Какие могут быть газообразные полезные ископаемые

Доброго всем дня, ни для кого сегодня не является большим секретом, что наша страна обладает огромными запасами природных ресурсов, поэтому сегодня я расскажу вам об одном из таких ценных ресурсов, которыми являются газообразные полезные ископаемые, добываемые в России, которая бесспорно является главным экспортером этого ценного незаменимого сырья.

Как известно, именно ископаемое сырье в виде природного газа является основным драйвером Российской экономики.

Поскольку 25% его всемирных залежей находится на территории нашей страны, охватывающей огромные пространства в несколько десятков тысяч квадратных километров, где только разведанная на сегодня крупнейшая совокупность залежей составляет порядка 47,8 триллионов кубических метров газа.

Геологическое возникновение и объективное появление газообразных ископаемых

В начале своего развития разумный человек использовал только те природные ресурсы, что располагались на видимой его глазу земной и водной поверхности. Со временем его уже стали интересовать подземные ресурсы, те, что спрятаны глубоко в недрах нашей земли. И вот уже не только

• торф и уголь,
• но нефть и газ

стали важнейшим сырьем в жизни современного человека.

В результате геологических процессов в глубоких осадочных ярусах горных пород мелового периода земли газообразное ископаемое образовалось из органических веществ животного и растительного происхождения от действия высоких температур и огромного внутреннего давления илистых осадков земных пластов.

Со временем илистые осадки опустились глубоко под землю из-за многовековых накоплений останков растительных и животных организмов и активной деятельности погодных условий и атмосферных осадков, где они стали естественным образом разлагаться и концентрироваться в земных порах горных пород.

Именно в этот исторический период палеозойской эры жизни нашей земли отжившие и умершие растительные и животные организмы опустились со временем в водную среду, где попали в непохожие на земной поверхности необычные условия существования.

Поскольку на дне водоемов в те времена еще не было достаточного количества кислорода воздуха и микробных бактерий, участвующих в процессе окисления, живые организмы, не разлагаясь и не распадаясь, сохранялись в первозданном виде в глубоких трещинах и глубоководных пустотах.

В результате внутренних движений земной коры и биохимических процессов появились пустотные трещины в пористых каналах, где за многие миллионы лет они превратились в газообразную смесь углеродов с примесями:

1. углекислого газа,
2. сероводорода
3. и азота.

Благодаря реакциям химических элементов мантии земли и газовых смесей на нашей земле в различных ее частях появились природные залежи газообразных ископаемых, где главным его компонентом явился природный газ, который может находиться — как в газообразном, так и в кристаллическом состоянии.

И вот уже в первом веке нашей эры на месте поверхностного выхода загорелся непрерывно горящий огонь, не требующий никаких дополнительных топливных ресурсов.

Характеристика видов и долгосрочное использование природного газа

С появлением самого чистого на планете вида органического топлива – природного газа началось интенсивное и долгосрочное использование в материальном производстве и народном хозяйстве не только природного газа, но и его гомологического ряда горючих видов соединений.

Эти виды свободных соединений низкомолекулярных углеводородов и неуглеводородных скоплений, находящихся в растворенном или рассеянном состоянии:

1. метан и этан,
2. пропан и бутан,
3. изобутан и пентан

в виде бесцветного газа без запаха и без цвета со своими определенными характеристиками:

• теплотой сгорания,
• температурой кипения и плавления
• и образующие с воздухом взрывоопасную смесь,

отличаются от самого природного газа составом молекул сходных по химическим свойствам и физическому строению.

Для быстрого определения мест утечки чистого сжиженного газа в него подмешивают в малых концентрациях специальные предупреждающие вещества — ядовитые одоранты в виде летучего тиола этилмеркаптана с цветными примесями, имеющие резкий и неприятный, зато легко уловимый запах и цвет которого, не представляют угрозу для жизни и здоровья человека.

