Вугілля








Вугілля

Coal.jpg
Ідентифікація
Колір
Чорний
Форма залягання
Вугільний пласт
Питома вага
0,92–1,7 г/см³


Структура вугілля


Вугі́лля, Викопне вугілля (рос. уголь ископаемый, англ. fossil coal (mineral), нім. fossile Kohle f)  — тверда осадова порода, горюча копалина, утворена шляхом вуглефікації рослинних залишків.




Зміст





  • 1 Вступ


  • 2 Характеристика вугілля


  • 3 Фізичні властивості

    • 3.1 Фізико-механічні властивості



  • 4 Хімічні властивості


  • 5 Текстура вугілля


  • 6 Структура вугілля


  • 7 Пористість вугілля


  • 8 Утворення вугілля


  • 9 Класифікація вугілля

    • 9.1 Маркування вугілля


    • 9.2 Зарубіжні класифікації



  • 10 Доведені запаси вугілля


  • 11 Вугільна промисловість

    • 11.1 Видобуток вугілля


    • 11.2 Споживання вугілля


    • 11.3 Технологічні процеси переробки вугілля


    • 11.4 Вплив на довкілля і здоров'я людей



  • 12 Див. також


  • 13 Тематичні сайти


  • 14 Виноски


  • 15 Література




Вступ |


Вугілля є одним із найважливіших видів паливно-енергетичної сировини. Частка вугілля у світовому енергетичному балансі складає близько 25 %. Запаси вугілля, які економічно доцільно розробляти, досить великі (вони в багато разів перевищують запаси нафти і газу), і в майбутньому вугілля може відіграти головну роль у вирішенні проблеми задоволення зростаючої потреби в енергії.


Вугілля використовують для багатьох цілей, зокрема для виробництва металургійного коксу, хімічних продуктів, електроенергії, електродної продукції, карбіду, при агломерації залізних руд і для інших технічних і технологічних потреб. Основні споживачі вугілля – теплові електростанції (42 %), чорна металургія (20 %), котельні й комунально-побутове господарство (16 %) та інші (заводи напівкоксування, установки з виробництва електродних наповнювачів, адсорбентів, термографіту, сульфовугілля та ін.).


Зольність вугілля для коксування не повинна перевищувати 8–10 %. Збільшення зольності коксу на 1 % спричиняє його перевитрати на виплавку чавуну в доменній печі на 2,5 % і зниження продуктивності печі на 4 %. В енергетичному вугіллі підвищена зольність призводить до зниження теплоти згоряння. Вугілля, яке використовують для виробництва синтетичного бензину, повинно мати зольність не більше 5–6 % при вологості 2 %; для виготовлення електродів необхідне вугілля із зольністю не більше 2–3 %. Підвищення зольності вугілля на 1 % знижує його ціну на 2,5 %.


Для задоволення потреб економіки Україна щорічно використовує близько 100 млн т вугілля, з яких майже 80 млн т видобувається вітчизняними підприємствами Донецького, Дніпровського і Львівсько-Волинського вугільних басейнів.


Зі зростанням видобутку безперервно збільшується абсолютна маса вугілля, що направляється на збагачення, сортування і брикетування. Ріст обсягу збагачуваного вугілля обумовлюється вимогами підвищення їхньої якості, що визначає економічну ефективність використання вугілля. Крім того, внаслідок погіршення гірничо-геологічних умов видобутку вугілля, широкої механізації виробництва та інших причин його якісна характеристика за зольністю, гранулометричним складом, вологістю і вмістом сірки погіршується.



Характеристика вугілля |


Докладніше: Показники якості вугілля

Колір — від бурого до чорного. Густина 0,92-1,7, твердість 1-3. Виділяють гумоліти (кам'яне вугілля, буре вугілля та антрацити), сапропеліти й сапрогумоліти. Вугілля — один з найпоширеніших видів корисних копалин, вони виявлені на всіх континентах земної кулі. Відомо близько 3000 вугільних родовищ і басейнів. Існують різні оцінки загальних світових запасів викопного вугілля — від 3,7 до 16 і більше трильйонів тон (станом на 1990 р.). Викопне вугілля становить близько 87,5% викопного палива Землі. Розвідані запаси вугілля Світовим енергетичним конгресом 1998 р. в млрд. т. умовного палива були оцінені так: світові — 799,8; Європа — 72,6; Україна — 34,0. У світовому паливно-енергетичному балансі викопне вугілля становить близько 25%.


Викопне вугілля — переважно чорна, блискуча, тьмяно-блискуча, матова речовина, що характеризується різними відтінками кольору і блиску, різною текстурою (землистою, шаруватою, монолітною) та структурою (смугастою, штриховою, однорідною та ін.) та поверхнею зламу (зернистою, гладенькою, напівраковинною та ін.), різною тріщинністю з плитчастою, кутасто-грудкуватою та ін. відмінами; поодинокими включеннями вуглефікованих фрагментів різних частин рослин; прошарками осадових порід та мінеральних включень. У складі викопного вугілля виділяють фітерали (залишки рослинного матеріалу) та мацерали (вуглеутворюючі компоненти).


Основні компоненти вугілля: органічна речовина, мінеральні домішки і волога. Маса органічної речовини становить 50-97% від загальної маси сухого вугілля. Хімічний склад органічної частини вугілля включає C, H, O, S, N та інші хімічні елементи. Переважає вуглець, на частку якого припадає 60-98% маси вугільної речовини. Мінеральні домішки розсіяні в органічній масі у вигляді кристалів, конкрецій, тонких прошарків і лінз. Найпоширеніші глинисті мінерали; вміст їх в середньому становить 60-80% від загальної маси неорганічного матеріалу. Підлегле значення мають карбонати, сульфіди заліза і кварц. У незначних кількостях містяться сульфіди кольорових і рідкісних металів, фосфати, сульфати, солі лужних металів. Відносний вміст мінеральних домішок в сухій речовині вугілля коливається в широких межах (зольність 50-60%). Волога вугілля в основному сорбційна, капілярна та порова, частково волога входить до складу органічної маси або міститься в кристалізаційних ґратках мінералів (пірогенетична волога). Масова частка сумарної вологи коливається від 60% в м'яких пухких до 16% в щільному бурому вугіллі, знижуючись до 6-10% в кам'яному вугіллі і антрацитах. Мінімальну вологість (до 4%) має середньометаморфізоване кам'яне вугілля. Величина цього показника — один з основних параметрів класифікації бурого вугілля. Вища теплота згоряння сухого беззольного вугілля коливається в межах (МДж/кг): для бурих 25,5-32,6, для кам'яних 30,5-36,2 і для антрацитів 35,6-33,9. Нижча теплота згоряння в перерахунку на робоче паливо (МДж/кг): 6,1-18,8 для бурого вугілля, 22,0-22,5 для кам'яного вугілля і 20-26 для антрацитів.



Фізичні властивості |


Під фізичними властивостями твердих тіл розуміється їх специфічна поведінка при впливі певних сил і полів. Існує три основних способи впливу на тверді тіла, відповідні трьом основним видам енергії: механічний, термічний і електромагнітний. Відповідно виділяють три основних групи фізичних властивостей.


Механічні властивості зв'язують механічні напруження і деформації тіла, які відповідно до результатів широких досліджень механічних і реологічних властивостей твердих тіл, виконаних школою академіка П. О. Ребіндера, можна поділити на пружні, міцнісні, реологічні і технологічні. Крім того при впливі на тверді тіла рідин або газів виявляються їх гідравлічні і газодинамічні властивості.


До термічних відносять властивості, які виявляються у вугіллі під впливом теплових полів, а до електромагнітних — властивості, які виявляються при впливі на вугілля електричних, магнітних полів і електромагнітних коливань.


До електромагнітних властивостей умовно можна віднести радіаційні, котрі проявляються при впливі на вугілля потоків мікрочастинок або електромагнітних хвиль значної жорсткості (рентгенівські, гамма-промені).


Питомий електроопір підвищується з переходом від бурого до кам'яного вугілля і досягає максимуму на середній стадії вуглефікації (Сdaf =87%), а потім меншає із зростанням ступеня метаморфізму, складаючи у антрацитів 102−103 Ом·см.


