(ТЭК) — один из межотраслевых комплексов, который представляет собой совокупность тесно взаимосвязанных и взаимозависимых отраслей топливной промышленности и электроэнергетики. В его состав входят также специализированные виды транспорта — трубопроводный и магистральные высоковольтные линии.

Топливно-энергетический комплекс — важнейшая структурная составляющая экономики России, один из факторов развития и размещения производительных сил страны. Доля топливно-энергетического комплекса в 2007 г. достигла в экспортном балансе страны более 60%. Топливно-энергетический комплекс оказывает существенное влияние на формирование бюджета страны и его региональную структуру. Отрасли комплекса тесно связаны со всеми отраслями экономики России, имеют большое районообразующее значение, создают предпосылки для развития топливных производств и служат базой для формирования промышленных, включая электроэнергетические, нефтехимические, углехимические, газопромышленные комплексы.

Вместе с тем нормальное функционирование топливно-энергетического комплекса сдерживает дефицит инвестиций, высокий уровень морального и физического износа основных фондов (в угольной и нефтедобывающей промышленности исчерпан проектный ресурс более 50% оборудования, в газовой промышленности — более 35%, свыше половины магистральных нефтепроводов эксплуатируется без капитального ремонта 25-35 лет), увеличение его негативного влияния на окружающую среду (на долю топливно-энергетического комплекса приходится 1/2 выбросов вредных веществ в атмосферу, 2/5 сточных вод, 1/3 твердых отходов от всех потребителей).

Особенность развития топливно-энергетического комплекса России состоит в перестройке его структуры в направлении повышения за последние 20 лет доли природного газа (более чем в 2 раза) и сокращении доли нефти (в 1,7 раза) и угля (в 1,5 раза), что обусловлено сохраняющимся несоответствием в размещении производительных сил и топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), так как до 90% общих запасов ТЭР приходится на восточные районы.

Структура производства первичных энергоресурсов в России* (в % к итогу)

Потребности национального хозяйства в топливе и энергии зависят от динамики экономики и от интенсивности энергосбережения. Высокая энергоемкость российской экономики обусловлена не только природно-географическими особенностями страны, но и высокой долей энергоемких отраслей тяжелой индустрии, преобладанием старых энергорасточительных технологий, прямыми потерями энергии в сетях. До сих пор отсутствует широкая практика энергосберегающих технологий.

Топливная промышленность. Минеральное топливо является основным источником энергии в современном хозяйстве. По топливным ресурсам Россия занимает первое место в мире. В их региональной структуре преобладает уголь, но в Западной Сибири, Поволжье, на Северном Кавказе и Урале первостепенное значение имеют нефть и природный газ.

В 2007 г. в целом по стране добыча нефти составила 491 млн. т, газа — 651 млрд. м3, угля — 314 млн. т. В размещении добычи топлива, начиная с 1970-х гг. ХХ в. и вплоть до наших дней, отчетливо прослеживается тенденция — по мере выработки наиболее эффективных месторождений нефти, природного газа и угля в западных районах страны происходит смещение основных объемов их добычи на восток. В 2007 г. в азиатской части России добывалось 93% природного газа, более 70% нефти и 92% угля России.

Cм.далее: См.далее: См.далее:

Электроэнергетика

Электроэнергетика — базовая отрасль, развитие которой является непременным условием развития экономики и других сфер жизни . В мире производится около 13000 млрд. кВт/ч, из которых только на США приходится до 25%. Свыше 60% электроэнергии в мире производится на тепловых электростанциях (в США, России и Китае — 70-80%), примерно 20% — на ГЭС, 17% — на атомных станциях (во Франции и Бельгии — 60%, Швеции и Швейцарии — 40-45%).

Наиболее обеспеченными электроэнергией в расчете на душу населения являются Норвегия (28 тыс. кВт/ч в год), Канада (19 тыс.), Швеция (17 тыс.).

Электроэнергетика вместе с топливными отраслями, включающими разведку, добычу, переработку и транспортировку источников энергии, а также и самой электрической энергии, образует важнейший для экономики любой страны топливно-энергетический комплекс (ТЭК). Около 40% всех первичных энергоресурсов мира расходуется на выработку электроэнергии. В ряде стран основная часть топливно-энергетического комплекса принадлежит государству (Франция, Италия и др.), но во многих странах основную роль в ТЭК играет смешанный капитал.

Электроэнергетика занимается производством электроэнергии, ее транспортировкой и распределением . Особенность электроэнергетики состоит в том, что ее продукция не может накапливаться для последующего использования: производство электроэнергии в каждый момент времени должно соответствовать размерам потребления с учетом нужд самих электростанций и потерь в сетях. Поэтому связи в электроэнергетике обладают постоянством, непрерывностью и осуществляются мгновенно.

Электроэнергетика оказывает большое воздействие на территориальную организацию хозяйства: позволяет осваивать ТЭР удаленных восточных и северных районов; развитие магистральных высоковольтных линий способствует более свободному размещению промышленных предприятий; крупные ГЭС притягивают к себе энергоемкие производства; в восточных районах электроэнергетика является отраслью специализации и служит основой формирования территориально-производственных комплексов.

Считается, что для нормального развития экономики рост производства электроэнергии должен обгонять рост производства во всех других отраслях. Большую часть выработанной электроэнергии потребляет промышленность. По производству электроэнергии (1015,3 млрд. кВт.-ч в 2007 г.) Россия занимает четвертое место после США, Японии и Китая.

