Использование угля

Ископаемый уголь является главным источником энергии для промышленности, транспорта и бытовых целей. Несмотря на успешное и все возрастающее использование гидроресурсов (Красноярская, Новосибирская, Шушенская и др. гидростанции) и атомной энергии (Белоярская, Нововоронежская и др. атомные электростанции), ископаемый уголь все же остается крупнейшим источником получения энергии. Сейчас действует более двух десятков тепловых электростанций мощностью свыше 1 млн кВт, начато строительство электростанций мощностью до 4 и более млн кВт. За счет строительства мощных энергетических блоков, широкого освоения высоких и сверхкритических параметров пара, усовершенствования агрегатов, тепловых схем расходы условного топлива сократятся на 11–14 %.

В России работает несколько промышленных атомных электростанций. Первая в мире атомная электростанция пущена в СССР в 1954 г., однако использование атомной энергии сыграет большую роль в будущем, а в настоящее время ископаемый уголь имеет большое значение в мировом энергетическом балансе.

Каменный уголь служит сырьем для многих отраслей промышленности. Кокс, получаемый при переработке каменного угля, является основой металлургической промышленности, но полноценного заменителя кокса мы пока не имеем.

Уголь – важнейший вид сырья для химической промышленности.

Наконец, большое значение имеет использование угля в качестве сырья для получения жидкого и газообразного топлива. Но и этим не исчерпывается роль каменного угля. Его переработка дает возможность получения целого ряда продуктов.

Потребление угля с каждым годом растет, но еще быстрее растет потребление газа и нефти.

Необычайно быстрый рост потребления жидкого топлива объясняется его преимуществом: удобством сжигания, высокой калорийностью, транспортабельностью, полнотой сгорания.

Ввиду преобладающего значения угля в современном энергетическом балансе твердого топлива и неравноценности его с жидким, возникла проблема перевода его в такие формы, которые приблизили бы эффект его использования к результатам сжигания жидкого топлива. Вначале были разработаны способы использования угля в легкоподвижной форме – в виде топлива пылевидного, коллоидного и т.п. Однако это недостаточно повышало эффект использования углей.

В последние годы (15–20 лет) были проведены большие работы в области получения жидкого топлива из каменного угля и был разработан ряд процессов. Наиболее ценным процессом является гидрогенизация угля. П р о ц е с с г и д­ р о г е н и з а ц и и (деструктивная гидрогенизация) состоит в расщеплении высокомолекулярных соединений с образованием в присутствии водорода углеводородов с меньшим молекулярным весом. Кроме непосредственного гидрирования угля, можно гидрировать и смолу, которая получается при полукоксовании угля и других видов твердого топлива.

В последние годы стали производить бензин из газа, полученного при сухой переработке каменного угля, как сырья для изготовления жидкого топлива.

Уголь является не только источником тепловой энергии, но и ценным сырьем для ряда химических производств. Поэтому при пирогенетической переработке угля из продуктов термического разложения стараются извлечь возможно больше органических соединений, так как они дают технике важнейшие, нередко незаменимые исходные материалы ряда органических производств.

При выборе топлива для непосредственного сжигания стремятся более ценные виды его предварительно перерабатывать, чтобы не сжигать продукты термического разложения топлива, которые могут быть использованы как химическое сырье. Каждый вид топлива должен быть использован комплексно. Поэтому все реже встречаются случаи сжигания сырой нефти до ее переработки и извлечения светлых продуктов. Но это не вполне еще выдерживается в отношении каменных и бурых углей. Особенно значительны потери при непосредственном сжигании бурых углей и торфов, так как из-за отсутствия их предварительной химической переработки теряются такие ценные продукты, как горный воск, парафин и др.