Окиснення вугілля приводить до значного зниження його опору при температурах до 100°С, коефіцієнт анізотропії кам'яного вугілля становить 1,73-2,55, антрациту 2,00-2,55. Нечисленні досліди показали, що опір цілика і порошку вугілля практично збігаються. Питомий електричний опір зростає із збільшенням зольності.


Фізичні властивості вугілля зумовлені їх хімічним складом, структурою і надмолекулярною організацією.



Фізико-механічні властивості |


Основні фізико-механічні властивості вугілля:


  • а) пружність — здатність відновлювати свої первинні розміри після зняття навантаження;

  • б) пластичність — здатність зберігати деформацію аж до межі текучості після зняття навантаження;

  • в) твердість — здатність чинити опір пружним і пластичним деформаціям при місцевій силовій дії на поверхню тіла;

  • г) міцність — здатність чинити опір руйнуванню під дією напружень;

  • д) крихкість — здатність руйнуватися без помітного поглинання енергії;

  • е) дробимість — властивість, що визначається сукупністю твердості, в'язкості і тріщинуватості;

  • ж) тривкість — умовне поняття, яке символізує сукупність механічних властивостей і виявляється в різних технологічних процесах при видобутку і переробці вугілля.


Хімічні властивості |


Докладніше: Хімічні властивості вугілля

Елементний склад (вміст вуглецю, водню, кисню і азоту) є загальноприйнятою характеристикою органічної маси вугілля. За даними елементного складу можна з достатнім ступенем точності визначити теплоту згоряння, теоретичну температуру горіння і склад продуктів горіння, вихід продуктів термічного розкладу і ступінь вуглефікації. Однак вуглець, водень і кисень входять не тільки до складу органічної маси вугілля, але й мінеральних домішок, які при хімічному аналізі частково розкладаються. У зв'язку з цим елементний склад визначається не зовсім точно і він повністю не відображує істинний склад органічної маси, тому результати елементного складу звичайно перераховують на беззольну масу.


Вугілля, нагріте до високих температур без доступу повітря, розкладається з утворенням рідких і газоподібних продуктів (в основному вуглеводнів), які називаються леткими речовинами. Твердий продукт, що виникає в результаті термічного розкладу вугілля, називається коксовим залишком або корольком. Вміст і склад летких речовин залежать від термічної дії (температури і тривалості нагріву). Вихід летких речовин залежить від стадії метаморфізму. В багатьох класифікаціях вихід летких речовин використовується як параметр, що характеризує стадію метаморфізму і промислову марку вугілля.



Текстура вугілля |


Просторове розташування компонентів вугілля незалежно від їхньої величини, форми й речовинного складу. Найбільш характерною для вугілля є шарувата та масивна текстури. Рідше зустрічається однорідна, зерниста та листувата. Текстура вугілля обумовлена умовами накопичення органічної речовини та наступними метаморфічними процесами.



Структура вугілля |


Див. Структура викопного вугілля


Структура вугілля - комбінація інгредієнтів і мікрокомпонентів вугілля.


Розрізняють мікро- і макроструктуру. Макроструктура — комбінація видимих простим оком у вертикальному зламі різних за величиною, формою й речовинним складом інгредієнтів.



Пористість вугілля |



Пористість вугілля.JPG


Див. також Пористість вугілля


Пористість вугілля (рос. пористость угля, англ. porosity of coal; нім. Porengehalt m der Kohle) – наявність пор у вугільній речовині; характеристика розмірів і кількості пор у вугіллі.


Пори вугілля класифікують на:



  • мікропори (доступні СО2 при звичайній температурі) з переважаючим діаметром близько 1,5 нм і з отворами та звуженнями, які обмежують доступ до них, розміром близько 0,5 нм. Ці пори обумовлюють питому поверхню;


  • перехідні пори – доступні азоту при низьких температурах з розміром 2–7 нм;


  • макропори.


Утворення вугілля |


Докладніше: Вуглеутворення

Для утворення вугілля необхідне рясне накопичення рослинної маси. У стародавніх торфяних болотах накопичувалася органічна речовина, з якої без доступу кисню формувалися поклади вугілля. Більшість промислових родовищ викопного вугілля відносяться до цього періоду, хоча існують і молодші родовища. Вік найдавнішого вугілля оцінюється приблизно в 350 мільйонів років.


Вугілля утворюється в умовах, коли гниючий рослинний матеріал накопичується швидше, ніж відбувається його бактерійне розкладання. Ідеальні умови для цього є в болотах, де стояча вода збіднена киснем, перешкоджає життєдіяльності бактерій і тим самим оберігає рослинну масу від повного руйнування. На певній стадії процесу, кислоти, які виділяються в його ході, запобігають подальшій діяльності бактерій. Так виникає торф — початковий продукт для утворення вугілля. Якщо потім відбувається його поховання під іншими наносами, то торф під дією стиснення втрачаючи воду і гази, перетвориться у вугілля.


Докладніше: Вуглефікація

Під тиском товщі осадів потужністю 1 кілометр з 20-метрового шару торфу виходить пласт бурого вугілля завтовшки 4 метри. Якщо глибина поховання рослинного матеріалу досягає 3 кілометри, то такий же шар торфу перетвориться на пласт кам'яного вугілля завтовшки 2 метри. На більшій глибині, близько 6 кілометрів, і при вищій температурі 20-метровий шар торфу стає пластом антрациту завтовшки в 1,5 метра.


В результаті руху земної кори, вугільні пласти зазнавали підняття і складкоутворення. З часом підняті частини руйнувалися за рахунок ерозії, а опущені зберігалися в широких неглибоких басейнах, де вугілля знаходиться на рівні не менше 900 метрів від земної поверхні.



Класифікація вугілля |





Антрацит





Буре вугілля


Антрацит — це викопне вугілля, що при своєму виникненні прогрівалося найглибше, вугілля найвищої міри вуглефікації. Характеризується великою густиною і блиском. Містить 95% вуглецю. Застосовується як тверде висококалорійне паливо (теплотворність 6800-8350 ккал/кг). Має найбільшу теплоту згоряння, але погано спалахує. Утворюється з кам'яного вугілля при підвищенні тиску й температури на глибинах близько 6 кілометрів.


Кам'яне вугілля — осадочна порода, що є продуктом глибокого розкладу решток рослин (дерев'янистих папоротей, хвощів і плаунів, а також перших голонасінних рослин). Більшість покладів кам'яного вугілля було утворено в палеозої, головним чином у кам'яновугільний період, приблизно 300–350 мільйонів років тому.


За хімічним складом кам'яне вугілля є сумішшю високомолекулярних поліциклічних ароматичних сполук з високою масовою долею вуглецю, а також води і летких речовин із невеликою кількістю мінеральних домішок, які під час спалювання вугілля утворюють золу. Викопне вугілля відрізняється співвідношенням своїх компонентів, що визначає їхню теплоту згоряння. Низка органічних сполук, які входять у склад кам'яного вугілля, має канцерогенні властивості.


Вміст вуглецю в кам'яному вугіллі, залежно від його сорту, становить від 75% до 95%. Містить до 12% вологи (3-4% внутрішньої), тому має вищу теплоту згоряння порівняно з бурим вугіллям. Містить до 32% летких речовин, завдяки чому непогано спалахує. Утворюється з бурого вугілля на глибинах бл. 3 кілометрів.


Буре вугілля — тверде викопне вугілля, що утворилося з торфу, містить 65-70% вуглецю, бурого кольору, наймолодше з викопного вугілля. Використовується як місцеве паливо, а також як хімічна сировина. Містить багато води (43%), і тому має низьку теплоту згоряння. Крім того, містить більшу кількість летких речовин (до 50%). Утворюється з відмерлих органічних решток під тиском навантаження і дією підвищеної температури на глибинах бл. 1 км.


