Полезные ископаемые торф и нефть состояние

Основными природными источниками углеводородов являются природный и попутный нефтяной газы, нефть и каменный уголь. Эти виды природных ресурсов еще называют горючими ископаемыми, так как их практическое применение основано на способности выделять энергию при сгорании. Эта энергия выделяемая в виде света и тепла, количественно оценивается как теплотворная способность или удельная теплота сгорания топлива, и преобразуется в электрическую энергию или используется для обогрева жилых домов и термохимических процессов.

Классификация гОРЮЧИх ИСКОПАЕМЫХ

Особую группу полезных ископаемых образуют различные виды топлива: в них как бы аккумулированы солнечное тепло и энергия, которые освобождаются при сжигании. Торф, уголь, горючие сланцы, нефть и горючие газы содержат углерод, соединение которого с кислородом при горении сопровождается выделением тепла.

каменный уголь	торф	нефть	природный газ

твердый	твердый	жидкость	газ
без запаха	без запаха	резкий запах	без запаха
однородный состав	однородный состав	смесь веществ	смесь веществ
горная порода темного цвета с большим содержанием горючего вещества, возникшего вследствие захоронения в осадочных толщах скоплений различных растений	скопление полуперепревшей растительной массы, накопившейся на дне болот и заросших озер	природная горючая маслянистая жидкость, состоит из смеси жидких и газообразных углеводородов	смесь газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ, газ относится к группе осадочных горных пород
Теплотворная способность – количество калорий, выделяемых при сжигании 1 кг топлива
7 000 — 9 000	500 — 2 000	10000 — 15000	?

В качестве топлива могут также использоваться его альтернативные виды. Это горючие вещества, получаемые искусственно из растительного сырья или синтезируемые из более простых химических соединений, используются в основном как автомобильное топливо. Например, метанол, или метиловый спирт, можно синтезировать из синтез-газа (окиси углерода СО и водорода $H_2$), а из масличных культур (подсолнечника, кукурузы, рапса) можно искусственно получать биотопливо.

Теплотворная способность различных природных горючих веществ и получаемых из них видов топлива, приведены в таблице.

Определение

Теплотворная способность топлива – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива, охлаждении продуктов сгорания до температуры топлива и конденсации водяного пара, образовавшегося при окислении водорода, входящего в состав топлива.

Вид топлива	Теплотворная способность, ккал/кг	Вид топлива	Теплотворная способность, ккал/кг
Традиционное топливо Альтернативное топливо
метан	13 175	Растительные масла	9 300 – 11 450
пропан-бутановая смесь	11 872	Спирт этиловый	7 150
сырая нефть	10 250	Эфир диэтиловый	10 250
бензин	10 572
дизельное топливо	10 700
мазут	9 800
каменный уголь (антрацит)	7 750-8 100
бурый уголь	3 900
торф	3 300 – 4 900

ПРИРОДНЫЙ ГАЗ

В состав природного газа входит в основном метан $CH_4$ (около 93%). Кроме метана природный газ содержит еще и другие углеводороды с короткой цепью (общая формула предельных УВ $C_nH_{2n+2}$), а также азот, углекислый газ, и, практически всегда, – сероводород и органические соединения нефти – меркаптаны. Именно они сообщают газу специфический неприятный запах, а при сжигании приводят к образованию токсичного диоксида серы $SO_2$. Метан образуется при анаэробном (без доступа воздуха) сбраживании растительных и животных остатков, поэтому образуется в донных отложениях и носит название “болотного” газа.

Залежи метана в гидратированной кристаллической форме, так называемый метангидрат , обнаружены под слоем вечной мерзлоты и на больших глубинах океанов. При низких температурах ($-80^0C$) и высоких давлениях молекулы метана размещаются в пустотах кристаллической решетки водяного льда. В ледовых пустотах одного кубометра метангидрата “законсервировано” 164 кубометра газа.

Полезные ископаемые торф и нефть состояние

Куски метангидрата выглядят как грязный лед, но на воздухе сгорают желто-синим пламенем. По приблизительным оценкам, на планете хранится от 10 000 до 15 000 гигатонн углерода в виде метангидрата (“гига” равен 1 миллиарду). Такие объемы во много раз превышают все известные на сегодняшний день запасы природного газа.

