Naftos anglies gamtinių dujų kilmė. Natūralių energijos šaltinių kilmė

/ Ateities energija: ką daryti, kai baigsis nafta, dujos ir anglis

2011 10 05. Ateities energija: ką daryti, kai baigsis nafta, dujos ir anglis

Didysis rusų poetas Aleksandras Puškinas, bandydamas perteikti baltųjų naktų Sankt Peterburge žavesį, kartą rašė: „Rašau, skaitau be lempos, o miegančios masės aiškios“. Laimei, šiuolaikiniam žmogui skaitymo lempos nereikia – ją jau seniai pakeitė elektra, be kurios gyvenimo beveik neįmanoma įsivaizduoti.

Tačiau specialistai perspėja, kad taip bus ne visada. Skaičiuojama, kad po 100–150 metų daugumai elektrinių kūrenama nafta, dujos ir anglis baigsis, o elektra taps prabanga. Ką tada turėtų daryti žmonija? Alternatyvi energija gali būti sprendimas. Tiesa, Rusijoje ji dar visiškai neišvystyta.

Rusija užsidaro

Nestandartinės energijos gamybos iš atsinaujinančių šaltinių variantų yra labai daug. Kaip viena iš alternatyvų, galinčių pakeisti naftą ir dujas, anksčiau buvo vadinama branduolinė energija. Tačiau po avarijos Fukušimoje, dėl kurios smarkiai išsiskyrė mirtina radiacija, daugelis šalių pradėjo galvoti apie taikaus atomo pavojų.

Kitas angliavandenilių keitimo variantas galėtų būti didelės hidroelektrinės. Tačiau čia irgi yra bėda – jų galimybės ribotos, ir toli gražu ne visur įmanoma juos statyti. Pasirodo, hidroelektrinės gali aprūpinti elektrą tik nedaugeliui žmonių.

Dėl to pasaulio bendruomenės susidomėjimas buvo nukreiptas į netradicinius energijos šaltinius. Perspektyvios sritys yra saulės energija, vėjas, biokuras, taip pat mini hidroelektrinės, įskaitant geoterminės energijos pagrindu veikiančias ir potvynių ir atoslūgių jėgaines.

Pagrindiniai alternatyvių technologijų pranašumai prieš naftą ir dujas yra aukšta aplinkos sauga. Kaip pastebi „RusHydro“ (Rusijoje įmonė užsiima atsinaujinančiais šaltiniais) atstovas Ivanas Sliva, jų darbo metu praktiškai nėra atliekų, teršalų išmetimo į atmosferą ar vandens telkinius.

Taip pat nėra jokių aplinkosaugos išlaidų, susijusių su kuro gavyba, perdirbimu, transportavimu ir šalinimu. Be to, alternatyvios technologijos leidžia aprūpinti energija regionus, kur sunku transportuoti tradicinius šaltinius.

Versle viskas gerai

Atsinaujinančių energijos šaltinių potencialas Rusijoje yra milžiniškas. Elektros balanso prognozavimo agentūros (APBE) ekologijos ir energijos vartojimo efektyvumo direktorės Olgos Novoselovos teigimu, šis potencialas siekia 4,5 mlrd. tonų standartinio kuro per metus, o tai daugiau nei keturis kartus viršija metinį pirminės energijos išteklių suvartojimą per metus. Šalis. Tuo pačiu metu beveik kiekvienas Rusijos regionas turi savo atsinaujinančių išteklių tipą.

Viena perspektyviausių sričių – vėjo energetika. Techninis pramonės potencialas Rusijoje vertinamas 50 milijardų kWh per metus, o ekonominis potencialas – apie 30% visos šalyje pagaminamos elektros energijos. Tuo pačiu metu bendra visų Rusijos Federacijos vėjo jėgainių galia vis dar neviršija 18 MW.

Bioenergetiką specialistai vadina dar viena įdomia mūsų šalies kryptimi. Kasmet Rusijoje susidaro apie 100 milijonų tonų biomasės atliekų, tinkamų energijai gaminti – mėšlo, sąvartynų, pjuvenų, drožlių ir daug daugiau. Tokių atliekų energetinė vertė siekia iki 300 mln. MW/h, o realus panaudojimo lygis neviršija 10%, pažymi APBE. Iš biokuro taip pat galima gaminti biodujas, kurios yra alternatyva gamtinėms dujoms kaime. Ekspertų teigimu, Rusijos biodujų potencialas prilygsta 60–80 milijardų kubinių metrų per metus (apie 10 proc. šiuolaikinės dujų gavybos Rusijoje). O artimiausiu metu numatomas bumas, tvirtinama dešimtys projektų, kurių bendra galia iki 50 MW.

Visoje saulės energetikos srityje bendra paleidžiamų galių apimtis, įvairiais vertinimais, yra ne didesnė kaip 5 MW. Tuo pačiu metu insoliacijos lygis Rusijoje yra panašus į tos pačios Vokietijos rodiklius, kur saulės energijos generavimo apimtys jau pasiekė 20 GW. Pasak Rusijos saulės energijos asociacijos koordinatoriaus Antono Ušačiovo, pietinės Rusijos teritorijos, taip pat Tolimųjų Rytų regionai turi didelį potencialą.

Didelės galimybės slypi su vandeniu susijusiose energetikos technologijose. Visų pirma, Kaukaze yra galimybių statyti mini hidroelektrines, o Kamčiatkoje - geotermines elektrines. Taip pat Rusijoje yra potvynių ir atoslūgių energetikos objektų projektų.

Vienintelis liūdnas faktas – nepaisant didelių išteklių, jau įgyvendintus Rusijos projektus alternatyviosios energetikos srityje dar galima suskaičiuoti ant pirštų. Pavyzdžiui, biokuro gamybos srityje išsiskiria Vologdos sritis, kur pastatyta nemažai mini kogeneracinių elektrinių, veikiančių naudojant medienos atliekas, pažymi Gamtinės monopolio problemų instituto (IPEM) specialistas Sergejus Belovas.

Geoterminės energijos srityje dar 1966 m. Kamčiatkoje pastatyta 11 MW galios eksperimentinė Paužetskajos geoterminė elektrinė, o 2003 m. Pradėtas eksploatuoti Mutnovskaya GeoPP, kurio dabartinė galia yra 60 MW. Vėjo generavimo srityje verta paminėti didžiausią vėjo jėgainių parką Rusijoje Kulikovskaya, kuris buvo pradėtas eksploatuoti 2002 m. kurių galia 5,1 MW.

Žinoma, Rusijoje dar yra daug įdomių projektų, tarp jų ir statomų. Tačiau net ir sudėjus juos visus, vargu ar jie galės kažkaip pakeisti situaciją šioje srityje ir aprūpinti elektra nemažą dalį gyventojų. Tiesa, kiekvienas iš mūsų taip pat turime galimybę prisidėti prie alternatyvios energijos, įsirengdami savo elektros šaltinį namuose ar šalyje.

Žmonių požiūris

Tarp gyventojų alternatyvios energijos paklausa auga lygiagrečiai didėjant elektros kainoms. Susidomėjimo suteikia prasta šiuolaikinio maitinimo kokybė, dėl kurios dažnai sugenda buitinė technika ir dingsta kelias dienas. Tuo pačiu metu Rusijos ir užsienio „kulibinai“ yra pasirengę pasiūlyti gyventojams daugybę sprendimų nepriklausomo elektros tiekimo srityje.

Nepaisant to, kad Rusija nėra pati saulėčiausia šalis pasaulyje, mažos saulės elektrinės yra populiariausios. Kai kurios įmonės jau už 40 tūkstančių rublių. esame pasirengę pristatyti įrangos komplektą, kuris vasaros mėnesiais gali apšviesti kaimo namą, įkrauti telefonų ir nešiojamųjų kompiuterių baterijas ir net kurį laiką atlaikyti virdulį ir šaldytuvą. Jei perkate kompleksą už 200 tūkstančių rublių. - tada šaldytuvas galės veikti šiek tiek ilgiau, tinkle galėsite įjungti lygintuvą ir kitus prietaisus. Taip pat galima įsigyti mobiliųjų saulės modulių, leidžiančių žygyje įkrauti telefonus ir žibintuvėlius.

