Доклад на тему уголь как полезное ископаемое

Ðàçìåùåíî íà https://www.allbest.ru/

Ðàçìåùåíî íà https://www.allbest.ru/

Ðåôåðàò

Ïðèðîäíûé ãàç. Íåôòü. Êàìåííûé óãîëü

1. Ïðèðîäíûé ãàç

Ïðèðîäíûé ãàç — ñìåñü ãàçîâ, îáðàçîâàâøèõñÿ â íåäðàõ Çåìëè ïðè àíàýðîáíîì ðàçëîæåíèè îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ.

Îñíîâíóþ ÷àñòü ïðèðîäíîãî ãàçà ñîñòàâëÿåò ìåòàí (CH4) — îò 92 äî 98%.  ñîñòàâ ïðèðîäíîãî ãàçà ìîãóò òàêæå âõîäèòü áîëåå òÿæ¸ëûå óãëåâîäîðîäû — ãîìîëîãè ìåòàíà: ýòàí (C2H6), ïðîïàí (C3H8), áóòàí (C4H10). À òàêæå äðóãèå íåóãëåâîäîðîäíûå âåùåñòâà: âîäîðîä (H2), ñåðîâîäîðîä (H2S), äèîêñèä óãëåðîäà (ÑÎ2), àçîò (N2), ãåëèé (Íå).

Ïðèðîäíûé ãàç îòíîñèòñÿ ê ïîëåçíûì èñêîïàåìûì. ×àñòî ÿâëÿåòñÿ ïîïóòíûì ãàçîì ïðè äîáû÷å íåôòè. Ïðèðîäíûé ãàç â ïëàñòîâûõ óñëîâèÿõ (óñëîâèÿõ çàëåãàíèÿ â çåìíûõ íåäðàõ) íàõîäèòñÿ â ãàçîîáðàçíîì ñîñòîÿíèè — â âèäå îòäåëüíûõ ñêîïëåíèé (ãàçîâûå çàëåæè) èëè â âèäå ãàçîâîé øàïêè íåôòåãàçîâûõ ìåñòîðîæäåíèé, ëèáî â ðàñòâîð¸ííîì ñîñòîÿíèè â ÷åðíîãî çîëîòà èëè âîäå.

×èñòûé ïðèðîäíûé ãàç íå èìååò öâåòà è çàïàõà. Ãàç âñåãäà çàïîëíÿåò îáú¸ì, îãðàíè÷åííûé íåïðîíèöàåìûìè äëÿ íåãî ñòåíêàìè. Äëÿ îáëåã÷åíèÿ âîçìîæíîñòè îïðåäåëåíèÿ óòå÷êè ãàçà, â íåãî â íåáîëüøîì êîëè÷åñòâå äîáàâëÿþò îäîðàíòû — âåùåñòâà, èìåþùèå ðåçêèé íåïðèÿòíûé çàïàõ (ãíèëîé êàïóñòû, ïðåëîãî ñåíà, òóõëûõ ÿèö).

Ïðèìåíÿåòñÿ â âèäå ïðèðîäíîãî ãàçà ìåòàí èñïîëüçóåòñÿ â êà÷åñòâå òîïëèâà. Ìåòàí ÿâëÿåòñÿ èñõîäíûì ïðîäóêòîì äëÿ ïîëó÷åíèÿ ìåòàíîëà, óêñóñíîé êèñëîòû, ñèíòåòè÷åñêèõ êàó÷óêîâ, ñèíòåòè÷åñêîãî áåíçèíà è ìíîãèõ äðóãèõ öåííûõ ïðîäóêòîâ.

