Ископаемые виды топлива

Содержание
  1. Ископаемые вещества и горючее топливо
  2. Естественные горючие вещества
  3. Газ
  4. Уголь
  5. Нефть
  6. Вред экологии
  7. Природные источники углеводородов, их переработка
  8. Природный газ
  9. Попутный нефтяной газ
  10. Каменный уголь
  11. Их переработка
  12. Переработка нефти
  13. Переработка природного газа
  14. Обработка попутного нефтяного газа
  15. Переработка каменного угля
  16. Топливо и его виды — Знаешь как
  17. Ископаемый уголь
  18. Топливо торф
  19. Нефт как топливо
  20. Природный газ
  21. Характеристика видов топлива
  22. Газообразное топливо:
  23. Твердое топливо:
  24. Жидкое топливо
  25. Ископаемое топливо — нефть, каменный уголь, горючий сланец, природный газ
  26. Топливо — источник энергии
  27. Виды топлива
  28. Краткая характеристика полезных ископаемых, используемых как топливо
  29. Происхождение
  30. Добыча
  31. Извлекаемые запасы
  32. Темпы потребления
  33. Влияние на окружающую среду
  34. Ограничения и альтернативы
  35. Заключение
  36. Ископаемое топливо: преимущества и недостатки
  37. Что такое ископаемые виды топлива?
  38. Преимущества
  39. Недостатки

Ископаемые вещества и горючее топливо

Ископаемые виды топлива

Ископаемое топливо – это категория горючих минералов и веществ, которая производится в результате геологических процессов, воздействующих на мертвые организмы, часто  сотни миллионов лет назад в каменноугольный период.

Ископаемые виды топлива не считаются возобновляемым источником энергии, поскольку они не могут воспроизводиться с той скоростью, с которой мы их потребляем. Вопрос о том, следует ли считать их устойчивыми источниками сырья для производства энергии, является сложным вопросом.

Естественные горючие вещества

Естественное ископаемое топливо включает в себя: нефть, газ, уголь, а также может включать в себя торф.

Химически эти вещества в основном состоят из углерода и водорода с небольшим количеством кислорода, азота, серы и множества других более мелких элементов.

Вся энергия в ископаемом топливе изначально исходит от солнца, поэтому ископаемое топливо является долговременным хранилищем солнечной энергии. Эти плотные поставки энергии обеспечили 87 процентов мирового потребления первичной энергии.  Мы используем ископаемое топливо для всего: от выработки электроэнергии до отопления домов и производства бензина для транспорта.

Относительный вес этих источников энергии продолжает изменяться, хотя и незначительно:

  •  доля природного газа в энергопотреблении изменилась с 23,8 до 23,9 процента,
  • угля – с 29,7 до 29,9 процента,
  • нефти – с 33,4 до 33,1 процента.

Газ

Международное энергетическое агентство прогнозирует, что газ заменит нефть как основной источник энергии во всем мире.

Сланцевая революция в Соединенных Штатах меняет глобальные рынки нефти и газа.  Соединенные Штаты используют растущие уровни внутреннего природного газа для производства электроэнергии.

Это привело к расхождениям в ценах между американским и Европейским рынками природного газа, что, в свою очередь, побуждает  увеличить использование угольной энергии.

Однако в потреблении угля доминирует Китай, на долю которого приходится более половины его мирового потребления.

Общемировая добыча природного газа выросла, в основном за счет США (21,1 процента от общего объема) и России (16,3 процента). Остальные страны: Иран 5,7 % и менее в мировом производстве.

Соединенные Штаты доминируют на мировом рынке добычи природного газа отчасти благодаря сланцевому газу.

Нефтяной газ состоит из дистиллята легкой нефти, в основном из пропана и бутана. Транспортировка и хранение газа осуществляется под давлением от 4 до 40 бар.

Производится также синтетический природный газ из конверсионных соединений твердых углеводородов, таких как уголь. Этот процесс представляет собой гидрирование угля, поэтому получается ряд соединений легких углеводородов, особенно метана.

Уголь

Уголь остается пока самым распространённым  ископаемым топливом в мире, хотя рост потребления уменьшается за последнее десятилетие.

Антрацит

Антрацит – это уголь самого лучшего качества с высоким содержанием фиксированного углерода 86 – 98% от массы сухого основания. Антрацит имеет вид блестящего черного, твердого и плотного вещества.

Уголь этого типа делится на 3 подраздела по содержанию углерода, а именно : мета-антрацит с содержанием углерода более 98%, антрацит (92-98%) и полуантрацит (86 – 92%).

Битумин

Битумин – это тип угля, который наиболее распространен в земле. углерода фиксируется на 46-86% по массе, а содержание летучих веществ – на 2-40%. Своя теплотворная способность колеблется от 4000 до 7000 ккал/кг.

Битумный уголь можно легко сжечь, особенно если он находится в виде хлопьев/порошка.

Уголь делится на 5 разновидностей, каждая из которых имеет различную теплотворную способность, фиксированный углерод и содержание летучих веществ.

Суб-битумин

Суб – битумин  – это тип с большим содержанием воды, которое колеблется от 15 до 30%, но часто содержание серы низкое.

Черновато-коричневый и его структура однородна.

Лигнит или бурый уголь – это полезное ископаемое с низким качеством.

Взято из латинского “lignum”, что означает дерево. Окрашен в коричневый цвет и его структура ламинарная, в нем часто видна такая структура как древесина.