Šios technikos trūkumas yra tas, kad žiemą centrinėje Rusijoje beveik neįmanoma gauti elektros su jo pagalba.

Kitas energijos gavimo variantas gali būti kombinuotos sistemos įrengimas, įskaitant galimybę gauti vėjo ir saulės energijos, o jei jų nėra - naudojant tradicinius šaltinius. Tokia sistema gali patikimai tiekti elektrą dingus elektrai.

Taip pat galite įrengti savo vėjo jėgainių parką. Visų pirma, viena iš įmonių yra pasirengusi tiekti vėjo jėgainių parką. Daroma prielaida, kad sėkmingai eksploatuojant, jo pagamintos elektros energijos kaina gali siekti 50-60 kapeikų už kilovatą.

Didelio potencialo turi ir „Micro-HEP“ statyba. Tiesa, tokioms stotims keliami reikalavimai vandens telkiniams, ant kurių jie turi būti įrengti. Kaip RBC sakė su alternatyviomis technologijomis užsiimančios bendrovės „Spetsenergosnab“ generalinis direktorius Valerijus Bryancevas, 10 kW galios hidroelektrinei gali prireikti rezervuaro, kurio aukščio skirtumas yra 2 metrai arba srovės greitis 3,5–4 m per sekundę. . Jei šių sąlygų nėra, gali tekti statyti nedidelę užtvanką. Tokių HE sukūrimo kaina gali siekti vidutiniškai apie 2 tūkstančius dolerių už kW galios. Su 10 kW galia galima suteikti daugiau nei 40 kotedžų. Tiesa, ne faktas, kad stotis veiks visu pajėgumu.

Taip pat perspektyvi sritis yra biokuro, ypač biodujų, pagamintų iš sąvartynų atliekų, mėšlo ir pjuvenų, gamyba. Čia įrengimų kaina gali svyruoti nuo kelių dešimčių iki šimtų tūkstančių eurų.

Kodėl gi ne?

Pastaruoju metu visame pasaulyje sparčiai vystosi alternatyvi energetika – augimas siekia 20-30% per metus. Atsinaujinančių išteklių naudojimas didėja ne tik Europoje ir JAV. Pavyzdžiui, Kinija 2010 m palyginti su 2009 m padidino atsinaujinančios energijos vartojimą 74,5%, Turkija - 88,1%, Egiptas - 35%, duomenis cituoja tyrimų agentūros INFOLine generalinis direktorius Ivanas Fedjakovas.

Rusija bendrame fone atrodo daugiau nei kukli. Šalyje alternatyvūs šaltiniai (išskyrus didžiąsias hidroelektrines) sudaro ne daugiau kaip 1% visos gamybos ir šis skaičius neauga. Net „rankinio“ valdymo naudojimas negali to paveikti. Pavyzdžiui, prieš trejus metus premjeras Vladimiras Putinas ragino 2020 m. padidinti alternatyviosios energijos dalį iki 4,5 proc., tačiau per pastarąjį laikotarpį ji nepasikeitė nei procentiniu punktu. Tuo tarpu daugelyje kitų šalių alternatyvių energijos šaltinių era jau prasidėjo. Ir to pavyzdžių yra pakankamai. Pavyzdžiui, Danijoje galima naudoti vėjo energiją – o kai kuriomis vėjuotomis naktimis šalis visiškai patenkina savo elektros poreikius per šią technologiją. O Antaliją (Turkija) visiškai įkaitina saulės ištekliai, kurie ten šviečia 300 dienų per metus.

Taigi, kas trukdo plėtoti alternatyvią energetiką Rusijoje? Tam yra keletas priežasčių, teigia ekspertai. Visų pirma, trukdo naftos ir dujų buvimas bei gerų patarėjų ir objektyvios informacijos apie atsinaujinančius šaltinius trūkumas iš aukščiausios šalies vadovybės, sako Stanislavas Černitsa, „Aenergy“ generalinis direktorius. Taip pat įtakos turi konservatyvumas, nenoras keisti įpročius, nuosavų išteklių – tiek techninių, tiek žmogiškųjų – trūkumas.

Ekspertai kaltina ir valstybės paramos stoką šioje srityje. Kaip aiškina Olga Novoselova, nepakankamai išplėtota teisinė ir reguliavimo bazė bei konkrečių finansinių mechanizmų valstybės paramai nebuvimas nėra pats geriausias būdas. Tuo tarpu užsienyje tokioms technologijoms suteikiamos mokesčių lengvatos ir tiesioginė valstybės parama.

Žinoma, alternatyvi energija turi ir trūkumų. Visų pirma, yra nuomonė, kad masiškai naudojami saulės moduliai gali patamsinti didelę žemės dalį, o biokuro gamyba gali išeikvoti žemę. Analitikai taip pat atkreipia dėmesį į atsinaujinančių šaltinių kintamumą laikui bėgant, energijos kaupimo problemą, sumažinant nuostolius perduodant per atstumą.

Kitas argumentas – didelės tokių technologijų kapitalo sąnaudos. Pavyzdžiui, vėjo malūnų ir saulės baterijų statyba yra daug brangesnė nei įprastų elektrinių, o investicijos į netradicinę energiją atsiperka visiškai tradiciniu būdu – galutinio vartotojo sąskaita. Dėl to Gamtinių monopolijų problemų instituto ekspertas Sergejus Belovas mano, kad alternatyvi energija išlieka pramoga turtingiems, bet gamtos išteklių stokojantiems regionams. Rusijai, turtingai naudingųjų iškasenų, aktualesnis galėtų būti dujinimo ir infrastruktūros statybos klausimas.

Tačiau nežinia, ar šios priemonės padės išspręsti energetikos problemą – juk naftos, dujų ir anglies pagrindu pastatyta energetikos pramonė anksčiau ar vėliau gali susidurti su šių išteklių išsekimu. Ir tai, matyt, nėra pati tolimiausia perspektyva. Gamtos išteklių ministro Jurijaus Trutnevo prognozėmis, angliavandeniliai pasaulyje gali baigtis po 100-150 metų. O kokia vieta pasikeitusiame pasaulio energetiniame žemėlapyje šiuo atveju atiteks Rusijai, kol kas neaišku.

1. Natūralūs angliavandenilių šaltiniai: dujos, nafta, anglis. Jų apdorojimas ir praktinis pritaikymas.

Pagrindiniai natūralūs angliavandenilių šaltiniai yra nafta, gamtinės ir susijusios naftos dujos bei anglis.

Gamtinės ir susijusios naftos dujos.

Gamtinės dujos – tai dujų mišinys, kurio pagrindinis komponentas yra metanas, likusi dalis – etanas, propanas, butanas, nedidelis kiekis priemaišų – azoto, anglies monoksido (IV), sieros vandenilio ir vandens garų. 90% jo suvartojama kaip kuras, likusieji 10% naudojami kaip žaliava chemijos pramonei: vandenilio, etileno, acetileno, suodžių, įvairių plastikų, vaistų ir kt.

Asocijuotos naftos dujos taip pat yra gamtinės dujos, tačiau jos atsiranda kartu su nafta – jos yra virš naftos arba joje ištirpusios veikiant slėgiui. Susijusiose dujose yra 30-50% metano, likusi dalis yra jo homologai: etanas, propanas, butanas ir kiti angliavandeniliai. Be to, jame yra tų pačių priemaišų kaip ir gamtinėse dujose.

Trys susijusių dujų frakcijos:

1. Benzino; jo dedama į benziną, siekiant pagerinti variklio užvedimą;

2. Propano-butano mišinys; naudojamas kaip buitinis kuras;

3. Sausos dujos; naudojamas acileno, vandenilio, etileno ir kitų medžiagų gamybai, iš kurių savo ruožtu gaminami kaučiukai, plastikai, alkoholiai, organinės rūgštys ir kt.

Alyva.

Aliejus yra aliejinis skystis nuo geltonos arba šviesiai rudos iki juodos spalvos, turintis būdingą kvapą. Jis lengvesnis už vandenį ir jame praktiškai netirpsta. Aliejus yra apie 150 angliavandenilių mišinys, sumaišytas su kitomis medžiagomis, todėl neturi konkrečios virimo temperatūros.

90% pagamintos alyvos naudojama kaip žaliava įvairių degalų ir tepalų gamybai. Kartu nafta yra vertinga žaliava chemijos pramonei.

