microbik.ru
  1 2 3 ... 9 10

Таблица 1.5


Страны, континенты

Добыча угля млн. т

1960

1973

1980

Всего в мире

1966,9

2183,0

2718,0

В том числе:










Канада

6,4

12,3

20,2

США

391,5

529,6

710,4

Австралия

21,9

55,5

76,6

ФРГ

148,0

103,7

94,5

Великобритания

196,7

130,2

128,2

Африка

39,7

68,4

121,7

Азия

486,6

557,1

767,6

Центральная и Южная Америка

7,3

11,6

19,0


Основные запасы угля сосредоточены в США, России, Китае, Ве­ликобритании, ЮАР, Германии, Австралии, Индии и Канаде. В обзоре энергетических ресурсов, выполненном МИРЭК, указано, что экономи­ческие запасы угля, которые можно извлечь при приемлемых затратах имеются еще в 80 странах.

Рассмотрим состояние добычи угля в бывшем СССР и РФ. Основные угледобывающие районы в СССР были:

1) в РСФСР - Печорский, Кузнецкий, Канско-Ачинский, Иркутс­кий, Подмосковный, Дальний Восток;

2) на Украине - Донецкий, Днепропетровский, Львовско-Волынский;

3) в Казахстане - Карагандинский и Экибастузский.

Среди подсчитанных общих геологических запасов углей в стране более 90% составляют запасы энергетических углей и менее 10% при­ходится на долю дефицитных коксующихся углей, применяемых в метал­лургии. Энергетические угли имеются на площадях, пригодных для открытой разработки (202 млрд. т у.т.). Это Канско-Ачинский бассейн в Восточной Сибири, где запасы бурых углей находятся в мощных (от 20 до 40 м) пластах, залегающих на глубине менее 200 м от поверхнос­ти. Богато угольными бассейнами и месторождениями пространство между озером Байкал и Тургайской низменностью. Большие угольные ресурсы имеются также в Красноярском крае и Якутии.

Приведем динамику добычи угля в РФ, млн. т:
1990 г. 396

1992 г. 335

1995 г. 240-250

1997 г. 270-300

2000 г. 355-375

2010 г. 400-440
Неблагоприятно для РФ то, что 93% запасов угля находятся на территории к востоку от Урала, а 60% добываемого угля потребляется в европейской части страны и на' Урале. Дальность перевозки камен­ных углей из Сибири на Урал и европейскую часть и полная нерента­бельность транспортировки на значительное расстояние рыхлых и высокозольных сибирских углей несколько сдерживает темпы их добычи и выдвигает проблему обогащения и переработки этих углей в местах их непосредственной добычи.

1.5. Синтетическое топливо
Большие запасы каменного угля во многих странах и истощаемые запасы нефти и газа выдвигают задачу разработки технологий произ­водства синтетической нефти из угля и нефтеносных сланцев. Необхо­димо также искать замену природному газу. В США, Германии, Японии и других странах уже созданы ряд технологических процессов для производства синтетического жидкого (СЖТ) и синтетического газооб­разного топлива (СГТ).

Поскольку природный газ состоит в основном из метана (СН4), для производства его синтетического заменителя требуется дешевый природный углерод. Лучше всего для этой цели подходит каменный уголь. Общий принцип получения синтетического газа представлен на рис.1.2. В первых образцах газогенераторов уголь подвергался пере­гонке без доступа воздуха в газогенераторе. Полученный каменноу­гольный газ КГ обладал высокой теплотой сгорания (до 50% от при­родного газа), но этого было недостаточно для его транспортировки на большие расстояния, и он применялся в промышленности и в быту рядом с месторождениями угля.


Рис. 1.2. Стадии газификации угля:

1 – подготовка угля к газификации; 2 - дистилляция без доступа воз­духа; 3 - дистилляция в присутствии воздуха; 4 - дистилляция в присутствии Н20 и О2; 5 - конверсия водяного газа (СО + Н2О = СО2 + H2); 6 - очистка газа; 7 - каталитическая метанизация (ЗН2 + СО = СН4 + Н2О); КГ - каменноугольный газ; ЭГ – энергетический газ; СГТ - синтетическое газовое топливо
Современные процессы основаны на том, что уголь подвергается перегонке в присутствии либо воздуха, либо водяного пара и кисло­рода. При газификации угля на воздушном дутье образуется энергети­ческий газ ЭГ, обладающий относительно низкой теплотой сгорания, который целесообразно использовать только на электростанциях, рас­положенных на месте его производства. В процессе с парокислородным дутьем (О2 + Н2О) образуется газ более высокого качества, который можно подвергать дальнейшей переработке для получения метана с высокой теплотой сгорания. Этот генераторный газ содержит высокий процент окиси углерода СО и азота N2 , поэтому он подвергается очистке в реакторе. Диоксид углерода СО2 и примеси серы Н2S удаля­ются, а оставшийся газ, состоящий в основном из Н2, СО, СН4 и Н2О, проходит стадию каталитической метанизации, на которой СО и Н2 вступая в реакцию, образуют метан СН4.

В США наряду с газификацией угля по схеме рис.1.2 применяется подземная газификация. В пласте угля, находящемся под землей, про­буривают с поверхности скважины, дробят пласт для обеспечения дос­тупа воздуха, а затем уголь поджигают. В воспламененный угольный пласт нагнетают воздух, чтобы поддержать процесс горения. Если вместо воздуха подавать чистый кислород и водяной пар, можно по­лучить газ более высокого качества.

Современные газогенераторы имеют производительность от 8,5 до 48,1 тыс. м3/ч.


Рис. 1.3. Стадия процесса сжижения угля:

1 - газификация угля; 2 - очистка газа; 3 - конверсия водяного га­за; 4 - каталитическая конверсия; 5 - перегонка продуктов сжиже­ния; 6 - полимеризация; ЭГ - энергетический газ: ГГ - генераторный газ; ДТ - дизельное топливо; ТЖТ - тяжелое жидкое топливо
Для производства СЖТ применяется принцип сжижения угля по ме­тоду Фишера-Тропша (рис.1.3). Сущность метода состоит в том, что после газификации угля осуществляется каталитическая конверсия по­лучаемого продукта. Используя соответствующий катализатор, можно получить из синтетического газа различные виды углеводородных сое­динений.

Газ, нефть и электроэнергия являются взаимозаменяемыми видами энергоносителей на многих стационарных установках. Поэтому методы получения синтетического газа и синтетических нефтепродуктов сле­дует оценивать с точки зрения их рыночной стоимости. В табл. 1.6 приведены значения сметной стоимости 1 т у.т. различных энергоно­сителей на месте их производства (по данным американских ученых).


<< предыдущая страница   следующая страница >>