуулж Сайхан-Овоогийн нүүрсний уурхайн хүчин чадлыг нэмэгдүүлэх нүүрсийг 450-600° пиролизын аргаар газар дээр нь боловсруулах, хэрэгцээт газар нь кокс эскпортлох, хагас коксжсон нүүрсийг хот суурин газрын хэрэгцээнд нийлүүлэх, шатдаг хий үйлдвэрлэх уур усны энерги ашиглах эрчим хүч үйлдвэрлэх, бордоо, эм, эрүүл ахуйн бүтээгдэхүүний үйлдвэр байгуулах зэрэг бололцоо байгаа юм.
Нүүрсийг баяжуулах флотацийн арга гэж бий. Энэ аргыг коксжуулах зориулалттай нунтаг нүүрсийг (0.1-3.0 мм) баяжуулахад ихэвчлэн хэрэглэдэг. Гол зарчим нь нүүрс чулуулгийн гадаргуугийн физик-химийн шинж чанарын ялгаан дээр үндэслэн тэдгээрийн нягтралын зөрүүг ашиглан химийн реагентуудын тусламжтайгаар нүүрсээ цэвэршүүлж авна. Флотацийн аргыг төгөлдөржүүлэх судалгаа хоёр чиглэлээр явагдаж байгаагийн нэг нь тоног төхөөрөмжийн хийц, чанарыг сайжруулах, нөгөө нь хоргүй, цуглуулах чадвар сайтай реагентыг сонгож хэрэглэхэд чиглэгдэж байна.
Баяжуулсан нүүрс нь үнслэг багатай, илчлэг өндөртэй тул ихэвчлэн гангийн үйлдвэрүүдэд хэрэглэгддэг. Манай орны экспортонд гаргаж буй нүүрс нь харьцангуй чанар өндөртэйд тооцогдох тул Хятадын гангийн үйлдвэрүүд авч хэрэглэдэг.
Нүүрсний томоохон үйлдвэрлэгч болох Хятад, АНУ, Австрали, Энэтхэг  зэрэг  улсуудад  өндөр хүчин чадалтай  нүүрс баяжуулах үйлдвэрүүд шинээр ашиглалтанд орохын зэрэгцээ хуучин баяжуулах үйлдвэрүүдийн техник технологийг боловсронгуй болгож байна.

Монгол улсад 1922 оноос нүүрсийг улсын бодлого, чиглэлтэйгээр технологийн дагуу олборлож эхэлсэн гэж үздэг. 1940-өөд оноос эхлэн нүүрс олборлолтын хэмжээ эрс нэмэгдэж олон арван уурхай шинээр ашиглалтанд оржээ. 1960 оноос хойшхи хугацаанд нүүрсний салбарт шинжлэх ухаан техникийн ололт, өндөр бүтээмжтэй техник төхөөрөмж, тэргүүний технологийг дэс дараатай нэвтрүүлж эхэлсний үр дүнд Шарынгол, Багануур, Шивээ-Овоогийн нүүрсний уурхайнууд байгуулагдаж Монголын нүүрсний салбар эрс өөрчлөгдсөн юм.

Өнөөдөр манай улсад нүүрсийг эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн үндсэн түүхий эдийн хэлбэрээр ашигладаг. Улсын хэмжээний цахилгаан дулаан үйлдвэрлэлийн 90 гаруй хувийг зөвхөн нүүрс ашиглан үйлдвэрлэдэг.
Нүүрсний салбарын хөрс хуулалт, нүүрс олборлолтын байдал
Үзүүлэлтүүд
х/н
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Хөрс хуулалт
мян.м3
15960.5
15244.3

16610.6

19048.1

21282.4

19932.6
22289.6
24027.5
33614.0

42559.0
Нүүрс олборлолт
мян.тн
5067.3
5362.7

5423.4

5861.9

6999.3

7765.3
7863.9
8523.7
9409.2

13232.1
Багануур
мян.тн
3066.0
3140.5
3049.3
3045.7
2711.0
2811.4
2804.4
2794.3
3000.4
3005.8
Шивээ-овоо
мян.тн
603.3
793.2

899.0

941.3

1308.7

1200.3
1306.7
1415.0
1450.6

1403.2
Шарынгол
мян.тн
709.0
676.8
693.6
664.9
678.8
710.0
505.0
545.7
548.3
420.6
Экспорт
мян.тн