Naftą, išgaunamą iš žemės gelmių, aš vadinu žaliu. Žalia nafta nenaudojama, ji apdorojama. Žalia nafta išvaloma iš dujų, vandens ir mechaninių priemaišų, o po to atliekama frakcinė distiliacija.

Distiliavimas – tai mišinių atskyrimas į atskirus komponentus arba frakcijas, remiantis jų virimo temperatūros skirtumais.

Distiliuojant naftą, išskiriamos kelios naftos produktų frakcijos:

1. Dujinėje frakcijoje (vir. = 40°C) yra normaliųjų ir šakotųjų alkanų CH4 - C4H10;

2. Benzino frakcijoje (vir. = 40 - 200°C) yra angliavandenilių C 5 H 12 - C 11 H 24; pakartotinio distiliavimo metu iš mišinio išsiskiria lengvieji naftos produktai, verdantys žemesnėse temperatūros intervaluose: petroleteris, aviacinis ir variklinis benzinas;

3. Pirminio benzino frakcija (sunkusis benzinas, virimo temperatūra = 150 - 250 °C), yra C 8 H 18 - C 14 H 30 sudėties angliavandenilių, naudojamas kaip kuras traktoriuose, dyzeliniuose lokomotyvuose, sunkvežimiuose;



4. Žibalo frakcija (vir. = 180 - 300°C) apima angliavandenilius, kurių sudėtis yra C 12 H 26 - C 18 H 38; jis naudojamas kaip kuras reaktyviniams lėktuvams, raketoms;

5. Gazolis (tboil = 270 - 350°C) naudojamas kaip dyzelinis kuras ir krekinguojamas dideliu mastu.

Po frakcijų distiliavimo lieka tamsus klampus skystis – mazutas. Iš mazuto išskiriamos saulės alyvos, vazelinas, parafinas. Mazuto distiliavimo liekana yra derva, ji naudojama kelių tiesimo medžiagų gamyboje.

Naftos perdirbimas pagrįstas cheminiais procesais:

1. Krekingas – didelių angliavandenilių molekulių skaidymas į smulkesnes. Atskirkite terminį ir katalizinį krekingą, kuris šiuo metu yra dažnesnis.

2. Reformavimas (aromatizavimas) – tai alkanų ir cikloalkanų pavertimas aromatiniais junginiais. Šis procesas atliekamas kaitinant benziną esant padidintam slėgiui, esant katalizatoriui. Reformavimas naudojamas aromatiniams angliavandeniliams gauti iš benzino frakcijų.

3. Naftos produktų pirolizė vykdoma kaitinant naftos produktus iki 650 - 800°C temperatūros, pagrindiniai reakcijos produktai yra nesotieji dujiniai ir aromatiniai angliavandeniliai.

Nafta yra žaliava ne tik kurui, bet ir daugeliui organinių medžiagų gaminti.

Anglis.

Anglis taip pat yra energijos šaltinis ir vertinga cheminė žaliava. Anglies sudėtį daugiausia sudaro organinės medžiagos, taip pat vanduo, mineralai, kurie deginant susidaro pelenų.

Vienas iš akmens anglių apdorojimo būdų yra koksavimas - tai anglies kaitinimo iki 1000 ° C temperatūros be oro prieigos procesas. Anglies koksavimas atliekamas kokso krosnyse. Koksas susideda iš beveik grynos anglies. Jis naudojamas kaip reduktorius metalurgijos gamyklose gaminant ketaus aukštakrosnėse.

Lakiosios medžiagos kondensacijos metu akmens anglių derva (yra daug įvairių organinių medžiagų, kurių dauguma yra aromatinės), amoniako vanduo (yra amoniako, amonio druskų) ir kokso krosnies dujos (yra amoniako, benzeno, vandenilio, metano, anglies monoksido (II), etileno , azoto ir kitų medžiagų).

Natūralūs angliavandenilių šaltiniai.

Angliavandeniliai turi didelę ekonominę reikšmę, nes jie yra svarbiausia žaliava, norint gauti beveik visus šiuolaikinės organinės sintezės pramonės produktus, ir yra plačiai naudojami energetiniais tikslais. Jie tarsi kaupia saulės šilumą ir energiją, kuri išsiskiria degimo metu. Durpėse, anglyse, skalūnuose, naftoje, gamtinėse ir susijusiose naftos dujose yra anglies, kurios degimo metu susijungus su deguonimi išsiskiria šiluma.

anglis durpės Alyva gamtinių dujų
kietas kietas skystis dujų
be kvapo be kvapo Stiprus kvapas be kvapo
vienoda kompozicija vienoda kompozicija medžiagų mišinys medžiagų mišinys
tamsios spalvos uoliena su dideliu degiųjų medžiagų kiekiu, atsirandanti dėl įvairių augalų sankaupų palaidojimo nuosėdiniuose sluoksniuose pusiau suirusios augalinės masės sankaupa, susikaupusi pelkių ir apaugusių ežerų dugne natūralus degus aliejinis skystis, susideda iš skystų ir dujinių angliavandenilių mišinio dujų mišinys, susidarantis Žemės žarnyne anaerobinio organinių medžiagų irimo metu, dujos priklauso nuosėdinių uolienų grupei
Kaloringumas – kalorijų, išsiskiriančių sudeginus 1 kg kuro, skaičius
7 000 - 9 000 500 - 2 000 10000 - 15000 ?

Anglis.

Anglis visada buvo perspektyvi energijos ir daugelio chemijos produktų žaliava.

Nuo XIX amžiaus pirmasis stambus anglies vartotojas buvo transportas, vėliau anglys pradėtos naudoti elektros gamybai, metalurginiam koksui, įvairių gaminių gamybai cheminio apdorojimo metu, anglies-grafito struktūrinėms medžiagoms, plastikams, akmens vaškui, sintetinis, skystas ir dujinis kaloringas kuras, daug azoto turinčios rūgštys, skirtos trąšų gamybai.

Akmens anglys yra sudėtingas stambiamolekulinių junginių mišinys, kurį sudaro šie elementai: C, H, N, O, S. Akmens anglys, kaip ir nafta, turi daug įvairių organinių medžiagų, taip pat neorganinių medžiagų, tokių kaip pvz. , vanduo, amoniakas, sieros vandenilis ir, žinoma, pati anglis – anglis.

Kietosios anglies perdirbimas vyksta trimis pagrindinėmis kryptimis: koksavimas, hidrinimas ir nepilnas degimas. Vienas iš pagrindinių anglies perdirbimo būdų yra koksavimas– kalcinavimas be oro prieigos kokso krosnyse 1000–1200°C temperatūroje. Esant tokiai temperatūrai, neturint prieigos prie deguonies, anglys patiria sudėtingiausių cheminių virsmų, dėl kurių susidaro koksas ir lakieji produktai:

1. kokso dujos (vandenilis, metanas, anglies monoksidas ir anglies dioksidas, amoniako, azoto ir kitų dujų priemaišos);

2. akmens anglių derva (keli šimtai įvairių organinių medžiagų, įskaitant benzeną ir jo homologus, fenolį ir aromatinius alkoholius, naftaleną ir įvairius heterociklinius junginius);

3. supra-tar, arba amoniakas, vanduo (ištirpęs amoniakas, taip pat fenolis, vandenilio sulfidas ir kitos medžiagos);

4. koksas (kietas koksavimo likutis, praktiškai gryna anglis).

Atvėsintas koksas siunčiamas į metalurgijos gamyklas.

Kai lakieji produktai (koksavimo krosnies dujos) atšaldomi, kondensuojasi akmens anglių derva ir amoniako vanduo.

Nekondensuotus produktus (amoniako, benzeno, vandenilio, metano, CO 2, azoto, etileno ir kt.) leidžiant per sieros rūgšties tirpalą, išskiriamas amonio sulfatas, kuris naudojamas kaip mineralinė trąša. Benzenas paimamas į tirpiklį ir distiliuojamas iš tirpalo. Po to kokso dujos naudojamos kaip kuras arba kaip cheminė žaliava. Akmens anglių derva gaunama nedideliais kiekiais (3%). Tačiau, atsižvelgiant į gamybos mastą, akmens anglių derva yra laikoma žaliava daugeliui organinių medžiagų gauti. Jei produktai, verdantys iki 350 ° C, pašalinami iš dervos, tada lieka kieta masė - pikis. Jis naudojamas lakų gamybai.

Anglies hidrinimas atliekamas 400–600°C temperatūroje, esant vandenilio slėgiui iki 25 MPa, esant katalizatoriui. Tokiu atveju susidaro skystų angliavandenilių mišinys, kuris gali būti naudojamas kaip variklių kuras. Skysto kuro gavimas iš anglies. Skystas sintetinis kuras yra didelio oktaninio skaičiaus benzinas, dyzelinas ir katilų kuras. Norint gauti skystąjį kurą iš anglies, reikia padidinti jo vandenilio kiekį hidrinant. Hidrinimas atliekamas naudojant daugybinę cirkuliaciją, kuri leidžia paversti skysčiu ir dujomis visą organinę anglies masę. Šio metodo pranašumas yra žemos kokybės rudųjų anglių hidrinimo galimybė.

Anglies dujinimas leis šiluminėse elektrinėse naudoti žemos kokybės rudąsias ir juodąsias anglį, neteršiant aplinkos sieros junginiais. Tai vienintelis būdas gauti koncentruotą anglies monoksidą (anglies monoksidą) CO. Nevisiškai sudegus anglims susidaro anglies monoksidas (II). Katalizatoriuje (nikelio, kobalto), esant normaliam arba padidintam slėgiui, vandenilis ir CO gali būti naudojami benzinui, kuriame yra sočiųjų ir nesočiųjų angliavandenilių, gaminti:

nCO+ (2n+1)H2 → CnH 2n+2 + nH2O;

nCO + 2nH 2 → C n H 2n + nH 2 O.

Jei sausa anglis distiliuojama 500–550°C temperatūroje, gaunama derva, kuri kartu su bitumu naudojama statybų pramonėje kaip rišiklis stogo dangų, hidroizoliacinių dangų gamyboje (stogo dangos, stogo dangos, ir tt).

Gamtoje anglis randama šiuose regionuose: Maskvos srityje, Pietų Jakutsko baseine, Kuzbaso, Donbaso, Pečoros baseine, Tunguskos baseine, Lenos baseine.

Gamtinių dujų.

Gamtinės dujos – tai dujų mišinys, kurio pagrindinis komponentas yra metanas CH 4 (nuo 75 iki 98 % priklausomai nuo lauko), likusi dalis – etanas, propanas, butanas ir nedidelis kiekis priemaišų – azoto, anglies monoksido (IV ), vandenilio sulfidas ir vandens garai, ir beveik visada vandenilio sulfidas ir organiniai naftos junginiai – merkaptanai. Būtent jie dujoms suteikia specifinį nemalonų kvapą, o deginant susidaro toksiškas sieros dioksidas SO 2.

Paprastai kuo didesnė angliavandenilio molekulinė masė, tuo mažiau jo yra gamtinėse dujose. Gamtinių dujų iš skirtingų telkinių sudėtis nėra vienoda. Jo vidutinė sudėtis tūrio procentais yra tokia:

CH 4 C 2 H 6 C3H8 C 4 H 10 N 2 ir kitos dujos
75-98 0,5 - 4 0,2 – 1,5 0,1 – 1 1-12

Metanas susidaro anaerobinės (be oro prieigos) augalų ir gyvūnų liekanų fermentacijos metu, todėl susidaro dugno nuosėdose ir vadinamas „pelkės“ dujomis.

Metano nuosėdos hidratuotos kristalinės formos, vadinamosios metano hidratas, rasta po amžinojo įšalo sluoksniu ir dideliuose vandenynų gyliuose. Esant žemai temperatūrai (–800ºC) ir aukštam slėgiui, metano molekulės yra vandens ledo kristalinės gardelės tuštumose. Vieno kubinio metro metano hidrato ledo tuštumose „išsibarstę“ 164 kubiniai metrai dujų.

Metano hidrato gabalėliai atrodo kaip nešvarus ledas, tačiau ore jie dega geltonai mėlyna liepsna. Apytiksliai 10 000–15 000 gigatonų anglies planetoje yra sukaupta metano hidrato pavidalu (giga yra 1 mlrd.). Tokie kiekiai daug kartų viršija visas šiuo metu žinomas gamtinių dujų atsargas.

Gamtinės dujos yra atsinaujinantis gamtos išteklius, nes gamtoje jos nuolat sintetinamos. Jis taip pat vadinamas „biodujomis“. Todėl daugelis aplinkosaugininkų šiandien žmonijos klestėjimo perspektyvas sieja būtent su dujų, kaip alternatyvaus kuro, naudojimu.

Gamtinės dujos, kaip kuras, turi didelių pranašumų prieš kietąjį ir skystąjį kurą. Jo kaloringumas daug didesnis, deginant nepalieka pelenų, degimo produktai yra daug draugiškesni aplinkai. Todėl apie 90% viso pagaminamų gamtinių dujų kiekio sudeginama kaip kuras šiluminėse elektrinėse ir katilinėse, šiluminiuose procesuose pramonės įmonėse ir kasdieniame gyvenime. Apie 10% gamtinių dujų sunaudojama kaip vertinga žaliava chemijos pramonei: vandenilio, acetileno, suodžių, įvairių plastikų, vaistų gamybai. Iš gamtinių dujų išskiriamas metanas, etanas, propanas ir butanas. Produktai, kuriuos galima gauti iš metano, turi didelę pramoninę reikšmę. Metanas naudojamas daugelio organinių medžiagų sintezei – sintezės dujoms ir tolesnei alkoholių sintezei jo pagrindu; tirpikliai (anglies tetrachloridas, metileno chloridas ir kt.); formaldehidas; acetilenas ir suodžiai.

Gamtinės dujos sudaro savarankiškus telkinius. Pagrindiniai gamtinių degiųjų dujų telkiniai yra Šiaurės ir Vakarų Sibire, Volgos-Uralo baseine, Šiaurės Kaukaze (Stavropolyje), Komijos Respublikoje, Astrachanės regione, Barenco jūroje.

Anglis, nafta ir dujos yra terminio, mechaninio, biologinio ir radiacinio poveikio floros ir faunos liekanoms per daugelį amžių rezultatas. Organinio kuro sudėtyje vyrauja anglis ir vandenilis, todėl jis dažnai vadinamas angliavandenilių kuru. Yra dvi sausumos organinių medžiagų atmainos: sluoksniais glūdi humusinė medžiaga (aukštesniųjų sausumos organizmų liekanos) ir molio uolienose išsibarstę sapropelis (fito- ir zooplanktono liekanos). Laikui bėgant šiose medžiagose, neturinčiose prieigos prie deguonies, anglies atomų dalis didėja. Šis procesas vadinamas karbonizacija arba „karbonizacija“. Sluoksniais susikoncentravusios huminės organinės medžiagos sudaro anglis, o nafta ir dujos yra smulkiai molio sluoksniuose išsklaidytos sapropelinės organinės medžiagos karbonizacijos šalutiniai produktai.

Kiekybinis karbonizacijos matas yra anglies masės koncentracija organinėse medžiagose. Durpėms - augalinės medžiagos pradinės transformacijos produktui - anglies masė neviršija 60%. Kitame - rudųjų anglių etape - jis pakyla iki 73%.

Šiandien angliavandenilių kuras yra pagrindinis energijos šaltinis ir taip bus naudojamas ateinančiais dešimtmečiais. Deginant anglį, naftą ir gamtines dujas, sunaudojama apie 80 % pasaulio energijos. Pasaulyje elektros energijos gamyba taip pat šiuo metu daugiausiai tiekiama naudojant iškastinį kurą (60–65%).

Anglis. Prieš tris tūkstantmečius kinai atrado anglį ir pradėjo jas naudoti kaip kurą. Grįžęs iš kelionės į Kiniją, Marko Polo XIII amžiuje Vakarų pasauliui pristatė anglį.

Akmens anglis turi anglies pagrindą, o energija, kai ji deginama deguonimi, išsiskiria daugiausia vykstant anglies dioksido (anglies dioksido) susidarymui reakcijos metu.

