Углефикации процесс

Не легко проводить, биохимические реакции — такие, которые были недавно разработаны с парафиновыми фракциями нефти. Уголь фактически построен из очень стойких ароматических структур именно этим в значительной степени объясняется то, что он не подвергся биологическому разложению во время углефикации. Попытки селективного обессеривания угля с помощью специализированных микроорганизмов натолкнулись на препятствие, связанное с очень малой скоростью процесса. [c.40]

Остановимся еще на работе [ Катагенез... , 1976], авторами которой воспроизводился процесс газообразования в породах с рассеянным ОВ, в горючих сланцах и в углах разного состава и различных стадий углефикации. Исследуемые образцы, весом 500—600 г, измельчались, десорбировались, подвергались механическому давлению в 1000 кгс/см и нагревались последовательно до температуры 100, 150, 200 и 250°С. Нагрев на каждой температурной ступени продолжали до прекращения газовыделения. Масштабы газообразования в породах с рассеянным ОВ сильно изменялись в зависимости от глубины отбора образца. На небольших глубинах (буроугольная стадия) эти масштабы были сопоставимы и даже превышали генерацию газов концентрированным ОВ. Газы, образовавшиеся при нагреве пород с разным типом рассеянного ОВ, были почти одинаковы и состояли из углекислого газа (50—95%), азота, водорода и углеводородного газа, содержащего все компоненты от С] до п-Св- Выход газов составил 11— 17 л в растворе на 1 кг ОВ, максимум — 25,5 л, а выход жидких УВ 40—80 мл на 1 кг ОВ гумусового типа и 190 мл на 1 кг вещ,ества сапропелевой природы. Если принять массу 1 л газа в 1,5 г. то на 30 г образующегося газа генерируется 48 г жидких УВ в случае гумусового ОВ и 152 г при сапропелевом типе. Эти соотношения неблагоприятны для растворения жидких УВ в газе. [c.132]

Эти ароматические и гидроароматические группы связаны между собой обычно посредством мостиков —СНа—, вероятно, расположенных так, как указано на рис. 7 в гидроароматических кольцах, что объясняет возрастающее количество ароматических групп путем дегидрирования углей в процессах их углефикации или коксования. Предполагается также наличие эфирных связей типа R—О—Я. Таким способом образуются молекулы, средняя масса которых должна быть в пределах нескольких тысяч, так как молекулы, масса которых не превышает 1000, могут быть экстрагированы воздействием растворителей при относительно низкой температуре. [c.32]

В начале XX в. исследователи не занимались непосредственным изучением органического вещества, а направляли свое внимание на проблемы образования углей, которые необходимо изучать комплексно, так как они связаны с биологическими, химическими и геохимическими процессами. Трудности при решении этих вопросов обусловливаются невозможностью моделирования природных процессов, о чем говорят многочисленные, но мало результативные работы по искусственной углефикации, характерные для этого периода развития науки об угле. [c.6]

Изменением параметров процесса (температура, давление, время контактирования) и состава катализатора процесс гидрогенизации может быть направлен в сторону получения продуктов заданного состава. Выход жидких и газообразных продуктов гидрирования твердого топлива суш ественно зависит от содержания в нем летучих веществ, то есть от степени его углефикации (рис. 8.15). [c.186]

Виды топлива. Твердое топливо. К ископаемым твердым горючим относятся каменные угли, которые образовались из остатков высших растений, существующих на земле много миллионов лет назад. Процесс углефикации происходил под давлением окружающих пород без доступа воздуха и при сравнительно высоких температурах. [c.85]

Вторая стадия — превращение торфа в ископаемые угли процесс углефикации) — протекала после покрытия залежей торфа минеральными осадками под воздействием аэробных (в присутствии кислорода) и анаэробных (при отсутствии кислорода) микроорганизмов, что вело к накоплению углерода и снижению кислорода. [c.8]

Во второй стадии метаморфизма углей - диагенезе - биохимическая деятельность затухает, и превращение торфов в бурые угли происходит при повышающихся термобарических условиях в зависимости от глубины залегания углей. Основным направлением процесса углефикации является дальнейшее накопление углерода и потеря кислорода в результате термодеструкции. В составе образовавшихся бурых углей сохраняются еще в значительных количествах гумусовые и другие карбоновые кислоты, придающие им кислотный характер. [c.59]

Процесс формирования углей Ю. М. Жемчужниковым разделяется на четыре стадии торфяную, буроугольную, каменноугольную и антрацитовую. На всех стадиях превращения исходного материала в уголь происходит образование газов. Газы торфяной стадии — болотные газы — состоят в основном из метана. Неуглеводородные компоненты здесь представлены азотом и аргоном, проникающим из атмосферы, и углекислым газом биохимического происхождения. На буроугольной стадии биохимические процессы затухают, однако газы (метан и углекислый газ) продолжают образовываться, но уже в меньшем количестве, как на этой стадии, так и в процессе дальнейшей углефикации. И, наконец, на антрацитовой стадии образуется только метан. Гомологи метана играют весьма подчиненную роль и содержатся далеко не во всех газах. [c.261]