429.4
1774.5
2253.9
2450.6
3245.3
3965.1
7550.5

http://www.mmre.energy.mn/images/editor/images/1_15.jpg
http://www.mmre.energy.mn/images/editor/images/1_16.jpg
Нүүрсний салбар нь төрийн өмч давамгайлсан “Багануур”, “Шивээ-Овоо” ХК, орон нутгийн өмч давамгайлсан “Тавантолгой”, “Баянтээг”, “Могойнгол” ХК-иуд, хувийн болон гадаадын хөрөнгө оруулалттай “Чинхуа-Нарийн сухайт” ХХК, “МАК” ХХК, “Саусгоби Сэндс” ХХК, “Тавантолгой” ХК, “Тавантолгой транс” ХХК, “Энержи ресурс” ХХК зэрэг нүүрс олборлох 40 гаруй аж ахуйн нэгжүүд 2009 оны 11 сарын байдлаар нийтдээ 10,9 сая тн нүүрс олборлож, 6,1 сая.тн нүүрс экспортлосон байна.

“Багануур”, “Шивээ-Овоо” төрийн өмч давамгайлсан хувьцаат компаниуд нь Монгол улсын нүүрсний хэрэгцээний 60 хувийг олборлож, төвийн эрчим хүчний системд харьяалагддаг дулааны цахилгаан станцуудыг нүүрсээр хангадаг, стратегийн ач холбогдолтой уурхайнууд юм.

Төвийн бүсийн ДЦС-уудын нүүрсний хэрэглээ /мян.тн/
“Багануур” хувьцаат компанийн дүрмийн сангийн 75 хувь, “Шивээ-Овоо” хувьцаат компанийн дүрмийн сангийн 90 хувийг төр эзэмшдэг. Багануурын уурхай жилдээ 2.9-3.0 сая.тн, Шивээ-Овоогийн уурхай жилдээ 1.2-1.4 сая.тн нүүрс олборлон борлуулж байна.

Сүүлийн жилүүдэд түлшний салбарт өмч хувьчлалын бодлого амжилттай хэрэгжиж, орон нутгийн ихэнхи уурхайнууд болон төвийн бүсийн томоохон уурхай болох Шарын голыг хувьчилж, Нарийн сухайт, Элдэв, Ухаа худаг, Овоот толгой, Тавантолгойн ордуудад “МАК” “Энержи рессурс” “Өмнийн говийн элс” зэрэг компаниудын хөрөнгө оруулалтаар нүүрсний уурхайнуудыг ашиглалтанд оруулж эзэмшсэн нь тус салбарт хувийн хэвшлийн хөрөнгө оруулалтын хувийн жинг нэмэгдүүлж, дотоодын нүүрсний хангамжийг сайжруулан, улмаар нүүрс экспортлох боломжийг бүрдүүсэн юм.
Нүүрсний экспорт
он
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Нүүрсний экспорт/мян.тн/
1643.3
2253.9
2450.6
3245.3
3965.1
7550.5


Нүүрсний хайгуулын болон ашиглалтын тусгай зөвшөөрлийн талаар:
“Ашигт малтмалын тухай” хуулийг УИХ-аас 1997 онд батлан гаргаснаас хойш нүүрсний хайгуул, олборлолтын үйл ажиллагаа явуулах сонирхол бүхий иргэд, аж ахуйн нэгжүүдэд хайгуулын (“Х” лиценз), ашиглалтын (“А” лиценз) гэсэн хоёр төрлийн тусгай зөвшөөрөл олгох үйл ажиллагааг тухайн үеийн Засгийн газрын хэрэгжүүлэгч агентлаг Ашигт Малтмалын Газар (хуучнаар Ашигт Малтмалын Хэрэг Эрхлэх Газар) хэрэгжүүлж ирсэн билээ. Тус хуулийг 2006 онд шинэчлэн найруулсан ба уг хуулийн дагуу 2006 онд 98, 2007 оноос 2009 онд 74, нийтдээ 172 ашиглалтын тусгай зөвшөөрөл нүүрсний орд газарт олгогдоод байна.
Нүүрсний хангамж
Улсын хэмжээнд 2008 онд 9.2 сая тонн нүүрс олборлон, 4 тэрбум орчим кВт цахилгаан, 5.78 сая гКал дулаан үйлдвэрлэсэн.

Монгол улсын нийт хүн амын нилээд хэсэг, мөн улс орны томоохон үйлдвэрийн газрууд төвийн эрчим хүчний системд холбогдсон байдаг Иймээс цахилгаан станцуудын найдвартай ажиллагаа нь ард иргэдийн төдийгүй улсын аюулгүй байдалтай шууд холбоотой байдаг.

Улаанбаатар хотын дулааны станцуудын нүүрсний хэрэгцээг “Багануур”, “Шивээ-Овоо”-гийн нүүрсний уурхайгаас хангаж байна.

Багануурын уурхайн нь төвийн бүсийн “ДЦС-2”ХК, “ДЦС-3”ХК-ийн нүүрсний хэрэглээг 100%, “ДЦС-4”ХК-ийн нүүрсний хэрэглээний 50%-ийг, Шарынголын нүүрсний уурхайн уул геологийн нөхцөл хүндэрснээр ил аргаар олборлох нүүрсний хэмжээ буурч хаалтын горимд шилжиж, уурхайн жигд ажиллагаа алдагдаж байгаатай холбогдуулан 2006 оны өвлөөс Дархан, Эрдэнэтийн дулааны цахилгаан станцуудын нүүрсний хэрэглээг, Шивээ-Овоогийн нүүрсний уурхай олборлож буй нүүрснийхээ 90 хувийг “ДЦС-4”ХК-ийн нүүрсний хэрэглээг тус тус хангаж ачаалал улам ихэсч байна.

“Багануур” хувьцаат компанийн дүрмийн сангийн 75 хувь, “Шивээ-Овоо” хувьцаат компанийн дүрмийн сангийн 90 хувийг төр эзэмшдэг. Багануурын уурхай жилдээ 2.9-3.0 сая.тн, Шивээ-Овоогийн уурхай жилдээ 1.2-1.4 сая.тн нүүрс олборлон борлуулж байна.

Монгол Улсын Засгийн газар 1996-2004 онд Багануурын уурхайнд Дэлхийн банкнаас 31.1 сая ам. доллар, Япон улсын Засгийн газраас 2.3 тэрбум иен, Шивээ-Овоогийн уурхайд Япон улсын Засгийн газраас 7.7 тэрбум иений зээл авч техник, технологийг шинэчлэх, хөрс хуулалтын хоцрогдлыг арилгах, нүүрс олборлолтыг нэмэгдүүлэх замаар нүүрсний салбарын үйл ажиллагааг тогтворжуулах, компанийг санхүүгийн хувьд бүрэн бие даасан үйл ажиллагаа явуулах нөхцлийг бүрдүүлэх арга хэмжээ авсан. Үүний үр дүнд уурхайн ажлыг үр ашигтай тогтвортой, тасралтгүй явуулах нөхцөл бүрдсэн боловч төсөл хэрэгжүүлэх талаар байгуулсан гэрээгээр Монголын Засгийн газар нүүрсний үнийг үе шаттайгаар нэмэгдүүлэх, ДЦС-уудаас нүүрсний үнийн төлбөрийг 30 хоногоос хэтрүүлэхгүйгээр төлдөг байх зэрэг үүргээ одоог хүртэл хэрэгжүүлэхгүй байна.

Эрчим хүчний салбар арилжааны хэлбэрт шилжихгүй байгаатай холбоотой нүүрсний компаниудын эдийн засгийг хүндрүүлэхэд нөлөөлж одоогоор ДЦС-уудаас авах хуримтлагдсан авлага 22,0 тэрбум төгрөг/”Багануур” ХК 13,4 тэрбум төгрөг, “Шивээ-Овоо” ХК 7.4 тэрбум төгрөг/ болоод байна.

Нүүрсний  үүсэл:

Амьд организмууд биохимийн бүрэлдэхүүн, хэлбэрээ зөвхөн амьд байгаа үедээ л хадгалдаг, харин үхмэгцээ шууд задардаг байна. Үүний шалтгааныг францын эрдэмтэн Луи Пастер органик бодисыг амьдрах орчноо болгодог микроорганизмын хөнөөгч үйл ажиллагаанаас болдог гэдгийг тогтоожээ. Органик бодисын задрах ялзрах үйл явц нь бактерийн хувьд тэдний амьдралын үйл ажиллагааг хангадаг эрчим хүчний эх үүсвэр болдог. Хэрэв энэхүү задралд саад бологч байгалийн хүчин зүйлс байгаагүй бол органик бодис маш хурдан бүрэн устаж, дотор нь байсан анхдагч массын хэдхэн хувь болдог маш бага минерал бодис л түүнээс үлддэг аж.