Характеристика природного газа зависит от вида и состава перерабатываемого природного сырья, большая часть которых являются тяжелыми газообразными веществами с такими неуглеродными элементами как:

1. диоксид углерода и гелий,
2. водород и азот,
3. углекислый газ и сероводород.

Так в природе имеются и другие виды газов:

• сжиженный (СУГ) и сжатый или компримированный (КПГ),
• нефтяной попутный и сланцевый,
• угольный и болотный,
• светильный и коксовый,
• а также различные газовые гидраты

в виде больших природных газовых скоплений, образовавшихся в результате анаэробного окисления, брожения и разложения органических веществ, в результате биотермического распада микрофлоры в безвоздушном пространстве.

Являясь важнейшим стратегическим сырьем нашей страны с огромными разведанными запасами это чистейшее высокоэкономичное горючее топливо, при сгорании не образует вредных веществ, поэтому интенсивно используется и широко применяется:

1. в металлургии и производстве строительных материалов,
2. в химической и стеклянной промышленности,
3. в нефтеперерабатывающей и цементной промышленности.

Его невысокая себестоимость и экологическая безопасность позволила использовать газообразное ископаемое не только для промышленных, но и бытовых нужд в качестве альтернативного энергетического топлива и химического источника сырья:

• для электростанций и коммунальных нужд населения,
• для холодильных установок и получения сжиженного бытового газа,
• для заправки аэрозольных баллонов и газовых зажигалок.

Сам состав газов в процессе нефтепереработки напрямую зависит не только от вида сырья, но и от условий технологической переработки, так как помимо углеводородов содержит фракционные соединения сернистых тиолов и некоторое количество влаги.

В результате такого разделения углеводородов на промышленных фракционных газовых установках получают качественно новое технологическое топливо, используемое:

• для выработки электроэнергии в генераторах гидроэлектростанций,
• для получения хладогена в качестве теплообменного вещества в кондиционерах и холодильных установках,
• для процесса пиролиза при термическом распаде материи на молекулярном уровне,
• для производства эластичного изопренового каучука, получаемого синтетическим путем каталитической полимеризации,
• для промышленного производства пластических масс и других полезных материалов.

Природный попутный газ рудников и болот — метан является не только прекрасным топливом, но и служит химическим сырьем для получения таких ценных продуктов как:

1. ацетилен и хлороформ,
2. формальдегид и сажа,
3. сероуглерод и синильная кислота.

А насыщенный газ этан выделяют при помощи сухой перегонки каменного угля в процессе промышленной нефтепереработки, где в смеси с другим газом пропаном из него получают этилен и этилхлорид, а также сырьевые продукты органического синтеза, при помощи процесса нитрования, хлорирования и окисления.

Бесцветный газ пропан образуется в результате химической реакции при высокотемпературном крекинге нефтепродуктов, то есть расщеплении их на отдельные низкомолекулярные фракции, которые применяются:

1. для получения нитрометана и пропилена,
2. а также моторного топлива и смазочных масел.

Типично насыщенный газ бутан существует в двух равных по атомному составу и молекулярной массе долях таких изомеров как: нормальный бутан и изобутан, вырабатываемые из конденсата природных источников газово-нефтяных фракций.

Получают их с помощью последующей прямой ректификации в результате разделения многокомпонентных смесей противотоком пара и жидкости, где при помощи структурного изменения каталитической изомеризации легких низко октановых бензиновых фракций получают высокооктановые компоненты товарного автомобильного бензина и моторного топлива.

Вредно действующие на человека газы бутаны используют в качестве сырья для получения:

• уксусной кислоты и бутенов,
• малеинового ангидрида и бутадиена,
• изобутилена и трех-бутилгидропероксида.

Нормально насыщенный углеводород пентан, состоящий из двух изомеров — изопентана и неопентана применяется в качестве растворителя моторного топлива, а из изопентана получают ненасыщенный изопрен в виде растворимого мономера натурального каучука.