Природный газ является возобновляемым природным ресурсом, так как синтезируется в природе непрерывно. Его еще называют “биогазом”. Поэтому перспективы благополучного существования человечества многие ученые-экологи связывают сегодня именно с использованием газа в качестве альтернативного топлива.

Природный газ при сгорании выделяет много тепла и этим превосходит другие виды топлива по своей теплотворной способности. Поэтому около 90% всего объема добываемого природного газа сжигается в качестве топлива на тепловых электростанциях и в котельных, в термических процессах на промышленных предприятиях и в быту. Около 10% природного газа используют как ценное сырье для химической промышленности. Из природного газа выделяют метан, этан, пропан и бутан. Продукты, которые можно получить из метана, имеют важное промышленное значение. Метан используется для синтеза многих органических веществ – синтез-газа и дальнейшего синтеза на его основе спиртов; растворителей (четыреххлористого углерода, хлористого метилена и др.); формальдегида; ацетилена и сажи.

ПОПУТНЫЙ НЕФТЯНОЙ ГАЗ

Попутный газ растворяется в нефти, так как на большой глубине находится под давлением. При извлечении на поверхность давление в системе “жидкость-газ” падает, вследствие чего растворимость газа уменьшается и газ выделяется из нефти. Это явление делает добычу нефти пожаро- и взрывоопасной.

Попутный газ в отличии от природного газа содержит главным образом пропан и изомеры бутана. Попутный нефтяной газ образуется также в результате естественного крекинга нефти, поэтому включает предельные (метан и гомологи) и непредельные (этилен и гомологи) углеводороды, а также негорючие газы – азот, аргон и углекислый газ. Попутные газы перерабатывают на газоперерабатывающих заводах. Из них получают метан, этан, пропан, бутан и “легкий” газовый бензин, содержащий углеводороды с числом атомов углерода 5 и больше. Этан и пропан подвергают дегидрированию и получают непредельные углеводороды – этилен и пропилен. Смесь пропана и бутана (сжиженный газ) применяют как бытовое топливо. Газовый бензин добавляют к обычному бензину для ускорения его воспламенения при запуске двигателей внутреннего сгорания.

НЕФТЬ

Нефть – жидкое горючее ископаемое темно-бурого цвета с плотностью 0,70 – 1,04 г/см³. Нефть представляет собой сложную смесь веществ – преимущественно жидких углеводородов. По составу нефти бывают парафиновыми, нафтеновыми и ароматическими. Однако наиболее часто встречается нефть смешанного типа. Кроме углеводородов, в состав нефти входят примеси органических кислородных и сернистых соединений, а также вода и растворенные в ней кальциевые и магниевые соли. Содержатся в нефти и механические примеси – песок и глина.

Нефть – ценное сырье для получения высококачественных видов моторного топлива. После очистки от воды и других нежелательных примесей нефть подвергают переработке. Подробно процессы технологической переработки нефти (крекинг, риформинг, платформинг) будут рассмотрены в теме “Переработка нефти”

КАМЕННЫЙ УГОЛЬ

Уголь всегда являлся перспективным сырьем для получения энергии и многих химических продуктов.

Первым крупным потребителем угля с XIX века является транспорт, затем уголь стали использовать для производства электроэнергии, металлургического кокса, получения при химической переработке разнообразных продуктов, углеграфитовых конструкционных материалов, пластических масс, горного воска, синтетического, жидкого и газообразного высококалорийного топлива, высокоазотистых кислот для производства удобрений. Методы переработки каменного угля будут также рассмотрены в теме “Методы переработки горючих ископаемых”

Источник

Нефть — природная густая маслянистая горючая жидкость тёмного цвета со специфическим запахом. Большинство учёных считает, что нефть образовалась из органического вещества осадочных пород (остатков древних живых организмов).

Из нефти получают топливо (бензин, керосин, дизельное топливо, реактивное топливо), пластмассы, смазочные масла, химические волокна для производства тканей.

Нефть добывается с помощью специально пробуренных скважин и мощных насосов.

Нефть является главной статьёй российского экспорта. (Экспорт — это вывоз товаров в другие страны для их продажи.) Нефть поступает в различные районы России и за границу по нефтепроводам (длинные подземные трубы). Ещё нефть перевозят на нефтеналивных танкерах (специальных морских судах) и по железным дорогам в цистернах.

Природный газ не имеет цвета и запаха. Относится к горючим ископаемым. Используется как топливо для обогрева помещений, для приготовления пищи, на электростанциях, в котельных, на заводах, а также как сырьё для получения пластмасс, резины, волокна и других полезных веществ.

Россия — один из крупнейших экспортёров газа в мире. Природный газ поступает по газопроводам.

Торф — это горючее полезное ископаемое тёмно-коричневого цвета. Торф образуется из растительных остатков при их перегнивании в условиях недостатка кислорода. Как правило, основным местом формирования торфа являются болота.

Некоторое время назад торф практически повсеместно использовался в качестве топлива. Кроме этого, торф — отличное органическое удобрение, широко использующееся в сельском хозяйстве. На фермах торф служит подстилкой для животных.

Залежи торфа необходимо оберегать от пожаров, так как такие пожары очень трудно тушить.

Уголь — горная порода, которая образуется в недрах Земли из остатков древних растений. Сначала образовался торф, а со временем он превратился в уголь. Существует несколько разновидностей угля: бурый уголь, каменный уголь, антрацит.

Бурый уголь. Сорт образовался из остатков торфа позже всех, поэтому он считается самым молодым. Особенность его в том, что у него очень низкая температура сгорания.

Каменный уголь. Это самая распространённая разновидность угля в деятельности человека. Он используется как топливо, из него получают пластмассы, краски и другие полезные материалы. Добывается как открытым способом, так и закрытым, в шахтах.

Антрацит. По своей структуре этот вид очень твёрдый, имеет самую высокую температуру сгорания. Залежи этого угля находятся очень глубоко под землёй.

Железо — это прочный металл, использовать который люди начали ещё много веков назад. Но найти его в чистом виде невозможно. Железо содержится во многих горных породах в виде соединения с другими минералами. Самое большое содержание железа — в железной руде.

Самое главное свойство железной руды — плавкость. Из железной руды на металлургических заводах выплавляют чугун, а из чугуна — сталь.

На сегодняшний день чугун и сталь используются во многих сферах жизни и деятельности человека, в том числе и во всех видах промышленного производства. Сталь — основное сырьё для машиностроения.

Известняк — обычно белый, серый или желтоватый камень. Он образовался из остатков морских организмов. Их отпечатки можно хорошо рассмотреть в известняке-ракушечнике. Применяется при строительстве зданий и дорог. Из известняка получают известь для приготовления строительных растворов. Особая разновидность известняка — мел.

Песок и глина — одни из самых распространённых горных пород. Они образуются в природе при разрушении других горных пород, например гранита.

Глина бывает белая, красная, коричневая, жёлтая, серая. Она непрозрачная, твёрдая, плотная, негорючая. При намокании глина становится вязкой и пластичной, а при высыхании сохраняет свою форму. Из глины изготавливают кирпичи, черепицу, посуду. Изделия из обожжённой глины называются керамическими.

Песок — сыпучая горная порода жёлтого или белого цвета, непрозрачная. Используется в строительстве, при изготовлении стекла.

Гранит — горная порода, состоящая из зёрен полевого шпата, кварца и слюды. Гранит очень прочный. Хорошо полируется. Применяется в строительстве. Из него изготавливают лестницы, колонны, памятники. Многие станции метро облицованы гранитом. Красная площадь в Москве вымощена гранитной брусчаткой.

Гранит залегает глубоко в недрах Земли, но в некоторых местах глыбы горной породы выходят на поверхность. Здесь его и добывают.

Источник

Территория России величественна не только своей площадью, но и настоящими богатствами, скрытыми в недрах родной земли. Разнообразие полезных ископаемых позволяет России иметь различные направления добычи, переработки, экспорта и использования. РФ лидер по запасам многих полезных ископаемых. Такое количество и качество природных ресурсов — настоящий клад, требующий достойного применения.

Насчитывают более 20 тыс. месторождений полезных ископаемых, расположенных на просторах России

Разнообразие и количество полезных ископаемых России напрямую связано с рельефом страны. Благодаря большой территории, рельеф представлен широкими разновидностями: ⅔ части территории занимают равнины (отличающиеся по форме и высоте), ⅓ — горы. Геологическая история страны передала свое наследие в виде ценного и уникального рельефа.