Лигнит

воды достаточно высокое больше чем 30%. Точно так же содержание летучих веществ. Теплотворная способность угля этого типа колебалась до  4700 ккал/кг. Из-за высокого содержания воды и летучего вещества бурый уголь не экономичен при транспортировке на значительное расстояние.

Нефть

Нефть остается наиболее широко потребляемым ископаемым  топливом в мире, но при темпах роста она опережает газ и уголь несколько лет подряд.

Мировая добыча нефти за последние 20 лет выросла более чем в два раза по сравнению с потреблением и сейчас составляет порядка 4 400 млн. тонн в год по всему миру. Это связано главным образом с ростом производства.

Вред экологии

Сжигание ископаемого топлива приводит к выбросу соединений углерода и водорода, которые соединяются с кислородом из атмосферы с образованием диоксида углерода и водяного пара в процессе, называемом сжиганием.

В дополнение к парниковым газам ископаемое топливо также вызывает другие загрязнения, включая, помимо прочего, оксиды азота, серы, твердые частицы, летучие органические соединения, окись углерода и ртуть.

В последнее время произошли огромные улучшения в воздействии ископаемых видов энергии на окружающую среду благодаря введению более жестких мер по борьбе с загрязнением в соответствии с законодательством.

Безусловно, наибольшее беспокойство по поводу использования ископаемого топлива – это воздействие на климат. Большое количество углекислого газа, выделяющегося при сжигании ископаемого топлива, вызывает изменения климата Земли.

Помимо сжигания этих видов энергии существует ряд других экологических проблем, особенно во время их раскопок, разрушения мест обитания, утраты биоразнообразия и загрязнения воды.

Потребление всех видов ископаемого топлива, вероятно, будет расти в будущем.

С увеличением гидроразрыва сланцевого газа и во многих странах, заинтересованных в замещении угольной генерации, которая имеет более высокие выбросы парниковых газов, чем газ, использование природного газа, как представляется, вполне готово к росту.

Некоторые страны пытаются отойти от использования угля, невероятный рост потребления угля в Китае и Индии, вероятно, оставит его основным энергоресурсом в ближайшие несколько лет.

Хотя нефть в конечном итоге может и не стать доминирующим энергетическим ресурсом в мире, ее использование, как ожидается, будет расти, если не произойдет фундаментальных изменений в том, как мир питает транспортный сектор и каково будет потребление энергии для нужд человека.

Источник: https://beelead.com/iskopaemye-toplivo/

Природные источники углеводородов, их переработка

Ископаемые виды топлива

Углеводороды – это органические соединения, состоящие из атомов водорода и углерода. Основными источниками данных веществ являются горючие полезные ископаемые – нефть, природный и попутный газ, уголь.

Природный газ

Природный газ  — это смесь газов, образовавшихся в недрах земли посредством анаэробного разложения органических веществ. углеводородов в природном ресурсе низкое, 80- 97% составляет метан и незначительный процент – пропан, бутан, этан.

Преимущества данного вида топлива – простота добычи и транспортировки, экономичность.

Недостатки – сложность межконтинентальной транспортировки с помощью дорогостоящих танкеров.

Природный газ не имеет запаха, но для обнаружения протечек вещества в быту, в него добавляют специальные компоненты – меркаптаны. Это связано с тем, что смесь метана с воздухом взрывоопасна, небольшая искра способна спровоцировать происшествие.

Попутный нефтяной газ

Попутный нефтяной газ – это смесь газообразных углеводородов, содержащихся в нефти и выделяющихся при ее добыче и подготовке. Чем ниже молекулярная масса алкана, тем выше его концентрация в природном ресурсе.

Смесь бутана и пропана образует сжиженный газ, который применяется в качестве бытового топлива.

В зависимости от содержания углеводорода попутный газ делится на следующие группы:

  • чистый  (95–100%);
  • углеводородный с примесью углекислого газа 4-20%;
  • углеводородный с примесью азота 3-15%;
  • углеводородно-азотный,  содержанием примесей до 50% соответственно.

Каменный уголь

Данный вид горючего ископаемого относится к твердым, и представляет собой многокомпонентную смесь углеводородов, азота, серы, кислорода и неорганических веществ. Доля углерода составляет 80 %, остальные 20% —  органические и неорганические компоненты. Чем выше содержание газа, тем большей теплотворностью обладает вещество, чем ниже – тем дольше уголь может храниться.

Образование данного вида горючего ископаемого проходит в два этапа:

  1. Появление торфа из остатков растений и живых организмов.
  2. Формирование твердого угля.

Данный вид топлива является достаточно перспективным для получения ряда химических продуктов и энергии.

Их переработка

Полезные ископаемые требуют переработки для дальнейшего использования и получения необходимых продуктов.

Переработка нефти

В сыром виде данный ресурс не применяется. Переработка может быть первичной и вторичной.

1. Первичная переработка–заключается в ректификации нефти, путем ее нагревания, не приводящая к химическим изменениям вещества. В процессе повышения температуры улетучиваются сначала легкокипящие элементы, затем требующие более высокой температуры.

Схема ректификационной колонны

На подготовительном этапе требуется очитка нефти от воды, солей и твердых механических частиц. Далее вещество поступает в трубчатую печь, где подвергается нагреванию до 350 °С. Горячий состав перемещается в нижнюю часть ректификационной колонны, в которой осуществляется испарение отдельных фракций на разные уровни, в зависимости отих температуры кипения:

  • ректификационные газы (верхняя часть,  температура кипения не более 40 оС);
  • бензиновая фракция (35 -200 оС);
  • лигроиновая фракция (150 — 250 оС);
  • керосиновая фракция (190 — 300 оС);
  • дизельную фракцию (200 -300 оС);
  • мазут (нижняя часть колонны, температура кипения более 350 оС).