C + O2 = CO2 + q, (2.2)

čia q yra anglies kaloringumas, lygus 393 kJ/mol = = 33 MJ/kg anglies. Jei kaloringumą siesime ne su 1 kg anglies, o su viena reakcija (vieno anglies atomo degimu), tada šiluminė vertė bus

q \u003d 33-10 6 -12-1,66-10 -27 \u003d 6,57-10 -19 J = 4,1 eV.

Elektronų voltas (eV arba eV) yra nesisteminis energijos vienetas, patogus atominėje ir branduolinėje fizikoje. Elektronų voltas – tai energija, kurią įgyja dalelė, kurios krūvis skaitiniu požiūriu lygus elektrono krūviui elektriniame lauke, kurio potencialų skirtumas yra 1 V: 1eV = 1e1V = 1.6.10 -19 C1V = 1.6.10 -19 J .

Ištirtos anglies atsargos Rusijoje vertinamos 150–170 milijardų tonų, kurios, jei jos gamyba bus išlaikyta 2000 metų lygyje (0,25 mlrd. tonų per metus), jos išeikvotos tik po 650 metų. Pagrindinis energijos anglies atsargų kiekis tenka Vakarų ir Rytų Sibiro regionams. Kasybai palankiausios aukštos kokybės anglys telkiasi Kuznecko baseine, o rudosios - Kansko-Ačinsko baseine.


Žemėje anglies atsargos yra nemažos, o jų telkiniai pasiskirstę gana tolygiai. Geologų teigimu, išžvalgytos ekonomiškai atgaunamos anglies atsargos viršija 1 trilijoną tonų (10 12 tonų), taigi, esant dabartiniam vartojimo tempui, išžvalgytų atsargų užteks 250 metų. Didžiausios anglies gamintojos – Kinija ir JAV – per metus pagamina 1 mlrd.

Gamtinių dujų. Gamtines dujas daugiausia sudaro metanas CH4. Visiškai sudegus metanui pagal reakciją

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + q (2.3)

16-4/(12 + 4) = 1 kg metano sunaudojama 4 kg deguonies, t.y. daugiau nei deginant 1 kg anglies. Metano šilumingumas q = 37 MJ/kg arba 6,1 eV.

Įrodytos gamtinių dujų atsargos yra (1,3^1,6) 10 14 m 3 . Esant dabartiniams suvartojimo tempams, tokio kiekio galėtų pakakti 70 metų.Ištyrinėti atgaunami dujų ištekliai Rusijoje vertinami 40-50 trilijonų m 3 , tai yra apie 30% pasaulio -,. Stabilizavus dujų gavybą maždaug 0,7 trilijono m 3 per metus lygiu, atsargos išeikvotos per 60–70 metų. Trys telkiniai Vakarų Sibire (Jamburgskoje, Urengoje, Medvežje) 2000 m. pagamino apie 75% dujų. Dėl šių telkinių plėtros iki 2020 m. dujų gamyba čia neviršys 11% Rusijos gavybos. Didžiausių pasaulyje dujų telkinių Jamalo pusiasalyje ir Rusijos Arkties šelfo dalyje paleidimas leis Rusijai sustiprinti savo pozicijas pasaulinėje dujų rinkoje. Tuo pačiu metu laukų atokumas nuo dujų vartotojų lemia tai, kad apie 30% visos šalyje pagamintos elektros išleidžiama dujoms pumpuoti per Rusijos dujotiekius. Šios sąnaudos yra lygios visų Rusijos hidroelektrinių ir atominių elektrinių pagamintai energijai kartu paėmus.

Svarbus Rusijos uždavinys – įsisavinti pramoninę suskystintų gamtinių dujų (SGD, angl. santrumpa LNG) gamybą ir pastatyti terminalus specializuotiems SGD tanklaiviams siųsti į kitas šalis. Pastaraisiais metais SGD pardavimai sparčiai augo – per 10 metų išaugo tris kartus. Tikimasi, kad iki 2010 metų SGD dalis pasaulio dujų prekyboje pasieks 30 proc.

Alyva. Nafta yra sudėtingas angliavandenilių junginių mišinys. Iš jo gaunamas benzinas (CH 2) ^ žibalas, dyzelinas, mazutas ir daugybė kitų degalų. Nafta yra pradinė ir sunkiai pakeičiama žaliava chemijos pramonei (gaminant alyvas, plastikus, kaučiuką, bitumą, tirpiklius ir kt.). Vien šiems tikslams kasmet reikia apie 1 milijardą tonų naftos. Kai kurių naftos chemijos produktų kaina yra 100 kartų didesnė už žalios naftos kainą.

Ištirtos ir eksploatuojamos naftos atsargos Žemėje vertinamos 1000–1500 mlrd. barelių (apie 143–215 mlrd. tonų), t.y. mažiau nei 35 tonos vienam gyvam žmogui -,. Esant dabartiniams vartojimo rodikliams (3,5 mlrd. tonų per metus), šio kiekio pakaks 50 metų. Geologų teigimu, bendros naftos atsargos Žemėje gali siekti 2300 milijardų barelių (iš kurių iki šiol buvo panaudota 700 milijardų barelių).

Daugiau nei 40% pasaulio produkcijos gamina OPEC šalys, apie 30% - ekonomiškai išsivysčiusios šalys (iš jų 10% - JAV, 9% - Europos šalys), 9% - Rusija, 10% Pietų ir Centrinė Amerika, 5% - Kinija. OPEC yra naftą eksportuojančių šalių organizacija. OPEC sudaro 11 šalių: Alžyras, Venesuela, Indonezija, Iranas, Irakas, Kataras, Kuveitas, Libija, Nigerija, Jungtiniai Arabų Emyratai, Saudo Arabija.

Ištirtos naftos atsargos Rusijoje sudaro 12-13% pasaulio. Šių atsargų, naftos gavybai stabilizavus 0,3 mlrd. tonų per metus, pakaks apie 50-60 metų.

Pastaraisiais metais pradėtos kurti technologijos, skirtos atviroje jūroje esančių laukų plėtrai. Šioje srityje Rusija gerokai atsilieka nuo kitų šalių. Rusijos kontinentinio šelfo ištekliai vertinami 140 milijardų tne, iš kurių apie 15-20% sudaro nafta, likusi dalis yra dujos. Rusija pretenduoja į 6,2 mln. kv. km kontinentinio šelfo plotą, o tai sudaro 21% viso pasaulio vandenynų šelfo. Didžiausia šelfo dalis priklauso Vakarų Arkties (Barenco ir Karos jūros), Rytų Arkties (Laptevo, Rytų Sibiro ir Čiukčių jūros), Tolimųjų Rytų (Beringo, Ochotsko, Japonija) ir pietų (Kaspijos, Juodosios, Azovo jūros) jūroms. ). Daugiau nei 85 % visų naftos ir dujų atsargų yra Arkties jūrose.

Didelė dalis išgaunamos naftos skiriama ginkluotųjų pajėgų reikmėms. „Sprogiosios deuterio energijos“ autoriai naftą vadina vienu „militarizuotų produktų“ ir „plačiausiai paplitusiu naikinimo ginklu“. Iš tiesų, šiuolaikinių armijų amunicija negali būti naudojama, jei nėra naftos.

1999 metų pavasarį per vietinį Jugoslavijos karą varikliuose sudeginta ir naftos saugyklose sunaikinta tiek pat alyvos, kiek ir per visą Antrąjį pasaulinį karą.

Sumažina naftos energijos amžių ir tai, kad ji yra nepakeičiama chemijos pramonės žaliava. Tačiau angliavandenilių žaliavų perdirbimas dar nėra stipriausias Rusijos naftos ir dujų komplekso koziris. Taigi, per metus išgaunant apie 300 mln. tonų naftos, 2005 m. buvo pagaminta 32 mln. tonų benzino, 59 mln. tonų dyzelinio kuro, 56 mln. tonų mazuto, 8 mln. tonų reaktyvinio kuro.

SIBYRO VARTOTOJŲ BENDRADARBIAVIMO UNIVERSITETAS

ZABAIKALSKY VERSLUMO INSTITUTAS

Anotacija apie discipliną: pasaulinių studijų pagrindai

Tema: Organinis kuras ir jų atsargos žemėje.

Atlieka studentas 261

Kulakova A.V.

