Виды топлива. Классификация топлива (стр. 1 из 2). Нефть органическое топливо


Тема 1.3. Органическое топливо

1.3.1. Виды органического топлива

К основным видам органического энергетического топлива относятся бурые и каменные угли, полуантрацит и антрацит, торф, горючие сланцы, мазут, природный, доменный и другие газы.

К энергетическим топливам относятся вещества, которые целесообразно использовать для получения тепла в больших количествах. Из общего потребления топлива в нашей стране примерно 30% приходится на долю тепловых электрических станций. Около 50% топлива, сжигаемого электростанциями, составляют ископаемые твёрдые топлива, которые разделяются на следующие виды: торф, бурые угли, каменные угли, антрацит, горючие сланцы.

Все ископаемые твёрдые топлива, кроме сланцев, произошли в основном из растительности древних лесов и болот, покрывавших землю, с участием некоторого количества белковых и жировых веществ животного происхождения. В течение тысячелетий находясь под слоем воды или земли без доступа воздуха, исходное органическое вещество под воздействием окружающей среды постепенно подвергалось химическим преобразованиям. Более «активные» химические элементы и соединения вступали в реакцию с окружающей средой и частично покидали залежь, превращаясь в газообразные продукты.

Процесс преобразования исходной органической массы идёт, таким образом, в направлении постепенного обуглероживании (углефикации) топлива, то есть повышения в нём содержания углерода и уменьшение количества кислорода и водорода.

Органическим топливом называются вещества, способные активно соединяться с кислородом и образовывать продукты сгорания, нагретые до высокой температуры за счет содержащейся в нем химически связанной энергии. Углерод является основным горючим элементом органического топлива. Второе место занимает водород, которого хотя сравнительно немного, но удельное тепловыделение его большое. Сера, являющаяся третьим горючим элементом, дает тепловыделение, но наносит вред котельному оборудованию и окружающей среде. В состав органического топлива входят также влага и негорючие минеральные примеси, из которых в ходе горения образуется зола и шлак.

По происхождению топлива можно разделить на естественные, добытые в природных условиях, и искусственные, полученные в. итоге переработки природного топлива. По сфере потребления топлива подразделяются тоже на две группы: энергетические — идущие для сжигания при выработке электроэнергии и теплоты и технологические — на переработку для получения необходимых промышленных продуктов.

По агрегатному состоянию все используемые в энергетике органические топлива делятся на три группы: твердые, жидкие и газообразные. К твердым топливам относятся ископаемые угли, торф и сланцы; к жидким — мазут, являющийся продуктом переработки добываемой из-под земли нефти; к газообразным — горючий газ. На газ приходится немного больше 5% теплоты, содержащейся во всех разведанных мировых запасах органических топлив, на нефть 7% и на уголь около 80% — таким образом, ископаемые угли являются основным органическим топливом.

Процесс преобразования исходной органической массы идёт, таким образом, в направлении постепенного обуглероживании (углефикации) топлива, то есть повышения в нём содержания углерода и уменьшение количества кислорода и водорода.

Начальная стадия разложения растительной масс в заболоченных местах называется оторфенением.

Торф — это тёмно-бурая масса, в которой ещё встречаются остатки неразложившихся частей растений (листьев, стеблей). Торф является самым молодым из сжигаемых топлив. Электростанции сжигают преимущественно фрезерный торф, получаемый путём срезания с поверхности пласта тонкого слоя фрезами. Его, как и уголь сжигают в пылевидном состоянии. В бурых углях уже невозможно обнаружить структуру клетчатки растений. Дальнейшее обуглероживание приводит к образованию плотного глянцевочёрного каменного угля и антрацита.

Горючие сланцы представляют собой минеральные породы, пропитанные органическими веществами животного происхождения. Они образовались на дне лагун древних морей.

Газообразные и жидкие топлива в последние 20 лет получили всё большее применение. Использование газообразных и жидких топлив по сравнению с углем не только повышает общую культуру эксплуатации электростанций, но и приводит к ощутимому снижению стоимости основного оборудования и увеличению КПД установок. Например, КПД парогенераторов возрастает на 13% по сравнению с КПД при сжигании каменных углей и на 35% ― при сжигании торфа, сланцев и влажных бурых углей.

Естественным жидким топливом является сырая нефть, но как энергетическое топливо используется чрезвычайно редко (в основном на небольших котельных). После извлечения (отгонки) лёгких фракций (светлых нефтепродуктов — бензина, лигроина, керосина, газойля) остаётся 4060% сильновязких тяжёлых фракций ― мазута, который и используется как энергетическое жидкое топливо.