Хэрэв органик бодисыг хатаах буюу усгүйжүүлэх аваас микроорганизмын үйл ажиллагаа зогсдог байна. Ургамал болон амьтны хуурайшсан эд эс хязгааргүй урт хугацаанд анхдагч байдлаа хадгалж чаддагийг олон тооны археологийн баримтууд харуулдаг.
Фараонуудын мумий гэхэд л египетийн ухаантнуудын урлагаас гадна пирамид болон авсан доторхи хуурай агаарын ачаар өнөө хүртэл хадгалагдаж чадсан юм. Манайд ч гэсэн занданшуулсан шарил өнө удаан хадгалагдахыг сайн мэддэг байсан.

Органик бодисын задралд саад болдог өөр нэг том хүчин зүйл нь хасах темпратур болно. Үүний нотолгоо нь мөнх цэвдэгт буй амьтан, хүн, ургамлын олдворууд болно. 1901-1902 онд Колым голын хөндийгөөс анчдын олсон “Берёзовскийн арслан” заан нь Петербургийн академийн экспедицийн гишүүдийн яриагаар маш сайн хадгалагдаж, хөллөгөөний нохдоо хүртэл арслан зааны махаар хооллож болж байжээ.

Органик үлдэгдлүүд хадгалагдах хамгийн гол нөхцөл нь хүчил төрөгч байхгүй буюу маш бага байх явдал болно. Учир нь органик бодисыг иддэг аэроб гэж нэрлэдэг микроорганизм хүчил төрөгч байвал юм болгоныг иддэг, байхгүй бол өөрөө үхдэг аж.
Усан орчин хүчилтөрөгчийн агуулгыг хязгаарладаг байна. Байгалийн “хүчилтөрөгчгүй” нөхцөлд органик бодисууд үл нэвчих тундас (жишээлбэл шавар) буюу органик бодисын бөөгнөрсөн массаас бүрдэх хэвгийн (жишээлбэл хүлэр болон намгархаг газар) гүнд органик бодис хурснаас үүсдэг.

Органик бодис асар ихээр хуримтлагдсан газарт хүчилтөрөгч дутмаг байх нь түүнийг шатдаг ашигт малтмал болон хувирах боломжийг тодорхойлдог. Үүний хатуу нь нүүрс, шатдаг занар, шингэн нь нефть буюу шатдаг хий болдог аж. Ийм хувирлыг геологичид метаформизм гэж нэрлэдэг байна. Энэ үйл явц нь органик бодисууд бусад бодисуудтай тектоник үйл явцад орж байдаг, газрын гүний өндөр даралт, темпратурын нөлөөн дор хэдэн арав буюу зуун зуун сая жилийн турш явагддаг байна.

Нүүрс нь чийглэг дулаан уур амьсгал, ихээхэн чийгтэй хөрс, чийгэнд дуртай, баялаг ургамал зэрэг таатай нөхцлүүд бүрдсэн үед бүрэлдэж бий болдог аж. Иймэрхүү нөхцөл нь хүлэрлэг намаг, нуурын ёроолын тунамал, далайн булан зэрэгт бүрддэг аж. Эдгээрт органик бодис хуримтлагдах эх үүсвэр нь өвс ногоо, бут сөөг, мод зэрэг дээд ургамлууд болдог байна. Намаг, нуур, далайн булан нь бага хөдөлгөөнт усан орчин болох бөгөөд органик бодисууд энд мөхвөл тарж бутардаггүй, бусад минералуудтай бараг холилддоггүй. Газрын цардас доош суух нь энд зайлшгүй нөхцөл нь болж өгдөг. Ийм маягаар органик бодис их хэмжээгээр хуралдаж, дараа нь ашигт төлөв байдалд шилжиж, улмаар нүүрс болон занарын орд газрууд бий болдог байна.

Ийм нөхцөлд хуримтлагдаж бий болсон органик бодисын хуримтлалын зузаан нь (геологичид “хүчин чадал” гэж ярьдаг) заримдаа аварга их хэмжээнд хүрдэг. Жишээлбэл Канадын Хат-Крикийн орд газрын нүүрсний хавтан нь 475 метрийн хүчин чадалтай байдаг. Энэ нь дээр дурдсан таатай хүчин зүйлс сая сая жилээр удаан хугацаанд хадгалагдахын хамт газрын цардас хүлэр хуримтлагдах хурдаар доош суусныг харуулах юм. Нөгөө талаас зарим тунамал хэсэгт нүүрсний зарим үе ердөө хэдхэн см болдог. Энэ нь дээрх таатай нөхцөл богино хугацаанд үйлчилснийг харуулдаг. Хэрэв нүүрсний орд газрын хүчин чадал 0,5-0,6 см хүрч байвал түүнийг эдийн засгийн хувьд ашигтай гэж үздэг байна.