За класифікацією, введеною у 1990 р. (ГОСТ 25543-88), передбачено таке віднесення вугілля:


  • до бурого при середньому показнику відбиття вітриніту Ro менше 0,60% і вищій теплоті згоряння в перерахунку на вологий беззольний стан (Qsaf) менше 24 МДж/кг;

  • до кам'яного вугілля — при середній величині Ro 0,40-2,59%, Qsaf 24 МДж/кг і більше і виході летких речовин в перерахунку на сухий беззольний стан (Vdaf) 8% і більше;

  • до антрацитів — при середній величині Ro від 2,20% і більше і Vdaf менше за 8%.

Передбачене визначення наступних генетичних параметрів вугілля:


  • міри їх метаморфізму (встановлюється за Ro),

  • особливості петрографічного складу — мінімальний сумарний вміст фюзенізованих опіснюючих компонентів — ОК, %;

  • максимальна вологоємність на беззольний стан Wafmax % — для бурого вугілля,
    вихід летких речовин Vdaf, % — для кам'яного вугілля,
    Vvdaf, см³/г — для антрацитів;

  • вихід смол напівкоксування Тskdaf для бурого вугілля,
    спікливість за товщиною пластичного шару «Y», мм, і індексу Рога RI для кам'яного вугілля,
    анізотропія відбиття витриніту AR, % для антрацитів.

За перерахованими показниками виділено 50 класів вугілля з Ro від 0,20 до 5,0% і більше, 8 категорій з ОК від 10 до 69%, 6 типів бурого вугілля з Wafmax від 20 до 70%, 11 — кам'яного з Vdaf від 48 до 8% і 4 — антрацитів з Vvdaf від 200 до 100 см³/г, 4 підтипи бурого вугілля з Тskdaf від 20 до 10% , 23 — кам'яного за показниками спікливості і 6 — антрацитів за показниками анізотропії відбиття витриніту.


В залежності від крупності вугілля, що визначає його товарну цінність та галузь споживання, вугілля класифікують за сортом.


Таблиця  — Види викопного вугілля



















Вид вугілля

Середній показник відбиття вітриніту R0,%

Теплота згоряння на вологий беззольний стан Qsds, МДж/кг

Вихід летких речовин на сухий беззольний стан Vdaf, %
Буре вугілля
Менше 0,60
Менше 24
-
Кам'яне вугілля
Від 0,40 до 2,59
24 і більше
9 і більше
Антрацит
2,40 і більше
-
менше 9

Таблиця – Класифікація вугілля України (ДСТУ 3472-96)









































































Марка вугілля
Позначення
марки
Класифікаційні показники
Середній показник відбитгя вітриніту, R0, %
Вихід летких
речовин Vdaf, %
Товщина
пластичного
шару Y, мм
Індекс Рога RI, відн. од
Теплота згоряння Qdafs,
МДж/кг*
Буре
Б
<0,4
Від 50 до 70
-
-
<24*
Довгополуменеве
Д
Від 0,4 до 0,6
(включно)
35-50
<6
-
-
Довгополуменеве
газове
ДГ
0,50-0,80
35-48
Від 6 до 9
(включно)
-
-
Газове
Г
0,50-1,0
33-46
10-16**
-
-
Жирне
Ж
0,85-1,20
28-36
17-38
-
-
Коксівне
К
1,21-1,60
18-28
13-28
-
-
Піснувато-спікливе
ПС
1,30-1,90
14-22
6-12
Від 13 до 50 (включно)
-
Пісне
П
1,60-2,59
8-18***
<6
>13
Від 35,2 до 36,5 (включно)
Антрацит
А
2,60-5,60
<8
-
-
<35,2

Див. Петрогенетична класифікація викопного вугілля



Маркування вугілля |


Докладніше: Маркування вугілля

Промислові класифікації викопного вугілля відображають практику їх використання, що склалася. В Україні основа традиційної промислової класифікації викопного вугілля — їх марочна приналежність. Марка вугілля — умовна назва різновидів вугілля, близьких за генетичними ознаками і основними енергетичними і технологічними властивостями.