Газовые топлива могут быть природными и искусственными. Природные газы имеют «нефтяное» происхождение. Как и нефть, они либо являются продуктом длительного химического преобразования органических веществ (остатков живых организмов), скопившихся в осадочных породах, либо образовались в результате синтеза в присутствии воды и карбидов металлов на больших глубинах под воздействием высокого давления и температуры. Во многих случаях выход газов сопутствует добыче нефти. Это так называемые попутные газы. Искусственные газы, сжигаемые в топках парогенераторов, ― это, как правило, побочный продукт металлургической промышленности, получаемый в большом количестве. Из искусственных чаще всего сжигаются в смеси с другими топливами газ коксовых печей и доменный газ.

studfiles.net

Органическое топливо - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Органическое топливо

Cтраница 1

Органическое топливо в силу его специфических свойств и исторически сложившихся условий пока остается основным источником используемой человечеством энергии.  [2]

Органическое топливо, представляющее собой ценное сырье для химической и фармацевтической промышленностей, должно в будущем применяться именно в этих целях.  [3]

Горение органического топлива ( преобразование его химической энергии в тепловую) происходит в топочной камере котла. При этом носителем выделяющейся теплоты являются газообразные продукты сгорания - топочные газы. Поэтому конструктивно котлы представляют собой устройства для передачи теплоты от движущихся топочных газов к рабочему телу - пару или воде.  [4]

Образование органических топлив является результатом теплового, механического и биологического воздействия в течение многих столетий на останки растительного и животного мира, откладывавшиеся во всех геологических формациях. Все эти топлива имеют углеродную основу, и энергия высвобождается из них, главным образом, в процессе образования двуокиси углерода.  [5]

Запасы органического топлива уже весьма ограничены. Истощение этих запасов, загрязнение окружающей среды, повышение средней температуры атмосферы - все эти и многие другие связанные с ними проблемы, появившиеся уже в связи с достигнутым уровнем потребления энергии и тгмпами роста его, в дальнейшем ( если не принять решительных мер сейчас) преодолеть будет все более и более трудно.  [6]

Запасы органического топлива в Советском Союзе сосредоточены в виде каменных и бурых углей, нефти, газа, горючих сланцев и торфа в различных географических районах страны. Тем не менее масштабы добычи местных видов топлива составляют значительную долю общей добычи.  [7]

Сжигание органических топлив, являющееся ныне доминирующим источником энергии, вызывает парниковый эффект, имеющий, в свою очередь, катастрофические последствия. Ясно, что загрязнение атмосферы диоксидом углерода пропорционально количеству потребляемого топлива и, следовательно, энергопотреблению. Тем самым энергосбережение необходимо для предотвращения глобальных разрушительных изменений климата.  [8]

Процессы горения органического топлива для получения теплоты находят широкое применение в промышленности, а также и в быту.  [9]

Основными месторождениями органического топлива являются Донецкий, Экибастузский, Кузнецкий, Карагандинский, Печорский, Закавказский каменноугольные бассейны, а также месторождения Киргизии, Восточной Сибири, Казахстана и ряда других регионов.  [10]

Все виды органического топлива по агрегатному состоянию при нормальных условиях могут быть разделены на твердые, жидкие и газообразные.  [12]

В качестве органического топлива для ТЭС используют газообразное, жидкое и твердое топливо. Большинство ТЭС России, особенно в европейской части, в качестве основного топлива потребляют природный газ, а в качестве резервного топлива - мазут, используя последний ввиду его дороговизны только в крайних случаях; такие ТЭС называют газомазутными. Поскольку перед сжиганием такие угли размалываются в специальных мельницах до пылевидного состояния, то такие ТЭС называют пылеугольными.  [13]

При сжигании органических топлив могут образовываться и дру - ие вредные выбросы, величина которых незначительна и не пред -: тавляет серьезной опасности. В природе наблюдаются естествен-ше процессы дальнейшего химического превращения и разложе - 1ия выбрасываемых веществ.  [14]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Виды органического топлива | Газогенераторы МСД

По происхождению топлива подразделяют на естественные, называемые также природ­ными, и искусственные, полученные в ре­зультате переработки природного топлива.

В свою очередь природные топлива под­разделяют на ископаемые, которые добыва­ются из недр, и возобновляемые, к которым относят различные биомассы (древесину, рас­тительные отходы сельского хозяйства и т. п.).

К ископаемым топливам относятся: ка­менные и бурые угли, антрацит, нефть, при­родный и попутный газ естественных место­рождений, торф, горючие сланцы и другие топлива растительного и органического про­исхождения.

К искусственным топливам относят про­дукты технологической переработки природ­ных топлив: бензин, керосин, мазут, топлив — ные брикеты, изготовленные из низкосортных естественных топлив, горючие отходы пище­вой и целлюлозно-бумажной промышленно­сти, специально обогащенное на обогатитель­ных фабриках топливо, газовое топливо, по­лучаемое из твердого топлива в результате технологических процессов (газ термической переработки сланцев, генераторный газ, до­менный газ, газ коксовых печей) и т. п. Искус­ственные топлива имеют характеристики, от­личные от характеристик исходного топлива.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТОПЛИВЕ

По сфере потребления топлива разделяют на две группы:

Энергетические топлива, потребляемые энергопредприятиями при выработке электро­энергии и теплоты;

Технологические топлива, используемые в качестве сырья для производства промыш­ленных продуктов (например, кокса).

По агрегатному состоянию органическое топливо может быть твердым, жидким и га­зообразным.