Дэлхийн геологийн бүхий л түүхийн турш түүний гадаргуу дээр ойролцоогоор 1 км орчим хүчин чадалтай хурдсын давхраа хуримтлагджээ. Энэ давхрааны 2 хувь буюу ойролцоогоор 20 м нь ашиглаж болох органик бодисууд байдаг. Энэхүү 20 м-ийн давхраанаас ойролцоогоор нүүрс 5 см, нефть 1 мм зузаантай байдаг байна. Үлдсэн органик бодисууд сарнимал байдалтай байдаг бөгөөд өөрөөр хэлбэл хөрсөн дэх хуримтлал нь аравны, зууны нэг болдог учраас ашигт малтмал болж чаддаггүй. Энэ тооцоог өөр аргаар бодож болно.

Дэлхийн цардаст 3,8 х 1015 тн органик бодис агуулагдаж байдаг. Хуримтлагдсан органик бодис-нүүрсний нийт масс ойролцоогоор 15 х 1012 тн болно. Үүнээс хайж олсон хийгээд техникийн хувьд хүрч болох нүүрсний нөөц 1,5 х 1012 тн болно. Нүүрсний орд газруудыг боловсруулсан нийт хугацаанд газрын хэвлийгээс 205 миллиард тн нүүрс авч ашиглажээ (2004 оны үнэлгээгээр). Одоо жил тутам ойролцоогоор 5 миллиард тн-ыг олборлож байна. Ийнхүү дэлхийн эдийн засгийн нүүрсээр хангагдсан байдал 300 гаруй жил болж байхад нефть 50 орчим жил, байгалийн хий 70 орчим жилийн хүрэлцээтэй аж.

«Мацерал» хэмээх найрлага:

Нүүрсний бүрэлдэхүүний гарал үүслийг тодорхойлдог шинжлэх ухааныг петрология гэнэ. 1919 онд английн эртний ботаник Мэри Стопс нүүрсийг микроскопоор судлаад олон янз байдгийг нь нээж, эдгээр бүрдлийг мацерал (macerale буюу зөөлрүүлэгч) гэх болж. Эдүгээ витринит, инертинит, липтинит гэсэн гурван төрлийн мацералын бүлэг байдаг.
Эдгээр нь бүгд дээд ургамлын хэсгүүд бөгөөд эхний хоёр нь мод болон өвсний шилбэний гол хэсгээс, гуравдахь нь навч, илчүү, үр, тоосонцор, навчны эд эс, хальс, давирхайнаас (кутикул) бүрддэг байна.

Витринит нь (латины vitrum – шил) хүлрийн усан орчинд микроорганизмууд дээд ургамлыг задалсан хэсгүүдээс бүрдэх бөгөөд үүний үр дүнд органик гель үүсдэг. Нүүрсийг бол тэр нь шил шиг гялалзуулах бөгөөд нэр нь эндээс гарчээ. Инертинит нь химийнхээ инерт шинжээрээ ийм нэртэй болсон ба энэ мацерал нь гадаад байдал, химийн бүрэлдэхүүнээрээ жирийн модны нүүрсийг санагдуулдаг. Хар өнгөтэй, гар харлуулна, зөөлөн, шөрмөслөг бүтэцтэй. Түүнийг өөрөөр фюзинит ч гэдэг.

Липтинит гэдэг мацерал нь “химийн” гаралтай. Түүний бүтцэд өөх, тос, тосны хүчил, лав зэрэг органик нэгдлүүд байдаг бөгөөд эдгээрийг нийтэд нь липид гэж нэрлэдэг. Липид нь усанд үл уусна, харин органик уусгагчид уусдаг чанартайгаас гадна ургамлын эд эсийг бактерийн эсрэг тогтвортой чанартай болгодог.

Нүүрснээс ялгаатай нь шатдаг занар бол нуур, далайн булангийн ёроолын органик бодисын геохимийн өөрчлөлтийн үр дүнд үүсдэг. Дэлхийн шатдаг занарын нөөцийг 450 триллион тн гэж тооцдог. Занараас нефтьтэй төстэй бүтэцтэй занарын давирхай гаргаж болдог бөгөөд үүний нөөц нь 24,6 триллион тн болно. Тэгэхэд одоогийн үнэлгээгээр нефтийн нөөц 0,4 триллион тн байдаг.

