Лигнит - Lignite

Для использования в других целях см. Лигнит (значения).
Склад лигнита (вверху) и бурый уголь брикет

Лигнит, часто называемый бурый уголь,[1] мягкий, коричневый, горючий, осадочная порода сформированный из естественно сжатого торф. Считается низший ранг из уголь из-за относительно низкого теплосодержание. Он имеет содержание углерода от 25 до 35 процентов.[1][2] Он добывается по всему миру и используется почти исключительно в качестве топлива для пароэлектроэнергетика. Бурый уголь - самый вредный уголь для здоровья человека.[3]

Характеристики

Добыча бурого угля, западная Северная Дакота, США (ок. 1945 г.)

Бурый уголь имеет коричневато-черный цвет и содержит от 20–25 процентов до 60–70 процентов углерода, т.е. внутренняя влажность иногда до 75 процентов,[1] и ясень содержание варьируется от 6 до 19 процентов по сравнению с 6–12 процентов для битуминозный уголь.[4]

Открытая добыча лигнит на Тагебау Гарцвайлер в Германии

Энергетическая ценность бурого угля составляет от 10 до 20 МДж / кг (9–17 млн. БТЕ на короткая тонна ) на влажной без минеральных веществ основе. Энергетическая ценность лигнита, потребляемого в среднем в США 15 МДж / кг (13 миллионов БТЕ / тонну) в фактическом состоянии (т.е.содержание как внутренней влаги, так и минеральных веществ). Энергетическая ценность лигнита, потребляемого в Виктории, Австралия, в среднем 8,4 МДж / кг (7,3 млн БТЕ / т).

Бурый уголь имеет высокое содержание летучих веществ, что облегчает его преобразование в газ и жидкие нефтепродукты, чем угли более высокого класса. К сожалению, его высокое содержание влаги и подверженность случайное возгорание может вызвать проблемы при транспортировке и хранении. Процессы удаления воды из бурого угля снижают риск самовозгорания до того же уровня, что и черный уголь, повышают теплотворную способность бурого угля до эквивалент черного угля топлива, и значительно снизить профиль выбросов «уплотненного» бурого угля до уровня, аналогичного или лучше, чем у большинства черных углей.[5] Однако удаление влаги увеличивает стоимость конечного лигнитового топлива.

Использует

Слой лигнита для добычи в Лом ЧСА, Чешская Республика

Из-за его низкого плотность энергии и, как правило, с высоким содержанием влаги, бурый уголь неэффективен для транспортировки и не продается широко на мировом рынке по сравнению с углями более высоких сортов. Его часто сжигают на электростанциях возле шахт, например, в Австралии. Долина Латроб и Люминант с Завод Монтичелло в Техасе. В первую очередь из-за скрытой высокой влажности и низкой плотности энергии бурого угля, выбросы углекислого газа от традиционных электростанций, работающих на буром угле, как правило, намного выше мегаватт генерируется, чем сопоставимые угольные электростанции, при этом завод с самым высоким уровнем выбросов в мире Электростанция Hazelwood[6] до закрытия в марте 2017 года.[7] Работа традиционных заводов по добыче бурого угля, особенно в сочетании с открытая добыча, является политически спорным из-за экологических проблем.[8][9]

В 2014 г. около 12% Энергия Германии и, в частности, 27 процентов электроэнергии в Германии вырабатывается на бурых электростанциях,[10] а в 2014 году в Греция бурый уголь обеспечивал около 50 процентов его потребностей в электроэнергии.

Экологически выгодное использование лигнита можно найти при его использовании при выращивании и распространении биологический контроль микробы, подавляющие болезни растений, вызывающие микробы. Углерод обогащает органическое вещество в почве в то время как микробы биологической борьбы представляют собой альтернативу химическим пестицидам.[11]

Реакция с четвертичный амин образует продукт, называемый обработанным амином лигнитом (ATL), который используется в буровой раствор для уменьшения потерь жидкости при бурении.

Геология

Кулон из лигнита (струя ) от Магдаленский культура

Лигнит начинается как скопление частично разложившегося растительного материала или торфа. Погребение другими отложениями приводит к повышению температуры в зависимости от местного геотермического градиента и тектонических условий, а также к увеличению давления. Это вызывает уплотнение материала и потерю части воды и летучих веществ (в первую очередь метана и двуокиси углерода). Этот процесс, называемый углефикацией, концентрирует содержание углерода и, следовательно, теплосодержание материала. Более глубокое захоронение и с течением времени приводят к дальнейшему вытеснению влаги и летучих веществ, что в конечном итоге превращает материал в угли более высокого качества, такие как битуминозный и антрацитовый уголь.

Месторождения лигнита, как правило, моложе, чем угли более высокого ранга, при этом большинство из них образовалось во время Третичный период.

Ресурсы

Германия имеет самые большие депозиты,[12] с последующим Китай, Россия, и Соединенные Штаты.[13]

Австралия

В Долина Латроб в Виктория, Австралия, содержит оценочные запасы около 65 миллиардов тонн бурого угля.[14] Месторождение эквивалентно 25 процентам известных мировых запасов. Угольные пласты имеют толщину до 98 метров, а несколько угольных пластов часто дают практически непрерывную толщину бурого угля до 230 метров. Швы закрыты очень мало перегружать (От 10 до 20 метров).[14]

Типы

Лигнит можно разделить на два типа. Первый - ксилоидный лигнит или ископаемое дерево и вторая форма - компактный лигнит или идеальный лигнит.

Хотя ксилоидный лигнит иногда может иметь прочность и внешний вид обычного дерева, можно увидеть, что горючая древесная ткань претерпела значительные изменения. Его можно уменьшить до мелкого порошка растирание, и если подвергнуться действию слабого раствора поташ, он дает большое количество гуминовая кислота.[15] Леонардит представляет собой окисленную форму лигнита, которая также содержит большое количество гуминовой кислоты.[16]

Jet закаленный, подобный драгоценному камню форма лигнита, используемого в различных видах ювелирных изделий.

Производство

Бурый уголь добывается миллионами метрические тонны
Страна или территория1970198019902000201020112012201320142015
 Восточная Германия261258.1280[а][а][а][а][а][а][а]
 Германия108[b]129.9[b]107.6[b]167.7169176.5185.4183178.2178.1
 Китай–24.345.547.7125.3136.3145147145140
 Россия145[c]141[c]137.3[c]87.876.176.477.9737073.2
 Казахстан[d][d][d]2.67.38.45.56.56.6–
 Узбекистан[d][d][d]2.53.43.83.8–––
 Соединенные Штаты542.879.977.671.073.671.670.172.164.7
 Польша–36.967.659.556.562.864.36663.963.1
 индюк–14.544.460.970.072.568.157.562.650.4
 Австралия–32.94667.368.866.769.159.958.063.0
 Греция–23.251.963.956.558.761.8544846
 Индия–514.124.237.742.343.54547.243.9
 Индонезия––––40.051.360.065.060.060.0
 Чехословакия828771[e][e][e][e][e][e][e]
 Чехия[f][f][f]50.143.846.643.54038.338.3
 Словакия[f][f][f]3.72.42.42.3–––
 Югославия–33.764.1[г][г][г][г][г][г][г]
 Сербия[час][час][час]35.5[я]37.840.63840.129.737.3
 Косово[час][час][час][j]8.7[k]9[k]8.7[k]8.2[k]7.2[k]8.2[k]
 Северная Македония[час][час][час]7.56.78.27.5–––
 Босния и Герцеговина[час][час][час]3.4117.176.26.26.5
 Словения[час][час][час]3.744.14–––
 Черногория[час][час][час][j]1.922–––
 Румыния–26.533.72931.135.534.124.723.625.2
 Болгария–3031.526.329.437.132.526.531.335.9
 Албания–1.42.13014920–––
 Таиланд–1.512.417.818.321.318.318.11815.2
 Монголия–4.46.65.18.58.39.9–––
 Канада–69.411.210.39.79.59.08.510.5
 Венгрия–22.617.3149.19.69.39.69.69.3
 Северная Корея–1010.67.26.76.86.8777
Источник: Всемирная угольная ассоциация[17] · Управление энергетической информации США[18] · BGR bund.de Energiestudie 2016[19] · Данные за 1970 год из World Coal (1987)[20]

– данные недоступны

  1. ^ а б c d е ж г Восточная Германия стал частью Германия в результате Воссоединение Германии в 1990 г.
  2. ^ а б c Данные до 2000 г. относятся к Западная Германия только.
  3. ^ а б c Данные до 2000 г. Советский Союз.
  4. ^ а б c d е ж Страна была частью Советский Союз в течение этого времени.
  5. ^ а б c d е ж г Чехословакия растворенный в 1993 г.
  6. ^ а б c d е ж Страна была частью Чехословакия в течение этого времени.
  7. ^ а б c d е ж г Югославия расстались в процессе, который завершился в 1992 году.
  8. ^ а б c d е ж г час я j k л м п о п q р Страна была частью Югославия в течение этого времени.
  9. ^ Данные за 2000 год предназначены для Союзная Республика Югославия.
  10. ^ а б Страна была частью Союзная Республика Югославия в течение этого времени.
  11. ^ а б c d е ж Албанцы в одностороннем порядке провозгласили независимость от Сербия, но страна, в которой она не является членом ООН, и ее статус сильно оспаривается.

Галерея

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c Копп, Отто К. «Бурый уголь» в Британская энциклопедия
  2. ^ «Уголь объяснил - Управление энергетической информации США (EIA)». www.eia.gov. Получено 2020-09-26.
  3. ^ «Бурый уголь - воздействие на здоровье и рекомендации сектора здравоохранения» (PDF). Альянс здоровья и окружающей среды (HEAL). Декабрь 2018 г.
  4. ^ Гассеми, Аббас (2001). Справочник по контролю за загрязнением и минимизации отходов. CRC Press. п. 434. ISBN  0-8247-0581-5.
  5. ^ Джордж, А.М. Государственное электроснабжение Виктории, Петрографический отчет № 17. 1975; Перри, Дж. Дж. И Аллардис, Д. Дж. Конференция по ресурсам угля, NZ 1987 Proc.1, Sec. 4 .. Бумага R4.1
  6. ^ «Hazelwood возглавил международный список грязных электростанций». Всемирный фонд дикой природы Австралии. Архивировано из оригинал на 2008-10-13. Получено 2008-10-02.
  7. ^ «Конец поколения в Хейзелвуде». Энджи. Архивировано из оригинал на 2017-03-31. Получено 2017-06-30.
  8. ^ «Зеленые не выстроятся в очередь за грязным бурым углем в долине». Австралийские Зеленые Виктория. 2006-08-18. Получено 2007-06-28.
  9. ^ «Гринпис Германии протестует против электростанций на буром угле». Служба новостей окружающей среды. 2004-05-28. Архивировано из оригинал на 2007-09-30. Получено 2007-06-28.
  10. ^ «Статистика производства энергии в Германии за 2014 г., Министерство энергетики (на немецком языке lignite =« Braunkohle »)» (PDF). 2014-10-01. Архивировано из оригинал (PDF) на 2015-12-06. Получено 2015-12-10.
  11. ^ Джонс, Ричард; Petit, R; Табер, Р. (1984). «Бурый уголь и барда: носитель и субстрат для внесения в почву грибковых средств биоконтроля». Фитопатология. 74 (10): 1167–1170. Дои:10.1094 / Фито-74-1167.
  12. ^ "Deutschland ‒Rohstoffsituation 2015" (PDF). Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (на немецком). 1 ноября 2016 г. Архивировано с оригинал (pdf) 6 июля 2019 г.. Получено 6 июля 2019.
  13. ^ Аппунн, Керстин (7 августа 2018 г.). «Три региона добычи бурого угля в Германии». Провод чистой энергии. Архивировано из оригинал 26 ноября 2018 г.. Получено 5 июля 2019. Германия была крупнейшим производителем бурого угля в мире с момента начала его промышленной добычи. Это по-прежнему, за ними следуют Китай, Россия и США. Более мягкий и влажный бурый уголь (также называемый бурым или мягким углем) имеет более низкую теплотворную способность, чем каменный уголь, и его можно добывать только на открытых разработках. При сжигании он более интенсивен по CO2, чем каменный уголь.
  14. ^ а б Департамент первичной промышленности правительства штата Виктория, Австралия, «Виктория, Австралия: основная провинция бурого угля» (Информационный бюллетень, Департамент первичной промышленности, июль 2010 г.).
  15. ^ Маки, Сэмюэл Джозеф (1861). Геолог. Оригинал из Гарвардского университета: Рейнольдс. С. 197–200.
  16. ^ Тан, К. 2003. Гуминовые вещества в почве и окружающей среде: принципы и противоречия, CRC Press, 408 стр.
  17. ^ "Ресурсы". Всемирная угольная ассоциация. 2014. Получено 2015-12-22.
  18. ^ «Добыча лигнитового угля». Управление энергетической информации США. 2012. Получено 2015-12-23.
  19. ^ http://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Energie/Downloads/Energiestudie_2016_Tabellen.xlsx?__blob=publicationFile&v=1
  20. ^ Гордон, Ричард (1987). Мировой уголь: экономика, политика и перспективы. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. п. 44. ISBN  0521308275. OCLC  506249066.

внешние ссылки