Первичная классификация органических топлив (по агрегатному состоянию и проис­хождению) приведена в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Первичная классификация органического топлива

Агрегатное состояние

Природное топливо

Искусственное топливо

Ископаемое:

Торф

Торфяной брикет

Бурый уголь

Буроугольный брикет

Каменный уголь

Кокс

Антрацит

Полукокс

Твердое

Горючий сланец Возобновляемое:

Древесина

Древесный уголь Древесные отходы Гидролизный лигнин Сельскохозяйственные отходы

Мазут

Дизельное топливо

Жидкое

Нефть

Бензин Керосин

Сланцевое масло

Газ:

Газ:

Сжиженный

Газообразное

Природный

Коксовый

Попутный

Доменный Пиролиз ный

Основные энергетические органические топлива сегодня: из твердых топлив — иско­паемые угли; из жидких — мазут, являющий­ся продуктом переработки добываемой из-под земли нефти; из газообразных — природный газ. На газ приходится примерно 2,6 % тепло­ты, содержащейся во всех разведанных на на­чало XXJ века мировых запасах органических топлив; на нефть — не более 3,5 % и на уголь — около 90 % [1]. Таким образом, ископае­мые угли являются основным органическим топливом.

Комментирование на данный момент запрещено, но Вы можете оставить

на Ваш сайт.

gazogenerator.com

Органические топлива (первичная энергия).

Органические топлива, т. е. уголь, нефть и природный газ, состав­ляют сейчас и будут составлять в перспективе подавляющую часть всего энергопотребления. Образование органических топлив являет­ся результатом теплового, механического и биологического воздей­ствия в течение многих столетий на останки растительного и живот­ного мира, откладывавшиеся во всех геологических формациях. Все эти топлива имеют углеродную основу, и энергия высвобождается из них, главным образом, в процессе образования двуокиси углерода (диоксида углерода).

Нефтяное топливо.

Сырая нефть, поступающая из скважин, представляет собой смесь углеводородов от летучих газолинов (не путать с автомобильным бензином) до очень вязких гудронов. Она обычно представляет со­бой смесь молекул из трех основных углеводородных групп: парафи­нов, циклопарафинов или лигроинов и ароматических смол. В неболь­ших количествах в ней содержатся также другие элементы, химически связанные с молекулами углеводородов: сера (до 6%), кислород (до 4%), азот (до 1%) и следы некоторых металлов. Кроме основных уг­леводородных молекулярных структур в нефти присутствует много компаундов со значительно большей молекулярной массой, образо­ванных удлинениями или соединениями основных молекулярных блоков. Например, в одной из проб сырой нефти было обнаружено бо­лее 300 различных углеводородов.

Нефть в сыром виде не находит широкого применения, но она может быть превращена в исключительно ценные нефтепродукты путем ее переработки. Это общее понятие включает три основных процесса: физическое разделение смеси, риформинг и ректификацию. Производство различных видов продукции из нефти должно регули­роваться в соответствии с потребностью в них в зависимости от сезо­на, колебания спроса и их расходом в качестве сырьевых материа­лов. Большинство перерабатывающих заводов сооружается для переработки какого-либо одного определенного вида сырья, и сырье других сортов, имеющее иные характеристики, например повышен­ное содержание серы, для них не подходит.

Именно благодаря столь широкому разнообразию исходных ма­териалов, содержащихся в сырой нефти, последняя стала высоко це­ниться. Однако, несмотря на исключительно широкий ассортимент продукции, получаемой из нефти и имеющей широкий спрос на рын­ке, — от нейлона до красителей, от медикаментов до пластиков, — доля нефти, используемой в качестве сырья для нефтехимии, состав­ляет менее 3% ее суммарной добычи. Большая часть произведенных из нефти продуктов сжигается. Представляется, что в ближайшем будущем такое положение сохранится, — по крайней мере, до того, пока затраты на энергию, получаемую таким путем, будут ниже, чем на энергию, получаемую на базе других источников.

Природный газ.

Природный газ, в основном метан, обнаруживается вместе с мес­торождениями нефти в пропорции примерно 1300 м3 газа на 1 т сы­рой нефти или в отдельных месторождениях газа.

Новейшие достижения в области энергетики, а также создание га­зопроводов большого диаметра и больших океанских танкеров, в которых можно поддерживать достаточно низкую температуру, что­бы перевозить сжиженный газ, обеспечивают хорошие перспективы для использования большей части всего имеющегося в недрах Земли газа. Используя приведенное выше соотношение и оценки мировых конечных ресурсов нефти, для предельной добычи газа Q∞ получим диапазон от 235 до 380 трлн. м3.

Более тяжелые компоненты природного газа — этан, бутан, про­пан и другие — при нормальных температуре и давлении (т.е. 20°С и 0,1 МПа) находятся в жидком состоянии. При выходе природного газа из скважины они удаляются из газового потока для того, чтобы их конденсат не затруднял передачу газа; добыча газового конденса­та регистрируется в газовой промышленности отдельно. В среднем по США соотношение добычи газового конденсата и сырой нефти составляет 220 кг конденсата на 1 т сырой нефти.