Patikrintas: Stepanovas N.P.

Organinio kuro rūšys.

Natūralus organinės kilmės kuras yra durpės, lignitas, bituminės ir antracitinės anglys, nafta ir gamtinės dujos. Šios medžiagos dažnai vadinamos iškastiniu kuru, nes jos yra galutiniai augalų fosilijų fizikinių ir cheminių transformacijų produktai. Palyginus įvairių kuro rūšių sudėtis matyti, kad santykinis anglies kiekis, palyginti su vandenilio kiekiu, mažėja pereinant nuo kietojo kuro prie skystojo, o toliau prie dujinio. Visus šiuos degalus galima gauti vieną iš kito keičiant anglies ir vandenilio kiekio santykį. Visos jos yra vertingos žaliavos įvairių chemijos produktų gamybai, variklių kuras ir tepimo alyvos, taip pat yra šilumos ir elektros energijos šaltiniai.

Gamtinių dujų. Gamtinės dujos yra angliavandenilių mišinys, daugiausia sudarytas iš metano serijos elementų, su nedideliais kitų dujų, tokių kaip azotas, anglies dioksidas, vandenilio sulfidas ir kartais helis, priedais. Paprastai pagrindinis gamtinėse dujose yra metanas tačiau kartais yra daug etano priemaišų ir, kiek mažesniu mastu, sunkesnių angliavandenilių. Gamtoje yra dujų, kurios beveik vien yra anglies dioksidas, tačiau tokios dujos neturi degumo savybių. Yra dviejų rūšių natūralios degiosios dujos – sausos ir šlapios. Sausas dujas daugiausia sudaro metanas, kartais taip pat yra etano ir propano, tačiau jose nėra sunkesnių angliavandenilių, kurie gali kondensuotis suspaudus. Drėgnose degiose dujose yra įvairaus natūralaus benzino, propano ir butano kiekių, kuriuos galima atgauti suspaudimo arba ekstrahavimo būdu.

Naftos produktai. Nafta yra natūralus angliavandenilių mišinys, esantis esant normaliam slėgiui skystos būsenos, tačiau jame yra ištirpusių lakiųjų angliavandenilių, kurie išsiskiria ir sudaro sankaupas (dangtelius) viršutinėje (prie žemės paviršiaus) telkinio dalyje. At naftos perdirbimas gauti pirminio benzino, tepalų, mazuto ir naftos kokso.

Kuras. Mazutas yra sunkiųjų skystųjų angliavandenilių mišinys, likęs distiliavus naftą. Jo sudėtis priklauso nuo žalios naftos sudėties ir jos distiliavimo technologijos. Kartu su anglimi ir gamtinėmis dujomis mazutas naudojamas kaip kuras tiek komunalinėse įmonėse, tiek pramonėje, o anglį pakeitė kaip kurą jūrų ir upių laivams.

Naftos koksas. Kietasis komponentas, likęs po naftos distiliavimo, vadinamas naftos koksu. Šioje kietoje masėje paprastai yra 5–20 % lakiųjų medžiagų, 80–90 % nejudančios anglies, apie 1 % pelenų ir šiek tiek sieros. Nors naftos koksas naudojamas daugelyje pramonės šakų (pavyzdžiui, kaip žaliava anglies elektrodams ir dažų pigmentams gaminti), jis yra labai vertingas kaip šilumos šaltinis (turi aukštą kaloringumą) ir yra naudojamas. dideliais kiekiais kaip asfalto derva.

Dujų kondensatas.Šiuos produktus daugiausia sudaro propanas ir butanas, kurie išgaunami iš gamtinių dujų karteriuose. Jie taip pat gaunami naftos perdirbimo gamyklose, kur jos vadinamos suskystintomis valymo dujomis. Bet kokios kilmės labai lakios dujos gali būti nesunkiai suskystintos didinant slėgį. Tada šie kondensatai gali būti transportuojami vamzdynais ir geležinkeliu bei autocisternomis. Jie gali būti laikomi po žeme dirbtinėse arba natūraliose talpyklose arba žemės paviršiuje specialiose talpyklose.

Durpės. Durpės yra pelkių augalų liekanų nykimo ir nepilno puvimo produktas, veikiamas grybelių ir bakterijų per didelės drėgmės ir nepakankamo oro patekimo sąlygomis. Durpių telkiniai yra paplitę visame pasaulyje, o durpės naudojamos kaip kuras ten, kur nėra kito, efektyvesnio kuro (didesnio kaloringumo).

Anglis. Akmens anglys yra anglies masės, vandens ir kai kurių mineralų mišinys. Jis susidaro iš durpių dėl ilgalaikio bakteriologinių ir biocheminių procesų poveikio. Temperatūra ir slėgis vaidina svarbų vaidmenį durpėms virstant įvairių rūšių anglimis. Dėl tekančių vandenų anglies siūlėse atsiranda daugiau ar mažiau pašalinių mineralų, kurie susimaišo su anglies mase. Šią masę nuo oro poveikio saugo ją dengiantis uolienų sluoksnis.

Yra du būdai sukurti anglies telkinius. Atviros duobės kasybos metu akmens anglių sluoksnis išvalomas nuo pamatinių uolienų naudojant ekskavatorius, kurie vėliau naudojami anglims pakrauti į transporto priemones. Kai anglys kasamos po žeme, kalno šlaite įrengiama vertikali šachta arba horizontalus darbinis (aditas), vedantis į anglies siūlę. Tuo pačiu metu akmens anglys išgaunamos iš siūlės sprogstamuoju laužymu arba naudojant mechaninius plėšiklius ir perkraunamos į vežimėlius arba ant konvejerių.

Didžiuliai durpių ištekliai suteikia Rusijai 1 vietą pagal savo atsargas.

Durpių gavyba ir perdirbimas pasaulyje yra labai pelninga ir perspektyvi verslo rūšis. Anot RBC. Rinkos tyrimai“, produkcijos pelningumas svyruoja vidutiniškai nuo 30 iki 40% per metus (neįskaitant produkcijos pristatymo vartotojui kaštų). Bendrovės „Nord Line“ atlikto tyrimo duomenimis, durpės gali būti naudojamos įvairiose šalies ūkio srityse – žemės ūkyje, chemijoje, medicinoje, naftos perdirbime, ekologijoje, kuro pramonėje ir kt.

Durpių kaip kuro naudojimas yra ypač naudingas: 1 Gcal, gaunamas deginant durpes, yra mažesnė nei visų kitų kuro rūšių, išskyrus dujas. Be energetinio durpių naudojimo, pastaruoju metu plačiai išplėtotas durpių, kurios įsitvirtino kaip vertinga organinė medžiaga, naudojimas žemės ūkyje.

Durpės taip pat yra eksporto prekė. Pasaulinė durpių paklausa turi aiškiai apibrėžtą nuolatinio augimo tendenciją.

„Talpiausi“ durpių vartotojai yra Japonija, JAV, Europos ir Artimųjų Rytų šalys, taip pat kitos šalys, kuriose pradėti darbai gerinant dirvožemio derlingumą, užkertant kelią žemės erozijai, įgyvendinamos aplinkosaugos programos.

Turėdama didžiulius durpių išteklius (ištirtus ir prognozuotus – 156,8 mlrd. tonų), kurie sudaro 31,4% pasaulio ir suteikia Rusijai pirmąją vietą pagal savo atsargas, Rusija šiuo metu jų praktiškai nenaudoja. Taigi, Geologijos fondo duomenimis (2001 m.), durpių gavyba 2000 m. siekė 6,9 mln. tonų. Plėtra atlikta 905 durpių telkiniuose, o 1988 01 01. Išnaudoti 2063 durpių telkiniai, išgauta 30,5 mln. t durpių.

anglies pramonė

Anglis yra ateities kuras. Tokios nuomonės laikosi pasaulio energetikos bendruomenė, įskaitant naftos ir dujų gamintojus.

Artėja naftos civilizacijos Žemėje pabaigos laikotarpis. Dujų išteklių užteks šiek tiek ilgiau, tačiau jie nėra begaliniai. Naftos atsargų planetoje užteks 40–50 metų, dujų – 60–70 metų, anglies – iki 600 metų. Todėl pagrindiniai energijos šaltiniai ilgainiui už naftos ir dujų civilizacijos ribų bus anglis ir branduolinė energija.