И наконец, растворимый газ изобутан образует решетчато-молекулярные клатраты, где отдельные соединения, включены в состав кристаллической решетки в виде:

1. гидрохинона и газовых гидратов,
2. мочевины и слоистого графита,
3. интерметаллидов и соединений циклодекстрина.

Крупнейшие месторождения по добыче залежей с последующей транспортировкой газа

С древних времен жители древней Месопотамии и Индии сталкивались с выходом и воспламенением на поверхность земли смесей природного газа, которые горели долгое время вечным огнем. Этому священному огню поклонялись как всемогущему божеству, поэтому в этих местах строили жилые дома и возводили величественные храмы.

Во времена Марка Поло в Китае природный газ использовался для освещения улиц и отопления домов.

Уже в 17 веке жители Апшерона применяли горючий газ для приготовления пища и в производстве обжига известняков. В наши дни природное газовое топливо обогревает жилые дома и используется для приготовления пищи.

С середины 19 века началось активное использование природного газа, а уже в промышленных масштабах его начали добывать с двадцатых годов нашего столетия, предварительно проводя геологическую разведку:

• сейсмическим и гравитационным способом,
• магнитным и геохимическим способом,

проводя научные исследования, намечаемых в будущем месторождений газа. Но самым достоверным и надежным способом определения запасов газа является бурение скважин на достаточную глубину, которая может порой достигать от 1 до 10 километров.

Под землей природный газ располагается в микроскопических порах и трещинах, соединенных между собой специальными каналами, где находится под высоким давлением.

При бурении скважин сдавленный газ заполняет внутреннюю область бурового ствола с более низким давлением, тем самым снижая пластовое давление, по которому с помощью насосов поступает в огромные емкости, где подготавливается при помощи вспомогательного оборудования к дальнейшему хранению и транспортировке.

В целях удешевления стоимости и сокращения расходов хранят газообразное топливо в подземных хранилищах и в естественных природных пещерах.

Большая часть добытого природного газа под давлением дешево транспортируют по длинным трубопроводам на огромные расстояния, а охлажденный сжиженный газ в целях облегчения транспортировки перевозят в специальных резервуарах газгольдерах, а также в емкостях железнодорожных цистерн и в танкерах газовозах для временного хранения и перевозки горючего сырья по суше и морю.

Все открываемые месторождения газовых запасов по своим объемам можно классифицироваться по следующим категориям:

1. мелкие месторождения с объемами запасов до 10 млрд. кубометров газа,
2. средние месторождения с объемами запасов от 10 до 100 млрд. кубометров газа,
3. крупные месторождения с объемами запасов от 100 до 1000 млрд. кубометров газа,
4. крупнейшие или гигантские месторождения — от 1 до 5 трлн. кубометров газа,
5. уникальные или супергигантские месторождения – от 5 и более трлн. кубометров газа.

С увеличением численности людей на планете ежегодно в мире растет непрерывное потребление горючих энергоносителей, количество которых стремительно сокращается, а цены на них поднимаются вверх, поэтому встает вопрос – надолго ли хватит природного газа.

В связи, с чем многие ученые решили серьезно заняться изучением мировых запасов газа, которые на сегодняшний день составляют по странам:

• Ближний и Средний Восток – 71,7 трлн. кубометров газа,
• Россия — 47,8 трлн. кубометров газа,
• Америка – 14,5 трлн. кубометров газа,
• Африка – 13,8 трлн. кубометров газа,
• Азия – 10,2 трлн. кубометров газа,
• Зарубежная Европа – 6,2 трлн. кубометров газа,
• Австралия – 3,0 трлн. кубометров газа,

где десять крупнейших в мире месторождений газа с начальными запасами составляют около 80 трлн. кубометров газа, половина из которых сосредоточена на территории России.

По данным статистики сегодня в мире ежегодно добывается 3,5 трлн. кубометров природного газа, где 640 млрд. кубометров газа добывается непосредственно в России на основных месторождениях Западной Сибири, которая экспортирует 1/3 часть голубого топлива.