Органик мацералаас гадна ямар ч нүүрсний бүтцэд шавар, кварц, жонш, гялтгануур, карбонатууд (кальцит), төмрийн сульфит (пирит, марказит) зэрэг минерал бүрэлдэхүүн ордог. Минералын агуулга нь нүүрсний техникийн хамгийн чухал үнслэг шинжийг буюу шатаасны дараа үлдэх минералын харьцангуй массыг тодорхойлно.

Нүүрс, түүний мацералын физик, химийн онцлог нь метаформизмын зэргээс хамаардаг. Метаформизм гэдэг нь газрын гүний температур, даралтын үйлчлэлээс шалтгаалан чулуулгын бүтэц, бүрэлдэхүүнд гарах өөрчлөлт болно. Ийм өөрчлөлтийн хэмжээг геологичид нүүрсний метаформизм болон түүнийг багтаасан чулуулгийн үе шатаар нь үнэлдэг.

Метаформизмаас үүдэн нүүрсний физик, химийн төдийгүй, технологийн шинж чанарт ихээхэн өөрчлөлт гардаг. Нүүрсийг хүрэн, чулуун, антрацит гэж хуваадаг. Түүнчлэн нүүрсийг маркаар нь илүү нарийн ангилах нь ч буй. Ингэж ангилахад уурших бодисын ялгарал гэсэн онцгой үзүүлэлт ашигладаг. Учир нь агаар оруулалгүйгээр 700-800 С хүртэл нүүрсийг халаахад органик нэгдлүүд хийн хэлбэртэй болж задардаг. Ингэж үүссэн хий хэлбэрийн бүтээгдэхүүний масс нь метаформизмын зэргээс хамаарна. Иймээс энэ нь метаформизмын үе шатны шалгуур болж нүүрсний маркийг зааж өгнө. Нүүрсний марк нь түүнийг аж үйлдвэрийн аль нэгэн технологид ашиглах боломжийг тодорхойлно.


Нүүрс ба технологи:

Эрчим хүч.Олборлож буй нүүрсний ихэнхи хэсгийг цахилгаан болгохын тулд дулаан буюу механик энерги авах зорилгоор шатаадаг. Цахилгаан станцуудад нүүрсийг нарийн тоос болтол нь тээрэмдэж, зууханд агаартай хамт халаагуураар дамжуулан өгдөг бөгөөд энэ үед нүүрс дээд зэргээр шатдаг.

Бүхий л төрлийн нүүрсийг шатаадаг боловч үнслэг чанар нь 40-50 хувиас, хүхрийн агуулга нь 3,0-3,5 хувиас илүү гарч болохгүй. Нүүрсэнд дэх хүхэр нь голдуу төмрийн сульфид FeS2-ын бүрэлдэхүүнд байдаг бөгөөд шатах үедээ хүхрийн оксид буюу SO2 болон SO3 болон задарна. Энэ нь ихээхэн хортой учраас дээд хэмжээг нь хатуу тогтоож өгдөг.

Термохимийн боловсруулалт.Нүүрсийг энэ аргаар боловсруулж кокс, хагас кокс, шатдаг хий болон нүүрсний давирхай зэрэг бүтээгдэхүүн гаргаж авна. Агаар оруулахгүй шатаах арга юм. Энэ процест ямар нэг бодис нэмэхгүй бол түүнийг пиролиз гэж нэрлэнэ. Кокс, хагас коксыг ингэж гаргаж авдаг.

Коксжуулах.Энэ процессын зорилго нь төмөр агуулсан хүдрээс ширэм хайлуулахын тулд кокс гаргаж авах явдал болно. Төмөр нь хүдэр дотроо оксид (Fe2O3, Fe3O4) хэлбэрийн элементийн төлөв байдалд байдаг ба үүнээс төмрийг ялгахын тулд агуулгадаа 94-96 хувийн нүүрс төрөгч агуулсан коксыг л ашигладаг. Кокс нь төмрийг ингэж ялгахаас гадна хүдрийг 1000 С хүртэл халаах дулааны эх үүсвэр болж өгдөг. Дэлхий дээр олборлож байгаа нүүрсний 10 орчим хувь л металлургийн коксын түүхий эд болж чаддаг. Кокс гэдэг нь тодорхой коксждог маркийн чулуун нүүрс бөгөөд хамгийн үнэтэй, ховор нүүрс болдог.