По результатам проведенного анализа предоставлены данные о том, какие полезные ископаемые добывают в России. Львиную долю занимает топливная энергетика — 71%, нерудное сырье составляет около 15%, металлы -13%, добыча драгоценных металлов — 1%.

Месторождения полезных ископаемых России распределены по всей территории страны, многие из них являются самыми крупными в мире и конкурируют с мировыми гигантами-производителями.

Предварительная оценка ископаемых России составляет 30 трлн. долларов

Нефть и газ — стратегическое производство страны

Современный мир построен на передвижении — самолеты, автомобили, которые не полетят и не поедут без сырья — нефти и газа. Стоимость топлива его с каждым годом увеличивается. Несмотря на лидирующие позиции РФ, нефтяная отрасль имеет свою проблематику, связанную в основном с налогами. Налогообложение ориентировано на добычу, а не на конечный результат. Газовая промышленность также сталкивается со специфическими препятствиями. Главной проблематикой выделяют сбыт, снижающийся ежегодно.

Добыча природного газа в России: прошлое, настоящее, будущее

Россия обладает ⅓ мирового запаса природного газа. 90% запасов расположены в Западной Сибири:

Уренгойское — добыча ведется с 1978 года;
Заполярное — уникально компактностью. Это позволяет минимальными затратами (ведь по территории задействованы всего лишь три рабочие установки) производить полноценную добычу;
Медвежье — проблематичное место добычи в связи с залежами воды в глубине земляных пластов;
Ямбургское — введено в эксплуатацию в 1961 году, хотя само месторождение и все подготовительные работы были проведены в годы Второй Мировой.

Нефтяные запасы России сосредоточены в Западной Сибири:

Варьегонское месторождение;
Юганское;
Холмогорское.

Обнаружены залежи на Северном Кавказе, острове Сахалин и в шельфах Каспийского, Баринцева и Охотского морей. Эти важнейшие месторождения полезных ископаемых в ближайшие годы будут развиваться и вводиться в эксплуатацию.

Черные залежи страны: уголь

Тяжело перечислить какими полезными ископаемыми богата Россия, однако добыча углявсегда всплывает в первых рядах. Нередко уголь называют “черным золотом” России. По его добыче наша страна может уступать только Китаю и США. Залежи угля находятся на Востоке страны, в Сибири. Среди крупнейших угольных бассейнов выделяют Кузнецкий, Тунгусский, Печорский, Канско-Ачинский. Способы добычи в различных месторождениях могут отличаться. Выделяют открытый способ добычи и шахтный. Открытый — экономный способ, однако оказывает негативное влияние на итоговое качество угля. Шахтный — более затратный, но позволяет получить высококачественный уголь.

Полезные ископаемые России: горючие сланцы

Сланцевое производство, после распада СССР, было значительно заторможено. Однако на сегодняшний день, потребность в ее поддержке и развитии возрастает. Основная сфера потребления — химическая промышленность. Добыча сланцев в РФ производится в Ленинградской области (район российской части Прибалтийского бассейна). Перспективная отрасль в современном мире требует значительных инвестиций, связанных с инновационными технологиями и общей модернизацией производства. Именно в этом направлении двигается сланцевая промышленность.

Рынок драгоценных металлов: выгодные вклады и экспертные прогнозы

Торф

Добыча торфа в России имеет низкую финансовую поддержку со стороны государства. В связи с чем последние годы наблюдается тенденция снижения добычи. Это связывают также и с падением спроса, ведь как известно, основные потребители сырья — топливный комплекс и сельское хозяйство. Добыча торфа в стране сосредоточена в Северо-Западном федеральном округе. Второе по величине месторождение находится в Центральном федеральном округе. Замыкает тройку крупнейших регионов добычи торфа — Приволжский федеральный округ. Опережают РФ в добыче торфа такие европейские страны как Финляндия, Белоруссия, Ирландия.

Железные руды

Вопрос добычи полезных ископаемых в России необъятен по причине величины территории и невероятного разнообразия залежей, подаренных природой. Государство и ответственные лица расставляют приоритеты развития каждой сферы производства. Анализ мировых природных запасов железной руды указывает на первенство России по ее залежам. Цифра превышает 25% мирового запаса:

Бакчарское — крупнейшее месторождение не только в России, но и в мире;
Курская магнитная аномалия — залежи составляют половину мирового запаса;
Абаканское — разделенное на Северную и Южную зону. Добыча производится открытым способом.

Какими полезными ископаемыми богата Россия: марганец

На сегодня насчитывается 16 месторождений, сосредоточенных в Уральском Дальневосточном и Сибирском федеральных округах. Главная особенность российского марганца — низкое качество. В составе выявляется до 20% марганца, в других странах, добывающих подобную руду, состав богат марганцем на 40-50%.

Титановые руды

Титан широко используемый в различных сферах промышленности: диоксид титана используют как наполнитель резины, бумаги, пластмасс, как усилитель силиконового каучука. Титан и его сплавы используются в машиностроении, авиационно-космической и химической промышленности, металлургии и судостроении. Добыча титана сосредоточена в Ярегском месторождении. Кроме России, масштабной добычей титана занимаются такие страны как Австралия, Индия, Китай, ЮАР.

Цветные металлы — радуга в недрах земли

Россия бесконечно богата полезными ископаемыми, среди которых отдельный ряд занимают цветные металлы. Алюминий, никель, кобальт, ванадий, вольфрам, молибден, медь, олово — являются основным сырьем цветной металлургии. Наиболее масштабной является добыча алюминия. Россия не является лидером по его добычи, первенство уже многие годы достается США. По запасам меди страна занимает третье место, отставая от США и Чили. Октябрьское, Талнахское, Гайское, Удоканское месторождения меди — занимают 70% всех запасов страны. Геологоразведка сообщает о наличии месторождений:

88 свинца;
124 цинка;
28 никеля и кобальта;
94 вольфрама.

Добыча полезных ископаемых в России: полиметаллы

Полиметаллические руды — полезные ископаемые со сложным химическим составом. Чаще всего они содержат в себе свинец, цинк, медь, серебро, золото, реже — олово, индий, галлий. Такие руды несомненно имеют вулканогенное происхождение, формировавшееся на протяжении геологических эпох. Алтайский Край — место добычи полиметаллических руд в России. Здесь расположено более 10 месторождений полиметаллов.

Урановые залежи

Как известно, основное его применение — это производство ядерного оружия, однако свойства урана позволяют применять его в очень различных сферах. Так, например, атомные двигатели используют на подводных лодках, уран добавляют в стекло с целью придания ему цвета, он также применим в фотографии и многих других производствах, входя в состав сложных сплавов.

Почему нужно делать инвестиции в золото и другие драгоценные металлы?

Земная кора содержит небольшое количество урана. Однако Россия имеет свои месторождения. Жерловое и Аргунское месторождения составляют 93% запасов. 5 месторождений в республике Бурятия.

Золотой запас

Являясь одним из более ценных металлов, золото возрастает в цене. Россия занимает 4-е место в мире по добыче золота. Также неизменными мировыми лидерами являются США, Индонезия, ЮАР, Австралия, Китай.

Самые известные месторождения золота в стране:

Сухой Лог (Восточная Сибирь) — действует с 1961 года. По последним данным обнаружено несколько близлежащих месторождений, которые также в ближайшие годы будут введены в план добычи золота;
Березовское месторождение — было открыто еще в 18 веке и добыча на нем продолжается в настоящее время;
Воронцовское месторождение — добыча ведется с 2000 года, достаточно молодое месторождения, что позволило внедрить и опробовать новые технологии добычи.

Серебряный век

Человечество на сегодняшний день использовало 95% запасов серебра. В связи с чем в дальнейшем нас ожидает острый дефицит, а также повышение цен на серебро. Сферы его использования весьма разнообразны, кроме того его использование безостаточное, т.е. любые остатки после производства также задействованы. В России насчитывается более 100 месторождений серебра. Основными месторождениями являются Дукат и Лунное, расположенные в Магаданской области, а также Хаканджинско — Хабаровский край.Конкурирующими странами по добычи серебра выступают Китай, Австралия, Перу.

Платиноиды

В эту группу относятся платина, палладий, осмий, родий, рутений, иридий. Россия занимает второе место в мире по производству платиноидов, и первое по производству палладия. Сфера использования платиноидной группы все больше расширяется: ювелирное дело, машиностроение, электроника, химическая промышленность. Высокий уровень спроса помогает активно развиваться и усовершенствоваться данному виду промышленности. 95% запасов платиноидов находятся в районе Норильска.