Душевой объем добываемого в России газа примерно равен 4 тысячам кубометрам, а реально потребляется 2,8 тысячи кубометров газа.

Помимо Западной Сибири внушительными объемами газа обладают месторождения:

1. Астраханской и Сахалинской области,
2. Иркутской и Оренбургской области,
3. Северный Кавказ и Нижнее Поволжье,
4. Ямало-Ненецкий и Чукотский АО,
5. Карское и Баренцево море,
6. Охотское и Азовское море,
7. районы Заполярья и Дальний Восток.

По расчетам всемирных ученых данного уровня расхода природного горючего газа хватит не только на 57 лет, но и на все 85 лет. Правда сроки его расхода могут измениться в том случае, если значительно возрастет его мировая добыча и увеличится его продажа за рубеж, где все население земли окончательно перейдет на данный вид сырьевого ресурса.

Но не стоит расстраиваться по данному поводу, серьезную конкуренцию традиционному газу уже сегодня составляет добыча сланцевого газа по приемлемой цене.

Поэтому, когда закончится обычный газ, наша газовая промышленность будет снабжать нас альтернативным видом топлива – сланцевым газом, запасов которого хватит не просто на века, а на многие тысячелетия.

Что касается добываемых газовых ресурсов, то их количество составляет всего 60 % от общего объема горючего сырья, которое в каком-то смысле нас греет, кормит и одевает, именно на этих газовых ископаемых держится финансовое благополучие и могущественная сила нашей прекрасной огромной страны, смело идущей в завтрашний день.

А на сегодня это все. Надеюсь, вам понравилась моя статья о том, какие газообразные полезные ископаемые добывают в России. Теперь разрешите с вами попрощаться и до новых встреч.

Предлагаю Вам подписаться на обновления блога. Здесь вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек. Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.

• Бизнес статьи
• Полезные ископаемые: понятие, характеристика, классификация. Виды полезных ископаемых (таблица)

Полезные ископаемые – это образования земной коры, состоящие из минералов, химические и физические свойства которых позволяют применять их в производственно-бытовой сфере. Без многообразия веществ, которыми богата Земля, наш мир бы не был таким разнообразным и развитым. Технический прогресс был бы недостижим и непомерно сложен. Рассмотрим понятие, виды полезных ископаемых и их характеристику.

Понятия и термины, относящиеся к теме

Прежде чем разбирать виды полезных ископаемых, необходимо знать специфические определения, касающиеся этой темы. Так будет легче и проще со всем разобраться. Итак, полезные ископаемые – это минеральное сырье или образования земной коры, которые могут иметь органическое или неорганическое происхождение и применяться в производстве материально-вещественных предметов.

Месторождением полезных ископаемых называют скопление некоторого количества минерального вещества на поверхности или в недрах Земли, которые разделяют на категории в зависимости от области применения в промышленности.

Рудой называют минеральное образование, возникшее в природных условиях и состоящее из таких компонентов и в таком соотношении, что ее использование возможно и целесообразно для промышленно-технической сферы.

Когда начали добывать полезные ископаемые?

Доподлинно неизвестно, когда именно произошла первая добыча ископаемых. По данным историков, открыли завесу древние египтяне. Экспедиция была отправлена на Синайский полуостров в 2600 году до нашей эры. Предполагалось, что они добудут слюду. Однако произошел прорыв в знаниях древних жителей о сырье и материалах: была найдена медь. О добыче и обработке серебра известно из истории Греции. Римляне узнали о такие металлах, как цинк, железо, олово и свинец. Основав шахты от Африки до Британии, Римская империя осуществляла их добычу, а затем использовала для изготовления орудий.

В XVIII веке после промышленной революции полезные ископаемые стали остро необходимы. В связи с чем их добыча развивалась быстрыми темпами. Современные технологии основываются на открытиях именно того периода. В XIX веке произошла знаменитая «золотая лихорадка», в ходе которой было добыто огромное количество драгоценного металла – золота. В тех же местах (Южной Африке) открыли несколько месторождений алмазов.

Характеристика полезных ископаемых по физическому состоянию

Из уроков физики известно, что вещества способны находиться в одном из четырех агрегатных состояний: жидком, твердом, газообразном и плазматическом. В обычной жизни каждый без труда может пронаблюдать первые три. Полезные ископаемые, как и любые другие химические соединения, могут быть обнаружены на поверхности Земли или в ее недрах в одном из трех состояний. Таким образом, виды полезных ископаемых в первую очередь делятся на:

• жидкие (минеральные воды, нефть);
• твердые (металлы, угли, руды);
• газообразные (природный газ, инертный газ).

Каждая из групп – важная и неотъемлемая часть промышленной жизни. Многообразие ресурсов позволяет странам развиваться в технической и экономической сфере. Количество залежей полезных ископаемых – показатель богатства и благополучия страны.

Промышленные виды, классификация полезных ископаемых

После обнаружения первых минеральных пород, человек серьезно задумался о том, какую пользу они могут принести в его жизнь. С зарождением и развитием промышленности была сформирована классификация месторождений полезных ископаемых на основе их использования в технической сфере. Рассмотрим эти виды полезных ископаемых. Таблица содержит полную информацию об их характеристике:

Рассмотренные виды полезных ископаемых вместе с запасами пресной воды являются главной характеристикой богатств земли или отдельной страны. Это типовая градация минерально-сырьевых ресурсов, при помощи которой все природные вещества, используемые в промышленно-бытовой сфере, сгруппированы в зависимости от физических и химических свойств. Познакомимся с каждой категорией отдельно.

Горючие ископаемые

К какому виду полезных ископаемых относится нефть? А газ? Полезное ископаемое чаще представляется твердым металлом, нежели непонятной жидкостью или газом. С металлом знакомы с раннего детства, тогда как понимание, что такое нефть или даже бытовой газ, приходит немного позже. Итак, к какому виду, согласно уже изученных классификаций, стоит отнести нефть и газ? Нефть – к группе жидких веществ, газ – к газообразным. Исходя из их применения, однозначно, к горючим или, по-другому, топливным полезным ископаемым. Ведь нефть и газ используются в первую очередь в виде источника энергии и тепла: на них работают двигатели машин, ими отапливаются жилые помещения, с их помощью готовят еду. Сама энергия высвобождается за счет горения топлива. А если посмотреть еще глубже, то этому способствует углерод, который входит во все горючие ископаемые. К какому виду полезных ископаемых относится нефть, разобрались.

Какие еще вещества сюда относятся? Это твердые топливные соединения, образующиеся в природе: каменный и бурый уголь, торф, антрацит, горючий сланец. Рассмотрим краткую их характеристику. Виды полезных ископаемых (горючие):

• уголь – первое горючее, которое начал использовать человек. Основной источник энергии, используемый в масштабных размерах на производстве, именно благодаря этому ископаемому произошла промышленная революция. Образуется он за счет остатков растений без доступа воздуха. В зависимости от удельной массы углерода в угле различают его разновидности: антрациты, бурый и каменный уголь, графиты;
• горючий сланец был образован на дне морском около 450 млн лет назад из остатков растительности и животных. Состоит из минеральной и органической части. При сухой перегонке образует смолу, которая близка к нефти;
• торф – скопление не полностью разложившихся остатков растений в условиях болот, более половины его состава – углерод. Используется в качестве горючего, удобрения, теплоизоляции.

Горючие природные вещества являются важнейшими видами полезных ископаемых. Благодаря им человечество научилось вырабатывать и использовать энергию, а также создало множество отраслей промышленности. В настоящее время потребность в топливных ископаемых стоит очень остро для большинства государств. Это крупный сегмент мировой экономики, от которого зависит благополучие стран всего мира.

