Природные запасы углеводородовУголь
Уголь — вид ископаемого топлива, образовавшийся из частей древних растений под землей без доступа кислорода. Международное название углерода происходит от лат. carbō («уголь»). Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива.
Образование угля Уголь образуется в условиях, когда гниющий растительный материал накапливается быстрее, чем происходит его бактериальное разложение. Идеальная обстановка для этого создаётся в болотах. На определённой стадии процесса выделяемые в ходе него кислоты предотвращают дальнейшую деятельность бактерий. Так возникает торф — исходный продукт для образования угля.Затем происходит его захоронение под другими наносами, торф испытывает сжатие и, теряя воду и газы, преобразуется в уголь.
Для образования угля необходимо обильное накопление растительной массы. В древних торфяных болотах, начиная с девонского периода , накапливалось органическое вещество, из которого без доступа кислорода формировались ископаемые угли. Большинство промышленных месторождений ископаемого угля относится к этому периоду, хотя существуют и более молодые месторождения. Возраст самых древних углей оценивается примерно в 300—400 миллионов лет.
Бурый угольКаменный угольАнтрацитВиды угля
Бурый уголь
Средний химический состав50—77 % углерода26—37 % кислорода3—5 % водорода0—2 % азотаХарактеристикиПлотная, камнеподобная углистая массаЦвет: от почти черного до светло-бурогонередко заметна растительная древесная структураизлом раковистый, землистый или деревянныйЛегко горит коптящим пламенем, выделяя неприятный своеобразный запах гариПри обработке гидроксидом калия дает темно-бурую жидкостьПри сухой перегонке образует аммиак, свободный или связанный с уксусной кислотойУдельный вес 0,5—1,5г/см3Теплота сгорания горючей массы 22,6-31 МДж/кг
Классификация бурого угля 1) Подразделяется на марки и технологические группы В основу подразделения положены параметры, характеризующие поведение углей в процессе термического воздействия на них 2) Подразделяется по степени метаморфизма (углефикации) на три стадии: О1, О2, и О3 и классы 01, 02, 03 Основой такого подразделения принята отражательная способность витринита в масле R° 3) Подразделяется на шесть классов по влажности (до 20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-60 и 70 %) и пять групп по выходу смол полукоксования
4) Подразделяется на мягкие, землистые, матовые, лигнитовые и плотные (блестящие) 5) Подразделяется на виды Плотный бурый угольБурого цвета с матовым блеском, землистым изломомЗемлистый бурый уголь Бурого цвета, легко истирающийся в порошокСмолистый бурый уголь Очень плотный, темно-бурый и даже черный, в изломе блестящий наподобие смолыБумажный бурый уголь (дизодил)представляет тонкослоистую истлевшую растительную массу, легко делящуюся на тонкие листикиТорфяной уголькак бы войлочный, похожий на торф, часто содержит много посторонних примесей и иногда переходит в квасцовую землю
Отличия от каменного угля Содержание азота значительно уступает каменным углям, но повышенно содержание серыИз-за высокого содержания воды для сжигания его используют в порошке, в который он неминуемо превращается при сушкеБурый уголь легче горит, даёт больше дыма, имеет запах, а также реакцию с едким калием и выделяет мало теплаСамое важное отличие от каменного угля заключается в меньшем содержании углерода и значительно большем содержании битуминозных летучих веществ и водыВнешне отличается цветом черты на фарфоровой пластинке - она всегда бурая
Применение Как топливо бурый уголь употребляется значительно меньше, чем каменный угольИспользуется для пылевидного сжиганияВ Греции и в Германии бурый уголь используется в паровых электростанцияхПолучение жидких углеводородных топлив из бурого угля перегонкойВ очень малых количествах применяется и для поделок
Добыча бурого угля 1) Германия 2) Индонезия3) Россия4) Турция5) Автралия
Каменный уголь
Средний химический состав55—95 % углерода5-15% кислорода1,5-5,7% водорода0—1,5% азота0,5-4% сера 45-2% летучие вещества4-14% влага2-45% золаХарактеристикипродукт глубокого разложения остатков растенийПо строению уголь каменный, является мелко измельченным графитом.Основными характеристиками, которые определяют качество угля каменного, являются: влажность, теплота сгорания, содержание серы, зольность и выход летучих веществ. Сорт угля определяется размером куска и марки. Известно более 14 технологических марок угля.При сжигании угля образуется золаРяд органических соединений, входящие в состав каменного угля, обладает канцерогенными свойствамиУдельная теплота сгорания каменного угля — 30-36 Мдж/кгУдельный вес каменного угля 1,2 – 1,5 г/см3
Добыча каменного угля Каменный уголь залегает в виде пластов различной мощности . Глубина залегания углей — от поверхностного до 2000-2500 м и глубже. Наибольшие запасы (более 90%) сосредоточены в Северном полушарии Открытый способ (карьерный) Закрытый способ (шахтный)
В миреАзия (54% от мировых запасов)Северная Америка (28%)Европа (9%)Из отдельных стран выделяются Россия, Украина, США и Китай (80% мировых запасов)Крупнейшими угольными бассейнами мира являются Тунгусский, Ленский, Кузнецкий, Рурский .