Уголь.

Уголь имеет принципиально иное происхождение, чем нефть. Про­исхождение последней связывают с осадочными отложениями в мор­ской воде, в то время как уголь образовался из осадков органических веществ в пресной воде доисторических болот. Уголь обнаруживает­ся в пластах всех геологических эпох — от нижнего палеозоя (350 млн. лет тому назад) до сравнительно недавнего четвертичного периода (1 млн. лет тому назад). Последовательность возникновения угля (торф, лигнит, бурый уголь, суббитуминозный и битуминозный уголь, антрацит) — от недавних растительных образований до наиболее твердых, с высоким содержанием углерода, сортов угля.

Высокая теплота сгорания угля определяется высоким содержа­нием в нем водорода и количеством углерода. Поскольку содержа­ние водорода до какой-то степени зависит от содержания углерода, очевидно, что воздействие бактерий разрушает углеводородные мо­лекулярные структуры, составляя химически активный водород и уг­лерод. Следовательно, чем дольше происходит это воздействие, тем вероятнее повышение теплоты сгорания угля. Вообще, чем старее уголь, тем выше его качество (или сортность, если использовать тер­минологию, принятую в промышленности). Большая разница в теп­лоте сгорания различных сортов угля очень затрудняет оценку уголь­ных ресурсов, поскольку нужно знать не просто количество извлекаемого угля, но, что важнее, количество энергии, которое мож­но получить из него.

Уголь добывается более 1000 лет, а его использование в крупных масштабах насчитывает, по меньшей мере, 200 лет. Хорошо изучено и расположение угольных пластов. Задача оценки извлекаемого объе­ма угля значительно проще, чем аналогичная задача для нефти. Но, как и для нефти, процессы, происходящие в недрах, не изучены и ни­когда не смогут быть изучены полностью. Как следствие, оценки за­пасов угля по прошествии определенного периода времени по мере поступления новой информации должны пересматриваться в сторо­ну их повышения.

studfiles.net

Виды топлива. Классификация топлива

ВИДЫ ТОПЛИВА. КЛАССИФИКАЦИЯ ТОПЛИВА

По определению Д.И.Менделеева, «топливом называется горючее вещество, умышленно сжигаемое для получения теплоты».

В настоящее время термин «топливо» распространяется на все материалы, служащие источником энергии (например, ядерное топливо).

Топливо по происхождению делят на:

- природное топливо (уголь, торф, нефть, горючие сланцы, древесина и др.)

- искусственное топливо (моторное топливо, генераторный газ, кокс, брикеты и др.).

По своему агрегатному состоянию его делят на твёрдое, жидкое и газообразное топливо, а по своему назначению при использовании – на энергетическое, технологическое и бытовое. Наиболее высокие требования предъявляются к энергетическому топливу, а минимальные требования – к бытовому.

Твёрдое топливо – древесно-растительная масса, торф, сланцы, бурый уголь, каменный уголь.

Жидкое топливо – продукты переработки нефти (мазут).

Газообразное топливо – природный газ; газ, образующийся при переработке нефти, а также биогаз.

Ядерное топливо – расщепляющиеся (радиоактивные) вещества (уран, плутоний).

Органическое топливо, т.е. уголь, нефть, природный газ, составляет подавляющую часть всего энергопотребления. Образование органического топлива является результатом теплового, механического и биологического воздействия в течение многих столетий на останки растительного и животного мира, откладывающиеся во всех геологических формациях. Всё это топливо имеет углеродную основу, и энергия высвобождается из него, главным образом, в процессе образования диоксида углерода.

ТВЁРДОЕ ТОПЛИВО. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Твёрдое топливо. Ископаемое твёрдое топливо (за исключением сланцев) является продуктом разложения органической массы растений. Самое молодое из них – торф – представляет собой плотную массу, образовавшуюся из перегнивших остатков болотных растений. Следующими по «возрасту» являются бурые угли – землистая или чёрная однородная масса, которая при длительном хранении на воздухе частично окисляется («выветривается») и рассыпается в порошок. Затем идут каменные угли, обладающие, как правило, повышенной прочностью и меньшей пористостью. Органическая масса наиболее старых из них – антрацитов – претерпела наибольшие изменения и на 93 % состоит из углерода. Антрацит отличается высокой твёрдостью.

Мировые геологические запасы угля, выраженные в условном топливе, оцениваются в 14000 млрд.тонн, из которых половина относится к достоверным (Азия – 63%, Америка – 27%). Наибольшими запасами угля располагают США и Россия. Значительные запасы имеются в ФРГ, Англии, Китае, на Украине и в Казахстане.