Металлические полезные ископаемые: виды, характеристика

Нам известны виды полезных ископаемых: топливные, рудные, нерудные. Первая группа успешно изучена. Продвигаемся дальше – рудные, или металлические, ископаемые – то, ради чего вообще зарождалась и развивалась промышленность. Еще с древних времен человек понял, что металл дает в повседневной жизни гораздо больше возможностей, чем его отсутствие. В современном мире уже невозможно представить жизнь без какого-либо металла. В бытовой технике и электронике, в домах, в ванной комнате, даже в маленькой лампочке – он повсюду.

Как добывают? Лишь благородные металлы, которые из-за своих химических свойств не вступают в реакцию с другими простыми и сложными веществами, можно найти в чистом виде. Остальные же активно взаимодействуют друг с другом, превращаясь в руду. Смесь металлов при необходимости разделяют или оставляют без изменений. Сплавы, образованные природой, «прижились» благодаря смешанным свойствам. Железо, например, можно сделать более твердым, если добавить к металлу углерод, получится сталь – прочное соединение, выдерживающее большие нагрузки.

В зависимости от индивидуальных характеристик, а также области применения рудные полезные ископаемые делятся на группы: черные, цветные, благородные, редкие и радиоактивные металлы.

Черные металлы

Черные металлы — это железо и его разнообразные сплавы: сталь, чугун и другие ферросплавы. Применяется в производстве самого различного направления: военном, судостроении, авиастроении, машиностроении.

Многие изделия из железа используются в повседневной жизни: из стали изготавливают кухонную утварь, ею покрывают многие элементы сантехники.

Цветные металлы

В группу цветных металлов входит большое количество полезных ископаемых. Название группы произошло от того, что многие металлы имеют специфический цвет. Например, медь — красная, алюминий — серебристый. Оставшиеся 3 вида полезных ископаемых (благородные, редкие, радиоактивные), по сути, являются подвидом цветных металлов. Многие из них смешивают в сплавы, т. к. в таком виде они обладают лучшими свойствами.

Цветные металлы классифицируют на:

• тяжелые – высокотоксичные с большим атомным весом: свинец, олово, медь, цинк;
• легкие, обладающие малой плотностью и весом: магний, титан, алюминий, кальций, литий, натрий, рубидий, стронций, цезий, бериллий, барий, калий;
• благородные в связи с высокой стойкостью практически не вступают в химические реакции, красивы на вид: платина, серебро, золото, родий, палладий, рутений, осмий;
• малые (редкие) – сурьма, ртуть, кобальт, кадмий, мышьяк, висмут;
• тугоплавкие обладают высокой температурой плавления и стойкостью к износу: молибден, тантал, ванадий, вольфрам, марганец, хром, цирконий, ниобий;
• редкоземельные – группу составляют 17 элементов: самарий, неодим, лантан, церий, европий, тербий, гадолиний, диспрозий, эрбий, гольмий, иттербий, лютеций, скандий, иттрий, тулий, прометий, тербий;
• рассеянные встречаются в природе только в виде примесей: теллур, таллий, индий, германий, ренний, гафний, селен;
• радиоактивные самостоятельно излучают поток радиоактивных частиц: радий, плутоний, уран, протактиний, калифорний, фермий, америций и другие.

Особое значение для человечества представляют алюминий, никель и медь. Развитые страны стремятся к увеличению их производства, т. к. количество этих цветных металлов напрямую влияет на технический прогресс в авиастроении, космонавтике, атомных и микроскопических приборов, электротехнике.

Неметаллические природные элементы

Подведем небольшой итог. Основные категории из таблицы «Виды полезных ископаемых» (топливные, рудные, нерудные) изучены. Какие же элементы относят к нерудным, т. е. неметаллическим? Это группа твердых или мягких полезных ископаемых, встречающихся в виде отдельных минералов или горных пород. Современной науке известно более сотни таких химических соединений, являющихся ничем иным, как продуктом природных процессов.

По масштабам их добычи и использования нерудные ископаемые опережают только топливные виды полезных ископаемых. Таблица ниже содержит основные породы и минералы, составляющие неметаллическую группу природных недр, и их краткую характеристику.