Условия залегания нефти

Нефть

УГОЛЬ

1) Классификация

2) Химический состав

3) Основные физико-химические характеристики

4) Условия залегая и добычи

5) Ресурс как ценное энергетическое сырье

6) Интегрированное использование

Уголь – ископаемое горючее топливо. Предполагается, что уголь произошел из веществ органического происхождения, которые остались в земле без доступа воздуха и подверглись карбонизации, т.е. доля углерода повысилась, а доля водорода снизилась.

Есть несколько типов углей (отличаются друг от друга по содержанию углерода и теплотворной способности):

1) торф (наименее углеродсодержащий, много растительных остатков),

2) бурый уголь (лигнит), (теплотворная способность 16250 кДж/кг)

3) битаминозный уголь (жирный теплотворная способность 30000 кДж/кг)

4) антрацит

На сегодняшний день основная масса угля используется для получения электричества или в котельных.

Мировые запасы угля распределены более или менее равномерно (что подтверждает гипотезу о происхождении).

Распределение основных запасов угля:

Страны бывшего СССР – 25 %,

США – 20 %,

Китай – 16 %,

Австралия – 8 %,

На данный момент угольная отрасль – это убыточная отрасль. Поэтому она спонсируется государством. Химический состав: углерод, органические остатки, сера. Уголь является одним из самых грязных видов ископаемого топлива. Кроме этого уголь содержит до 5 % влаги, что понижает его теплотворную способность.

Добыча. 2 способа добычи:

а) открытый способ (наиболее предпочтителен). Выкапывается карьер. Туда заезжают экскаваторы и грузовики. Используются траншейные и контурные методы (залегание у подножья холмов) разработки месторождения. После разработки остается откос или яма. В результате происходит отчуждение земельных угодий. Если применять меры рекультивации площадей, возврата породы цена добычи возрастает на 30 %.

б) шахтный или каперно-столбовой метод добычи. Если уголь залегает на большой глубине. Вырывают шахту и от нее делают боковые ходы. Этот вид добычи очень опасен, т.к. бывают обвалы или взрывы метана.

Транспортировка угля достаточно сложна. Методы:

1) Железная дорога.

2) Водный транспорт.

3) Углепроводы. (Уголь смешивают с водой 1:1 и качают по трубам, однако уголь становится мокрым, но суммарный расчет показывает, что это достаточно выгодно).

Средняя электростанция на угле (100 МВт·ч) требует 1500 железнодорожных составов в год (около 3 составов в день 2000 тонн один состав). Себестоимость угля состоит на 50 % из стоимости добычи и на 50 % из стоимости транспортировки.

Кроме всего уголь экологически грязное топливо, так как в нем содержится достаточно много серы. Существует проблема использования угля в качестве топлива. Для использования в качестве топлива необходимо наибольшее содержание углерода, однако залежи антрацита не велики. Используют уголь с более низким содержанием углерода, однако – это топливо с достаточно большой зольностью, достаточно большим содержанием серы (загрязнение ОС), низкая теплотворная способность.

Доля же низкосортного угля составляет около 40%. Для решения проблемы низкого теплосодержания используют несколько подходов.

1) Смешивают уголь с жидким органическим топливом (подсветка топлива). Это приводит к улучшению показателей угля, однако, это очень часто экономически не выгодно.

2) Сжигают уголь в кипящем слое. Кипящий слой позволяет добиться более интенсивного процесса горения угля и сжигать топливо при достаточно большом количестве золы.

3) Термическое обогащение угля. Его нагревают до 400 - 450 °С. Получившийся продукт называют термоуголем. Выход теромоугля составляет 50 - 53 %. При этом выход потенциального тепла составляет 92.5 %. Процесс весьма приемлемый, однако достаточно дорогой. Экономически целесообразно его применять в отдаленных уголках, где отсутствуют другие виды топлива.

Проблему очистки угля от вредных примесей тоже решают по разному:

1) очистка угля химическими методами для уменьшения содержания серы, мышьяка, селена и т.д. (это приводит к повышению стоимости угля однако и снижает затраты на аппаратуру по сжиганию угля);

2) сжигают в таком виде, но дымовые газы фильтруют от ядовитых и активных примесей (этот метод очень дорогой);

3) сжигают также в имеющемся виде, а результаты сгорания выбрасывают высоко в атмосферу для чего строят высокие дымовые трубы (выбросы распределяются по более широкой территории, чем снижается концентрация).

Один из наиболее прогрессивных методов дальнейшего использования угля – это его газификация и сжижение. Для этого строят газогенераторы (подземные или надземные), в них уголь окисляют в малом количестве кислорода и в присутствии водяного пара. В результате получают смесь углеводородов (жидких или газообразных). Их уже можно использовать в качестве обычного топлива, даже дизельного.

Уголь – химическое сырье.

Уголь не является весьма ценным химическим сырьем, из него получают ароматические углеводороды (бензол, толуол, нафталин, фенолы), каменноугольные масла, газы после обработки угля используют для получения водорода, и гетероциклические соединения.

Лидирующая позиция в энергетике Германии, США и Великобритании.

Это также ископаемое топливо представляющее собой смесь жидких углеводородов с примесями серы и азота. Это вязкая жидкость от светло-желтого до черного цвета.

Состав нефти зависит от месторождения. Средний состав таков:

Углерод ––– 82 – 87 %

Водород ––– 11.5 – 14.5 %

Кислород –– 0.05 – 0.7 %

Сера –––––– 0.001 – 5.5 %

Азот –––––– 0.01 – 2 %.

Нефть с содержанием серы менее 1 % – называется обессеренной, а с высоким содержанием кислой сырой нефтью.

Много споров по поводу происхождения нефти.

1) Органическая теория – нефть образовалась из органического вещества (растений и животных, водорослей, трав, планктона и т.п.). Под действием тепла, воздействия бактерий, недостатка кислорода, неорганических катализаторов, возможно даже радиоактивности.

2) неорганическая теория – нефть образовалась из неорганических веществ (предположительно карбидов металлов) в присутствии воды и больший температур (вблизи магмы).

Нефть залегает в резервуарах внутри осадочных пород. Очень часто сопровождается попутным газом. Количества попутного газа невелики и он находится над залежью нефти. При бурении его чаще всего не используют. Распределение по земному шару весьма не равномерно основное количество в странах персидского залива.

Условия залегая определят цену добываемой нефти. Два варианта залегания нефти:

1) Залегание на холмистой местности на небольшой глубине.

2) Залегание на больших глубинах под землей.

В Персидской заливе глубина залегания в среднем около 200 м, а в Республике Беларусь около 3-5 км.

Дата добавления: 2015-06-27