Паливо - Використання вугілля як одного з джерел палива
Використання вугілля як одного з джерел палива
Головним джерелом палива є нафта. На її частку припадає близько 50% усієї енергії, яка виробляється у світі. Головним мінусом у цій ситуації є ціноутворення, а саме стрімке зростання цін за останні 10 років. Крім того, темпи збільшення запасів нафти дуже повільні, а видобуток цього джерела палива обходиться все дорожче. Безумовно, не можна виключати можливості знаходження та розробки нових родовищ нафти. Але запаси нафти небезмежні, тому необхідно хоча б теоретично підготуватися до того, щоб витягувати з вугілля синтетичну нафту. Варто відзначити, що вугілля у світі приблизно в 30 разів більше, ніж нафти. Саме тому великий акцент треба робити саме на цю копалину.
Три відповіді на запитання — вирішення задачі
Для того, щоб із вугілля отримати синтетичну нафту, необхідно дати відповідь на три хімічні питання: 1. Як видалити зі складу вугілля кисень, а також азот та сірку? При цьому азот із сіркою необхідно вивести у вигляді аміаку, води та сірководню. 2. Яким чином додати до складу вугілля вуглецю для того, щоб співвідношення водню і вуглецю було таке саме, як у нафті? 3. Яким чином можна зробити вагу макромолекул вугілля, щоб вони мали одну вагу з молекулярними компонентами нафти?
Щодо третього питання вже є рішення завдяки застосуванню термічного, а також термокаталітичного процесів. Справа в тому, що через дію тепла рухи атомів у молекулах збільшуються, таким чином, неміцні хімічні зв'язки рвуться, що тягне за собою зменшення молекул.
Найбільш складним є вирішення другого питання, ми говоримо про гідрогенізацію, тобто додавання водню. Для прикладу можна навестиКансько-Ачинський басейн та самотлорську нафту. Порівняємо вугілля та нафту — на 100 атомів вуглецю у вугіллі — 96 атомів водню та 27 кисню. Щодо нафти, то тут на 100 атомів вуглецю - 180 атомів водню і лише 0,2 кисню. Таким чином, якщо кисень витягувати у вигляді води, він забере з собою 54 атоми водню, тому необхідно додати ще 138 атомів водню. При цьому виробництва водню вимагатиме додаткової витрати вугілля, який обов'язково повинен включати три стадії:
- газифікація;
- конверсія окису вуглецю;
- очищення технічного водню.
На жаль, з'єднання водню, а також інших складних сполук, що містяться у вугіллі, досить важке. Крім того, цей процес займає дуже тривалий час. По-перше, необхідні хороші та якісні каталізатори, але їх ціна досить висока. Щодо недорогих каталізаторів, то їх активність дуже мала. Тому раніше використовували високий тиск та температуру для того, щоб збільшити активність каталізаторів. На жаль, високий тиск і температура не могли позбавити органічну масу повністю кисню та азоту.
Саме тому отриманий рідкий продукт поділяли на дві частини - важка піддавалася тій же процедурі, а легка насичувалась воднем і розщеплювали тиск водню, цей тиск дорівнював 300 атмосфер. Складність процесу також полягала у підготовці вугілля, його дробленні, завішуванні в пасту тощо. Величезне обладнання для здійснення тих процесів коштувало дуже дорого. А через те, що доводилося постійно нагрівати чи охолоджувати продукт, лише 35-40% енергії йшло у кінцевий продукт.
Таким чином, це спричинило повну зупинку виробництва синтетичного палива в 40-х роках.Наочно видно, що собівартість такого палива є дуже високою. Тому найкращим варіантом для початку виробництва такого палива є ті райони, де можна видобувати вугілля у відкритий спосіб, тобто максимально заощадити на видобутку вугілля. В даний час вчені працюють над вирішенням цього завдання, адже запаси нафти можуть незабаром зовсім вичерпатися. Головні роботи з розробки та впровадження нової технології отримання синтетичного палива ведуться у Кансько-Ачинському басейні, який є одним із найбільших в Україні. Тому основним вугіллям є саме кансько-ачинське вугілля.
Паливо з вугілля – майбутнє, а що зараз?
В даний час вугілля використовується в багатьох галузях промисловості. На всій території України розкидані родовища вугілля. На Півдні України великим просом користуєтьсягуковське вугілля, яке виробляється в Ростовській області.Вугілля з Гуково відмінно підходить для різних сфер, так як у Гуково виробляється кілька марок антрациту (найтвердішого виду вугілля) - цевугілля АТ,вугілля АМ,вугілля АС івугілля в мішках.
Великим плюсом виробництва вугілля в Гуковому єпродаж вугілля з доставкою. Таким чином, ви отримуєте якісневугілля в мішках з доставкою за прийнятними цінами. Гуковське родовище дуже багате, тому і ціни назвукове вугілля вигідно відрізняються від конкурентів.