2. Íåôòü

Íåôòü — ýòî ìàñëÿíèñòàÿ æèäêîñòü òåìíî-áóðîãî èëè ïî÷òè ÷åðíîãî öâåòà ñ õàðàêòåðíûì çàïàõîì. Îíà ëåã÷å âîäû, ïðàêòè÷åñêè íåðàñòâîðèìà â âîäå.  åå ñîñòàâ âõîäèò îêîëî 1000 âåùåñòâ Íàèáîëüøóþ ÷àñòü èç íèõ (80-90%) ñîñòàâëÿþò óãëåâîäîðîäû, òî åñòü îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà, ñîñòîÿùèå èç àòîìîâ óãëåðîäà è âîäîðîäà. Íåôòü ñîäåðæèò ïîðÿäêà 500 óãëåâîäîðîäíûõ ñîåäèíåíèé — ïàðàôèíîâûõ (àëêàíîâ), ñîñòàâëÿþùèõ ïîëîâèíó âñåõ óãëåâîäîðîäîâ íåôòè, íàôòåíîâûõ (öèêëàíîâ) è àðîìàòè÷åñêèõ (áåíçîë è åãî ïðîèçâîäíûå). Èìåþòñÿ â íåôòè è âûñîêîìîëåêóëÿðíûå ñîåäèíåíèÿ â âèäå ñìîë è àñôàëüòîâûõ âåùåñòâ. Ñóììàðíîå ñîäåðæàíèå óãëåðîäà è âîäîðîäà â íåôòè — îêîëî 97-98% (ïî âåñó), â òîì ÷èñëå óãëåðîäà 83-87% è âîäîðîäà 11-14%. íåçíà÷èòåëüíûõ êîëè÷åñòâàõ â íåôòÿõ âñòðå÷àþòñÿ âàíàäèé, íèêåëü, æåëåçî, àëþìèíèé, ìåäü, ìàãíèé, áàðèé, ñòðîíöèé, ìàðãàíåö, õðîì, êîáàëüò, ìîëèáäåí, áîð, ìûøüÿê, êàëèé è äðóãèå õèìè÷åñêèå ýëåìåíòû.

Ñâîéñòâà íåôòè áàçèðóþòñÿ íà åå ëåãêîì âîñïëàìåíåíèè. Ïðè÷åì, âñïûøêà ìîæåò ïðîèçîéòè óæå ïðè +35î, èìåííî ïîýòîìó ðåçåðâóàðû äëÿ õðàíåíèÿ íåôòè äåëàþòñÿ òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû ñëó÷àéíîå ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû íå ïîâëåêëî çà ñîáîé âîçãîðàíèÿ íåôòåïðîäóêòîâ. Åñëè æå ñîñòàâ áîëåå ðàçðÿæåí, è ðàñòâîðåííûå â íåôòè ãàçû èìåþò äðóãèå ïðîïîðöèè, òî òåìïåðàòóðà âîñïëàìåíåíèÿ ìîæåò áûòü âûøå 100î ïî Öåëüñèþ.

 îðãàíè÷åñêèõ ðàñòâîðèòåëÿõ ïîçâîëÿþò æèäêîñòè ðàñòâîðÿòüñÿ.  âîäå, íàïðîòèâ, íåôòü íå ðàñòâîðèìà, íî îáðàçîâàòü ñ âîäîé ñòîéêóþ ýìóëüñèþ íåôòü ñìîæåò. Ïîýòîìó, ÷òîáû îòäåëèòü âîäó îò íåôòè, â ïðîìûøëåííîñòè ïðîèçâîäÿò îáåññîëèâàíèå è îáåçâîæèâàíèå. Ñûðóþ íåôòü ïðàêòè÷åñêè íå ïðèìåíÿþò. Åå ïîäâåðãàþò î÷èñòêå è ïåðåðàáîòêå. Áûâàåò ïåðâè÷íàÿ è âòîðè÷íàÿ ïåðåðàáîòêà íåôòè.

Ïåðâè÷íàÿ ïåðåðàáîòêà íåôòè — ýòî ïåðåãîíêà, â ðåçóëüòàòå êîòîðîé íåôòåïðîäóêòû ðàçäåëÿþòñÿ íà ñîñòàâíûå ÷àñòè (èõ íàçûâàþò ôðàêöèÿìè): ñæèæåííûé ãàç; áåíçèíû (àâòîìîáèëüíûé è àâèàöèîííûé), ðåàêòèâíîå òîïëèâî, êåðîñèí, äèçåëüíîå òîïëèâî (ñîëÿðêà), ìàçóò. Ïåðâûå ïÿòü âèäîâ íåôòåïðîäóêòîâ ÿâëÿþòñÿ òîïëèâîì. À ìàçóò ïåðåðàáàòûâàþò äëÿ ïîëó÷åíèÿ: ïàðàôèíà, áèòóìà, æèäêîãî êîòåëüíîãî òîïëèâà, ìàñåë.

