Полезные ископаемые нефть и каменный уголь
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 воды | Рудные (магматические) | Нерудные (неметаллические) |
Нефть Уголь Горючие сланцы Природный газ Газовые гидраты торф | Верховодный слой Грунтовые воды Артезианский слой Минеральные источники | Железная руда Медная руда Никелевые руды Золото Серебро | Алмазы Асбест Графит Каменная соль Кварц Фосфориты |
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 | |||
твердые | жидкие | газообразные | дисперсные |
Горючие сланцы | Нефтяные | Пропан | Аэрозоли |
Торф | Масла | Бутан | Суспензии |
Уголь: бурый, каменный, антрациты, графиты | Спирты | Метан | Пены |
Сапропель | Эфиры | Сланцевый газ | |
Битумные пески | Эмульсии | Рудный газ | |
Жидкое ракетное топливо | Болотный газ | ||
Синтетические топлива, производимые на основе процесса Фишера-Тропша | Биогаз | ||
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
ПРИРОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ УГЛЕВОДОРОДОВ
Углеводороды все такие разные —
Жидкие и твёрдые, и газообразные.
Почему так много их в природе?
Дело в ненасытном углероде.
Действительно,
этот элемент, как никакой другой, “ненасытен”: он так и стремится
образовывать то цепи, прямые и разветвлённые, то кольца, то сетки из
множества своих атомов. Отсюда множество соединений из атомов углерода и
водорода.
Углеводороды – это и природный газ – метан, и другой бытовой горючий газ, которым наполняют баллоны – пропан С3Н8. Углеводороды – это и нефть, и бензин, и керосин. А ещё – органический растворитель С6Н6, парафин, из которого сделаны новогодние свечи, вазелин из аптеки и даже полиэтиленовый пакет для упаковки продуктов…
Важнейшими природными источниками углеводородов являются полезные ископаемые – каменный уголь, нефть, газ.
КАМЕННЫЙ УГОЛЬ
На земном шаре известно больше 36 тысяч угольных бассейнов и месторождений, которые в совокупности занимают 15%
территории земного шара. Угольные бассейны могут тянуться на тысячи
километров. Всего общегеологические запасы угля на земном шаре
составляют 5 трлн. 500 млрд. тонн, в том числе разведанные месторождения —1 трлн. 750 млрд. тонн.
Различают три главных вида ископаемых углей. При горении бурого угля, антрацита – пламя невидимое, сгорание бездымное, а каменный уголь при горении издаёт громкий треск.
Антрацит – самый древний из ископаемых углей. Отличается большой плотностью и блеском. Содержит до 95% углерода.
Каменный уголь – содержит до 99% углерода. Из всех ископаемых углей находит самое широкое применение.
Бурый уголь – содержит до 72%
углерода. Имеет бурый цвет. Как самый молодой из ископаемых углей,
часто сохраняет следы структуры дерева, из которого он образовался.
Отличается большой гигроскопичностью и высокой зольностью (от 7% до 38 %),
поэтому используется только как местное топливо и как сырьё для
химической переработки. В частности, путём его гидрогенизации получают
ценные виды жидкого топлива: бензин и керосин.
Углерод основная составная часть каменного угля(99%), бурого угля (до 72%).
Происхождение названия углерод, то есть, “рождающий уголь”. Аналогично и
латинское название “карбонеум” в основе содержит корень карбо-уголь.
Как
и нефть, каменный уголь содержит большое количество органических
веществ. Кроме органических веществ, в его состав входят и
неорганические вещества, такие, как вода, аммиак, сероводород и, конечно
же, сам углерод – уголь. Одним из основных способов переработки
каменного угля является коксование – прокаливание без доступа воздуха. В
результате коксования, которое проводят при температуре 10000 С, образуется:
Коксовый газ – в его состав входят водород, метан, угарный и углекислый газ, примеси аммиака, азота и других газов.
Каменноугольная смола –
содержит несколько сотен различных органических веществ, в том числе
бензол и его гомологи, фенол и ароматические спирты, нафталин и разные
гетероциклические соединения.
Надсмольная или аммиачная вода – содержащая, как ясно из названия, растворённый аммиак, а также фенол, сероводород и другие вещества.
Кокс – твёрдый остаток коксования, практический чистый углерод.
Кокс
используется в производстве чугуна и стали, аммиак — в производстве
азотных и комбинированных удобрений, а значение органических продуктов
коксования трудно переоценить. Какова же география распространения этого
полезного ископаемого?
Основная
часть угольных ресурсов приходится на северное полушарие – Азию,
Северную Америку, Евразию. Какие же страны выделяются по запасам и
добыче угля?
Китай, США, Индия, Австралия, Россия.
Главными экспортёрами угля являются страны.
США, Австралия, Россия, ЮАР.
Главные центры импорта.
Япония, Зарубежная Европа.
Это
очень экологически грязное топливо. При добыче угля происходят взрывы и
возгорания метана, возникают определенные проблемы, связанные с
окружающей средой.
Загрязнение окружающей среды
– это любое нежелательное изменение состояния этой среды в результате
хозяйственной деятельности человека. Это происходит и при добыче
полезных ископаемых. Представим ситуацию в районе добычи угля. Вместе с
углём на поверхность поднимается огромное количество пустой породы,
которое за ненадобностью просто отправляют в отвалы. Постепенно
образуются терриконы – огромные, в десятки метров высотой,
конусообразные горы пустой породы, которые искажают облик природного
ландшафта. А весь ли уголь, поднятый на поверхность, обязательно будет
вывезен потребителю? Конечно, нет. Ведь процесс негерметичен. Огромное
количество угольной пыли оседает на поверхность земли. В результате
изменяется состав почв, грунтовых вод, что неминуемо повлияет на
животный и растительный мир района.
Уголь
содержит радиоактивный углерод — С, но после сжигания топлива опасное
вещество вместе с дымом попадает в воздух, воду, почву, спекается в шлак
или золу, которая используется для производства строительных
материалов. В результате, в жилых домах стены и перекрытия “фонят” и
представляют угрозу для здоровья человека.
НЕФТЬ
Нефть известна человечеству с древних времён. На берегу Евфрата она добывалась
6-7 тыс. лет до н. э.
Использовалась она для освещения жилищ, для приготовления строительных
растворов, в качестве лекарств и мазей, при бальзамировании. Нефть в
древнем мире была грозным оружием: огненные реки лились на головы
штурмующих крепостные стены, горящие стрелы, смоченные в нефти, летели в
осаждённые города. Нефть являлась составной частью зажигательного
средства, вошедшего в историю под названием “греческого огня”. В средние века она использовалась главным образом для освещения улиц.
Нефтегазоносных бассейнов разведано больше 600, разрабатывается 450, а общее число нефтяных месторождений достигает 50 тысяч.
Различают легкую и тяжелую нефть.
Легкую нефть извлекают из недр насосами или фонтанным способом. Из
такой нефти делают в основном бензин и керосин. Тяжелые сорта нефти
иногда добывают даже шахтным способом (в Республике Коми), и готовят из
нее битум, мазут, различные масла.
Нефть
наиболее универсальное топливо, высококалорийное. Её добыча отличается
относительной простотой и дешевизной, ведь при добыче нефти нет
необходимости опускать под землю людей. Транспортировка нефти по
трубопроводам не представляет большой проблемы. Главный недостаток этого
вида топлива – невысокая ресурсообеспеченность (около 50 лет). Общегеологические запасы равны 500 млрд. тонн, в том числе разведанные 140 млрд. тонн.
В 2007
году российские учёные доказали мировому сообществу, что подводные
хребты Ломоносова и Менделеева, которые находятся в Северном Ледовитом
океане являются шельфовой зоной материка, а следовательно принадлежат
Российской Федерации. О составе нефти, её свойствах расскажет учитель
химии.
Нефть
– это “сгусток энергии”. С помощью лишь 1мл её можно нагреть на один
градус целое ведро воды, а для того чтобы вскипятить ведёрный самовар,
нужно менее половины стакана нефти. По концентрации энергии в единице
объёма нефть занимает первое место среди природных веществ. Даже
радиоактивные руды не могут конкурировать с ней в этом отношении, так
как содержание в них радиоактивных веществ настолько малы, что для
извлечения 1мг. ядерного топлива надо переработать тонны горных пород.
Нефть – это не только основа топливно-энергетического комплекса любого государства.
Здесь к месту знаменитые слова Д. И. Менделеева “сжигать нефть – это то же, что топить печь ассигнациями”. В каждой капле нефти содержится более 900 различных
химических соединений, более половины химических элементов
Периодической системы. Это действительно чудо природы, основа
нефтехимической промышленности. Примерно 90% всей добываемой нефти
используется в качестве топлива. Несмотря на “свои 10%”,
нефтехимический синтез обеспечивает получение многих тысяч органических
соединений, которые удовлетворяют насущные потребности современного
общества. Недаром люди уважительно называют нефть “чёрным золотом”,
“кровью Земли”.
Нефть
– маслянистая темно-коричневая жидкость с красноватым или зеленоватым
оттенком, иногда чёрная, красная, синяя или светлая и даже прозрачная с
характерным резким запахом. Бывает нефть белая или бесцветная, как вода
(например, в Суруханском месторождении в Азербайджане, в некоторых
месторождениях в Алжире).
Состав
нефти неодинаков. Но все они обычно содержат углеводороды трёх видов –
алканы (преимущественно нормального строения), циклоалканы и
ароматические углеводороды. Соотношение этих углеводородов в нефти
различных месторождений бывает разное: например, нефть Мангышлака богата
алканами, а нефть в районе Баку – циклоалканами.
Основные запасы нефти находятся в северном полушарии. Всего 75 стран мира добывают нефть, но 90% её добычи приходится на долю всего 10 стран. Около ? мировых запасов нефти приходится на развивающиеся страны. (Учитель называет и показывает на карте).
Главные страны производители:
Саудовская Аравия, США, Россия, Иран, Мексика.
В то же время больше 4/5 потребления нефти приходится на долю экономически развитых стран, которые являются главными страны-импортеры:
Япония, Зарубежная Европа, США.
Нефть в сыром виде нигде не используется, а находят применение продукты нефтепереработки.
Переработка нефти
Современная установка состоит из печи для нагревания нефти и ректификационной колонны, где нефть разделяется на фракции – отдельные
смеси углеводородов в соответствии с их температурами кипения: бензин,
лигроин, керосин. В печи имеется свернутая в змеевик длинная труба. Печь
обогревается продуктами сгорания мазута или газа. В змеевик непрерывно
подается нефть: там она нагревается до 320 — 350 0Си в
виде смеси жидкости и паров поступает в ректификационную колонну.
Ректификационная колонна – это стальной цилиндрический аппарат высотой
около 40м. Она имеет внутри несколько десятков горизонтальных
перегородок с отверстиями – так называемые тарелками. Пары нефти,
поступая в колонну, поднимаются вверх и проходят через отверстия в
тарелках. Постепенно охлаждаясь при своем движении вверх, они частично
сжижаются. Углеводороды менее летучие сжижаются уже на первых тарелках,
образуя газойлевуюфракцию; более летучие углеводороды собираются
выше и образуют керосиновую фракцию; ещё выше – лигроиновую фракцию.
Наиболее летучие углеводороды выходят в виде паров из колонны и после
конденсации, образуют бензин. Часть бензина подаётся обратно в колону
для “орошения”, что способствуют лучшему режиму работы. (Запись в
тетради). Бензин – содержит углеводороды С5 – С11, кипящие в интервале
от400С до 2000 С; лигроин – содержит углеводороды С8 — С14 с температурой кипения от 1200С до 2400С;керосин- содержит углеводороды С12 – С18, кипящие при температуре от1800С до 3000С; газойль — содержит углеводороды С13 – С15, отгоняют при температуре от 2300С до 3600 С; смазочные масла- С16 – С28, кипят при температуре 3500 С и выше.
После
отгонки из нефти светлых продуктов остаётся вязкая чёрная жидкость –
мазут. Он представляет собой ценную смесь углеводородов. Из мазута путём
дополнительной перегонки получают смазочные масла. Неперегоняющуюся
часть мазута называют гудроном, который используется в строительстве и
при асфальтировании дорог.(Демонстрация фрагмента видеофильма). Наиболее
ценной фракцией прямой перегонки нефти является бензин. Однако выход
этой фракции не превышает 17-20% от массы сырой нефти. Возникает
проблема: как удовлетворить все возрастающие потребности общества в
автомобильном и авиационном топливе? Решение было найдено в конце 19
века русским инженером Владимиром Григорьевичем Шуховым. В 1891 году он впервые осуществил промышленный крекинг
керосиновой фракции нефти, что позволило увеличить выход бензина до
65-70% (в расчёте на сырую нефть). Только за разработку процесса
термического крекинга нефтепродуктов благодарное человечество золотыми
буквами вписало имя этого уникального человека в историю цивилизации.
Полученные
в результате ректификации нефти продукты подвергают химической
переработке, включающей ряд сложных процессов, Один из них – крекинг
нефтепродуктов (от английского “Сracking”-расщепление). Различают
несколько видов крекинга: термический, каталитический, крекинг высокого
давления, восстановительный. Термический крекинг заключается в
расщеплении молекул углеводородов с длинной цепью на более короткие под
действием высокой температуры (470-5500C). В процессе этого расщепления наряду с алканами образуются алкены:
С16Н34 → С8Н18 (октан) + С8Н16 (октен)
В настоящее время наиболее распространён каталитический крекинг. Он проводится при температуре 450-500 0С,
но с большей скоростью и позволяет получать бензин более высокого
качества. В условиях каталитического крекинга наряду с реакциями
расщепления идут реакции изомеризации, то есть превращения углеводородов
нормального строения в углеводороды разветвлённые.
Изомеризация
влияет на качество бензина, так как наличие разветвленных углеводородов
сильно повышает его октановое число. Крекинг относят к так называемым
вторичным процессам нефтепереработки. К вторичным относят и ряд других
каталитических процессов, например риформинг. Риформинг – это
ароматизация бензинов, путём нагревания их в присутствии катализатора,
например, платины. В этих условиях алканы и циклоалканы превращаются в
ароматические углеводороды, в следствии чего октановое число бензинов
также существенно повышается.
Экология и нефтепромысел
Для
нефтехимического производства особенно актуальна проблема окружающей
среды. Добыча нефти связана с затратами энергии и загрязнением
окружающей среды. Опасным источником загрязнения Мирового океана
является морская нефтедобыча, также Мировой океан загрязняется при
транспортировке нефти. Каждый из нас видел по телевизору последствия
аварий нефтеналивного танкера. Чёрные, покрытые слоем мазута берега,
чёрный прибой, задыхающиеся дельфины, Птицы, крылья которых в вязком
мазуте, люди в защитных костюмах, собирающие нефть лопатами и вёдрами.
Хочу привести данные серьёзной экологической катастрофы, которая
произошла в Керченском проливе в ноябре 2007 года. В воду попали 2
тысячи тонн нефтепродуктов и около 7 тысяч тонн серы. Больше всего из-за
катастрофы пострадали коса Тузла, которая находится на стыке Чёрного и
Азовского морей, и коса Чушка. После аварии мазут осел на дно из — за
чего погибла мелкая ракушка-сердцевидка-основная еда обитателей моря. На
восстановление экосистемы уйдет 10 лет. Погибло более 15 тысяч птиц.
Литр нефти, попав в воду, растекается по её поверхности пятнами площадью
100 кв.м. Нефтяная пленка, хотя и очень тонкая, образует непреодолимую
преграду на пути кислорода из атмосферы в водную толщу. В результате
нарушается кислородный режим и океан “задыхается”. Гибнет
планктон, являющийся основой пищевой цепи океана. В настоящее время
нефтяными пятнами покрыто уже около 20% площади Мирового океана, и
площадь, пораженная нефтяным загрязнением растет. Кроме того, что
нефтяной пленкой покрыт Мировой океан, мы можем её наблюдать и на суше.
Например, на нефтяных месторождениях Западной Сибири в год проливается
нефти больше, чем вмещает танкер — до 20 млн. тонн. Около половины этой
нефти попадает на землю в результате аварий, остальное – “плановые”
фонтаны и утечки при запуске скважин, разведочном бурении, ремонте
трубопроводов. Наибольшая площадь нефтезагрязнённых земель, по данным
Комитета по окружающей среде Ямало-Ненецкого автономного округа,
приходится на Пуровский район.
ПРИРОДНЫЙ И ПОПУТНЫЙ НЕФТЯНОЙ ГАЗЫ
В природном газе содержатся углеводороды с низкой молекулярной массой, основными компонентами является метан.
Его содержание в газе различных месторождений колеблется от 80% до 97%.
Кроме метана – этан, пропан, бутан. Неорганические: азот– 2%; СО2; Н2О;
Н2S, благородные газы. При сгорании природного газа выделяется много
тепла.
По
своим свойствам природный газ как топливо превосходит даже нефть, он
более каллориней. Это самая молодая отрасль топливной промышленности.
Газ ещё проще добывают и транспортируют. Это самое экономичное из всех
видов топлива. Есть, правда, и недостатки: сложная межконтинентальная
транспортировка газа. Танкеры – метанавозы, перевозящие газ в сжиженном
состоянии представляют собой исключительно сложные дорогие конструкции.
Применяется
в качестве: эффективного топлива, сырья в химической промышленности, в
производстве ацетилена, этилена, водорода, сажи, пластмассы, уксусной
кислоты, красителей, медикаментов и др. Попутные (нефтяные газы) –
природные газы, которые растворяются в нефти и выделяются при её добыче.
В нефтяном газе содержится меньше метана, но больше пропана, бутана и
других высших углеводородов. А где газ добывается?
Более
70 стран мира обладают промышленными запасами газа. Причём, как и в
случае с нефтью, очень крупными запасами располагают развивающиеся
страны. Но добычу газа ведут в основном развитые страны. Они имеют
возможности для его использования или способ продавать газ другим
странам, находящимися с ними на одном материке. Международная торговля
газом менее активна, чем торговля нефтью. На международном рынок
поступает около 15% добываемого в мире газа. Почти 2/3 мировой добычи
газа дают Россия и США. Бесспорно ведущим регионом газодобычи не только
нашей страны, но и в мире является Ямало-Ненецкий автономный округ, где
эта отрасль развивается уже 30 лет. Наш город Новый Уренгой по праву
признан газовой столицей. К крупнейшим месторождениям относятся
Уренгойское, Ямбургское, Медвежье, Заполярное. Уренгойское месторождение
включено в “Книгу рекордов Гиннеса”. Запасы и добыча месторождения
уникальны. Разведанные запасы превышают 10 трлн. м3, с момента эксплуатации уже добыто 6 трлн. м3. В 2008 году ОАО “Газпром” планирует добыть на Уренгойском месторождении 598 млрд. м3 “голубого золота”.
Газ и экология
Несовершенство
технологии добычи нефти и газа, их транспортировки обуславливает
постоянное сжигание объёма газа на тепло-агрегатах компрессорных станций
и в факелах. На долю компрессорных станций приходится около 30% этих
выбросов. На факельных установках ежегодно сжигается около 450 тыс. тонн
природного и попутного газа, при этом в атмосферу поступает более 60
тыс. тонн загрязняющих веществ.
Нефть,
газ, каменный уголь – это ценное сырьё для химической промышленности. В
недалёком будущем им будет найдена замена в топливно-энергетическом
комплексе нашей страны. В настоящее время учёные ведут поиск путей
использования энергии солнца и ветра, ядерного горючего с целью полной
замены нефти. Наиболее перспективным видом топлива будущего является
водород. Сокращение использования нефти в теплоэнергетике – путь не
только к более рациональному её применению, но и к сохранению этого
сырья для будущих поколений. Углеводородное сырьё должно использоваться
только в перерабатывающей промышленности для получения разнообразной
продукции. К сожалению, ситуация пока не меняется, и до 94% добываемой
нефти служит топливом. Д. И. Менделеев мудро говорил: “Сжигать нефть –
это то же, что топить печь ассигнациями”.
Источник