Хагас коксжуулах.Халуун боловсруулалтын энэ процессын үр дүнд хагас кокс, давирхай болон хий гаргаж авна. Хагас коксжуулахыг XYIII зууны дунд үеэс гэрлийн тос, хожим нь хий гаргаж авахад ашигладаг байжээ. Процесс нь 500-550 С температурт агаар үл оруулах тусгай зууханд явагдана. Хагас коксыг өндөр чанарын утаагүй түлш, металлургийн зарим процесст сэргээгч байдлаар ашиглана. Давирхайг дахин боловсруулж нафталин, антрацит, фенол, шингэн түлш зэрэг олон бүтээгдэхүүн гаргаж авдаг. Хийг химийн синтезийн түүхий эд, шатахуун болгож хэрэглэнэ. Хагас коксжуулахад хүрэн, нэн ялангуяа липтинитийн бүлгийн мацералтай нүүрс тохиромжтой.

Гидрогенжүүлэх.Энэ нь нүүрсийг шинж чанараараа байгалийн нефтьтэй төстэй шингэн бүтээгдэхүүн буюу синтетик нефть болгож боловсруулах процесс юм. Үүний мөн чанар нь 400-500 С-ийн халуун, 10-20 МПа даралтад хүрэн болон бага метафоржсон нүүрс шингэн төлөвт ордогт оршино. Нефть буюу чулуун нүүрсний давирхайны дахин боловсруулсан бүтээгдэхүүн болох тусгай зуурмаг үүсгэгчтэй хамт ус төрөгчийг процессын дунд шахаж өгдөг. Шингэн бүтээгдэхүүнийг ус төрөгчөөр баяжуулдаг болохоор “гидрогенжүүлэх” нэртэй болсон. Нүүрсийг катализатор оруулан шингэлдэг бөгөөд гарган авсан шингэн бүтээгдэхүүнийг дахин боловсруулж нисэхийн керосин, дизель түлш болон нефть дахин боловсруулах технологоор янз бүрийн химийн бодисууд гарган авна.
Нүүрснээс шингэн түлш гарган авах өөр нэг аргыг Фишер-Тропшийн гэж нэрлэдэг. Энэ аргын анхны шат нь нүүрсийг агаар оруулалгүй халааж, синтез-хий (СО+H2) гаргах хийжүүлэлтийн арга. Дараа нь синтез хийг 2000С-ын темпратурт, 20 атм даралтад катализаторын тусламжтайгаар хүнд парафины холимог болгоно. Дараа нь хүнд парафинаас дизелийн түлшнээс эхлээд асар олон бүтээгдэхүүн гартал нь боловсруулна.

Хийжүүлэх.Энэ тохиолдолд нүүрсийг халуунаар боловсруулахын эцсийн зорилт нь: нүүрсний нүүрс төрөгч үндсэндээ нүүрстөрөгчийн мононоксид (CO) болон хувирч, органик бодисын задрал нь молекулын ус төрөгчийг (H2) гаргахад оршино. Хийжүүлэхийн ач холбогдол нь дурын марк болон өндөр үнслэг чадвартай нүүрсийг ашиглах боломжид оршино. Нүүрсний дулааны боловсруулалтаас гарган авсан хийг ахуйн түлш хийгээд хими болон металлургийн зарим салбарт анхдагч түүхий эд болгон ашигладаг.
Хуучин үед шатдаг хийг гудамжны гэрэлтүүлэгт ашигладаг байв. Ч.Диккенс болон бусад зохиолчдын бүтээлүүдэд “хийн гэрэл”-ийн тухай байнга гардаг. XIX зуунд байгалийн хий ашиглаагүй байхад гэрэлтүүлгийг нүүрс хийжүүлэх замаар гарган авдаг байжээ.
1888 онд Д.И.Менделеев газрын хэвлийд буй нүүрсийг ухаж гаргалгүй тэнд нь шатаахыг санал болгож байжээ. Газрын хэвлийд нь агааргүй буюу агаар багатайгаар нүүрсийг халуун аргаар задлаж, хийн байдалтай шатдаг бүрдэл гаргаж, дараа нь байгалийн хийн ордыг ашиглах технологийн дагуу газрын гадаргуу дээр гарган ирж болох юм. Гэхдээ энэхүү гайхамшигтай санаа одоо болтол хэрэгжээгүй байгаа бөгөөд газрын хэвлий дэх нүүрсний давхаргууд жигд шаталтыг хангаж чадахгүй байгаа нь газар дор хийжүүлэлтийг нэвтрүүлэхэд саад болж байгаа юм.