2. Вторичная: крекинг и риформинг – необходимы для повышения выхода после переработки более дорогих и качественных фракций.

Крекинг – способ обработки мазута путем нагревания с совместным воздействием катализатора, для увеличения выхода бензиновой фракции.

Риформинг – направлен на улучшение качественных характеристик бензиновой фракции путем реакций дегидроциклизации.

Переработка природного газа

примесей в природном газе затрудняет его дальнейшую транспортировку и использование. В связи с этим он подвергается переработке:

  1. Сушке – для удаления серы и воды.
  2. Переработка производственным методом  в целях придания товарного вида:
    • термохимическим способом – при высокой температуре и давлении;
    • физико-энергетическим – охлаждением или нагреванием ресурса для его сжатия и деления;
    • химико-каталитическим – методом парциального окисления  или паровой, углекислой конверсии.

В результате процессов образуются вещества:  источники энергии и химические продукты (аммиак, уксусная кислота, метонол и др.).

Обработка попутного нефтяного газа

Концентрация продуктов нефтепереработки негативно влияет на экологию и здоровье населения. В связи с этим возникла необходимость в переработке ПНГ и практическом применении.

Существуют несколько способов утилизации и переработки:

  1. Фракционный метод – основан на разделении газа на компоненты.
  2. Закачка в пласт нефти, для повышения давления и увеличения объемов добычи.
  3. Мембранная очистка с дальнейшим сжижением и использованием для получения топлива и нефтехимического сырья.
  4. Переработка в сжиженный газ.

Переработка каменного угля

Переработка данного вида ресурса называется коксованием, которое осуществляется путем накаливания угля до 900-1100°С без доступа воздуха. 

В результате получаются следующие продукты:

  • кокс с высоким содержанием углерода;
  • коксовый газ;
  • каменноугольная смола.

Более 90% всей энергии, потребляемой человечеством в настоящее время, добывается из ископаемых природных органических соединений. ПО своим свойствам газ превосходит нефть.

Смотри также:

Источник: https://bingoschool.ru/manual/prirodnyie-istochniki-uglevodorodov-ix-pererabotka/

Топливо и его виды — Знаешь как

Ископаемые виды топлива

Топливо это вещество которое при горении выделяет определенное количество тепловой энергии, смотреть таблицу.

Аморфный углерод в виде древесного угля и кокса, каменный уголь, а также многие соединения углерода играют важнейшую роль в современной жизни как. источники получения различных видов энергии.

При сгорании угля и углерод содержащих соединений выделяется тепло, которое: используется для отопления, изготовления пищи и для многих, производственных процессов.

Большая же часть получаемого тепла превращается в другие виды энергии и затрачивается на совершение механической работы.

Правда, для приведения в движение различных машин мы пользуемся, кроме тепловой энергии, также энергией падающей воды («белый уголь») и энергией ветра; есть и попытки непосредственного использования энергии солнечных лучей, но все эти виды энергии составляют пока лишь небольшую долю той энергии, которая получается от сжигания топлива.

Основными видами топлива являются: ископаемый уголь, торф, дрова, нефть и природный газ.

Ископаемый уголь

Наиболее распространенный вид топлива. Он используется как непосредственно для сжигания, так. и для переработки в более ценные виды топлива — кокс, жидкое горючее, газообразное топливо.

Мировые запасы ископаемого угля оцениваются примерно-в 7 900 млрд. т. По запасам угля СНГ занимает второе место в мире.

В царской России добыча угля не удовлетворяла потребностей даже слабо развитой промышленности, и каменный уголь дополнительно ввозился из-за границы. Единственным поставщиком угля на всю страну был тогда Донбасс. По добыче угля Россия занимала шестое место в мире.

После Октябрьской революции в угольной промышленности произошли огромные изменения. За годы предвоенных пятилеток были освоены новые угольные бассейны: в Средней Азии, на Кавказе, в Восточной Сибири. Начата разработка каменного угля и в ряде других районов страны.

В 1959 г. в Советском Союзе было добыто 506,5 млн. т угля. В 1965 г. добычу угля намечается довести до 600—612 млн. г. Однако доля угля в общем производстве топлива будет постепенно уменьшаться при более быстром возрастании добычи нефти и природного газа,

Ископаемый уголь представляет собой остатки растительного мира, существовавшего на нашей планете в давно минувшие периоды ее жизни. Чем старше уголь, тем богаче он углеродом.

Различают три главных вида ископаемых углей:

1. Антрацит — самый древний из ископаемых углей. Отличается большой плотностью и блеском. Содержит в среднем 95% углерода, при горении дает очень много тепла. В общих запасах углей СССР антрацит составляет около 5,5%.

2. Каменный уголь — плотное черное вещество. Содержит 75—90% углерода. Из всех ископаемых углей находит самое широкое применение.

3. Бурый уголь содержит 65—70% углерода. Имеет бурый цвет. Как самый молодой из ископаемых углей часто сохраняет следы структуры дерева, из которого он образовался. Бурый уголь отличается большой гигроскопичностью и высокой зольностью (от 7 до 38%), поэтому используется только как местное топливо.