Ïðè ñìåøèâàíèè áèòóìà ñ ìèíåðàëüíûìè âåùåñòâàìè ïîëó÷àåòñÿ àñôàëüò (àñôàëüòîáåòîí), èñïîëüçóåìûé â êà÷åñòâå äîðîæíîãî ïîêðûòèÿ. Æèäêîå êîòåëüíîå òîïëèâî èñïîëüçóþò äëÿ îáîãðåâà äîìîâ.

Èç íåôòè âûïóñêàþò øèðîêèé àññîðòèìåíò ñìàçî÷íûõ ìàòåðèàëîâ: ñìàçî÷íîå ìàñëî; ýëåêòðîèçîëÿöèîííîå ìàñëî; ãèäðàâëè÷åñêîå ìàñëî; ïëàñòè÷íóþ ñìàçêó; ìàçî÷íî-îõëàæäàþùóþ æèäêîñòü; âàçåëèí. Ìàñëà, ïîëó÷àåìûå èç íåôòè, èäóò íà ïðèãîòîâëåíèå ìàçåé è êðåìîâ. Îñòàâøèéñÿ ïîñëå ïåðåãîíêè íåôòè êîíöåíòðàò íàçûâàåòñÿ ãóäðîíîì. Îí èäåò íà äîðîæíûå è ñòðîèòåëüíûå ïîêðûòèÿ.

Âòîðè÷íàÿ ïåðåðàáîòêà íåôòè âêëþ÷àåò â ñåáÿ èçìåíåíèå ñòðóêòóðû åå êîìïîíåíòîâ — óãëåâîäîðîäîâ. Îíà äàåò ñûðüå, èç êîòîðîãî ïîëó÷àþò: ñèíòåòè÷åñêèå êàó÷óêè è ðåçèíû; ñèíòåòè÷åñêèå òêàíè; ïëàñòìàññû; ïîëèìåðíûå ïëåíêè (ïîëèýòèëåí, ïîëèïðîïèëåí); ìîþùèå ñðåäñòâà; ðàñòâîðèòåëè, êðàñêè è ëàêè; êðàñèòåëè; óäîáðåíèÿ; ÿäîõèìèêàòû; âîñê; è ìíîãîå äðóãîå. Äàæå îòõîäû ïåðåðàáîòêè íåôòè èìåþò ïðàêòè÷åñêóþ öåííîñòü. Èç îòõîäîâ ïåðåãîíêè íåôòè ïðîèçâîäèòñÿ êîêñ. Åãî èñïîëüçóþò â ïðîèçâîäñòâå ýëåêòðîäîâ è â ìåòàëëóðãèè. À ñåðà, êîòîðóþ èçâëåêàþò èç íåôòè â ïðîöåññå ïåðåðàáîòêè, èäåò íà ïðîèçâîäñòâî ñåðíîé êèñëîòû.

ãàç óãîëü òîïëèâî íåôòü

3. Êàìåííûé óãîëü

Êàìåííûé óãîëü — ýòî îñàäî÷íàÿ ïîðîäà, ïðåäñòàâëÿþùàÿ ñîáîé ïðîäóêò ãëóáîêîãî ðàçëîæåíèÿ îñòàòêîâ ðàñòåíèé (äðåâîâèäíûõ ïàïîðîòíèêîâ, õâîùåé è ïëàóíîâ, à òàêæå ïåðâûõ ãîëîñåìåííûõ ðàñòåíèé). Áîëüøèíñòâî çàëåæåé êàìåííîãî óãëÿ áûëî îáðàçîâàíî â ïàëåîçîå, ïðåèìóùåñòâåííî â êàìåííîóãîëüíîì ïåðèîäå, ïðèìåðíî 300-350 ìèëëèîíîâ ëåò òîìó íàçàä.

Ïî õèìè÷åñêîìó ñîñòàâó êàìåííûé óãîëü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñìåñü âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ àðîìàòè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé ñ âûñîêîé ìàññîâîé äîëåé óãëåðîäà, à òàêæå âîäû è ëåòó÷èõ âåùåñòâ ñ íåáîëüøèìè êîëè÷åñòâàìè ìèíåðàëüíûõ ïðèìåñåé. Òàêîâûå ïðèìåñè ïðè ñæèãàíèè óãëÿ îáðàçóþò çîëó. Èñêîïàåìûå óãëè îòëè÷àþòñÿ äðóã îò äðóãà ñîîòíîøåíèåì ñëàãàþùèõ èõ êîìïîíåíòîâ, ÷òî îïðåäåëÿåò èõ òåïëîòó ñãîðàíèÿ. Ðÿä îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé, âõîäÿùèõ â ñîñòàâ êàìåííîãî óãëÿ, îáëàäàåò êàíöåðîãåííûìè ñâîéñòâàìè.

Êàìåííûé óãîëü èñïîëüçóåòñÿ â êà÷åñòâå òîïëèâà, êàê â áûòó, òàê è â ïðîìûøëåííîñòè. Îí áûë ïåðâûì èñêîïàåìûì ìàòåðèàëîì, êîòîðûé ëþäè ñòàëè èñïîëüçîâàòü êàê òîïëèâî. Èìåííî óãîëü ïîçâîëèë ñîâåðøèòü ïðîìûøëåííóþ ðåâîëþöèþ.  XIX âåêå ìíîãî óãëÿ èñïîëüçîâàëîñü äëÿ òðàíñïîðòà.  1960 ãîäó óãîëü äàâàë îêîëî ïîëîâèíû ìèðîâîãî ïðîèçâîäñòâà ýíåðãèè. Îäíàêî ê 1970 ãîäó åãî äîëÿ óïàëà äî îäíîé òðåòè: óãîëü â êà÷åñòâå òîïëèâà ïîòåñíèëè äðóãèå èñòî÷íèêè ýíåðãèè, â ÷àñòíîñòè, íåôòü è ãàç.

Îäíàêî ýòèì ïðèìåíåíèå óãëÿ íå îãðàíè÷èâàåòñÿ. Êàìåííûé óãîëü — ýòî öåííîå ñûðüå äëÿ õèìè÷åñêîé è ìåòàëëóðãè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè.

 óãîëüíîé ïðîìûøëåííîñòè èñïîëüçóåòñÿ êîêñîâàíèå óãëÿ. Êîêñîõèìè÷åñêèå çàâîäû ïîòðåáëÿþò äî 1/4 îò äîáûâàåìîãî óãëÿ. Êîêñîâàíèå — ýòî ïðîöåññ ïåðåðàáîòêè êàìåííîãî óãëÿ íàãðåâàíèåì äî 950-1050°Ñ áåç äîñòóïà êèñëîðîäà. Ïðè ðàçëîæåíèè óãëÿ îáðàçóþòñÿ òâ¸ðäûé ïðîäóêò — êîêñ è ëåòó÷èå ïðîäóêòû — êîêñîâûé ãàç.

Êîêñ ñîñòàâëÿåò 75-78% îò ìàññû óãëÿ. Îí èñïîëüçóåòñÿ â ìåòàëëóðãè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè äëÿ âûïëàâêè ÷óãóíà, à òàêæå êàê òîïëèâî.

Êîêñîâûé ãàç ñîñòàâëÿåò 25% îò ìàññû ïåðåðàáàòûâàåìîãî óãëÿ. Ëåòó÷èå ïðîäóêòû, êîòîðûå îáðàçóþòñÿ ïðè êîêñîâàíèè óãëÿ, êîíäåíñèðóþò âîäÿíûì ïàðîì, â ðåçóëüòàòå ÷åãî âûäåëÿþò êàìåííîóãîëüíóþ ñìîëó è íàäñìîëüíóþ âîäó.