Pasauliniame kuro balanse anglys sudaro 23% pirminių energijos išteklių gavybos, 38% elektros energijos gamybos ir 70% metalurgijos produktų gamybos.

Anglis kartu su nafta ir dujomis yra neatsinaujinantis angliavandenilių natūralus energijos išteklius. Įvairių rūšių anglies sudėtyje yra iki 10% vandenilio ir iki 90% anglies. Akmens anglys sudaro iki 90% iškastinio kuro energijos potencialo. Dabar pasaulyje per metus pagaminama apie 5 milijardus tonų kietųjų, rudųjų ir kitų rūšių anglies.

Kai kuriais skaičiavimais, per ateinantį dešimtmetį anglies gamyba gali padidėti iki 7,5 mlrd. tonų per metus (JAV iki 2 mlrd. tonų). 2003 m. Europoje anglies suvartojimas padidės apie 10 %. Be perspektyvų didinti gamybos apimtis, pasaulinės jos gamybos ir naudojimo tendencijos yra tarptautinis bendradarbiavimas tiekiant anglį ir jos gavybos bei perdirbimo įrangą, eksporto augimas iš senųjų (Australija, Pietų Afrika, Rusija, JAV, Lenkija ir kt.), ir iš besivystančių anglies tiekėjų (bendra eksporto apimtis – daugiau nei 500 mln. tonų). Tik trijų uostų – Durbano, Ričardso įlankos (Pietų Afrika) ir Kemblos (Australija) krovos pajėgumai siekia apie 200 mln. tonų per metus.

Pasaulinės anglies kainos svyruoja ne taip smarkiai kaip naftos kainos, o prekybos srautai iš esmės nusistovėjo. Apyvartoje yra tik nuosekliai kokybiška, aplinkosaugos ir technologinius reikalavimus atitinkanti anglis (anglies produktas). Nepaisant bendro masinės anglies gamybos apimties padidėjimo, troškimas nežabotai augti gamyba tapo praeitimi. Dabar, jei yra gamybos svyravimų, tai lemia labai tiksliai sureguliuoti anglies gamybos ir naudojimo efektyvumo mechanizmai, investiciniai procesai. Veiksmingai naudojamos viešosios koordinavimo formos.

Intensyvi anglių pramonės plėtra ir techninis tobulinimas šalyje būdingas didelių kasybos ir perdirbimo pramonės šakų kūrimuisi perspektyvių rudųjų ir akmens anglių telkinių, esančių įvairiose gamtinėse ir klimato zonose, pagrindu. Tam reikalingi nauji techniniai ir technologiniai sprendimai bei vis daugiau kapitalo investicijų, atsižvelgiant į reikiamos infrastruktūros sukūrimą, energijos sąnaudas naudingųjų iškasenų ir krovinių gabenimui, ventiliacijai bei patenkinamų darbo sąlygų kalnakasiams sukūrimą.

Šiuo metu anglys sudaro 11,8% kuro ir energijos išteklių suvartojimo, o tai yra gerokai mažiau nei pramonės techninės galimybės. Prognozuojamais skaičiavimais, iki 2010 m. anglies gavyba pasieks 280 mln. tonų. Gamybos ir gyvenimo sąlygų aplinkosaugos užtikrinimas anglies regionų gyventojams yra svarbi bendros pramonės plėtros strategijos dalis.

Anglies pramonė yra svarbi kuro ir energijos komplekso (FEC) grandis. Anglis naudojama pramonėje, šiluminėse elektrinėse kaip kuras, taip pat technologinės žaliavos ir kuras metalurgijoje ir chemijos pramonėje (koksinės anglys). Kuro regioną formuojantis vaidmuo yra tuo stipresnis, didesnis mastas ir aukštesni išteklių techniniai ir ekonominiai rodikliai. Masyvus ir pigus kuras pritraukia daug kuro naudojančias pramonės šakas, tam tikra prasme nulemdamas srities specializacijos kryptį.

Šiuo metu Rusijos anglių pramonė susiduria su gilios reformos būtinybe. Per pastaruosius kelerius metus anglies gavybos lygis mažėjo (1990–1994 m. anglies gamyba visoje Rusijos Federacijoje sumažėjo trečdaliu), pramonės darbo našumas mažėja, o gamybos savikaina auga. . Staigus pramonės gamybos nuosmukis pastaraisiais metais paaštrino efektyvios anglies pramonės produktų paklausos problemą, todėl didžioji dauguma anglių kasybos įmonių atsidūrė itin sudėtingoje padėtyje.

Anglies pramonė yra neatsiejama Rusijos kuro ir energetikos komplekso dalis, todėl jos plėtros strategija priklauso nuo anglims skiriamos vietos būsimame kuro ir energijos balanse bei nuo pastarojo specifinių savybių.

2 lentelė. PASAULINIO NAFTOS REZERVAI (NUMATOMI DUOMENYS), MILJ T

Regionas

Ištirti draustiniai

Pramonės atsargos

Artimieji Rytai

NVS šalys

Lotynų Amerika

Tolimieji Rytai ir Okeanija

Vakarų Europa

Naftos ir gamtinių dujų atsargos. Sunku tiksliai apskaičiuoti, kiek metų užteks naftos atsargų. Jei išliks dabartinės tendencijos, tai iki 2018 metų metinis naftos suvartojimas pasaulyje sieks 3 milijardus tonų Net ir darant prielaidą, kad pramonės atsargos labai padidės, geologai daro išvadą, kad iki 2030 m. išsekęs.

Anglies atsargos. Anglies atsargas lengviau įvertinti ( cm. skirtuką. 3). Trys ketvirtadaliai pasaulio atsargų, skaičiuojama 10 trln. tonų, tenka buvusios SSRS šalims, JAV ir Kinijai.

3 lentelė. PASAULINĖS KIETŲJŲ ANGLIŲ REZERVAI
(ORIENTACINIAI DUOMENYS)

Regionas

Milijardas t

NVS šalys

Vakarų Europa

Azija (išskyrus NVS šalis ir Kiniją)

Lotynų Amerika

Nors Žemėje yra daug daugiau anglies nei naftos ir gamtinių dujų, jos atsargos nėra neribotos. Dešimtajame dešimtmetyje pasaulinis anglies suvartojimas viršijo 2,3 mlrd. tonų per metus. Priešingai nei naftos suvartojimas, anglies suvartojimas labai išaugo ne tik besivystančiose, bet ir išsivysčiusiose šalyse. Pagal esamas prognozes anglies atsargų turėtų pakakti dar 420 metų. Bet jei vartojimas ir toliau augs dabartiniu tempu, jo atsargų nepakaks 200 metų.

Naftos pramonė

Naftos pramonė yra viena iš pirmaujančių kuro ir energijos komplekso bei visos ekonomikos šakų. Neapdorota alyva praktiškai nenaudojama dėl jos sprogumo. Tačiau perdirbant naftą gaunamas ne tik aukštos kokybės kuras (benzinas, žibalas, saulės energija, mazutas), bet ir įvairūs junginiai, kurie yra šiuolaikinių chemijos produktų (plastikų, polimerų, cheminių pluoštų ir kt.) žaliava. ^

Pagal naftos atsargas (20 mlrd. tonų, 13% pasaulio atsargų) Rusija užima antrą vietą pasaulyje po Saudo Arabijos. Tačiau pastaraisiais metais naftos gavyba Rusijoje nuolat mažėjo. 1999 m. ji siekė 305 mln. tonų (59% 1990 m. lygio) – trečia pagal dydį pasaulyje. Taip yra dėl daugelio priežasčių. Pirma, dėl lėšų stokos žvalgymo darbų apimtys yra nepakankamos. Įrodytų naftos atsargų padidėjimas tik 1/3 kompensuoja jos gamybą. O plėtojamuose telkiniuose jau išgauta 52% naftos atsargų. Antra, beveik 50% jau išgręžtų gręžinių neeksploatuojami dėl įvairių priežasčių (trūksta technikos, lėšų remontui ir pan.). Trečia, dėl modernios įrangos stokos nemaža dalis atsargų prarandama žarnyne ir jų negalima ištraukti į paviršių.