Все буре вугілля належить до однієї марки Б, а антрацити — до марки А. Всередині марок виділяють технологічні групи викопного вугілля. Буре вугілля за вмістом робочої вологи поділяється на 3 технологічні групи: (W понад 40%), (31-40%), (W менше 30%), вугілля Дніпровського басейну технологічної групи 1Б додатково поділяють на 4 групи за виходом смол і кожна з них на 4 підгрупи за величиною вищої теплоти згоряння (по бомбі).


За сукупністю генетичних параметрів вугілля кодується семизначним кодовим числом. Відповідно до генетичних параметрів визначаються технологічна марка, група і підгрупа вугілля.


Всього виділено 17 марок, з них по одній для бурого (Б) вугілля і антрацитів (А) і 15 для кам'яного вугілля: довгополуменеве (Д), довгополуменеве газове (ДГ), газове (Г), газове жирне опіснене (ГЖО), газове жирне (ГЖ), жирне (Ж), коксове жирне (КЖ), коксівне (К), коксове опіснене (КО), коксове слабкоспікливе низькометаморфізоване (КСН), коксове слабкоспікливе (КС), опіснене спікливе (ОС), пісне спікливе (ПС), слабкоспікливе (СС) і пісне (П). Інші варіанти цієї класифікації виділяють 16-18 марок вугілля кам'яного. В подальшому така класифікація була вдосконалена.


За Стандартом України «Вугілля буре, кам'яне та антрацит» (ДСТУ 3472-96) в залежності від значень середнього показника відбивання вітриніту Ro, виходу летких речовин Vdaf, теплоти згоряння на сухий беззольний Qsdaf або вологий беззольний Qsaf стан та спікливості, яка оцінюється товщиною пластичного шару «Y» і індексом Рога RI вугілля України поділяється на марки.



Зарубіжні класифікації |


У зарубіжних класифікаціях вугілля прийнятий підрозділ їх на бурі, кам'яні і антрацити з додатковим виділенням лігнітів або ототожненням останніх з бурим вугіллям. Дрібніші підрозділи в цих класифікаціях основані на ступені їх вуглефікації і зумовлених нею таких найважливіших показниках промислових властивостей, як питома теплота згоряння і спікливість.


У класифікації Грюнера, поширеній в зарубіжних європейських країнах, прийняті такі основні параметри:


  • елементний склад,

  • вихід і властивості нелеткого залишку.

У США викопне вугілля поділене на 4 класи:



  • лігніти,


  • суббітумінозне вугілля,


  • бітумінозне вугілля,


  • антрацити.

У кожному класі виділені групи для лігнітів і неспікливого (суббітумінозного) вугілля за величиною вищої питомої теплоти згоряння беззольного вугілля, а для вугілля, що спікається (бітумінозного) і антрацитів, — за вмістом зв'язаного вуглецю і виходом летких речовин.



Доведені запаси вугілля |


На 2015 р. світові доведені запаси вугілля – 891,5 млрд.т., ресурсне забезпечення – 114 років.




Coal output in 2005
















































































































































Доведені запаси вугілля на 2006 рік в млн тонн [1]
Країна

Кам'яне вугілля

Буре вугілля
Всього
%
США11133813530524664327,1
Росія4908810792215701017,3
Китай622005230011450012,6
Індія9008523609244510,2
Австралія3860039900785008,6
Південна Африка487500487505,4
Україна1627417879341533,8
Казахстан281513128312793,4
Польща140000140001,5
Бразилія010113101131,1
Німеччина183655667390,7
Колумбія623038166110,7
Канада3471310765780,7
Чехія2094345855520,6
Індонезія740422849680,5
Туреччина278390841860,5
Мадагаскар198315933570,4
Пакистан0305030500,3
Болгарія4218321870,2
Таїланд0135413540,1
Північна Корея3003006000,1
Нова Зеландія335385710,1
Іспанія2003305300,1
Зімбабве50205020,1
Румунія224724940,1
Венесуела47904790,1
Всього478771430293909064100,0


Вугільна промисловість |


Докладніше: Вугільна промисловість

Докладніше: Вугільна промисловість України

Докладніше: Список країн за видобутком вугілля

Докладніше: Світові поклади вугілля


Видобуток вугілля |




Видобуток та імпорт бурого і кам'яного вугілля у країнах Європи








Видобуток вугілля в Україні, млн т[2]
Рік1976
2000
На-гора21881.3
  • Відкритий видобуток

Спосіб видобутку вугілля залежить від глибини його залягання. Розробка ведеться відкритим способом, якщо глибина залягання вугільного пласта не перевищує 100 метрів. Не рідкісні і такі випадки, коли при все більшому поглибленні вугільного кар'єру, далі вигідно вести розробку вугільного родовища підземним способом.