Сурьма

Местом сосредоточения добычи сурьмы является Якутия с такими месторождениями как Сарылах, Сентачан (95% запасов) и Тан (5%). Запасы сурьмы в стране очень богаты и способны конкурировать с такими производителями как Таиланд, США, ЮАР, Мексика. Но при этом содержание сурьмы в запасах полезных ископаемых других стран-производителей составляет не более 5%, в России же ее содержание достигает 25%. Более крупным месторождением сурьмы с сопоставимым процентом в составе может похвастаться лишь Китай — 20%.

Ртуть

Начало ртутного производства в России датируется 1725 годом, когда Петр Анисимов создал ртутную фабрику, держав долгое время в секрете источник сырья. Ртутные месторождения полезных ископаемых характеризуются небольшими объемами. Крупное месторождение есть только в Испании. Наиболее известны месторождения Тамватнейское, Западно-Полянское (Чукотская область), Терлигхайское (республика Тыва), Звездочка (Якутия), Чаган-Узунское (Алтайский край).

Руды редких металлов и элементов

Сюда относятся более 25 редких металлов, таких как германий, бериллий, литий, цирконий, скандий, рений, ниобий, тантал. Насчитывают 15 месторождений редких металлов в стране. Крупнейшие из них: Ловозерское, Бо-Лозиминское, Катугинское, Томское. Запасы России — 18% от мировых.

Какие ещё полезные ископаемые добывают в России: горно-химическое сырье

Сюда относят фосфатные руды, калийную, поваренную соль, серу. Чаще всего они задействованы в производстве минеральных удобрений. Горно-химические полезные ископаемые европейской части России находятся в Центральном месторождении — Егорьевское и Полпинское (Московская и Брянская область), Вятско-Камском (Кировская область). Существуют месторождения полезных ископаемых в Сибири и на Дальнем Востоке, однако они мало изведаны и не значительны по своей величине.

Инвестиции в драгоценные металлы и снижение рисков с помощью диверсификации портфеля

Алмазный край

Более 20% составляет доля России в мировой добыче алмазов. Наверняка не секрет, что 99% алмазов добываются в Якутии. Именно здесь расположены основные месторождения полезных ископаемых. Впервые об алмазах в Якутии стало известно в 1954 году. Экспорт полезных ископаемых в виде природных алмазов — стабильный источник дохода страны.

Нерудные строительные материалы

Включают в себя производство щебня, гравия, гальки, строительного песка и прочее. Эти полезные ископаемые сосредоточены по всей территории России, однако выделяют регион Центральной России и Северо-Западного округа. В стране работают более 1000 предприятий по производству нерудных строительных материалов.

Геотермальные ресурсы

Это понятие включает в себя непосредственно запасы глубинного тепла Земли: пар, горячая вода, рапа. Этот ресурс можно назвать неисчерпаемым. Топливно-энергетический баланс развитой страны составляет 15-20%. США, Филлипины, Япония, значительно превышают эту цифру.

Уникальность страны Исландии в том, что 80% населения используют геотермальное тепло для обогрева жилья.

Месторождения расположены на Камчатке, Сахалине, Курильских островах, Краснодарском и Ставропольском крае, а также в республике Дагестан и Ингушетия.

Уникальность природных запасов позволяет широко использовать и создавать перспективы дальнейшего развития различных сфер производства. Однако, Россия, как и все крупные производители, имеет ряд проблематичных моментов в добыче полезных ископаемых из недр Земли. Основными проблемами выделяют труднодоступность месторождений и связанную с ней плохую транспортную систему, отсутствие передовых технологий обработки, что значительно замедляет и удешевляет производимое сырье. Не стоит забывать также и об обратной стороне медали — экологии. Выгодно и прибыльно иметь хорошие запасы и заниматься их добычей, переработкой, экспортом, однако существует целый ряд негативных последствий для окружающей среды:

Перспективность развития и применения альтернативных источников энергии

Нарушение рельефа.
Изменение и уничтожение природы (растительный и животный мир).
Изменение русла рек и их водного режима.
Осушение земли.
Загрязнение атмосферы.

Источник