Сжижение угля

К 1945 г в мире имелось 15 заводов синтеза Фишера-Тропша (в Германии, США, Китае и Японии) общей мощностью около 1 млн.т углеводородов в год. Они выпускали в основном синтетические моторные топлива и смазочные масла.

В годы после второй мировой войны синтезу ФТ уделяли большое внимание во всём мире, поскольку считалось, что запасы нефти подходят к концу, и надо искать ей замену. В 1950 г был пущен завод в Браунсвилле (Техас) на 360 тыс. т/г. В 1955 г южноафриканская компания Sasol Limited построила собственное производство, существующее и развивающееся до сих пор. В Новочеркасске с 1952 работала установка мощностью около 50 тыс. т/г, использующий вывезенное из Германии оборудование. Сырьем служил сначала уголь донецкого бассейна, а затем природный газ. Немецкий Co-Th катализатор был со временем заменён на оригинальный, Co-Zr. На заводе была установлена колонна точной ректификации, так что в ассортимент продукции завода входили индивидуальные углеводороды высокой чистоты, в том числе α-олефины с нечетным углеродным номером. Установка работала на Новочеркасском заводе синтетических продуктов вплоть до 1990-х годов и была остановлена по экономическим причинам.

Все эти предприятия в значительной степени заимствовали опыт немецких химиков и инженеров, накопленный в 30-40-е годы.

Открытие обширных месторождений нефти в Аравии, Северном море, Нигерии, Аляске резко снизило интерес к синтезу ФТ. Почти все существующие заводы были закрыты, единственное крупное производство сохранилось в ЮАР. Активность в этой области возобновилась к 1990-м годам.

В 1990 г компания Exxon запустила опытную установку на 8 тыс. т/г с Co катализатором. В 1992 г южноафриканская компания Mossgas построила завод мощностью 900 тыс. т/г. В отличие от технологии Sasol, в качестве сырья здесь использовался природный газ с шельфового месторождения. В 1993 году компания Shell запустила завод в Бинтулу (Малайзиия) мощностью 500 тыс. т/г, используя Co-Zr катализатор и оригинальную технологию «средних дистиллятов». Сырьем служит синтез-газ, получаемый парциальным окислением местного природного газа. В настоящее время Shell строит завод по той же технологии, но на порядок большей мощности в Катаре. Свои проекты в области синтеза ФТ разной степени проработки имеют также компании Chevron, Conoco, BP, ENI, Statoil, Rentech, Syntroleum и другие.

Влияние угольной промышленности.

Угольная промышленность, с точки зрения воздействия на окружающую среду, является одной из сложных отраслей промышленности. Основными потребителями угля являются: электроэнергетика — 39%, промышленность и коммунально-бытовой сектор — 27, коксохимические предприятия — 14, население — 8, сельское хозяйство — 5%.

Добываемый уголь содержит много примесей и негорючих материалов. Состав и количество примесей зависят от типа месторождения, методов до­бычи и типа угля. В естественном состоянии уголь содержит глину, обломки скальных пород, пириты и другие материалы, относимые к золе. Операции по добыче и разработке месторождений добавляют примеси другого типа — рудную массу, обломки породы, древесины и случайные примеси железа.

На экологическую обстановку в угледобывающих регионах оказывают большое влияние 211 шахт, 64 разреза, 74 обогатительные фабрики, 350 предприятий угольного машиностроения, производства строительных мате­риалов, а также строительно-монтажные предприятия, автобазы, управления водно-канализационного хозяйства и др.

Основными направлениями негативного воздействия являются следующие:

• изъятие из землепользования и нарушение земель;

• истощение водных ресурсов и нарушение гидрологического режима под­ земных и поверхностных вод;

• загрязнение подземных и поверхностных водных объектов, сбрасываемыми в них производственными и хозяйственно-бытовыми сточными во­дами предприятий и населенных пунктов;

• загрязнение воздушного бассейна твердыми и- газообразными вредными веществами при применении существующих технологических процессов добычи, переработки и сжигания твердого топлива;

• загрязнение земной поверхности отходами добычи и обогащения угля и сланца.

Деятельность предприятий отрасли способствует ухудшению качества атмо­сферного воздуха (многочисленные котельные, дымящиеся терриконы и т. д.).

Основными проблемами угольных бассейнов являются очистка кислых и минерализованных сточных вод уральских месторождений и сточных вод с повышенным содержанием хлоридов и сульфатов Подмосковного бассейна, ликвидация мелких котельных и рекультивация земель для месторождений Восточной Сибири — очистка шахтных вод и хозяйственно-бытовых вод, рекультивация земель, для месторождений Дальнего Востока — строитель­ство очистных сооружений для шахтных и карьерных вод, содержащих трудноосаждаемую дисперсную взвесь, повышение эффективности дейст­вующих сооружений и рекультивация земель.

Объем выброшенных вредных веществ предприятиями отрасли сравни­тельно невелик и составляет 1,7% общего количества выбросов в промыш­ленности в РФ. В выбросах наряду с твердыми веществами (28,2% суммар­ного выброса в атмосферу), оксидом углерода (16,4%), диоксидом серы (14,5%) и оксидами азота (3,9%) содержатся сероводород (0,05%), фториды (0,01%) и другие вещества, оказывающие негативное влияние на состояние атмосферного воздуха в местах добычи угля. Наиболее водоемкими техноло­гическими процессами в отрасли являются процесс гидродобычи угля на гидрошахтах и гидромеханизированной вскрышки на разрезах, а также про­цесс мокрого обогащения угля и сланца на фабриках.

В указанных производственных процессах вода используется в качестве технологической и транспортирующей среды. Водоснабжение этих процес­сов организовано по оборотной системе, источником пополнения которой являются подземные воды, попутно забираемые при добыче угля.

За счет оборотного водоснабжения экономия воды производственного назначения составляет около 76%.

Предприятия отрасли сбрасывают в поверхностные водоемы в среднем около 81% загрязненных сточных вод, требующих очистки (в основном это минерализованные, с высоким содержанием железа и взвешенных частиц шахтные воды). Со сточными водами предприятий угольной промышленно­сти в водоемы поступает большое количество взвешенных веществ, сульфа­тов, хлоридов, нефтепродуктов, железа, меди, никеля, алюминия, кобальта, магния, марганца, формальдегидов и др.

Таким образом, угольная промышленность дает /₅₀ всех выбросов в России от промышленных стационарных источников. Более существенна доля отрасли по выбросам твердых веществ — Хо промышленного объема выброса этих веществ. На долю угольной промышленности приходится ме­нее 1% объема свежей воды, используемой промышленностью РФ, однако по объему сброса сточных вод в поверхностные водоемы вклад отрасли со­ставляет 2%, а по объему сброса загрязненных сточных вод вклад предприятий угольной отрасли достигает 6%. По объему сброса нормативно очи­ щенных сточных вод доля отрасли составляет '}(₀ общепромышленного сброса сточных вод этой категории.

Контрольные вопросы:

1. Как угольная промышленность влияет на окружающую среду?

Темы рефератов: