Элементный анализ ТГИ

Как уже говорилось, органическая масса всех видов ТГИ состоит из С, Н, О, S и N. Суммарное их количество превышает 99мас.% в расчете на органическое вещество любого угля и торфа.

Содержания углерода и водорода

Углерод и водород определяют по выходу СО₂ и Н₂О при сжигании навески угля в токе кислорода. Эти оксиды улавливают в поглотительных аппаратах, заполненных растворами КОН и Н₂SO 4 соответственно. Последние взвешивают до и после сжигания навески и по разности масс рассчитывают содержание С и Н в пробе, обычно в мас.%. Надо отметить, что при этом результаты могут быть искажены за счет поглощения воды и углекислого газа, имеющих неорганическое происхождение, и образовавшихся за счет термического разложения минеральных компонентов угля.

Содержание азота

Содержание азота в углях невелико, обычно не превышает 1 %, изредка достигая 3-4 %.

Содержание серы

В целом более распространена в углях сера. Ее содержание составляет от долей процента до 10-12%. Различают сульфатную (SSO4), пиритную (Sp) и органическую серу (So), суммарное содержание их называется общей серой (St). Содержание серы, устанавливаемое по данным элементного анализа, является важной характеристикой, которая определяет особые требования к переработке и использованию сырья, отличающегося ее высокой концентрацией. Выделяющиеся летучие серосодержащие продукты, такие как Н2S и SO2, крайне опасны при попадании в окружающую среду, а при проектировании производств, следует учитывать их высокую коррозионную активность.

Резервы

Крупнейшие резервы угля находятся в четырех странах мира. В США - 27% от общемировых запасов, в России - 17%, в Китае - 13% и Индии - 10%.

В десятку государств, добывших больше всего угля в 2005 году (последние доступные сравнительные данные - в 2006 году добыча в большинстве стран выросла. К примеру, в США она составила 1 100 млн. тонн), входят: Китай ( 2 226 млн. тонн), США (951 млн. тонн, примерно 18.9% мировой добычи), Индия (398 млн. тонн), Австралия (301 млн. тонн), ЮАР (240 млн. тонн), Россия (222 млн. тонн, 5.1%), Индонезия (140 млн. тонн), Польша (98 млн. тонн), Казахстан (79 млн. тонн, 1.5%) и Колумбия (61 млн. тонн).

Первая десятка крупнейших импортеров угля выглядит следующим образом: Австралия, Индонезия, Россия, ЮАР, Китай, Колумбия, США, Канада и Польша. В первую пятерку крупнейших угольных экспортеров входят Япония, Южная Корея, Тайвань, Великобритания и Германия.

Крупнейшими потребителями угля ныне являются государства Азиатско-Тихоокеанского региона, на долю которых в 2005 году пришлось 63% использованного угля. На втором месте - Северная Америка (18%), на третьем - Европа (7%), на четвертом - страны бывшего СССР (6%). В 1985 году ситуация была кардинально иной. Тогда Европа потребляла 18% мирового угля, СССР - 17%, Северная Америка - 22%, а Азиатско-Тихоокеанский регион - 38%.

Примерно 13% добытого каменного угля используется металлургическими и сталелитейными предприятиями.
Энергия

Уголь покрывает 25% потребностей человечества в энергии. На первом месте - нефть (более 34%), на третьем - газ (почти 21%).

В 2005 году в мире было добыто на 7.4% больше угля, чем в 2004 году, и на 78% больше, чем в 1980-м. В последние годы уголь используется намного более активно, чем иные энергоносители. К примеру, за период с 2001 по 2004 год мир стал использовать на 3.9% больше ядерной энергии, на 5.9% больше нефти, на 7.6% больше гидроэнергии, на 9.1% больше природного газа и на 25.3% больше угля. Наибольший прирост обеспечили Китай и, в меньшей степени, США. Предполагается, что в ближайшие десятилетия потребление угля будет только расти.

Электростанции, работающие на угле, производят 40% мировой электроэнергии (первое место) На второй и третьей позициях, соответственно, газ (почти 20%) и ядерная энергия (чуть менее 16%). Угольная электроэнергетика особенно развита в Польше и ЮАР, где 90% электричества производится за счет сжигания угля. Потребности Австралии в электричестве уголь покрывает на 79%, Китая - на 78%, Израиля - на 75%, Казахстана - на 70%, Индии - на 69%, Марокко - на 68%, Чехии - на 61%, Греции - на 59%, США - на 50%, Германии - на 49%.

Месторождения угля

Месторождения угля обнаружены практически во всех странах мира, однако месторождения, которые имеют коммерческий потенциал, находятся лишь в 70-ти странах, а разрабатываются - в 50-ти. При имеющихся темпах угледобычи разведанные запасы угля могут быть исчерпаны в течение 155-ти лет. Для сравнения, нефти может хватить на 41 год, газа - на 65 лет.

Россия располагает разнообразными типами углей — бурыми, каменными, антрацитами — и по запасам занимает одно из ведущих мест в мире. Общие геологические запасы угля составлют 6421 млрд. т, из них кондиционные — 5334 млрд. т. Свыше 2/3 общих запасов приходится на каменные угли. Технологическое топливо — коксующиеся угли — составляют 1/10 от общего количества каменных углей.

Распределение углей по территории страны крайне неравномерно. 95% запасов приходится на восточные регионы, из них более 60% — на Сибирь. Основная часть общегеологических запасов угля сосредоточена в Тунгусском и Ленском бассейнах. По промышленным запасам угля выделяются Канско-Ачинский и Кузнецкий бассейны.