Нүүрсний түүх:

Кокс “зохион бүтээсэн” түүх хоёр зууны настай юм. Англи дахь аж үйлдвэрийн хувьсгалаас бүр өмнө чулуун нүүрсний баялаг оршдосыг зөвхөн орон гэр дулаацуулахад ашигладаг байжээ. Төмрийн хүдрийг модны нүүрсээр хайлуулдаг байв. Эцсийн эцэст энэ нь төмрийн үйлдвэрлэлд саад болох болжээ. Учир нь нэг тн хүдэр боловсруулахад бараг 40 куб. метр мод ордог байжээ. Төмрийн үйлдвэрлэл өсөхийн хэрээр ой мод устах болжээ. Ингээд Англи металлаа гадаадаас, голдуу Орос, Швецээс авдаг болсон байна.

Төмөр хайлуулахад чулуун нүүрс ашиглах оролдлогууд удаан хугацааны турш амжилт олохгүй байлаа. Ингээд 1735 онд заводчин Абрагим Дерби олон жилийн туршлагынхаа дараа коксждог чулуун нүүрс ашиглан ширэм хайлах аргыг олжээ. Гэхдээ модны нүүрсийг чулуун нүүрсээр солих асуудлыг бүр хожим ширмийг нүүрс ашиглан төмөр, ган болгох арга олсны дараа шийдвэрлэсэн байна.

Харин металлургад коксыг ямар нэг өөр материалаар солих оролдлогууд одоо болтол амжилт олоогүй байна. Төмөр ялгах электрохимийн арга байдаг боловч түүнийг тун хязгаарлагдмал хэрэглэдэг байна. Ийм учраас олонх орнуудад коксын асуудал хамгийн чухал нь болдог юм. Үүний жишээ нь металлургийн хүчирхэг үйлдвэрлэлээ Оросын өмнөд якут, кузнецкийн сав газраас зөөж коксждог нүүрсээр хангадаг Япон болно.
Хиймэл шингэн түлш бий болсон нь автомашин хийж, далайн флотууд мазут болон нефть, нисэх хүчин бензинд шилжсэнээр бий болжээ. Өөрийн гэх нефтийн орд газаргүй орнууд моторын хиймэл түлш боловсруулах технологи боловсруулах болжээ. Германы инженер Франц Фишер, Генрих Тропш нар нэрээрээ алдаршсан технологи бүтээжээ. Хоёрдугаар дайны өмнө Германд синтетик шингэн түлш үйлдвэрлэх 9 завод барьсан байна. Эдгээр нь дайны үеэр вермахтын механикжуулсан хэсгүүдийг шатахуунаар хангадаг байлаа. Харин дайны дараа Ойрхи Дорнодын хямд нефть олдсоноор хиймэл түлшийг Өмнөд Африкийн Бүгд Найрамдах улсаас бусад орнууд бараг сонирхохоо байжээ.
Харин 1990-ээд оны эхний нефтийн хямрал синтетик шингэн түлшийг сонирхох явдлыг сэргээсэн бөгөөд энэ нь синтезийн технологийг боловсронгуй болгох, процессын шинэ катализаторыг боловсруулахад хүргэж байна.















3 comments:

  1. mash heregtei medeelel baina. Thaanks

    ReplyDelete
  2. Zure artikulua gustatzen zait, ikatz material preziatua da

    ReplyDelete
  3. антрацит нүүрсний талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл байгаа юу шинж чанар хэрэглээ баяжуулах нойтон болон хуурай арга гэх мэт

    ReplyDelete

Сэтгэгдэл үлдээсэнд баярлалаа. Таны бичсэн сэтгэгдэлд удахгүй хариу үлдээх болно.
Хүндэтгэсэн: mc_nyam88@yahoo.com

СЭТГЭГДЭЛ ОРУУЛАХ ЗААВАР:

Сэтгэгдлээ бичээд Comment as: гэдгээс Name/URL гэдгийг сонгоно
Name дээр нэрээ бичээд URL дээр ямар нэгэн өөр веб хуудасны хаягыг оруулан Continue дарна
Ингээд Post Comment -ийг дарна...

jkhkhk

jnkhjk