За последнее время большое значение приобрела переработка бурого угля в ценные виды жидкого топлива — бензин и керосин. Для этого мелко измельченный уголь гидрируют — нагревают под большим давлением, в присутствии катализаторов, с водородом.

Под действием водорода происходит расщепление очень сложных молекул органических веществ и образование более простых молекул предельных углеводородов. Получающиеся в результате гидрирования угля продукты подвергаются дальнейшему расщеплению и превращаются в бензин и керосин.

Топливо торф

Для ряда районов нашей страны большое значение имеет использование торфа.

Торф является продуктом первой стадии образования ископаемых углей. Он образуется в огромных количествах на дне болот из отмирающих частей болотных мхов. По разведанным запасам торфа СНГ самая богатая страна в мире. углерода в торфе не превышает 65%.

Главным недостатком торфа как топлива является большой процент золы, остающейся после его сожжения. Используется торф как местное топливо. На торфе работает ряд крупных электростанций.

При сухой перегонке торфа получают торфяной кокс, содержащий очень мало серы, что позволяет применять его для выплавки высококачественного чугуна. Кроме того, при сухой перегонке торфа образуется ряд ценных химических продуктов.

Дрова занимают второстепенное место в общем балансе топлива. В последние годы применение дров в промышленности непрерывно уменьшается.

Нефт как топливо

Нефть как топливо получила широкое применение с тех пор, как в конце XIX в. был изобретен двигатель внутреннего сгорания, работающий на продуктах переработки нефти и позволяющий использовать гораздо большую часть тепла, выделяющегося при сгорании топлива, чем паровая машина.

Большое значение, которое имеют в современной жизни двигатели внутреннего сгорания, делает нефть и особенно продукты ее переработки топливом первостепенной важности.

Широкого развития достигла нефтяная промышленность в нашей стране при советской власти. В 1940 г. добыча нефти увеличилась по сравнению с 1913 г. в 3,4 раза. В 1959 г. добыча нефти в Советском Союзе составила 129,5 млн. г, а в 1965 г. должна достигнуть 230—240 млн. г.

Нефть является не только удобным и высококалорийным топливом, но и важнейшим видом сырья для производства самых разнообразных химических продуктов. Большое значение в качестве сырья для химической промышленности имеют также попутные газы нефтедобычи и газы нефтепереработки.

Природный газ

Состоящий из метана и других предельных углеводородов, является весьма дешевым и удобным топливом. Значение природного газа видно хотя бы из того, что за 20 лет (1937—1957 гг.) его добыча в капиталистических странах увеличилась в 4,5 раза и достигла 328 млрд. м3.

Использование природных газов в нашей стране началось практически только в послевоенные годы. В 1947 г. было закончено сооружение газопровода Саратов—Москва протяженностью 843 км, а в 1948 г. вступил в строй газопровод Дашава (предгорья Карпат) — Киев.

В бывшем Советском Союзе построено много магистральных газопроводов. Крупнейшим из них является газопровод Ставрополь — Москва. Мощные месторождения природного газа открыты в Украине, Краснодарском крае, Средней Азии и в ряде районов Сибири.

Газовая промышленность относится к числу наиболее быстро развивающихся отраслей нашей тяжелой индустрии. Так, в 1955 г. было добыто и получено при переработке угля и сланцев 10,4 млрд. м3 газа, а в 1959 г. уже 37,2 млрд. м3. В 1965 г. общий объем добычи и производства газа должен достигнуть 150 млрд. м3

Природный газ представляет собой исключительно ценное и экономически выгодное сырье для промышленности органического синтеза и производства многих синтетических продуктов.

На базе природного газа строится ряд новых химических заводов; осуществляется также перевод на этот вид сырья некоторых действующих химических предприятий.

Одинаковые количества топлива дают при сжигании различные количества тепла. Поэтому для оценки качества топлива определяют его теплотворную способность, т. е. наибольшее количество тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 кг топлива.

В состав различных видов топлива входят в основном три элемента — углерод, водород и кислород. Можно считать, что чем выше содержание углерода и водорода в топливе, тем больше его теплотворная способность.

Средний состав органической массы различных видов топлива и их теплотворная способность приведены в табл.

Элементарный состав и теплотворная способность различных видов топлива

Топливо в %Теплотворная способность в ккал\кг
углеродводородкислород (азот, сера)
Дерево воздушно-сухое506444 500
Торф сухой596355 400
Бурый уголь695,525,56 700
Каменный уголь824,313,78 400
Антрацит952,22,88 100
Древесный уголь1008 080
Нефть85,514,20,310 500

162 163 164

Статья на тему Топливо и его виды

Источник: https://znaesh-kak.com/x/x/%D1%82%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%BE-%D0%B8-%D0%B5%D0%B3%D0%BE-%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D1%8B

Характеристика видов топлива

Ископаемые виды топлива

В соответствии с физическим состоянием, топливо бывает:

  • газообразным;
  • твердым;
  • жидким.

Газообразное топливо: природный и промышленные газы (доменный, коксовый, генераторный и др.)

Твердое топливо: древесина, торф, горючие сланцы и весь каменный уголь, который добывается.

Жидкое топливо: сырая нефть, нефтепродукты, мазут.

В зависимости от происхождения топливо разделяется на природное и искусственное.

Природное – топливо в том виде, в котором оно было получено при добыче: каменный уголь, древесина, торф, сырая нефть, природный газ и т.д.

Искусственное топливо – это продукт, полученный при технологической переработке природного топлива. Например: кокс, брикеты, дизельное топливо, мазут, генераторный газ и т.д.

Каменный уголь, жидкое топливо и природный газ являются высококачественным топливом.

Все виды топлива состоят из горючей и негорючей частей.

Газовое топливо наиболее пригодно для смешивания его с воздухом, который необходим для горения, поскольку топливо и воздух находятся в одном агрегатном состоянии.

Условия сжигания твёрдого топлива зависят от количества и свойств имеющихся в нём золы, влаги, количества летучих горючих веществ.

При сжигании жидкого топлива (мазута), имеющего высокую вязкость, одна из основных задач – распыление его на мелкие капельки.

К горючей части относятся углерод, водород, углеводороды, а также сера, которая вредна для котлов и окружающего воздуха.

К негорючей части относятся кислород О2, азот N2, влага Н2О и зола. Влага и зола составляют внешний балласт топлива, а кислород и азот – внутренний.

Газообразное топливо:

Природный газ — смесь газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ.

Природный газ относится к полезным ископаемым.

Природный газ в пластовых условиях (условиях залегания в земных недрах) находится в газообразном состоянии — в виде отдельных скоплений (газовые залежи) или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений, либо в растворенном состоянии в нефти или воде.

При нормальных условиях (101,325 кПа и 0 °C) природный газ находится только в газообразном состоянии. Также природный газ может находиться в кристаллическом состоянии в виде естественных газогидратов.

Сжиженный природный газ — природный газ (преимущественно метан CH4), искусственно сжиженный путем охлаждения до -160°C для удобства хранения или транспортировки. Для хозяйственного применения преобразуется в газообразное состояние на специальных регазификационных терминалах.

Сжиженный природный газ обладает рядом преимуществ. При сжижении он очищается от примесей и уменьшается в объеме в 600 раз. Это упрощает его транспортировку и дальнейшее хранение. При этом сжиженный природный газ экологически безопасен относительно других видов топлива. Он не токсичен для человека и окружающей среды, не горит и не взрывается сам по себе.

Инженеры ООО “ТПК Монтаж” наладят газоснабжение в жилых объектов, не зависимо от магистральных газопроводов.

Природный газ, который подает система автономной газификации, ничем не отличается от газа в магистральных газопроводах. Наоборот – это полная независимость от любых источников газа.

Автономная газификация предполагает, что ваш участок и коттедж полностью автономны в плане газоснабжения и способны продержаться сколь угодно долго без магистральной трубы.

Это особенно выгодно, если газификация особняка невозможна из-за большой удаленности от основных объектов магистральной газификации. 

Твердое топливо:

Уголь, торф, горючие сланцы (ископаемое топливо)

Чем ниже залегает данное топливо, тем лучше – больше теплота сгорания и меньше золы. Антрацит состоит на 90% из углерода, имеет максимальную теплоотдачу.

Использование ископаемых видов топлива для отопления требует отдельного помещения под котельную, отделенного от жилых помещений, так как горение сопровождается копотью, неприятными и вредными газами.

Дрова, пеллеты

Дрова – возобновляемый вид топлива, довольно доступный для самостоятельной заготовки, менее токсичный и менее «грязный», чем ископаемые виды. Возможна установка в доме точек отопления в виде каминов, печек. Утилизация проста, полезна для огорода. Низкая теплота сгорания и необходимость частой загрузки дров сводит на нет все преимущества.

Для автоматизации процесса отопления на основе дров придуманы пеллеты – прессованные в гранулы отходы древесины. Главное их преимущество – одинаковые размеры, удобные для транспортирования подавателем в топку автоматического котла, достаточная сухость, теплота сгорания – на уровне лучших пород древесины.

Жидкое топливо

Основным источником получения жидкого топлива является нефть.

Котлы работают на дизельном топливе, мазуте, печном топливе или отработанном масле.

Мазут – это вязкий продукт темно-коричневого цвета, остаток после выделения из нефти или продуктов ее вторичной переработки бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций.

В настоящее время в промышленности используются в основном такие типы этого материала: крекинговый; прямогонный; флотский; топочный. Последняя разновидность является очень популярной. Как уже можно судить по названию, используется она в основном для отопления помещений.

Мазут подразделяют на:

  • топочный мазут;
  • дизельное топливо.

Топочный вид может применяться как котельное топливо для различных тепловых генераторов, как основной источник тепловой энергии в отопительных системах, котельных и т.д. Мазут топочный м100, как наиболее используемый вид в подобных системах, пользуется наибольшим спросом и популярностью.

Дизельное топливо (солярка) – это нефтяные фракции, выкипающие в пределах 180–360°С. Широко используется в отопительных целях в загородных домах. Это достаточно удобный, но и дорогостоящий способ поддерживать комфортную температуру в помещении.

По принципу работы такое отопление напоминает водяную систему, но с наличием своих особенностей. В качестве источника тепла выступает в данном случае котел, работающий на дизельном топливе. Именно он и греет воду для отопления и других нужд.

Применяется дизельное топливо низкого качества, которое не пригодно для использования в автомобилях. Данному виду топлива присущи все недостатки твердого топлива, которые дополнены всепроникающим запахом и повышенной пожароопасностью. Требования к дымоходу такие же, как и у угля. Низкая экологическая безопасность. 