Pagrindinė Rusijos naftos bazė yra Vakarų Sibiras. Čia išgaunama 70% šalies naftos. Didžiausi telkiniai yra Ob upės platumoje (Samotloras, Surgutas, Megionas). Iš jų 50-60% aliejaus jau išgauta. Tačiau skaičiuojama, kad Vakarų Sibire buvo išgauta tik 12 proc. Todėl trumpuoju laikotarpiu (iki 2010-2015 m.) ši bazė išliks pirmaujanti.

Antra pagal dydį naftos bazė Rusijoje yra Volga-Uralas (25% gavybos). Naftos gavyba čia vyksta beveik 50 metų ir nuolat mažėja. Iš didžiausių telkinių (Romashkinskoye, Tuymazinskoye, Ishimbayevsky) 70–90% atsargų jau išgauta. Ateityje lentynoje galima plėtoti naujus laukus Kaspijos jūra. Tačiau naftos pramonės plėtros tikslingumas čia reikalauja kruopštaus analizės. Šiaurinėje Kaspijos jūros dalyje gyvena unikalus eršketų žuvų išteklius, neturintis analogų pasaulyje, o Volga-Akhtuba poi ma- saugoma teritorija. Kaspijos jūros statuso klausimas dar neišspręstas.

Dujų pramonė

Dujos yra pigiausia kuro rūšis. Jo gamyba kainuoja 2 kartus pigiau nei naftos. Dujos taip pat naudojamos kaip vertinga cheminė žaliava.

Kalbant apie dujų atsargas (160 trilijonų m 3 ) Rusija užima pirmąją vietą pasaulyje (45 % pasaulio atsargų). Dujų gamyba, skirtingai nei naftos gavyba, yra gana stabili. 1999 m. ji siekė 591 mlrd 3 – pirma vieta pasaulyje. Daugiau nei 1/3 pagamintų dujų eksportuojama į Ukrainą, Baltarusiją, Baltijos šalis, Vakarų Europą ir Turkiją.

Rusijoje ištirta daugiau nei 700 dujų telkinių. Tačiau tik 47% jo ištirtų rezervų yra aktyviai plėtojami. Didžioji dalis dujų (92 proc.) pagaminama iš telkinių Vakarų Sibiras (Urengoyskoye, Yamburgskoje). Trumpuoju laikotarpiu jo dalis išliks tokia pati didelė. Skaičiuojama, kad čia išgauta tik apie 6% dujų išteklių.

Antra pagal dydį dujų gavybos bazė Orenburgas-Astrachanė (6 proc. produkcijos). Čia gaminamos dujos yra labai sudėtingos sudėties. Jame yra sieros, helio, etano, propano, butano ir kitų vertingų komponentų. Jo perdirbimui į Orenburgas ir Astrachanė laukų, pastatyti dideli dujų perdirbimo kompleksai.

Timan-Pechora baseine dabar pagaminama mažiau nei 1 % dujų. Tačiau jos vaidmuo gali labai padidėti dėl jūrinių dujų telkinių plėtros. (Štpokmanovskaja ir pan.). Jų ištekliai vertinami 1,7 trilijono m 3 .

Ateityje galima suformuoti dar vieną didelę dujų gavybos bazę, įskaitant telkinius šiaurėje Irkutsko sritis, Jakutija, Sachalinas. Dujų atsargos čia vertinamos 54 trilijonais m 3 . Jo plėtra leis panaikinti degalų trūkumą šiame regione. Nemažą dalį dujų bus galima eksportuoti.

Dujoms transportuoti vartotojams Rusijoje, a vieninga dujotiekio sistema, kurių bendras ilgis 150 tūkst. Iš Urengojaus ir Orenburgo nutiesti didžiausi šalyje dujotiekiai (41 pav.). Artimiausiu metu pradės veikti dujotiekiai Jamalas-Europa (per Baltarusiją) ir Blue Stream (per Juodąją jūrą į Turkiją).

anglies pramonė

Anglies atsargos yra daug didesnės nei naftos ir gamtinių dujų atsargos. Tačiau jo gamyba yra daug brangesnė. Todėl, atradus ir išplėtus dideles naftos ir dujų atsargas, anglies dalis šalies kuro balanse sumažėjo nuo 59% (50s.) iki 8% (90s. pabaiga). Nors rytiniuose šalies regionuose jo vartojimas išlieka labai didelis. Didžioji dalis kasamos anglies (CC) naudojama kaip kuras pramonėje ir šiluminėse elektrinėse. Likusi anglies dalis (koksas) naudojama kaip žaliava juodosios metalurgijos ir chemijos pramonei.

Rusijoje žinoma daugiau nei 200 anglies baseinų ir telkinių. Bendros jų atsargos yra 6,4 trilijono tonų (23% pasaulio atsargų). Tačiau ne visi jie yra sukurti. Pagrindinis indėlio įvedimo kriterijus yra kaina 1 anglies kasyba. Tai priklauso nuo jo gavybos būdo, kokybės (kalorijų kiekio, priemaišų buvimo ir kt.), kasybos ir geologinių atsiradimo sąlygų (gylio, sluoksnių storio ir kt.). Savikainai įtakos turi ir įrangos kokybė, modernių kasybos technologijų prieinamumas. Žlugus SSRS, 85% anglių inžinerijos liko užsienyje.

Produktyviausias ir pigiausias anglies gavybos būdas yra atviras (karjeruose). Jos dalis nuolat auga ir dabar siekia beveik 60 proc. Bet tai stipriai pažeidžia natūralius kompleksus. Atviru būdu išgaunamos anglies atsargos daugiausia yra sutelktos šalies rytuose.

Anglies gavyba Rusijoje nuolat mažėjo ir tik pastaraisiais metais didėja. Tai 249 mln. tonų (2 vieta pasaulyje pagal rusvųjų anglių gamybą ir 6 vieta pagal akmens anglių gamybą). Pagrindinės anglies gavybos sritys Rusijoje yra sutelktos Sibire (64%). Europinė dalis sudaro tik 25 proc.

Svarbiausios Rusijos anglies bazės - Kuznecko, Kansko-Ačinsko ir Pečoros baseinai. Jos labai skiriasi savo charakteristikomis (42 pav., 27 lentelė).

27 lentelė Pagrindinių Rusijos anglies baseinų charakteristikos Pagrindinių Rusijos anglies baseinų charakteristikos

Požeminės produkcijos dalis, proc.

vidutinis produkcijos gylis a, m

Vidutinis siūlių storis, m

kalorijų

anglis, tūkst. kcal/kg

Kuzneckis

Pečorskis

Kansko-Achinskas

Kuznecko anglies baseinas - pagrindinis Rusijos anglies baseinas. Jis turi didelius ir gerai ištirtus aukštos kokybės anglies, įskaitant kokso anglį, atsargas. Tačiau baseino geografinė padėtis yra nepalanki. Tai labai nutolusi nuo pagrindinių sričių - - anglies vartotojų (Centras ir Tolimieji Rytai). Anglis iš čia sunku gabenti dėl prastos geležinkelių tinklų plėtros šalies rytuose.

  1. Kuro energijos išteklių struktūroje

    Kursiniai darbai >> Fizika

    ... ekologiškas kuro o ypač aliejus. Tačiau rezervai...kaip „degios žemė", kurį Vakarų europiečiai naudojo ... rūšių kuro ir juos naudoti ekonomikoje. Kuro likučiai paprastai sudaromi, ant vieneto sąlyginio pagrindo kuro ...

  2. Bendra energija. Energetiniai ištekliai žemė ir juos naudojimas

    Knyga >> Pramonė, gamyba

    Priklauso nuo juos našumas, bloko galia ir malonus kuro. Trys dažniausiai pasitaikantys malonus kuro: anglis, gamtiniai ... ištekliai ekologiškas kuro. Ir ant tai turi visas priežastis. Rusija turi reikšmingų rezervai karštis žemė, kuri...

  3. Transporto įtaka ant aplinka (2)

    Santrauka >> Ekologija

    Augalinė danga maksimali rezervai ekologiškas medžiagos, kad ir kur būtų..., visų žinomų ant Žemė rezervaiŽmonijai užteks aliejaus... ant mus. Todėl būtina sukurti įvairias alternatyvas rūšių kuro, ir rūšių transportavimas ir įgyvendinimas juos