ПрименениеИспользуется в коксохимическом производстве, как энергетическое топливоИспользуется для полукоксованияИспользуется для газификации Используется для получения жидкого топлива, смазочных масел, пластмасс
Антрацит
Средний химический состав93,5-97% углерода9% летучие веществаХарактеристикиЯвляется хорошим топливомОбладает повышенной теплоотдачейСложно разжигается, однако в процессе горения выделяет большое количество энергии практически не спекаетсяВ доменных печах и для котельных используют именно уголь антрацит.Черного цветаВнешне отличается стеклянным блеском и повышенной твёрдостьюГорит только при сильной тяге воздуха, без запаха и без дымаПлотность 1500-1700 кг/м2Теплота сгорания 33,8-35,2 МДж/кг
Образование антрацита В процессе образования уголь антрацит проходит несколько стадий. Сначала древесина отмирая, попадает в почву, которая превращается в торфЗатем торф под воздействием природных сил постепенно спрессовывается и, затвердевая, становится бурым углёмИз бурого, уголь превращается в каменный и уже затем становится антрацитом
Добыча угля-антрацита Разведанные мировые запасы антрацита — 28,2 млрд тОсновные угленосные бассейны: Пенсильванский (США), Альберта (Канада), Витбанк (ЮАР); на Украине — восточная часть Донецкого бассейнаВ России — Кузнецкий, Тунгусский, Таймырский бассейны, Горловский бассейн
Применение ЭнергетикаЧерная и цветная металлургияПроизводство адсорбентов, электродов, электрокорунда, микрофонного порошка
Химическая переработка угля Коксующийся уголь Производство синтетических красителей, лекарственных препаратов, средств защиты растений, взрывчатых веществ Обрабатывают на коксохимических заводах Толуол, нафталин, фенолы
Добыча угля в Казахстане
Площадь 3,6 тыс. км2Находится на территории Карагандинской областиПромышленные центры - города Караганда, Сарань, Шахтинск, Абай. Добыча углей осуществляется с 1854 годаЗапасы свыше 90 млрд. т. В отложениях карбона до 30 рабочих пластов мощностью 0,6-8 мУгли в основном каменные
Расположен в Баянаульском районе Павлодарской области Площадь 155 км2 при длине 24 км и максимальной ширине 8,5 кмОбщие геологические запасы углей около 10 млрд. тЭибастузский угольный бассейн открыт в 1876Угли гумусовые, каменныеУгли на всей площади и глубине залегания пригодны для отработки открытым способомВ 1948 начато строительство первого угольного разреза, сданного в эксплуатацию в 1954. Экибастузский угольный бассейн
В настоящее время добыча угля в республике сконцентрирована на 8 угледобывающих предприятиях, принадлежащих ряду больших корпораций ТОО "Богатырь Аксесс Комир" (БАК)Разрез "Восточный" и "Шубарколь Комир" ОАО "Евроазиатская энергетическая корпорация"ЗАО "Майкубен Вест"Угольный департамент ОАО "Испат-Кармет"Угольный департамент "Борлы" корпорации "Казахмыс"