Всё количество угля можно представить в виде куба со стороной 21 км, из которого ежегодно изымается человеком «кубик» со стороной 1,8 км. При таких темпах потребления угля хватит примерно на 1000 лет. Но уголь – тяжёлое неудобное топливо, имеющее много минеральных примесей, что усложняет его использование. Запасы его распределены крайне неравномерно. Известнейшие месторождения угля: Донбасский (запасы угля 128 млрд.т.), Печорский (210 млрд.т.), Карагандинский (50 млрд.т.), Экибастузский (10 млрд.т.), Кузнецкий (600 млрд.т.), Канско-Ачинский (600 млрд.т.). Иркутский (70 млрд.т.) бассейны. Самые крупные в мире месторождения угля – Тунгусское (2300 млрд.т. – свыше 15% от мировых запасов) и Ленское (1800 млрд.т. – почти 13% от мировых запасов).

Добыча угля ведётся шахтным методом (глубиной от сотен метров до нескольких километров) или в виде открытых карьерных разработок. Уже на этапе добычи и транспортировки угля, применяя передовые технологии, можно добиться снижения потерь при транспортировке. Уменьшения зольности и влажности отгружаемого угля.

Возобновляемым твёрдым топливом является древесина. Доля её в энергобалансе мира сейчас чрезвычайно невелика, но в некоторых регионах древесина (а чаще её отходы) также используется в качестве топлива.

В качестве твёрдого топлива могут быть также использованы брикеты – механическая смесь угольной и торфяной мелочи со связующими веществами (битум и др.), спрессованная под давлением до 100 МПа в специальных прессах.

ЖИДКОЕ ТОПЛИВО. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Жидкое топливо. Практически всё жидкое топливо пока получают путём переработки нефти. Нефть, жидкое горючее полезное ископаемое, представляет собой бурую жидкость, содержащую в растворе газообразные и легколетучие углеводороды. Она имеет своеобразный смоляной запах. При перегонке нефти получают ряд продуктов, имеющих важное техническое значение: бензин, керосин, смазочные масла, а также вазелин, применяемый в медицине и парфюмерии.

Сырую нефть нагревают до 300-370 °С, после чего полученные пары разгоняют на фракции, конденсирующиеся при различной температуре tª: сжиженный газ (выход около 1%), бензиновую (около 15%, tª=30 - 180°С). Керосиновую (около 17 %, tª=120 - 135°С), дизельную (около 18 %, tª=180 - 350°С). Жидкий остаток с температурой начала кипения 330-350°С называется мазутом. Мазут, как и моторное топливо, представляет собой сложную смесь углеводородов, в состав которых входят, в основном, углерод (84-86 %) и водород (10-12%).

Мазут, получаемый из нефти ряда месторождений, может содержать много серы (до 4.3%), что резко усложняет защиту оборудования и окружающей среды при его сжигании.

Зольность мазута не должна превышать 0,14 %, а содержание воды должно быть не более 1,5 %. В состав золы входят соединения ванадия, никеля, железа и других металлов, поэтому её часто используют в качестве сырья для получения, например, ванадия.

В котлах котельных и электростанций обычно сжигают мазут, в бытовых отопительных установках – печное бытовое топливо (смесь средних фракций).

Мировые геологические запасы нефти оцениваются в 200 млрд. т., из которых 53 млрд.т. составляют достоверные запасы. Более половины всех достоверных запасов нефти расположено в странах Среднего и Ближнего Востока. В странах Западной Европы, где имеются высокоразвитые производства, сосредоточены относительно небольшие запасы нефти. Разведанные запасы нефти всё время увеличиваются. Прирост происходит в основном за счёт морских шельфов. Поэтому все имеющиеся в литературе оценки запасов нефти являются условными и характеризуют только порядок величин.

Общие запасы нефти в мире ниже, чем угля. Но нефть более удобное для использования топливо. Особенно в переработанном виде. После подъёма через скважину нефть направляется потребителям в основном по нефтепроводам, железной дорогой или танкерами. Поэтому в себестоимости нефти существенную часть имеет транспортная составляющая.

ГАЗООБРАЗНОЕ ТОПЛИВО. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Газообразное топливо. К газообразному топливу относится, прежде всего, природный газ. Это газ, добываемый из чисто газовых месторождений, попутный газ нефтяных месторождений, газ конденсатных месторождений, шахтный метан и т.д. Основным его компонентом является метан СН4 ; кроме того, в газе разных месторождений содержатся небольшие количества азота N2 , высших углеводородов СnНm , диоксида углерода СО2 . В процессе добычи природного газа его очищают от сернистых соединений, но часть их (в основном сероводород) может оставаться.

При добыче нефти выделяется так называемый попутный газ, содержащий меньше метана, чем природный, но больше высших углеводородов и поэтому выделяющий при сгорании больше теплоты.

В промышленности и особенно в быту находит широкое распространение сжиженный газ, получаемый при первичной обработке нефти и попутных нефтяных газов. Выпускают технический пропан (не менее 93% С3 Н8 + С3 Н6 ), технический бутан (не менее 93% С4 Н10 + С4 Н8 ) и их смеси.

Мировые геологические запасы газа оцениваются в 140-170 триллионов м³.