По масштабам производства электроэнергии выделяются Центральный экономический район (17,8% общероссийского производства), Восточная Сибирь (14,7%), Урал (15,3%) и Западная Сибирь (14,3%). Среди субъектов РФ по выработке электроэнергии лидируют Москва и Московская область, Ханты-Мансийский автономный округ, Иркутская область, Красноярский край, Свердловская область. Причем электроэнергетика Центра и Урала базируется на привозном топливе, а сибирские регионы работают на местных энергоресурсах и передают электроэнергию в другие районы.

Электроэнергетика современной России главным образом представлена тепловыми электростанциями (рис. 2), работающими на природном газе, угле и мазуте, в последние годы в топливном балансе электростанций возрастает доля природного газа. Около 1/5 отечественной электроэнергии вырабатывают гидроэлектростанции и 15% — АЭС.

Тепловые электростанции , работающие на низкокачественном угле, как правило, тяготеют к местам его добычи. Для электростанций на мазуте оптимально их размещение рядом с нефтеперерабатывающими заводами. Электростанции на газе ввиду сравнительно низкой величины затрат на его транспортировку преимущественно тяготеют к потребителю. Причем в первую очередь переводят на газ электростанции крупных и крупнейших городов, так как он является более чистым в экологическом отношении топливом, чем уголь и мазут. ТЭЦ (производящие и тепло, и электроэнергию) тяготеют к потребителю независимо от топлива, на котором они работают (теплоноситель при передаче на расстояние быстро остывает).

Самыми крупными тепловыми электростанциями мощностью более 3,5 млн. кВт каждая являются Сургутская (в Ханты-Мансийском автономном округе), Рефтинская (в Свердловской области) и Костромская ГРЭС. Мощность более 2 млн. кВт имеют Киришская (около Санкт-Петербурга), Рязанская (Центральный район), Новочеркасская и Ставропольская (Северный Кавказ), Заинская (Поволжье), Рефтинская и Троицкая (Урал), Нижневартовская и Березовская в Сибири.

Геотермические электростанции, использующие глубинное тепло Земли, привязаны к источнику энергии. В России на Камчатке действуют Паужетская и Мутновская ГТЭС.

Гидроэлектростанции — весьма эффективные источники электроэнергии. Они используют возобновимые ресурсы, обладают простотой управления и очень высоким коэффициентом полезного действия (более 80%). Поэтому стоимость производимой ими электроэнергии в 5-6 раз ниже, чем на ТЭС.

Гидроэлектростанции (ГЭС) экономичнее всего строить на горных реках с большим перепадом высот, тогда как на равнинных реках для поддержания постоянного напора воды и снижения зависимости от сезонных колебаний объемов воды требуется создание больших водохранилищ. Для более полного использования гидроэнергетического потенциала сооружаются каскады ГЭС. В России созданы гидроэнергетические каскады на Волге и Каме, Ангаре и Енисее. Общая мощность Волжско-Камского каскада — 11,5 млн. кВт. И он включает 11 электростанций. Самыми мощными являются Волжская (2,5 млн. кВт) и Волгоградская (2,3 млн. кВт). Действуют также Саратовская, Чебоксарская, Воткинская, Иваньковская, Угличская и др.

Еще более мощный (22 млн. кВт) — Ангаро-Енисейский каскад, включающий самые крупные в стране ГЭС: Саянскую (6,4 млн. кВт), Красноярскую (6 млн. кВт), Братскую (4,6 млн. кВт), Усть-Илимскую (4,3 млн. кВт).

Приливные электростанции используют энергию высоких приливов и отливов в отсеченном от моря заливе. В России действует опытная Кислогубская ПЭС у северного побережья Кольского полуострова.

Атомные электростанции (АЭС) используют высокотранспортабельное топливо. Учитывая, что 1 кг урана заменяет 2,5 тыс. т угля, АЭС целесообразнее размещать вблизи потребителя, в первую очередь в районах, лишенных других видов топлива. Первая в мире АЭС была построена в 1954 г. в г. Обнинске (Калужская обл.). Сейчас в России действует 8 атомных электростанций, из которых самыми мощными являются Курская и Балаковская (Саратовская обл.) по 4 млн. кВт каждая. В западных районах страны действуют также Кольская, Ленинградская, Смоленская, Тверская, Нововоронежская, Ростовская, Белоярская. На Чукотке — Билибинская АТЭЦ.

Важнейшая тенденция развития электроэнергетики — объединение электростанций в энергосистемах, которые осуществляют производство, передачу и распределение электроэнергии между потребителями. Они представляют собой территориальное сочетание электростанций разных типов, работающих на общую нагрузку. Объединение электростанций в энергосистемы способствует возможности выбирать наиболее экономичный режим нагрузки для разных типов электростанций; в условиях большой протяженности государства, существования поясного времени и несовпадения пиковых нагрузок в отдельных частях таких энергосистем можно маневрировать производством электроэнергии во времени и пространстве и перебрасывать ее по мере надобности во встречных направлениях.

В настоящее время функционирует Единая энергетическая система (ЕЭС) России. В ее состав входят многочисленные электростанции европейской части и Сибири, которые работают параллельно, в едином режиме, сосредоточивая более 4/5 суммарной мощности электростанций страны. В регионах России восточнее Байкала действуют небольшие изолированные энергосистемы.

Энергетической стратегией России на ближайшее десятилетие предусмотрено дальнейшее развитие электрификации за счет экономически и экологически обоснованного использования ТЭС, АЭС, ГЭС и нетрадиционных возобновляемых видов энергии, повышение безопасности и надежности действующих энергоблоков АЭС.

Тема 2. Топливная промышленность и электроэнергетика

Топливная промышленность занимается добычей и первичной переработкой топлива. Она состоит из подотраслей, добывающих или перерабатывающих отдельные виды топлива, - ϶ᴛᴏ газовая, газоперерабатывающая, нефтяная, нефтеперерабатывающая, угольная, торфяная, сланцевая промышленность. В экономике России топливная промышленность имеет большое значение. На продукцию отрасли (газ, нефть и нефтепродукты) приходится около половины экспорта России. На долю отрасли приходится до 20% промышленного производства страны.

Роль разных видов топлива показывает структура производства первичной энергии. Причем исходя из возможности получения энергии всœе виды топлива и энергии приводятся к одной единице – тонне условного топлива.

Ведущей подотраслью топливной промышленности в современной России является газовая (до 1990-х годов главной была нефтяная подотрасль, а до нее – угольная). Причины такой ситуации следующие: 1) газ – наиболее экономически эффективное топливо: энергетически ценное и с низкой себестоимостью добычи, его транспортировка по трубопроводам обходится дешевле, чем перевозки твердого или жидкого топлива; 2) Россия имеет огромные запасы природного газа – около трети разведанных мировых запасов. Россия занимает по добыче газа первое место в мире. Около трети добываемого топлива идет на экспорт. Россия поставляет газ в закавказские государства СНГ и многие европейские страны.

Из общероссийской добычи газа на Западно-Сибирский бассейн приходится в настоящее время около 90%. В основном это месторождения Ямало-Ненецкого (85%) и Ханты-Мансийского (5%) автономных округов. Главными центрами добычи газа в Западной Сибири являются города Новый Уренгой и Надым. На втором месте находится Волго-Уральский бассейн, в котором добывается около 6% газа (в Оренбургской области и др.). В Поволжье в 1940-х годах впервые началась добыча газа в широких масштабах. Перспективным в бассейне является Астраханское газоконденсатное месторождение. Третий по объёмам – Тимано-Печорский бассейн (около 1% газа), где добыча ведется в основном в Республике Коми (главный центр – Вуктыл). Добыча для местных нужд имеется в некоторых регионах Северного Кавказа, около Норильска в Красноярском крае, в Вилюйской котловинœе Республики Саха (Якутия), на севере Сахалина.

В России для транспортировки газа создана газопроводная система, объединяющая всœе главные районы добычи и потребления газа. Наиболее мощные газопроводы проложены из Ямало-Ненецкого автономного округа на юго-запад в центральные районы страны. Отсюда через Белоруссию и Украину газопроводы идут на запад в европейские страны. От Оренбурга на запад проложен газопровод ʼʼСоюзʼʼ. В восточных районах России около городов Норильска и Якутска действуют небольшие изолированные газопроводы.

Нефтяная промышленность занимается добычей нефти, ее первичной переработкой и транспортировкой по трубопроводам, а также добычей попутного газа. По добыче нефти Россия занимает второе место в мире после Саудовской Аравии. Примерно 40% добываемой нефти идет на экспорт. Россия обеспечивает нефтью большинство государств СНГ и зарубежной Европы, реализуются поставки в США, Японию и другие страны.

Около 2 / 3 российской добычи нефти приходится на Западно-Сибирский бассейн (в основном Ханты-Мансийский автономный округ), где главными центрами добычи являются города Сургут, Нижневартовск, Нефтеюганск. К настоящему времени самые крупные месторождения (Самотлорское и др.) здесь уже почти исчерпаны. Второе место занимает Волго-Уральский бассейн. Сегодня на него приходится около четверти нефтедобычи. Большая часть нефти добывается в республиках Татарстан и Башкортостан. Крупнейшим является Ромашкинское месторождение около города Альметьевск. Межрайонное значение имеет добыча нефти в Тимано-Печорском бассейне (Республика Коми и Ненецкий автономный округ), на который приходится около 4% добычи в стране. Главными центрами в данном бассейне являются Усинск и Ухта. Добыча нефти местного значения имеется на Северном Кавказе, а также в Сахалинской и Калининградской областях, где разработки ведутся не только на суше, но и на морском шельфе.

Сеть нефтепроводов сложилась в России в 1960-е годы, когда ведущим бассейном по добыче был Волго-Уральский. Отсюда нефтепроводы проложены к нефтеэкспортным портам (Новороссийску на юге, Одессе на юго-западе, Вентспилсу на западе), в бывшие социалистические страны Восточной Европы (нефтепровод ʼʼДружбаʼʼ), а также к крупным внутренним потребителям (на северо-запад – к Нижнему Новгороду, Москве, Ярославлю, Санкт-Петербургу, на восток – до города Ангарск в Иркутской области). Позднее к этой системе были подсоединœены нефтепроводы из Ханты-Мансийского автономного округа и Республики Коми. На Дальнем Востоке действует изолированный нефтепровод, связывающий Сахалин с Комсомольском-на-Амуре.

Газоперерабатывающая промышленность занимается переработкой газового конденсата и попутного газа с месторождений нефти. Соответственно крупные газоперерабатывающие комплексы действуют в центрах газоконденсатных месторождений (Оренбург и Астрахань) и главных центрах нефтедобычи (Сургут, Нижневартовск, Альметьевск, Сосногорск около Ухты).

Нефтеперерабатывающая промышленность более масштабна, чем газоперерабатывающая, так как нефть обязательно нуждается в переработке перед использованием. Переработка происходит на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ). Ежегодные объёмы нефтепереработки в России в начале XXI в. составляют около 200 млн т – третье место в мире после США и Японии.

Первоначально НПЗ строились в районах добычи нефти. По этой причине к 1960-м годам крупная нефтепереработка сложилась в Волго-Уральском бассейне, лидировавшем по добыче нефти. В Поволжском районе НПЗ были построены в Самаре, Новокуйбышевске, Сызрани, Саратове, Волгограде, на Урале – в Уфе, Салавате, Перми, Орске. Поволжский и Уральский районы и сегодня лидируют по объёмам нефтепереработки. Также вблизи месторождений НПЗ расположены в Краснодарском крае (Краснодар и Туапсе), республиках Коми (Ухта) и Татарстан (Нижнекамск). После строительства системы нефтепроводов переработка стала приближаться к потребителю, так как выгоднее транспортировать и хранить сырую нефть, чем многочисленные продукты ее переработки. В европейской части России НПЗ на линиях нефтепроводов были сооружены в Кстово (Нижегородская область), Рязани, Москве, Ярославле, Киришах (Ленинградская область). В азиатской части крупнейшим нефтеперерабатывающим центром является Омск, действуют НПЗ в Ачинске, Ангарске, Хабаровске, Комсомольске-на-Амуре.

Угольная промышленность занимается добычей и обогащением каменного и бурого угля. Бурый уголь используется в виде топлива на электростанциях, как и большинство сортов каменного угля. Но некоторые сорта угля после переработки (коксования) используются как технологическое топливо в металлургии, а также в химической промышленности. По объёмам добычи угля Россия занимает третье место в мире после Китая и США. 3 / 4 добываемого угля используется для производства электроэнергии и тепла, 1/4 – в металлургической и химической промышленности. На экспорт, в отличие от нефти и газа, идет небольшая доля добываемого в России угля.

В течение 1990-х годов добыча угля в России сильно сократилась, так как это экономически неэффективный вид топлива по сравнению с нефтью и газом. Как правило, угледобыча выгодна лишь при карьерном (открытом) способе добычи (около 2 / 3 объёма добычи в России). Но применение такого способа возможно только там, где мощные угольные пласты залегают близко к поверхности. Шахтный (подземный) способ добычи дороже открытого в несколько раз, и в связи с этим в большинстве стран мира угольные шахты постепенно закрываются. Себестоимость угля зависит также от его качества, геологических особенностей месторождений, освоенности и природных условий района добычи. Для потребителœей цена угля сильно зависит также от расстояния его транспортировки. В итоге из-за различных причин значительная часть предприятий угольной промышленности России являются убыточными.

Самым крупным по объёмам добычи (около половины общероссийской) угольным бассейном в стране является Кузнецкий в Кемеровской области. Здесь добывают высококачественный каменный уголь, в т.ч. коксующийся, примерно в равных долях открытым и подземным способами. Но интенсивно осваивался данный бассейн в 1930-40-е годы, в связи с этим многие шахты устарели и находятся в аварийном состоянии. Главными центрами угледобычи в бассейне являются города Новокузнецк, Кемерово, Прокопьевск, Анжеро-Судженск, Белово, Ленинск-Кузнецкий. Второе место по объёмам добычи (около 1/6) занимает Канско-Ачинский бассейн в Красноярском крае. Себестоимость добычи здесь самая низкая в России, поскольку мощные пласты залегают близко к поверхности, и уголь добывается в крупных разрезах (Назаровский, Ирша-Бородинский). Но уголь здесь бурый, низкого качества, малотранспортабельный, в связи с этим он сжигается на местных электростанциях.

Кроме двух ведущих бассейнов межрайонное значение имеет добыча угля еще в четырех бассейнах. Донецкий бассейн в Ростовской области (Шахты, Новошахтинск и другие центры) является восточной частью большого каменноугольного бассейна, расположенного в основном в Украинœе. Добыча угля ведется здесь с XVIII в. К настоящему времени всœе хорошие пласты уже выработаны, и добыча ведется в шахтах на большой глубинœе, в связи с этим себестоимость угля высокая, и перспектив данный бассейн не имеет.

В Печорском бассейне в Республике Коми (Воркута и Инта) залегает высококачественный каменный уголь, в т.ч. коксующийся. Но себестоимость добычи очень высокая, так как добыча ведется подземным способом в районе с суровыми природными условиями. По этой причине перспектив данный бассейн также не имеет. Иркутско-Черемховский бассейн в Иркутской области (главный центр – Черемхово) имеет низкую себестоимость добычи, так как добывается каменный уголь открытым способом. Этот бассейн снабжает углем близлежащие электростанции, но транспортировка топлива в другие регионы невыгодна из-за большой удаленности территории. Южно-Якутский бассейн в Республике Саха (Якутия) (главный центр добычи – Нерюнгри) имеет запасы каменного угля, в т.ч. коксующегося, добываемого открытым способом. Себестоимость добычи средняя. Сегодня значительная часть угля из этого бассейна идет на экспорт в Японию и Республику Корея.

Остальные угольные бассейны России имеют местное значение. Οʜᴎ расположены в основном в восточных регионах страны. Здесь высокая себестоимость добычи часто не очень важна, так как топливо из ведущих бассейнов не может конкурировать с местным из-за отсутствия транспортных путей. В западных регионах России (Урал, Подмосковный бассейн), напротив - высокая себестоимость привела к резкому сокращению добычи в 1990-е годы, так как местный уголь неконкурентоспособен не только по сравнению с нефтью и газом, но и с более дешевым кузнецким углем. Угольная промышленнось России показана на карте (Рис.).

Топливная промышленность - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Топливная промышленность" 2017, 2018.

Твердые топлива, используемые как источник энергии и сырье для химического производства, подразделяются на топлива естественного происхождения - природные - и топлива искусственные - синтетические. К природным топливам относятся торф, бурые и каменные угли, антрацит, горючие сланцы. Они называются также ископаемыми твердыми топливами. Искусственными топливами являются каменноугольный, торфяной и нефтяной кокс, полученные пирогенетической переработкой различных видов природного топлива, а также брикеты и угольная пыль - продукты механической переработки твердого топлива.

Ископаемым твердым топливом (твердым горючим ископаемым) называются естественные твердые горючие вещества органического происхождения, образовавшиеся из остатков отмерших растений и планктонов в результате бактериального воздействия. В земной коре твердые горючие ископаемые находятся в виде углеродистых осадочных пород, образующих месторождения или бассейны. Все ископаемые твердые топлива по материалу, из которого они образовались, делятся на сапропелиты и гуммолиты.

Сапропелиты возникли в результате восстановительного разложения остатков сапропеля - илистых отложений, образовавшихся на дне водных бассейнов из планктона и низших растений. К сапропелитам относятся горючие битуминозные сланцы и некоторые другие ископаемые.

Гуммолиты возникли в результате окислительного разложения остатков высших растений. Они подразделяются на:

• - гуммиты, состоящие в основном из гумусовых веществ;
• - линтобиолиты, образовавшиеся из стойких структурных элементов низших растений (споры, пыльца и т.п.).

Основные виды ископаемых твердых топлив (торф, бурые и каменные угли, антрацит) относятся к гуммитам.

Глубина превращения исходных биогенных материалов в результате углеобразования в твердые топлива характеризуется так называемой степенью их углефикации (метаморфизма), под которой понимают среднее содержание углерода в топливе (в мас.%, или дол). По возрастанию степени углефикации твердые гуммитовые топлива образуют генетический ряд:

Торф > бурые угли > каменные угли > антрацит

Степень углефикации их приведена в табл.1

Таблица 1. Степень углефикации ископаемых твердых топлив

Твердые топлива составляют основную массу известных ископаемых топлив на планете. Их суммарные запасы на несколько порядков превосходят запасы жидкого (нефть) и газообразного топлива.

В России для характеристики потребительской ценности угля используется разработанная в СССР Единая классификация углей по ГОСТ 25543-88 (ЕК--88). Согласно ЕК, по степени метаморфизма (изменений в структуре, минеральном и химическом составе горной породы) выделяют уголь бурый, каменный и антрацит. Для целей налогообложения уголь типологизирован по видам, а коксующийся и прочий уголь также и по маркам: антрацит, коксующийся уголь (8 марок), бурый уголь, прочий уголь (7 марок).

Бурый уголь представляет собой переходную форму от торфа к каменному углю. По сравнению с торфом в буром угле меньше доля различимых растительных остатков, а по сравнению с каменным углём бурый уголь более влажен (до 40 % и более). В буром угле содержание углерода 55,0--78,0 %, водорода 4,0--6,5 %, кислорода 15,0--30,0 %. Цвет от бурого до чёрного. Мощность пластов -- 60--90 метров, некоторые благоприятны для открытой добычи. Бурый уголь используют как топливо для теплоэлектростанций, а также как химическое сырьё для получения жидкого топлива, синтетических веществ, газа и удобрений.

Каменный уголь более плотный и менее влажный по сравнению с бурым углём, имеет чёрный или серо-чёрный цвет. Содержание углерода в каменном угле 75,0--97,0 % и более, водорода 1,5--5,7 %, кислорода 1,5--15,0 %, серы 0,5--4,0 %, азота до 1,5 %, влаги 4--14 %. Мощность пластов -- от долей метра до нескольких десятков метров. Глубина залегания пластов -- от выхода на поверхность до 2--2,5 км и глубже. Каменный уголь используется как топливо в быту, металлургической и химической промышленности, в том числе для извлечения из него редких и рассеянных элементов. топливо каменный уголь коксование

Коксующиеся угли -- способные при температуре 500--700 °C и более спекаться, обладающие высокой теплотой сгорания и низким содержанием летучих веществ и минеральных примесей каменные угли, из которых при коксовании (13--18-часовой процесс нагревания угля без доступа воздуха до 950--1050 °C) можно получать кокс -- уголь повышенной прочности. Кокс используется в основном в чёрной металлургии для выплавки чугуна, являясь при этом не только топливом, но и восстановителем железной руды. Реже кокс используют в литейном производстве, химической промышленности, цветной металлургии и некоторых других процессах. В коксе содержание углерода более 96 %, влаги 0,5--4,0 %

Антрацит -- с точки зрения потребительских свойств наиболее качественный, гумусовый уголь высшей степени метаморфизма, растительные остатки в антрацитах с трудом различимы даже под микроскопом. Чёрный, часто с сероватым оттенком и обязательным металлическим блеском, антрацит имеет наибольшую твёрдость по минералогической шкале, хорошую электропроводность, большую вязкость и не спекается. В антраците содержание углерода 93,5--97,0 %, водорода 1,0--3,0 %, кислорода 1,5--2,0 %, азота 1,5--2,0 %, влаги 1,0--3,0 %. Мощность пластов в основном малая (до 1,3 метра) и средняя (1,3--3,5 метра), редко 10--40 метров. Антрациты используют как высококачественное энергетическое топливо в химическом и металлургическом производстве.

Основные способы добычи угля -- закрытый и открытый. Предприятия для закрытой добычи угля называют шахтами, для открытой -- карьерами, или, в профессиональной терминологии угольщиков, разрезами. Кроме разрезов и шахт, в угольной промышленности работают предприятия для переработки угля -- обогатительные фабрики.

Шахта представляет собой сложное горное предприятие по добыче угля подземным способом. В зависимости от мощности угольного пласта шахта работает в среднем около 40 лет, а на особо мощных пластах до 50--70 лет. Добыча угля производится слоями (так называемыми «добычными горизонтами»), каждый слой вынимается около 10 лет, после чего происходит реконструкция горизонта и разработка следующего, более глубокого, слоя. Процесс реконструкции требуется для обеспечения экологической безопасности окружающей среды и работающих в забоях людей, это обязательное условие существования шахты. С учётом процессов реконструкции и среднего срока службы шахт, для поддержания уровня добычи необходимо постоянно строить новые шахты -- ежегодно в отрасли выбывают 5--7 выработанных предприятий.

Разрез производит выемку угля уступами и последовательными полосами. Верхние уступы опережают нижние и расширяют разрабатываемое разрезом пространство.

Общие геологические (прогнозные) запасы угля на территории России составляют 4 трлн. т, это 30 % мировых запасов угля. Разведанные (балансовые) запасы оценены в 190 млрд. т. Объём добычи ограничен совокупной производственной мощностью горнодобывающих предприятий. В 2010 году уголь добывали 91 шахта и 137 разрезов общей годовой мощностью 380 млн. т. Фактически в 2010 году на-гора было выдано 323 млн. т угля.

Российские угольные месторождения неравнозначны по качеству угля, количеству его запасов, а также занимаемой площади, и находятся в разных регионах страны. В настоящее время российский уголь добывается на территории десяти основных угольных бассейнов. Крупнейшим разрабатываемым месторождением бурого угля является Канско-Ачинский бассейн, каменного и коксующегося угля -- Кузнецкий угольный бассейн (Кузбасс), антрацитов -- Восточный Донбасс и Горловский бассейн.

Кузнецкий угольный бассейн (Кузбасс) -- крупнейший России и один из крупнейших в мире. Расположен в Кемеровской области, большинство горнодобывающих предприятий сосредоточены на юге региона. Способы добычи: открытая (36 разрезов) и закрытая (58 шахт). Общие геологические запасы каменного угля оценены в 693 млрд. т, из них коксующихся 207 млрд. т.

Канско-Ачинский угольный бассейн находится большей частью на территории центра Красноярского края, а также занимает небольшую территорию Кемеровской и Иркутской областей. Способ добычи: открытый. Общие геологические запасы: 638 млрд. т, угли в основном бурые. Мощность пластов 2--56 метров.

Печорский угольный бассейн расположен в пределах Республики Коми и Ненецкого автономного округа и занимает площадь 90 тыс. км?. Способ добычи: закрытый, глубина залегания пластов до 298 метров. Общие геологические запасы угля: 344,5 млрд. т, в том числе коксующегося 9 млрд т. МощнВосточный Донбасс. Основная часть Донецкого угольного бассейна (Донбасса) территориально находится на Украине, а российская его часть (Восточный Донбасс) полностью расположена в пределах Ростовской области. В целом Донбасс обладает геологическими запасами угля в 140,8 млрд т, из них 60 % каменные, 18 % коксующиеся (25 млрд т), 22 % антрациты. Способ добычи: в основном закрытый. Мощность пластов 0,6--1,2 метра. Восточный Донбасс имеет 24,2 млрд т общих геологических запасов угля, из них 90 % антрациты, 5 % коксующиеся. Разведанные запасы промышленных категорий: антрациты 298,7 млн. т, коксующиеся угли 16 млн. т.

Улуг-Хемский угольный бассейн в Туве является одним из наиболее привлекательных для разработки и, одновременно, наименее освоенным, так как здесь нет железной дороги для транспортировки угля. Площадь бассейна 2,3 тыс. км?. Способ добычи: открытый. Общие геологические запасы оцениваются около 14 млрд. т. Уголь каменный, в основном коксующийся. Мощность пластов 0,6--12 метров.

Подмосковный угольный бассейн общей площадью 120 тыс. км? затрагивает территории Ленинградской, Новгородской, Тверской, Смоленской, Московской, Калужской, Тульской и Рязанской областей. Общие геологические запасы: 11,8 млрд. т бурого угля. Глубина залегания пластов достигает 200 метров.

Иркутский угольный бассейн расположен на юге Иркутской области на площади 42,7 тыс. км?. Общие геологические запасы угля: 9 млрд. т, из них 94 % каменный (частично коксующийся) и 6 % бурый. Мощность пластов 1--10 метров.

Южно-Якутский угольный бассейн находится в Якутии и занимает общую площадь 25 тыс. км?. Способ добычи: открытый. Разведанные запасы: 3,0 млрд. т. Уголь каменный. Мощность пластов от 1--3 до 10--60 метров.ость пластов средняя, около 1,53 метра.

Минусинский угольный бассейн расположен в административных пределах Республики Хакасия. Способы добычи: открытый (5 разрезов) и закрытый (2 шахты). Балансовые запасы оценены в 2,7 млрд. т, угли в основном каменные.

Горловский угольный бассейн находится в Новосибирской области на территории Искитимского района. Способы добычи: открытый (2 разреза) и закрытый (1 шахта). Разведанные запасы: 303 млн. т. 100 % запасов -- антрацит. Мощность пластов до 41 метра.

Бензин дорожает – хотя нефть падает! Как то странно все устроено все в нашей стране. Ну да ладно, многие из нас с вами задумываются — а можно ли сделать бензин в домашних условиях? И как его делают вообще? Что же это за сложный технический процесс, после которого бензин сейчас стоит просто как «золото». Сегодня я решил написать небольшую статейку, где мы с вами рассмотрим процесс изготовления, этого топлива. Вы увидите, что не так все сложно, как кажется на самом деле …

Как известно бензин делают из нефти, если хотите, то это «заготовка» для будущего горючего. Кстати из остатков после перегонки, получают еще много чего, например — , керосин, мазут и т.д. Так что литр этого «ископаемого» раскладывают на много составляющих.

В свою очередь нефть можно разложить на два основных составляющих, это – углерод (примерно 85%) и водород (примерно 15%). Они соединяются между собой сотнями связей, которые мы потом называем углеводороды – в свою очередь их также можно разделить на сложные и легкие составы — но все эти соединения, по сути, и есть нефть.

Бензин из нее добывают двумя основными способами – это процесс «прямой перегонки», и более совершенный который носит массу названий – платформинг, риформинг, гидрориформинг, но самые сейчас популярные – термический и каталитический крекинг. Теперь более подробно.

Процесс прямой перегонки

Это очень древний способ, его изобрели еще на заре бензиновых двигателей. Он если хотите не отличается супер технологиями, и его запросто можно повторить у каждого дома, про это чуть позже.

Сам физический процесс заключается в нагреве нефти и испарению из нее по очереди нужных составов . Процесс происходит при атмосферном давлении и закрытой емкости, в которую установлена газоотводящая трубка. При нагреве из нефти начинают испаряться летучие составы:

• Температура от 35 до 200 °С – получаем бензин
• Температура от 150 до 305 °С – керосин
• От 150 до 360 °С – дизельное топливо.

После чего их просто конденсируют в другую емкость.

Но при таком методе есть очень много минусов:

• Мы получаем очень мало топлива — так из одного литра получается всего 150 мл. бензина.
• Полученный бензин очень низкого октанового числа, примерно около 50 – 60 единиц. Как вы понимаете чтобы его догнать до 92 – 95, нужно много присадок.

В общем, этот процесс безнадежно устарел, в современных условиях он просто коммерчески не выгоден. Поэтому многие перерабатывающие предприятия сейчас перешли на более выгодный, совершенный способ изготовления.

Термический и каталитический крекинг

Вот этот процесс получения бензина очень сложный, дома таким способом вам его не получить – однозначно! Не хочется лезть в дебри, грузить вас сложными химическими и физическими терминами. Поэтому постараюсь рассказать, что говорится «на пальцах».

Суть крекинга проста . Нефть химически и физически разлагают на составляющие – то есть из больших, сложных молекул углеводорода, делают более мелкие и простые, которые образуют бензин.

Что нам это дает, какие есть плюсы:

• Выход бензина увеличивается в несколько раз, до 40 – 50%. ТО есть по сравнению с перегонкой мы имеем уже почти пол-литра топлива.
• Октановое число намного, увеличено — обычно оно около 70 – 80 единиц. Ездить конечно на нем тоже нельзя, однако присадок до получения готового продукта нужно минимум.

В общем, за этим процессом однозначно будущее. Вот почему их так сегодня много — платформинг, риформинг, гидрориформинг, крекинг. Каждый процесс старается увеличить число получаемого топлива + улучшить октановое число, в идеале, чтобы вообще обойтись без присадок.

Октановое число и разбавление

Немного все же хочется поговорить про разбавление первоначального бензина. То есть как мы получаем октановое число равное 92, 95 и 98, применяемые сейчас.

Октановое число характеризует устойчивость бензинового топлива к детонации, простыми словами можно описать это так – в топливной смеси (бензин + воздух), которая сжимается в камере сгорания, пламя распространяется со скоростью 1500 – 2500 м/с. Если показатель давления при воспламенении смеси слишком велик, то начинают образовываться дополнительные перекиси, сила взрыва увеличивается – это простой процесс детонации, который никак неполезен для поршней двигателя.

Как раз стойкость топлива к детонации и оценивается октановым числом. Сейчас существуют установки, которые содержат эталонную жидкость – обычно это смесь изооктана (у него число равное «100») и гептана (у него ровно «0»).

Затем на стенде сравнивают два топлива один полученный из нефти (бензиновая смесь), второй из изооктана. Их сравнивают, если двигатели работают одинаково, смотрят на вторую смесь и на число изооктана в ней – таким образом, получают октановое число. Конечно это все в идеале, лабораторные испытания.

НА практике детонация может быть вызвана многими другими неисправностями двигателя, так например неправильное положение дроссельной заслонки, обедненная горючая смесь, неправильное зажигание, перегрев двигателя, нагары в топливной системе и т.д.

Если подвести итог — то сейчас в качестве присадок для повышения октанового числа применяют спирты, эфиры, алкилы, они очень экологичные, а также присадки для . Соотношение в составе примерно такое – состав католического крекинга (73 — 75%), алкилы (25 – 30%), бутиленовые фракции (5 – 7%). Для сравнения раньше для повышения октанового числа применяли тетраэтилсвинец, он прекрасно улучшает топливо, однако он наносит сильный вред экологии (всему живому), а также оседает в легких, может быть причиной рака. Поэтому сейчас от него отказались.

Как произвести бензин дома – инструкция

Знаете, мой дед бы легко и просто сделал бы бензиновое топливо у себя дома! Все потому что самогонный аппарат как нельзя кстати, подходит для этого мероприятия. Остается найти где-то сырую нефть!

ИТАК, процесс по пунктам:

• Ищем герметичную емкость, обязательно должна быть сверху газоотводящая трубка, которая будет идти в другую емкость. Также должен быть установлен высокотемпературный термометр, который будет контролировать температуру внутри.
• Теперь наливаем нефть в первую емкость, ставим на нагрев (можно даже на газ, но это взрывоопасно, ведь получаем бензин), лучше использовать электрический вариант. Вторую емкость ставим в холодное помещение, около + 5 градусов, если это не возможно тогда трубку, которая идет до емкости помещаем в холод, да хоть льдом от холодильника обкладываем.
• В первой емкости у нас начинается нагрев, а как мы уже разобрали сверху нам достаточно температуры в 35 – 200 градусов, чтобы легкие фракции (бензин), начали испаряться. Обычно достаточно уже 100 – 120 градусов. Нагреваем и так как у нас через трубку пары поступают в холодную емкость или трубку, они конденсируются — выпадают в жидкое состояние, во вторую емкость.

Наше топливо готово! По сути, это есть метод прямой перегонки нефти. Однако он будет низкого октанового числа, как я уже указывал сверху около 50 – 60 единиц, для того чтобы его использовать нужно добавить присадки – спирты, алкилы, эфиры. Таким образом, мы получим нужный нам 92 – 95 показатель. Конечно, дома это достаточно сложно сделать, но методом проб и ошибок можно добиться до вполне рабочей формулы. Если честно, то метод прямой перегонки, простой как «три копейки».

Кстати если нагревать оставшиеся фракции при большей температуре (+ 300, + 350 градусов), то мы уже получаем керосин и дизель.

Сейчас небольшое видео, для тех, кому лень читать.

НА этом заканчиваю, смотрите и читайте наш АВТОБЛОГ, будет интересно, я обещаю.

Топливная промышленность (ТП) - это добыча и переработка топливно-энергетических ресурсов. В нее входит газовая, угольная, нефтеперерабатывающая, торфяная отрасли. Топливная промышленность является одной из главных отраслей тяжелой промышленности.

Развитие топливной промышленности страны напрямую зависит от того, какими сырьевыми ресурсами она располагает. Например, топливная промышленность России работает преимущественно на базе газовой и нефтеперерабатывающей отрасли. В Украине основным топливным ресурсом является каменный уголь. Топливная промышленность Беларуси развивается за счет добычи и переработки торфа. Также используются и другие виды топлива, но в этой статье мы рассмотрим более подробно лишь основные.

Топливная промышленность Росси состоит из трех главных отраслей. Это нефтяная, газовая и угольная промышленность.

Является ведущей отраслью топливно-энергетического комплекса. На мировом уровне Россия занимает второе место по добыче и и первое по запасам и Основными нефтедобывающими базами страны являются Западно-Сибирская (около 70% всей и Волго-Уральская (20%). Примерно половина от всей добытой нефти экспортируется в виде нефтепродуктов в страны ближнего зарубежья. Поскольку транспортировка нефти - процесс не дешевый, для передачи сырья на большие расстояния был построен нефтепровод, продолжительность которого 48 тыс. км.

Основная часть газовой промышленности России сосредоточена на базе Оренбургско-Астраханская и в Западносибирских месторождениях. По некоторым оценкам развед-специалистов в стане может появиться еще одна крупная газодобывающая база - на месторождениях Сахалина и Якутии. Для транспортировки газа используются газопроводы, общая протяженность которых - примерно 150 тыс. км.

После открытия месторождений газа и нефти использование угля как топлива значительно сократилось. Если в 50-е годы на долю угольной отрасли приходилось 60% от всей топливной промышленности страны, то в наше время этот показатель снизился до 11%. Такое стремительное сокращение связано не только с мировой популярностью нефти и газа. Добыча каменного угля, как ни странно, требует значительно бо’льших материальных и физических затрат. Это и разработка месторождений, и оборудование, которое сегодня требует модернизации, и качество самого добываемого сырья. В некоторых случаях затраты могут превысить доход. Самым простым и дешевым способом является добыча каменного угля в карьерах (открытый). Примерно 2/3 части всего добываемого угля в стране извлекается именно таким способом. Добыча угля открытым способом производится только в восточных регионах страны.

Топливная промышленность мира

Мировая топливно-энергетическая промышленность также сосредоточена на нефтяной, газовой и угольной отраслях. Добычей и переработкой нефти занимается 75 стран мира. Лидирующей страной является Саудовская Аравия. На втором месте Россия, затем США, Мексика, ОАЭ и т.д.

Газовая промышленность развита в 60 странах. В этой отрасли Россия на первом месте, на втором - США, далее - Канада, Туркменистан и т.д.

Угольная промышленность мира на сегодняшний день развивается медленно, поскольку нефтяная и газовая практически вытеснили ее с мирового рынка. Уголь в основном потребляется теми странами, в которых его и добывают. На экспорт остается лишь 10%.

По расчетам специалистов, запасов каменного угля хватит примерно еще на 240 лет, в то время как газа - только на 65, а нефти - на 50 лет. Исходя из этого, можно с уверенностью сказать, что спустя некоторое время использование угля как топлива будет снова занимать лидирующее место в мировой топливной промышленности.

---