Êàìåííîóãîëüíàÿ ñìîëà ñîñòàâëÿåò 3-4% îò ìàññû óãëÿ è ÿâëÿåòñÿ ñëîæíîé ñìåñüþ îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ ó÷åíûå èäåíòèôèöèðîâàëè òîëüêî 60% êîìïîíåíòîâ ñìîëû, à ýòî áîëåå 500 âåùåñòâ! Èç ñìîëû ïîëó÷àþò íàôòàëèí, àíòðàöåí, ôåíàíòðåí, ôåíîëû è êàìåííîóãîëüíûå ìàñëà.

Èç íàäñìîëüíîé âîäû (îíà ñîñòàâëÿåò 9-12% îò ìàññû óãëÿ) îòãîíêîé ñ ïàðîì âûäåëÿþò àììèàê, ôåíîëû, ïèðèäèíîâûå îñíîâàíèÿ. Èç íåïðåäåëüíûõ ñîåäèíåíèé, ñîäåðæàùèõñÿ â ñûðîì áåíçîëå, ïîëó÷àþò êóìàðîíîâûå ñìîëû, èñïîëüçóþùèåñÿ äëÿ ïðîèçâîäñòâà ëàêîâ, êðàñîê, ëèíîëåóìà è â ðåçèíîâîé ïðîìûøëåííîñòè.

Èç êàìåííîãî óãëÿ ïîëó÷àþò èñêóññòâåííûé ãðàôèò.

Êàìåííûé óãîëü èñïîëüçóåòñÿ òàêæå â êà÷åñòâå íåîðãàíè÷åñêîãî ñûðüÿ. Èç êàìåííîãî óãëÿ ïðè ïåðåðàáîòêå â ïðîìûøëåííûõ ìàñøòàáàõ èçâëåêàþò òàêèå ðåäêèå ìåòàëëû, êàê âàíàäèé, ãåðìàíèé, ãàëëèé, ìîëèáäåí, öèíê, ñâèíåö, à òàêæå ñåðó.

Çîëà îò ñæèãàíèÿ óãëåé, îòõîäû äîáû÷è è ïåðåðàáîòêè èñïîëüçóþòñÿ â ïðîèçâîäñòâå ñòðîéìàòåðèàëîâ, êåðàìèêè, îãíåóïîðíîãî ñûðüÿ, ãëèíîçåìà, àáðàçèâîâ.

 îáùåé ñëîæíîñòè, ïóòåì ïåðåðàáîòêè êàìåííîãî óãëÿ ìîæíî ïîëó÷èòü áîëåå 400 ðàçëè÷íûõ ïðîäóêòîâ, ñòîèìîñòü êîòîðûõ â 20-25 ðàç âûøå ñòîèìîñòè ñàìîãî óãëÿ, à ïîáî÷íûå ïðîäóêòû, ïîëó÷àåìûå íà êîêñîõèìè÷åñêèõ çàâîäàõ, ïðåâîñõîäÿò ñòîèìîñòü ñàìîãî êîêñà.

Êñòàòè…

Óãîëü — ýòî äàëåêî íå ñàìîå ëó÷øåå òîïëèâî. Îí èìååò áîëüøîé íåäîñòàòîê: îò åãî ñæèãàíèÿ îáðàçóåòñÿ î÷åíü ìíîãî âûáðîñîâ, êàê ãàçîîáðàçíûõ, òàê è òâåðäûõ (çîëà), çàãðÿçíÿþùèõ îêðóæàþùóþ ñðåäó.  áîëüøèíñòâå ðàçâèòûõ ñòðàí äåéñòâóþò æ¸ñòêèå òðåáîâàíèÿ ïî óðîâíþ âûáðîñîâ, äîïóñòèìûõ ïðè ñæèãàíèè óãëÿ. Ñíèæåíèÿ âûáðîñîâ äîáèâàþòñÿ ïóòåì èñïîëüçîâàíèÿ ðàçëè÷íûõ ôèëüòðîâ.

Ðàçìåùåíî íà Allbest.ru

…