  • Підземний видобуток

Для добування вугілля з великих глибин використовуються шахти.


  • Супутні копалини

У вугленосних відкладеннях, разом з вугіллям, містяться багато видів георесурсів, які мають споживчу значущість. До них відносяться породи як сировина для будіндустрії, підземні води, метан вугільних пластів, рідкісні і розсіяні елементи, зокрема дорогоцінні метали і їх сполуки. Наприклад, деяке вугілля збагачене германієм.



Споживання вугілля |



StatfjordA(Jarvin1982).jpg


Паливо

Фізичні основи

Сонце · Сонячна радіація
Фотосинтез · Рослини · Біомаса
Гуміфікація · Скам'яніння
Горіння



Викопне паливо

Вугілля ·
Горючі сланці ·
Гідрат метану ·
Нафта ·
Природний газ ·
Торф



Природне невикопне паливо

Водорості ·
Деревина ·
Рослинні і тваринні жири та олії ·
Трава



Штучне паливо

Біопаливо ·
Генераторні гази ·
Кокс ·
Моторні палива



Концепції

Енергетична біосировина






Коксування вугілля.


Вугілля було першим з видів викопного палива, які використовувались людиною. Воно дозволило зробити промислову революцію, яка, у свою чергу, сприяла розвитку вугільної промисловості, забезпечивши її сучаснішою технологією. У 1960 вугілля давало близько половини світового виробництва енергії, до 1970 року його частка впала до третини.


Основні напрями сучасного використання викопного вугілля, крім енергетики — одержання металургійного коксу, хімічної сировини (більше 300 найменувань речовин), газифікація і інш. Перспективні напрями переробки вугілля — гідрогенізація і піроліз вугілля з метою отримання рідкого і газоподібного палива, а також продуктів для органічного синтезу, нових видів пластмас, вилучення сірки.


Найбільші загальні ресурси вугілля знаходяться в США, КНР, РФ, Австралії, Канаді, ФРН, ПАР, Великій Британії, Польщі, Індії.


В Україні поклади вугілля викопного зосереджені в Донецькому, Львівсько-Волинському та Дніпровському басейнах. За геологічними запасами викопного вугілля Україна посідає перше місце в Європі. Розвідані запаси вугілля в Україні становлять 34,0 млрд тон умовного палива або близько 50 млрд. т (станом на 1998 р.). Прогнозні запаси — близько 120 млрд. т. В структурі балансових запасів представлені всі марки від вугілля бурого до високометаморфізованих антрацитів.


Питома вага марок вугілля становить (%):


  • буре (Б) — 6,6;

  • довгополуменеве (Д) — 22,4;

  • газове (Г) — 36,1;

  • газово-жирне (ГЖ) — 4,1%;

  • жирне (Ж) — 4,7%;

  • коксівне (К) — 3,1%;

  • опіснене спікливе (ОС) — 3,3%;

  • пісне (П) — 8,4;

  • антрацити (А) — 11,3%.

За прогнозними оцінками світова потреба вугілля у 2010 р. складе 4293 млн т, при цьому на країни ЄС припаде 2057 млн т, Західну Європу 406, Східну Європу 610, Північну Америку 1040.


Видобуток вугілля відповідно досягне 4300, 2013, 122, 607, 1285, імпорт 630, 352, 290, 36, 19, експорт 637, 308, 5, 33, 270 млн т відповідно. Імпорт в Західну Європу зросте з 150 до 290 млн т. На виробництво енергії в країнах ЄС витрачається 60% вугілля, у світі — 45%. Найбільшими вугледобувними країнами в цей період будуть: Австралія, Індія, Китай, Польща, ПАР, Росія, США, Україна. Вони будуть давати близько 85% кам'яного вугілля. Частка ЄС зменшиться з 52% (1990) до 46% (2010).






































Споживання вугілля, млн т
Регіон20012005Зміна
США10601567+47,8%
Західна Європа574463−19,3%
Японія166202+21,7%
Країни колишнього СРСР
446
436−2,2%
Китай13832757+99,3%
Індія360611+69,7%
Решта світу12743518+20,7%
Загалом52637574+43,9%

У 2015 р.світове споживання вугілля – 3839.9 млн. т. нафтового еквівалента (https://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/energy-economics/statistical-review-2016/bp-statistical-review-of-world-energy-2016-full-report.pdf) або 7312 млн. т. вугілля.



Технологічні процеси переробки вугілля |


Технологічні процеси переробки вугілля включають збагачення вугілля, коксування вугілля, гідрогенізацію, скраплення, піроліз, напівкоксування.



Вплив на довкілля і здоров'я людей |


Вугілля — найшкідливіша з паливних копалин. Викиди діоксиду вуглецю від його спалювання становлять 39% від світового обсягу. Китай, чия електроенергетика на 80% забезпечується вугіллям, займає перше місце у світі за обсягом викидів вуглекислого газу. Від цього у країні щорічно передчасно вмирає 1,2 мільйони людей, не рахуючи тисяч, що гинуть у шахтах при його видобуванні.



Див. також |





  • Антрацит

  • Буре вугілля

  • Вугільна промисловість

  • Вугільний

  • Вуглеутворення

  • Енергетика

  • Кам'яне вугілля

  • Ресурси і запаси вугілля

  • Пористість вугілля

  • Порушеність будови вугілля

  • Технічний аналіз вугілля

  • Список країн за виробництвом вугілля

  • Вугільна шихта для коксування

  • Деревне вугілля

  • Коксівне вугілля

  • Структура викопного вугілля

  • Богхед

  • Кеннель


  • Теплопровідність вугілля

  • Некласифіковане вугілля

  • Текстура вугілля

  • Рядове вугілля

  • Промисловість

  • Солоне вугілля

  • Сапропеліт

  • Літогенетичний тип вугілля

  • Петрографічний тип вугілля

  • Класифікація вугілля

  • Історія відкриття і перші копальні вугілля на Донбасі

  • Фізичні властивості вугілля

  • Фізико-механічні властивості вугілля

  • Масляна агломерація вугілля

  • Механохімічна активація вугілля

  • Вугілля-Mining


  • Вуглезбагачення (галузь промисловості)


  • Збагачення вугілля (технологія, сукупність процесів)




Тематичні сайти |


  • Вугілля України

Commons


Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Вугілля



Виноски |




  1. BP Statistical review of world energy June 2007 (англійською). Архів оригіналу за 2009-02-06. Процитовано 02.04.2008. 


  2. * Закон України «Про затвердження Загальнодержавної програми розвитку мінерально-сировинної бази України на період до 2010 року».



Література |


  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2004—2013.


  • В. І. Саранчук, М. О. Ільяшов, В. В. Ошовський, В. С. Білецький. Основи хімії і фізики горючих копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2008. — с. 640. ISBN 978-966-317-024-4

  • Смирнов В. О., Сергєєв П. В., Білецький В. С. Технологія збагачення вугілля. Навчальний посібник. — Донецьк: Східний видавничий дім, — 2011. — 476 с.

  • Сучасні технології "чистого" вугілля : монографія / С. В. Пиш'єв, М. М. Братичак ; М-во освіти і науки України, Нац. ун-т "Львів. політехніка". – Львів : Вид-во Львів. політехніки, 2015. – 180 с. : іл. – Бібліогр. в кінці розділів. – ISBN 978-617-607-721-3

  • Мішель Нейхейс. Чи може вугілля бути екологічно чистим? // National Geographic. — 2014. — Т. 144, вип. № 4 (13). — С. 31—43.


Popular posts from this blog

1928 у кіно

Захаров Федір Захарович

Ель Греко