Источник: https://tpkmo.ru/vidy-topliva/

Ископаемое топливо — нефть, каменный уголь, горючий сланец, природный газ

Ископаемые виды топлива

Споры о форме Земли не умаляют значения ее содержимого. Самым главным ископаемым всегда были подземные воды. Они обеспечивают первоочередную потребность человеческого организма. Однако без ископаемого топлива, которое является основным поставщиком энергии для цивилизации людей, жизнь человека представляется совершенно другой.

Топливо — источник энергии

Среди всех ископаемых, сокрытых в недрах Земли, топливо относится к горючему (или осадочному) виду.

Виды ископаемых недр Земли
Горючие (осадочные)Подземные водыРудные (магматические)Нерудные (неметаллические)
НефтьУгольГорючие сланцыПриродный газГазовые гидратыторфВерховодный слойГрунтовые водыАртезианский слойМинеральные источникиЖелезная рудаМедная рудаНикелевые рудыЗолотоСереброАлмазыАсбестГрафитКаменная сольКварцФосфориты

Основа горючих веществ углеводородная, поэтому одним из эффектов реакции горения является выделение энергии, которую легко можно использовать для улучшения комфортности жизни человека.

За последнее десятилетие около 90% всей используемой на Земле энергии было произведено при помощи ископаемого топлива.

Этот факт заставляет о многом задуматься, если учесть, что богатства недр планеты относятся к невозобновляемым источниками энергии и со временем истощаются.

Виды топлива

Основные виды топлива
твердыежидкиегазообразныедисперсные
Горючие сланцыНефтяныеПропанАэрозоли
ТорфМаслаБутанСуспензии
Уголь: бурый, каменный, антрациты, графитыСпиртыМетанПены
СапропельЭфирыСланцевый газ
Битумные пескиЭмульсииРудный газ
Жидкое ракетное топливоБолотный газ
Синтетические топлива, производимые на основе процесса Фишера-ТропшаБиогаз
Гидрат метана
Водород
Сжатый газ
Продукты газификации твердого топлива
Смеси

Поставщиком всех видов ископаемого топлива являются нефть, уголь и природный газ.

Краткая характеристика полезных ископаемых, используемых как топливо

Сырьем для производства энергоносителей являются нефть, уголь, горючие сланцы, природный газ, газовые гидраты, торф.

Нефть – жидкость, относящаяся к горючим (осадочным) ископаемым. Состоит из углеводородов и иных химических элементов. Цвет жидкости, в зависимости от состава, варьируется между светло-коричневым, темно-коричневым и черным цветами. Редко встречаются составы желто-зеленого и бесцветного окраса. Наличие в нефти азота, серы и кислородосодержащих элементов определяют ее цвет и запах.

Уголь – название латинского происхождения. Carbō – международное название углерода. В составе присутствуют битумные массы и остатки растений. Это органическое соединение, ставшее объектом медленного разложения под действием внешних факторов (геологических и биологических).

Горючие сланцы, как и уголь, являются представителем группы твердых горючих ископаемых, или каустобиолитов (что в дословном переводе с греческого языка звучит как «горючий жизненный камень»).

При сухой перегонке (под воздействием высоких температур) образовывает смолы, близкие по своему химическому составу к нефти. В составе сланцев преобладают минеральные вещества (кальцид, доломит, кварц, пирит и др.

), но присутствуют и органические (кероген), которые только в породах высокого качества достигают 50% всего состава.

Природный газ – газообразное вещество, образовывающееся при разложении органических веществ.

В недрах Земли встречаются три вида накопления смесей газов: отдельные скопления, газовые шапки нефтяных месторождений и в составе нефти или воды.

При оптимальных климатических условиях вещество находится только в газообразном состоянии. Возможно нахождение в земных недрах в виде кристаллов (естественные газогидраты).

Газовые гидраты – кристаллические образования, образующиеся из воды и газа при определенных условиях. Относятся к группе соединений переменного состава.

Торф – рыхлая порода, используемая как топливо, теплоизоляционный материал, удобрение. Является газоносным полезным ископаемым, применяется в качестве топлива во многих регионах.

Происхождение

Все, что современный человек добывает в недрах земли, относится к невозобновляемым природным ресурсам. Для их появления потребовались миллионы лет и особые геологические условия. Большое количество ископаемого топлива образовалось в мезозое.

Нефть – согласно биогенной теории ее происхождения, образование длилось на протяжении сотен миллионов лет из органических веществ осадочных пород.

Уголь – образовывается при условии, что разлагающийся растительный материал пополняется быстрее, чем происходит его разложение. Подходящим местом для такого процесса являются болота.

Стоячая вода предохраняет пласт растительной массы от полного разрушения бактериями посредством малого содержания в ней кислорода.

Уголь делится на гумусовый (происходит из остатков древесины, листьев, стеблей) и сапропелитовый (образован в основном из водорослей).

Сырьем для образования угля можно назвать торф. При условии погружения его под слои наносов происходит потеря воды и газов под воздействием сжатия и образование угля.

Горючие сланцы – органическая составляющая образована при помощи биохимических преобразований простейших водорослей. Делится на два вида: талломоальгинит (содержит водоросли с сохранной клеточной структурой) и коллоальгинит (водоросли с потерей клеточной структуры).

Природный газ – согласно все той же теории биогенного происхождения ископаемых, природный газ образуется при больших показаниях давления и температуры, нежели нефть, что доказывается более глубоким залеганием месторождений. Образовываются же они из одинакового природного материала (останки живых организмов).

Газовые гидраты – это такие образования, для появления которых необходимы специальные термобарические условия. Поэтому образовываются они в основном на морских донных осадках и мерзлых породах. Также могут образовываться на стенках труб при добыче газа, в связи с чем ископаемое подогревают до температуры выше гидратообразования.

Торф – образовывается в условиях болот из не полностью разложившихся органических остатков растений. Откладывается на поверхности почвы.

Добыча

Каменный уголь и природный газ различаются не только способами подъема на поверхность. Глубже остальных расположены месторождения газа — от одного до нескольких километров вглубь. Находится вещество в порах коллекторов (пласт, содержащий природный газ).

Силой, заставляющей подниматься вещество вверх, является разность давления в подземных пластах и системе сбора. Добыча происходит при помощи скважин, которые стараются распределить равномерно на протяжении всего месторождения.

Добыча топлива, таким образом, позволяет избежать перетоков газа между участками и несвоевременного обводнения залежей.

Технологии добычи нефти и газа имеют некоторые сходства. Виды нефтедобычи различают по способам поднятия вещества на поверхность:

  • фонтан (технология, схожая с газовой, основана на разности давления под землей и в системе доставки жидкости);
  • газлифт;
  • при помощи электроцентробежного насоса;
  • с установкой электровинтового насоса;
  • штанговые насосы (иногда соединенные с наземным станком-качалкой).

Способ добычи зависит от глубины залегания вещества. Вариантов поднятия нефти на поверхность огромное множество.

Способ разработки угольного месторождения также зависит от особенностей залегания угля в грунте. Открытым способом ведут разработку при нахождении ископаемого на уровне ста метров от поверхности.

Часто производится смешанный тип добычи: вначале открытым способом, затем — подземным (при помощи забоев).

Угольные залежи богаты иными ресурсами потребительской значимости: это ценные металлы, метан, редкие металлы, подземные воды.

Сланцевые месторождения разрабатываются или шахтным способом (считается низкоэффективным) или добычей в пласте, при нагревании породы под землей. В связи со сложностью технологии добыча ведется в очень ограниченных количествах.

Добыча торфа ведется при помощи осушения болот. Вследствие появления кислорода активизируются аэробные микроорганизмы, разлагающие его органическое вещество, что приводит к выделению углекислого газа с огромной скоростью. Торф – самый дешевый вид топлива, его добыча ведется постоянно с соблюдением определенных правил.

Извлекаемые запасы

Одна из оценок благосостояния общества производится по потреблению топлива на душу населения: чем больше потребление, тем комфортнее живут люди. Этот факт (и не только) заставляет человечество увеличивать объемы добычи топлива, влияя на ценообразование.

Стоимость нефти сегодня определяется таким экономическим термином как «нетбэк».

Этот термин подразумевает цену для нефтеперерабатывающего завода, в которую включены средневзвешенная стоимость нефтепродуктов (вырабатываемых из покупаемого вещества) и доставка сырья до предприятия.

Торговые биржи реализуют нефть по ценам СИФ, что в дословном переводе звучит как «стоимость, страхование и фрахт». Из этого можно сделать вывод, что стоимость нефти сегодня по котировкам сделок включает в себя цену сырья, транспортные расходы по его доставке.

Темпы потребления

С учетом возрастающих темпов потребления природных ресурсов дать однозначную оценку обеспеченности топливом на продолжительный период сложно.

При существующей динамике добыча нефти в 2018 году составит 3 миллиарда тонн, что приведет к истощению мировых запасов на 80% уже к 2030 году. Обеспеченность черным золотом прогнозируется в пределах 55 – 50 лет.

Природный газ может быть исчерпан через 60 лет при современных темпах потребления.

Запасов угля на Земле гораздо больше, нежели нефти, газа. Однако за последнее десятилетие его добыча увеличилась, и если темпы не спадут, то из запланированных 420 лет (существующие прогнозы) запасы истощатся за 200.

Влияние на окружающую среду

Активное использование ископаемого топлива приводит к увеличению выброса в атмосферу диоксида углерода (CO2), пагубное влияние на климат планеты которого подтверждено международными экологическими организациями. Если не сократить выбросы CO2, неизбежна экологическая катастрофа, начало которой могут наблюдать современники.

По предварительным подсчетам, от 60% до 80% всех ископаемых запасов топлива должны остаться нетронутыми для стабилизации обстановки на Земле. Однако это не единственный побочный эффект использования ископаемого топлива. Сама добыча, транспортировка, переработка на НПЗ способствуют загрязнению окружающей среды куда более токсичными веществами.

Примером может служить авария в Мексиканском заливе, приведшая к приостановке Гольфстрима.

Ограничения и альтернативы

Добыча горючих ископаемых – выгодный бизнес для компаний, главным ограничителем деятельности которых является истощаемость природных запасов.

Обычно забывают упомянуть о том, что пустоты, образованные деятельностью человека в недрах земли, способствуют исчезновению пресной воды на поверхности и ее уходу в более глубокие слои.

Исчезновение питьевой воды на Земле нельзя оправдать никакими преимуществами добычи горючих ископаемых. А оно произойдет, если человечество не займется рационализацией своего пребывания на планете.

Еще пять лет назад в Китае появились мотоциклы и автомобили с двигателями нового поколения (бестопливные). Но выпущены они были в строго ограниченном количестве (для определенного круга людей), а технология стала засекреченной. Это говорит лишь о недальновидности человеческой жадности, ведь если можно «делать деньги» на нефти и газе, никто не помешает нефтяным магнатам этим заниматься.

Заключение

Наряду с известными альтернативными (возобновляемыми) источниками энергии, существуют менее затратные, но засекреченные технологии. Все же их применение неизбежно должно войти в жизнь человека, иначе будущее станет не таким продолжительным и безоблачным, как его представляют себе «бизнесмены».

Источник: https://FB.ru/article/365088/iskopaemoe-toplivo---neft-kamennyiy-ugol-goryuchiy-slanets-prirodnyiy-gaz

Ископаемое топливо: преимущества и недостатки

Ископаемые виды топлива
Подробности Подробности 07.08.2016 07:57 9698

Ископаемые виды топлива являются движущей силой технологического прогресса. Однако слой пластов ископаемого топлива, а также катастрофические последствия их чрезмерного потребления заставили человечество переосмыслить использования ископаемого топлива в качестве энергоресурсов.

Открытие окаменелостей для энергетических целей повернула колесо революции в истории человечества. Ископаемые виды топлива имеют потенциал для удовлетворения энергетических потребностей всего мира в течение нескольких сотен лет.

Они дали большой толчок к промышленной революции, которая произошла в двадцатом веке. Современный мир в значительной степени обязан своим технологическим и механическим прогрессом ископаемому топливу.

Однако нерациональное потребление ископаемого топлива, привели к ряду проблем во всем мире.

Что такое ископаемые виды топлива?

Ископаемые виды топлива являются остатками растений и животных из доисторической эры, которые теперь сводятся лишь к углеводородной цепи. Эти углеводороды находятся в виде твердых веществ или жидкостей. Ископаемые виды топлива имеют очень высокую скорость горения и высвобождают огромное количество энергии.

Большинство наших топливно-энергетических потребностей удовлетворяются за счет ископаемых видов топлива. Интересно, что мировой спрос на ископаемое топливо удваивался каждые 20 лет, пока что пластов ископаемого топлива достаточно, чтобы удовлетворить этот спрос.

Однако, чрезмерное потребление ископаемого топлива в двадцатом веке во имя прогресса привело к истощению этих месторождений. Кроме того, ископаемые виды топлива повышают уровень загрязнения окружающей среды так сильно, что это стало серьезной экологической проблемой.

В этой статье мы сделали обзор различных преимуществ и недостатков ископаемых видов топлива.

Преимущества

Ископаемые виды топлива имеют ряд преимуществ перед другими источниками энергии. Это главная причина, почему они до сих пор являются основным поставщиком энергии в мире.

Преимущества ископаемого топлива состоят в следующем:

  • Ископаемые виды топлива имеют очень высокую калорийность. Таким образом, сжигание 1 грамма ископаемого топлива освобождает огромное количество энергии. Таким образом, энергия, вырабатываемая за счет ископаемого топлива больше, чем эквивалентное количество других энергетических ресурсов.
  • Пласты ископаемого топлива довольно легко найти с помощью передового оборудования и технологий.
  • Уголь является ископаемым топливом, которое находится в избытке. Он используется в большинстве электростанций, потому что это снижает стоимость производства в значительной степени.
  • Транспортировка углеводородов в жидкой или газообразной форме очень простая. Они просто транспортируются по трубам.
  • Строительство электростанций, которые работают на ископаемом топливе, также довольно просто.
  • Нефть является наиболее преимущественно используемым видом ископаемого топлива для всех видов транспортных средств.
  • Ископаемые виды топлива легче добывать и перерабатывать, следовательно, они дешевле, чем нетрадиционные виды энергии.

Недостатки

Хотя, ископаемые виды топлива являются предпочтительным источником энергии до недавнего времени их потребление и некоторые нежелательные свойства привели к нескольким вопросам огромной важности.

Недостатки органического топлива состоят в следующем:

  • Хотя, нефть, природный газ и уголь можно найти в изобилии, скорость, с которой они потребляются привела к значительному истощению их месторождений. Кроме того, невозможно, пополнить эти ресурсы, так этот процесс занимает миллионы лет, чтобы сформироваться из органических остатков.
  • Углеводороды, присутствующие в ископаемом топливе, выбрасывают парниковые газы, такие как метан, двуокись углерода и т. д., которые способны разрушать озоновый слой.
  • Кроме того, другие вредные газы, такие как окись углерода и двуокись серы, ответственны за кислотные дожди, которые равноценны катастрофе для экологии.
  • Добыча ископаемого топлива ставит под угрозу экологическое равновесие в некоторых областях. Кроме того, добыча угля ставит под угрозу жизни шахтеров.
  • Истощение залежей ископаемых видов топлива может повлиять на цены на топливо в ближайшем будущем.
  • Изготовление вертикальных цилиндрических резервуаров нефтепродуктов требует больших затрат
  • Утечка некоторых ископаемых видов топлива, таких как природный газ, сырая нефть может привести к серьезной опасности. Следовательно, транспортировка этих видов топлива также является очень рискованным.
  • Ископаемое топливо оказывает влияние на глобальное потепление, проблему, с которой борются во всем мире.

Хотя, ископаемые виды топлива эффективно удовлетворяют наши растущие энергетические потребности все эти годы, пора начать искать альтернативные источники энергии. Растущий спрос на топливо и постоянно растущие цены на него сделали использование альтернативных форм энергии неизбежным.

Источник: http://electrowelder.ru/index.php/news/55-energetics/1480-fossil-fuel.html

Все термины
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: