ВВЕДЕНИЕ
Твердые горючие ископаемые (уголь, торф, сланцы) являются ценным источником энергии. Население земли издавна выяснило и оценило их значимость себе. Не считая этого, область внедрения жестких горючих ископаемых безпрерывно расширяется благодаря достижениям современной науки и техники.

Ископаемое жесткое горючее универсально в отношении внедрения его в хим индустрии. Оно содержит внутри себя многие из веществ, которые человек может получить только методом синтеза. Переработка углей, к примеру, позволяет получить смесь реакционноспособных соединений, которая позже употребляется в качестве сырья для многих синтезов в разных отраслях хим индустрии, сельского хозяйства и т. д. Так, обширно применяемые в сельском хозяйстве гуминовые кислоты (удобрения) выделяют из бурых углей.
Всеполноценно использовать то либо другое ископаемое можно исключительно в том случае, когда нам известны его хим состав и физические характеристики. Данный реферат рассматривает главные свойства ископаемых и методы их внедрения.

ОБРАЗОВАНИЕ УГЛЕЙ

Угли, как и другие твердые горючие ископаемые, были образованы разными растениями в процессе их отмирания.

Образование гумусовых углей

В дальнем прошедшем на большущих незаболоченных местах произрастали пышноватые леса. Для бурного роста деревьев были все условия — теплый мокроватый воздух, насыщенный углекислым газом. Но вкупе с бурным ростом такие условия содействовали и бурному отмиранию растений. Падая на землю, растения либо их части подвергались разложению при свободном доступе воздуха. Эти условия приводили к тому, что разложение целлюлозы проходило очень стремительно.В итоге большущая масса растительного материала стремительно преобразовывалась в смесь гуминовых кислот с малозначительными примесями восков, углеводородов и смол. Но образованная таким методом масса практически стопроцентно разлагается микробами, потому огромных количеств растительного материала в тех критериях образоваться не могло.
Описанным выше образом выходил сухой торф. Если его скопление покрывалось какой-нибудь породой (к примеру, песком), то даже под наружным давлением никаких значимых конфигураций с ним не происходило. Не владея пластичностью ,масса не могла расслаиваться и передвигаться.Масса не содержала внутри себя остатков неразложившегося вещества ,потому и последующих процессов разложения в ней не было. Как следует, увеличения температуры в слоях сухого торфа не происходило. Можно сказать, что со временем в пластах сухого торфа протекали только малозначительные конфигурации, к примеру уплотнение пластов.
Уплотняясь,гуминовые кислоты лишались карбоксильной группы(протекал процесс декарбоксилирования) и преобразовывались в гуммиты;сиолы также подвергались декарбоксилированию, а воски не меняли собственного строения. Результатом этого процесса было образование бурых гумусовых углей.
Под воздействием определенных причин среды бурые гумсовые угли преобразовывались в гумусовый каменный уголь. Это происходило под действием высочайшего давления на буроугольные гумусовые пласты и сопровождалось увеличением температуры, в итоге чего активизировалось разложение и декарбоксилирование гумусовых кислот; также происходила полимеризация смол и восков, что приводило к образованию неплавких и нерастворимых в воде высокомолекулярных соединений.

Смешанные угли

Очень изредка в природе встречались условия для образования незапятнанных гумусовых углей. В большинстве случаев создавались угли смешанного нрава .Подразумевают, что их образование протекало по нескольким вероятным механизмам.
Гумусовые вещества могли заноситься в водоем и медлительно оседать на дно. Разрастающийся планктон с течением времени оседал на дно и смешивался с гумусовыми субстанциями. Отчасти разложившийся растительный материал и существенное количество гуминовых кислот приносили воды , размывающии торфянники.

Могло быть и по другому. ПОсле массивных осадков в водоёмы врывался бурный поток воды ,содержащий минеральные вещества и гумусовый материал.Первыми на дно оседали минеральные вещества , а гумусовый материал действовал как окислитель на ненасыщенные кислоты планктона. Опускаясь на дно , эти соединения подвергались полимеризации.

Постепенное отмирание планктона приводило к скоплению в природной части водоемов жирового материала. Отсутствие кислорода (т. н. анаэробные условия) содействовало его дегидратации и предстоящей полимеризации .Современем на этих участках выходила однородная масса, потом образовавшая витрит-уголь смешанного происхождения.

Хим СОСТАВ УГЛЕЙ
Главные различия жестких горючих ископаемых зависят сначала от того, как отличается их хим состав. Хим состав — совокупа веществ, составляющих ископаемое. Разглядим более принципиальные составляющие углей и углеобразователи.
Органическая масса всех горючих ископаемых содержит одни и те же основые элементы: углерод, водород, кислород, азот и серу, но их количество различно зависимо от вида ископаемого. Для примера разглядим средний элементный состав неких ископаемых.

Однообразный высококачественный и различный количественный состав горючих ископаемых гласит о том, что произошли они из 1-го и такого же природного материала — остатков растений и животных, но под действием различных критерий среды.
Из веществ, входящих в состав растений , в необыкновенную группу выделяют вещества, способные участвовать в процессе углеобразования — углеобразователи :
• белки — природные соединения макромолекулярного строения; общей чертой белков является образование аминокислот при гидролизе;
• целлюлоза (С6Н10О5) — полимер линейной структуры, основной строительный материал растений;
• воски — сложные эфиры высших карбоновых кислот и алифатических спиртов обычного строения;
*’ смолы — сложные консистенции карбоновых кислот, омыляемых и неомыляемых соединений. Смолы могут подвергаться полимеризации и декарбоксилированию.

Способы ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЕЙ

Переработка углей позволяет сделать лучше их характеристики, а не считая того, получать из углей многие ценные вещества. Так, к примеру, обширно всераспространено получение из жестких горючих ископаемых газообразного горючего и внедрение их для получения синтетического горючего. Для этого разработаны несколько способов высокотемпературной обработки угля: пиролиз, газификация и др.

Тепловая переработка угля по степени конверсии делится на подсушку, полукоксование, коксование, безостаточную газификацию. Разглядим эти процессы подробнее.
Подсушка — процесс, предыдущий полукоксованию. Подсушке ориентирована на удаление из угля связанной воды. Процесс проводят при температурах не выше 160 °С. Во время подсушки разложения угля не происходит. Если подсушку проводить с доступом воздуха, то может происходить окисление горючего.
Увеличение температуры до 200-250 °С приводит к газовыделению из угля — в главном выделяется оксид углерода(IV) и пары воды.Также может быть выделение сероводорода. Если температуру подымать до 300- 350 оС ,то количество выделяющихся газов резко увеличивается. Одновремен начинается выделение паров дегтя — конденсирующихся водянистых товаров .Наибольшее количество дегтя выделяется при 500-550 оС. Описанные процессы именуются полукоксованием, а продукт полукоксования — первичным дегтем.

 Остаток после полукоксования именуется полукоксом. Он содержит огромное количество летучих соединений и направляется на последующую переработку. Газ полукосования содержит в главном оксид углерода(IV),огромное количество предельных и непредельных углеводородов.
 Коксование — тепловой процесс переработки каменных углей.Он заключается в нагревании каменных углей без доступа воздуха до 1000-1100о С. В этих критериях происходит разложение углей на летучие продукты (сырой , либо прямой, газ) и жесткий остаток — кокс. Кокс направляется для предстоящего использования (в большей степени в металлургической индустрии ), а сырой газ посылают на переработку.

  В состав  сырого газа входят амиак , бензол, пары смолы, цианистый водород, сероводород и угольная пыль. Количественный состав сырого газа находится в зависимости от хим состава углей, подвергшихся коксованию.

  Так как из сырого газа можно получить многие полезные вещества ,то его направляют на освобождение от их .В главном улавливают такие ценные ‘ продукты, как аммиак, бензол. Аммиак связывают серной кислотой , а бензол извлекают поглотительным маслом. Потом сырой газ очищают от сероводорода и  цианистого водорода и употребляют как горючее либо сырье для  предстоящей хим переработки.

  Газификация — процесс теплового взаимодействия углерода горючего с окислителями с целью получения горючих газов . продуктами газификации  обычно являются водород Н2 , оксид углерода (II) СО, метан СН4. Соотношение товаров в приобретенной консистенции газов может быть разным зависимо от того,  какими были температура, давленивление, длительность реакции, соотношение исходных  реагентов и другие причины реакции.

  Окислителями в реакциях газификации обычно выступают кислород,водяной пар, оксид углерода(IV), воздух, обогащенный кислородом, и их консистенции самого различного состава.

  ‘Основной целью газификации твердого горючего в промышлек целях является получение синтез-газа — консистенции оксида углерода(II) и водорода.
  Главные реакции, протекающие при газификации горючего, можно описать  последующими уравнениями реакций:

                           С + С02->2СО

                           С + 2Н2->СН4
                         С + Н2О->СО2  + Н2

 Газификацию проводят в особых аппаратах — газогенераторах, потому образующийся газ именуют генераторным. Зависимо от критерий проведения газификации генераторные газы могут иметь разный состав. Для свойства состава вводят понятие безупречного генераторного газа — газ, образовавшийся оковём воздействия газифицирующихся агентов(О2 либо Н2) и незапятнанного углерода , в итоге чего образуются только горючие составляющие.
  Реальные генераторные газы по составу отличаются от безупречных. Это иллюстрирует последующая таблица:

  Генераторные газы могут употребляться в предстоящей хим переработке либо в качестве газового горючего. Так, часть генераторных  газов идет на  отопительный газ и бытовой газ, оба из которых владеют высочайшей теплотой сгорания. Если генераторный газ планируется использовать в качестве хим сырья, то его за ранее очищают от окислителей (С02) и балласта(N2).
  Применяемый в синтезах генераторный газ должен содержать СО и Н2. Зависимо от того  в каком конкретно синтезе будет задействован газ, содержание  компонент в нем будет различно. Соотношение СО:Н2 можно поменять с помоощью последующих процессов:

  — прирастить содержание Н2 каталетической  конверсией оксида углерода( II):

               СО +Н2О ->CO2 + H2

— Прирастить выход синтез-газа каталитической конверсией метана:

                CH 4 +    H2O -> CO + 3H2