Природный газ располагается в залежах, представляющих собой «купола» из водонепроницаемого слоя (типа глины), под которым в пористой среде (песчаник) под давлением находится газ, состоящий в основном из метана СН4 . На выходе из скважины газ очищается от песчаной взвеси, капель конденсата и других включений и подаётся на магистральный газопровод диаметром 0,5 – 1,5 м длиной несколько тысяч километров. Давление газа в газопроводе поддерживается на уровне 5 МПа при помощи компрессоров, установленных через каждые 100-150 м. Компрессоры вращаются газовыми турбинами, потребляющими газ. Общий расход газа на поддержание давления в газопроводе составляет 10-12% от всего прокачиваемого. Поэтому транспорт газообразного топлива весьма энергозатратен.

В последнее время в ряде мест всё большее применение находит биогаз – продукт анаэробной ферментации (сбраживания) органических отходов (навоза, растительных остатков, мусора, сточных вод и т.д.). В Китае на самых разных отбросах работают уже свыше миллиона фабрик биогаза (по данным ЮНЕСКО – до 7 млн.). В Японии источниками биогаза служат свалки предварительно отсортированного бытового мусора. «Фабрика», производительностью до 10-20 м³ газа в сутки. Обеспечивает топливом небольшую электростанцию мощностью 716 кВт.

Анаэробное сбраживание отходов крупных животноводческих комплексов позволяет решить чрезвычайно острую проблему загрязнения окружающей среды жидкими отходами путём превращения их в биогаз (примерно 1 куб.м в сутки на единицу крупного рогатого скота) и высококачественные удобрения.

Весьма перспективным видом топлива, обладающим в три раза большей удельной энергоёмкостью по сравнению с нефтью, является водород, научно-экспериментальные работы по изысканию экономичных способов промышленного преобразования которого активно ведутся в настоящее время как в нашей стране, так и за рубежом. Запасы водорода неистощимы и не связаны с каким-то регионом планеты. Водород в связанном состоянии содержится в молекулах воды (Н2 О). При его сжигании образуется вода, не загрязняющая окружающую среду. Водород удобно хранить, распределять по трубопроводам и транспортировать без больших затрат.

mirznanii.com

Запас - органическое топливо - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Запас - органическое топливо

Cтраница 1

Запасы органического топлива уже весьма ограничены. Истощение этих запасов, загрязнение окружающей среды, повышение средней температуры атмосферы - все эти и многие другие связанные с ними проблемы, появившиеся уже в связи с достигнутым уровнем потребления энергии и тгмпами роста его, в дальнейшем ( если не принять решительных мер сейчас) преодолеть будет все более и более трудно.  [1]

Запасы органического топлива в Советском Союзе сосредоточены в виде каменных и бурых углей, нефти, газа, горючих сланцев и торфа в различных географических районах страны. Тем не менее масштабы добычи местных видов топлива составляют значительную долю общей добычи.  [2]

Оценки запасов органического топлива, особенно так называемых достоверных, доступных для экономичной добычи, сильно расходятся.  [3]

Оценки запасов органического топлива колеблются в широких пределах в зависимости от учитываемых условий его залегания и возможностей добычи.  [5]

Учитывая быстрое уменьшение запасов органического топлива, а также неблагоприятное воздействие тепловых электростанций на окружающую природу, ведутся поиски технически и экономически удовлетворительныхрешений для получения электроэнергии на базе использования термоядерной энергии и перечисленных ранее возобновляемых источников энергии.  [6]

К первой группе следует отнести запасы органического топлива, ядерной энергии деления.  [7]

Многочисленные прогнозы по вопросу исчерпания запасов органического топлива на планете, которые делались в последние десятилетия, оказались по состоянию на сегодня довольно далекими от истинного положения. Так, в течение последнего десятилетия абсолютные размеры добычи нефти в мире практически стабилизировались, соответственно доля нефти в общем топливном балансе уменьшается. Однако в целом сохраняется вывод о вступлении энергетики в новый период относительно дорогой энергии. Поэтому во всех странах большое внимание уделяется всемерной экономии топлива, в особенности нефти и газа. Следует также учитывать, что не только нефть и природный газ являются весьма ценным химическим сырьем, но и многие сорта углей. Поэтому сохранение запасов органического топлива имеет не только энергетическое значение.  [8]

Ориентировочные расчеты показывают, что запасов органического топлива по уровню потребления 2000 г. человечеству хватит примерно на 150 лет. При том же уровне потребления лишь 10 % электроэнер гии могут дать все реки мира, еще меньше в настоящее время можно ожидать от использования морских приливов, энергии ветра. Технически сильно ограничены возможности использования внутризем-ного тепла, энергии излучения Солнца.  [9]

В связи с тем, что запасов органического топлива хватит человечеству не более чем на 100 лет, число лиц, занятых в атомной энергетике, а также в других областях, связанных с применением ионизирующего излучения, будет непрерывно увеличиваться. Поэтому вопросы обеспечения единообразия и правильности измерений ионизирующего излучения и контроля за безопасностью работы с ним приобретают важное значение.  [10]

Важным теплоисточником становится атомная энергия из-за известной ограниченности запасов органического топлива. Уже сейчас здания и сооружения, расположенные близ атомных электростанций или специальных атомных станций теплоснабжения, отапливаются водой, нагреваемой при действии атомных реакторов.  [11]

В настоящее время не существует точных методов оценки запасов органического топлива, а неопределенность, по существу, всегда вызывает сомнение в надежности - таких оценок. Существует мнение, что запасы угля, нефти или газа являются условными величинами и что в недрах Земли больше угля, нефти или газа, чем когда-нибудь будет использовано.  [13]

Эти ресурсы по своему энергетическому потенциалу во много раз превосходят запасы органического топлива. Следовательно, использование делящихся материалов может на многие столетия обеспечить миря е развитие человечества по пути прогресса и культуры.  [14]

Из табл. 37 следует, что даже при приросте производства электрической энергии в 2 раза каждые 10 лет запасов органических топлив на ближайшие сто лет будет недостаточно.  [15]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Органические виды топлива и их запасы на земле

СИБИРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ КООПЕРАЦИИ

ЗАБАЙКАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА

На тему: Органические виды топлива и их запасы на земле.

Выполнила студентка гр. 261

Кулакова А.В.

Проверил: Степанов Н.П.

2008

К природным топливам органического происхождения относятся торф, лигниты, каменные и антрацитные угли, нефть и природный газ. Эти материалы часто называют ископаемыми топливами, так как они являются конечными продуктами физико-химических превращений окаменевших остатков растений. Сравнение составов различных топлив показывает, что относительное содержание углерода по сравнению с содержанием водорода уменьшается при переходе от твердых топлив к жидким и далее к газообразным. Все эти топлива можно получать друг из друга, изменяя соотношение между содержанием углерода и водорода. Все они являются ценным сырьем для производства различных химических продуктов, горючего для двигателей и масел для смазки, а также служат источниками тепла и электрической энергии.

Природный газ. Природный газ является смесью углеводородов, состоящей главным образом из представителей метанового ряда и содержащей небольшие добавки других газов, таких, как азот, двуокись углерода, сероводород и иногда гелий. Обычно основным в природном газе является метан, однако иногда имеются значительные примеси этана и, в меньшей степени, более тяжелых углеводородов. В природе встречаются газы, почти целиком состоящие из двуокиси углерода, однако такие газы не обладают свойством горючести. Различают два типа природных горючих газов — сухие и влажные. Сухие газы состоят в основном из метана и иногда содержат также этан и пропан, однако они не содержат более тяжелых углеводородов, которые могут конденсироваться при сжатии. Влажные горючие газы содержат различные количества природного газолина, пропана и бутана, которые можно извлечь посредством сжатия или экстрагирования.

Продукты нефти. Нефть является природной смесью углеводородов, которая при обычном давлении находится в жидком состоянии, однако она содержит растворенные летучие углеводороды, которые высвобождаются и образуют скопления (шапки) в верхней (ближней к поверхности земли) части залежи. При переработке нефти получают лигроин, смазочные масла, мазут и нефтяной кокс.

Мазут. Мазут представляет собой смесь тяжелых жидких углеводородов, остающихся после перегонки нефти. Его состав зависит от состава сырой нефти и технологии ее перегонки. Наряду с каменным углем и природным газом мазут используется в качестве топлива как в коммунальном хозяйстве, так и в промышленности, и вытеснил каменный уголь как топливо для морских и речных судов.

Нефтяной кокс. Твердая компонента, остающаяся после перегонки нефти, называется нефтяным коксом. Эта твердая масса обычно содержит от 5 до 20% летучих веществ, от 80 до 90% связанного углерода, около 1% золы и немного серы. Хотя нефтяной кокс находит применение в ряде отраслей промышленного производства (например, как сырье для изготовления угольных электродов и пигментов для красителей), он представляет большую ценность как источник тепла (имеет высокую теплотворную способность) и используется в больших количествах как асфальтовый гудрон.

Газоконденсаты. Эти продукты состоят в основном из пропана и бутана, которые извлекаются из природного газа в отстойниках. Их получают также на нефтеперерабатывающих заводах, где они называются сжиженными очистными газами. Газы любого происхождения, обладающие высокой летучей способностью, легко преобразовать в жидкое состояние, повышая давление. Затем эти конденсаты можно транспортировать через трубопроводы и в железнодорожных и автоцистернах. Их можно хранить под землей в искусственных или естественных резервуарах или на поверхности земли в специальных резервуарах.

Торф. Торф является продуктом отмирания и неполного распада остатков болотных растений под воздействием грибков и бактерий в условиях избыточного увлажнения и недостаточного доступа воздуха. Залежи торфа распространены по всему миру, и торф используют в качестве топлива там, где отсутствуют другие, более эффективные виды топлива (с более высокой теплотворной способностью).

Каменный уголь. Каменный уголь представляет собой смесь углеродсодержащей массы, воды и некоторых минералов. Он образуется из торфа в результате длительного воздействия бактериологических и биохимических процессов. В превращении торфа в различные виды каменного угля большую роль играют температура и давление. Действие проточных вод приводит к появлению в пластах каменного угля большего или меньшего количества инородных минералов, которые перемешиваются с углеродсодержащей массой. Эта масса защищена от воздействия воздуха накрывающим ее пластом породы.

Существуют два способа разработки месторождений каменного угля. При разработке открытым способом пласт каменного угля очищается от слоя настилающей породы с помощью экскаваторов, которые используются затем для погрузки угля на транспортные средства. При разработке каменного угля подземным способом сооружается вертикальная шахта или горизонтальная выработка (штольня) в склоне горы, ведущие к пласту каменного угля. При этом каменный уголь извлекается из пласта посредством взрывной отбойки или с помощью механических рыхлителей и затем перегружается в вагонетки или на транспортеры.

Огромные ресурсы торфа обеспечивают России 1 место по их запасам.

Добыча и переработка торфа в мире является высокорентабельным и перспективным видом бизнеса. Как передает «РБК. Исследования рынков», рентабельность производства колеблется в среднем от 30 до 40% годовых (без учета стоимости доставки продукции до потребителя). По данным исследования компании "Норд Лайн", торф может использоваться в различных областях народного хозяйства - в сельском хозяйстве, химии, медицине, нефтепереработке, экологии, топливной промышленности и т.д.

Особенно выгодно использование торфа в качестве топлива: стоимость 1 Гкал, полученной от сжигания торфа, ниже, чем у всех других видов топлива, кроме газа. Помимо энергетического направления использования торфа, в последнее время широкое развитие получило сельскохозяйственное применение торфа, зарекомендовавшего себя как ценный органический материал.

Торф является также предметом экспорта. Мировая потребность в торфе имеет четко выраженную тенденцию к неуклонному росту.

Наиболее "емкими" потребителями торфа являются Япония, США, страны Европы и Ближнего Востока, а также другие страны, в которых развернуты работы по повышению плодородия почв, предотвращению эрозии земель, осуществлению экологических программ.

Имея oгpoмныe ресурсы торфа (разведанные и прогнозные - 156,8 млрд т), которые составляют 31,4% от мировых и обеспечивают России 1-е место по их запасам, Россия в настоящее время практически их не использует. Так, согласно данным Геологического фонда (2001г.) добыча торфа в 2000 году составила 6,9 млнт. Разработка велась на 905 торфяных месторождениях, в то время как на 01.01.1988г. эксплуатировалось 2063 торфяных месторождения и добывалось 30,5 млн т торфа.

Уголь - это топливо будущего. Таково мнение мирового энергетического сообщества, включающего производителей нефти и газа.

Приближается период окончания нефтяной цивилизации на Земле. Газовых ресурсов хватит чуть надольше, но и они не бесконечны. Запасов нефти на планете хватит на 40-50 лет, газа на 60-70, угля - до 600 лет. Поэтому основными источниками энергии в долгосрочном периоде за пределами нефтегазовой цивилизации будут уголь и атомная энергетика.

В мировом топливном балансе на долю угля приходится 23% добычи первичных энергетических ресурсов, 38% производства электрической энергии, 70% производства металлургической продукции.

Уголь, наряду с нефтью и газом, является невозобновляемым углеводородным природным энергетическим ресурсом. Различные виды угля содержат до 10% водорода и до 90% углерода. В угле заключено до 90% энергетического потенциала ископаемого органического топлива. Сейчас в мире добывается около 5 млрд.т в год каменного, бурого и других разновидностей угля.

По некоторым оценкам, добыча угля в ближайшее десятилетие может возрасти до 7,5 млрд.т в год (в США до 2 млрд.т). В Европе увеличение потребления угля составит около 10% в 2003 г. помимо перспектив увеличения объемов добычи, мировыми тенденциями его производства и использования являются международная кооперация в области поставок угля и оборудования для его добычи и переработки, рост экспорта как из старых (Австралия, ЮАР, Россия, США, Польша и др.), так и из развивающихся поставщиков угля (общий объем экспорта более 500 млн.т). Только три порта - Дурбан, Ричардз Бей (ЮАР) и Кембла (Австралия) имеют погрузочную мощность около 200 млн.т в год.

В мировых ценах на уголь не происходит таких ажиотажных колебаний, как с ценами на нефть, торговые потоки в основном устоялись. В обороте находится только стабильно качественный уголь (углепродукт), удовлетворяющий экологическим и технологическим требованиям. Несмотря на общее увеличение объемов массовой добычи угля, стремление к безудержному росту добычи отошло в прошлое. Сейчас если происходят колебания добычи, то это объясняется очень точно настроенными механизмами эффективности добычи и использования угля, инвестиционных процессов. Эффективно используются общественные формы координации.

Интенсивное развитие и техническое совершенствование угольной промышленности в стране характеризуется созданием крупных горнодобывающих и перерабатывающих производств на базе перспективных месторождений бурых и каменных углей расположенных в различных природно-климатических зонах. Это требует новых технических и технологических решений и все больше капитальных вложений с учетом создания необходимой инфраструктуры, энергозатрат на транспортирование полезного ископаемого и грузов, на проветривание и создание удовлетворительных условий труда горнорабочих.

mirznanii.com