Николай Аблесимов Грандмастер

Углехимия. Стоит ли сжигать уголь?

Углехимия изучает происхождение, состав, строение, свойства твердых горючих ископаемых, а также методы их переработки. Углехимия — теоретическая основа коксохимии, процессов переработки торфа и сланцев, газификации и гидрогенизации углей.

Joe Belanger, Shutterstock.com

Самая простая углехимия — это С + О2 = СО2 + тепло.

Этим путем мы успешно движемся со времен английских каминов и пароходов. Но перед вами иллюстрация фразы Д.И. Менделеева: «Сжигать нефть и уголь — то же, что топить печь ассигнациями». Итак, цепочки:

уголь — светильный газ, аммиак (азотные удобрения), кокс (сталь), каменноугольная смола;

каменноугольная смола — толуол, тротил (взрыв), нафталин (и меха целы), тринитронафталин (взрыв), красители, бензол, фенол;

бензол — анилин, красители;

фенол — пластмассы, фенацетин (лекарство), салициловые препараты (аспирин), красители, пикриновая кислота (взрыв).

Богато! Но мы и так богатенькие, потому и сжигаем. Доля угля в энергобалансе России в 2005 году составила около 18% (среднемировой показатель — 39%). Так мало не потому, что химичим, а просто заместили нефтегазовым топливом. Хрен редьки не слаще.

А вот аспект безопасности. Многие грешат на атомные электростанции (АЭС). Опасно! Чернобыль! Фукусима! Но более 60% угольных шахт России взрывоопасны (газ и угольная пыль), почти в 50% возможно самовозгорание угля. Так что аварии на шахтах неизбежны, в отличие от АЭС, где их можно избежать. Уровень профессиональных заболеваний шахтеров в 9 раз превышает средние показатели по промышленности России. Я не говорю о горах золо-шлаковых отходов и выбросах парниковых газов — эти темы уже всю плешь проели.

Тем не менее из современного теплового баланса уголь не выбросишь, а следовательно, есть текущие научные задачи:

Теоретическое моделирование и экспериментальное исследование строения и структуры угля и установление их взаимосвязи с его реакционной способностью.

Исследование молекулярного строения и надмолекулярной структуры угля; установление взаимосвязи состава и структуры угля с его реакционной способностью.

Разработка научных основ технологий получения из угля, продуктов его переработки и другого углеродсодержащего сырья новых углеродных материалов и адсорбентов.

Химическая модификация углеродных адсорбентов с целью придания им заданных свойств.

Один из путей повышения безопасности угольной промышленности — это подземная газификация угля (ПГУ) — процесс превращения угля в горючие газы с помощью свободного или связанного кислорода непосредственно в недрах земли. При этом уголь в пласте, под землей, превращается в горючий газ. Идея все того же Д. И. Менделеева. Начиная с середины 1970-х годов интерес к ПГУ упал, так как экономическая эффективность подземной газификации углей оказалась неконкурентноспособна в сравнении с разработкой природного газа. Объем производимого в СССР газа от ПГУ в 1980 году составил около 1,5 млрд. м3. Добыча природного газа в том же году составила 435 млрд. м3 (ПГУ — 0,35%).

В начале XXI века интерес к ПГУ вырос в США, Индии и Китае, где в настоящее время ведутся экспериментальные и промышленные работы.

Работает Институт угля и углехимии СО РАН (Кемерово). Есть журнал «Кокс и химия». Можно почитать: Русьянова Н. Д. Углехимия. М.: Наука, 2003.

Обновлено 28.08.2012
Статья размещена на сайте 14.08.2012

Комментарии (6):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети:

  • Возможно, для специалиста статья и представляет какой-то интерес. Хотя... даже для меня, далекой от угольной промышленности, тот факт, что уголь можно перерабатывать в газ, совсем не новость. Я живу на Донбассе. Мои окна выходят на террикон. Еще лет 20 назад к нам приезжали японцы и предлагали технологии по переработке угля (может, термины употребляю неправильные, но суть, думаю, понятна таким же, как я, дилетантам). Так вот. Встал вопрос о том, что, во-первых, нужны существенные инвестиции, а денег, как обычно, нет. Во-вторых, - что делать с шахтерами? У нас и так депрессивный регион, а шахты - градообразующие предприятия. Переучивать шахтеров? Это время и, опять-таки, деньги. Что делать с учебными заведениями, которые готовят специалистов для угольной промышленности? Переучивать преподавателей? Я далека от науки, мне больше интересно узнать что будет с людьми, а об этом в статье нет ни слова. Оценку ставить не буду, так как не могу оценить написанное с профессиональной точки зрения, но после Вашей статьи у меня остались одни вопросы...

  • Очень интересная статья.

    Оценка статьи: 5

  • С интересом прочитала статью. Действительно, в отличие от нескольких предыдущих работ до меня хоть что-то дошло. Я и забыла, хотя со школы помнила, что уголь идет на кокс для металлургии. Читаешь и обидно за нашу страну: такие богатства, газ могли бы из угля получать... Наверное, только когда подорожает газ, крупный капитал начнет вкладываться в такие инновационные разработки.

    Оценка статьи: 5

  • Людмила Ливина Людмила Ливина Профессионал 29 августа 2012 в 08:46 отредактирован 29 августа 2012 в 08:48

    Извините, но статья не понравилась. Для ликбеза - слишком сложна, насыщена малопонятными для среднеуровневого читателя терминами. Насколько я понимаю, задача статьи в популярном журнале не просто сообщение, а воздействие на читателя, цель ее - побудить читателя разделить вашу точку зрения. Первейшая особенность публицистического стиля - понятность, если употреблен специфический термин, его надо либо пояснить, либо окружить словами так, чтобы его значение было полностью ясно. Что мне, как читателю, сталкивающемуся с углем только в виде таблеток активированного угля, либо тепла в квартире, либо дыма над трубой ТЭЦ, даст перечисление научных задач, стоящих перед углехимией?
    Переведите, пожалуйста, на русский язык, что значит теоретическое моделирование и экспериментальное исследование строения и структуры угля и установление их взаимосвязи с его реакционной способностью.
    Что это даст углехимии и лично мне впоследствии?

    Оценка статьи: 3

  • Сергей Дмитриев Сергей Дмитриев Мастер 29 августа 2012 в 04:21 отредактирован 29 августа 2012 в 04:28

    Статья научная, но понятная простолюдинам. "Солнце, воздух и вода - наши лучшие друзья". Этот слоган звучит симптоматично и по-новому. Энергии Солнца падает на Землю немеряно. В Испании кажется самая большая станция "прямого передела" энергии Солнца в эл.энергию. В Китае преуспели использовать ветер на нужды энергетики. Львиную долю нефти пожирают автомобили, самолёты, пароходы. Я уже не раз предлагал установить международные лимиты мощности двигателя автомобиля на место в салоне для цивильных авто. Надо также регламентировать соотношение снаряженной массы авто к полезному грузу, вкл. багаж. И неспециалисту хорошо видно, что невозобновляемое топливо сжигается в основном на перевозку массы авто. КПД показательно низкий. "Потоки машин" "во всём этом мире"(С) движутся возмутительно недогруженными: в 4-5-6-7- местных авто за весь пробег от конвейра до свалки едут в среднем 1,2 до 1,4 персоны.
    Но такие "мелочи" ещё не стали предметом озабоченности воротил автопрома. Все пребывают в угаре безнаказного повышения мощности авто.
    Эпоха электромобилей ещё за горами, хотя и делается немало в этом направлении.
    Что-то не высвечиваются 5 звёзд оценки?