Соответствие этапов углефикации и образования углей разных марок определенным температурам было установлено на основании экспериментов, при этом минимальные температуры образования углей в лабораторных условиях условно принимаются в качестве верхних пределов температур для природных процессов (°С) Б-Д - 150-200, Д-Г - 250, Ж-К - 290, К-ПС -340, ПС-Т — 380. Разработанная для всех возрастов шкала приближенных соотношений палеотемператур приведена в табл. 3.12. [c.144]

В общем виде углефикацию можно представить в виде циклического эндотермического процесса преобразования исходного растительного материала в стабильный углеродистый материал (табл. 9.6). [c.412]

При нагревании без доступа воздуха любые твердые топлива претерпевают примерно одни и те же изменения. Для молодых топлив с низкой степенью углефикации (торф, бурые угли) наибольшие превращения протекают при температурах ниже 550— 600 °С, поэтому они подвергаются только полукоксованию. Динамика происходящих при этом явлений рассмотрена выше (см. разд. 3.1.2). Каменный уголь направляют на высокотемпературную переработку — коксование. Из-за более низкого содержания кислорода в каменных углях количества продуктов, выделяющиеся из них на начальной стадии процесса, меньше, чем из торфа или бурого угля. Кроме того, отличительной особенностью многих каменных углей является переход их органической массы (ОМУ) в пластическое состояние при 350—450 °С. [c.80]

Каменный уголь образовался в результате сложных процессов превращения растительных остатков в угольную массу Процесс углефикации можно разделить на три этапа [c.11]

Превращение органических веществ в торф происходит в результате протекающих химических реакций и деятельности бактерий, поэтому называется биохимической углефикацией. Превращение торфа через стадию бурых углей в антрациты называется углефикацией. Степень углефикации характеризуется уплотнением (повышение плотности), изменением содержания С, О, Н и выхода летучих. Процесс углефикации уско- [c.30]

Как видно из приведенных выше данных, уменьшение вдвое доли кислорода в процессе углефикации идет наиболее интенсивно за счет карбоксильных групп (уменьшение в 6,4 раза), менее интенсивно за счет эфирных связей (уменьшение примерно в 2 раза) и очень медленно — за счет довольно стабильных гидроксидных групп. [c.89]

Наибольшее количество ненасыш,енных и нестабильных продуктов разложения угля образуется в диапазоне 350—500 °С. При этом для горючих ископаемых низкой степени метаморфизма, органическая масса которых содержит наибольшее число менее прочных химических связей, максимум интенсивности образования нестабильных продуктов смеш,ен в зону низких температур. По мере увеличения степени углефикации этот максимум смещается в область более высоких температур. Эта закономерность иллюстрируется представленным на рис. 5.2 графиком изменения показателя непредельности (йодное число) углей в процессе термической деструкции [2, с. 68]. [c.141]

Углеобразовательным процессом обычно называют превращения концентрированного органического вещества, чаще всего наземного происхождения, из высших растений. К нему также относятся и процессы образования сапропелитов из сапропеля. Углеобразование это составная часть катагенетических превращений осадочных пород. Термином катагенез обозначают суммарный процесс преобразования горных пород, а термином углефикация — процесс превращения лишь твердых органических включений. [c.27]

В концентратах третьего типа с преобладанием гумусо-во-са-пропелевого и частично сапропелевого типов РОВ отложений относительно глубокоеодных морских фаций отмечаются несколько иные темпы в изменении концентрации основных структурных элементов в зоне катагенеза (рис. 1В). Максимальное нарастание концентрации ароматических структур и карбонильных группировок происходит к длиннопламенной стадии (подстадии Д2). Процесс обуглероживания РОВ с сапропелевой основой на начальных этапах катагенеза, таким образом, отстает на полстадии по степени углефикации сравнительно с гумусовым типом РОВ. Возрастание концентрации метильных и метиленовых группировок происходит также к длиннопламенной стадии углефикации (подстадия Дг). К концу длиннопламенной стадии углефикации процессы конденсации и полимеризации сопровождаются снижением копцентрации [c.33]

Согласно Е.А. Рогозиной, С.Г. Неручеву, В.А. Успенскому (1974 г.), в верхней части осадочных пород генерация УВ в больших масштабах в результате термокаталитических процессов происходить не может (см. рис. 1), а значительные запасы газов в этой толще обусловлены перетоком их из нижней газовой зоны. Заметим при этом, что большинство исследователей стали считать необходимым детальное расчленение зоны катагенеза в соответствии с подразделениями процесса углефикации каменных углей. При этом следует указать, что одни и те же стадии катагенеза привязываются различными исследователями к разным глубинам (см. рис. 1), а отнесение слоев к той или иной стадии углефикации производится без всяких доказательств. Любопытно отметить, что представления о масштабах генерации УВГ и глубинах формирования газовых залежей у Е.А. Рогозиной, С.Г. Неручева и В.А. Успенского базируются на изучении конкретного разреза (рис. 5). Приведенные для этого разреза данные свидетельствуют об отсутствии какой-либо строгой закономерности в изменении содержания как метана, так и его газообразных гомологов каждый пласт характеризуется определенным содержанием указанных У В и подчас резко отличается от смежных пластов. Кривая изменения содержания рассматриваемых газов - это одна из возможных кривых указанных изменений. [c.7]

Исследования эволюции витринита в метаморфическом ряду углей. Доля ароматического углерода возрастает в витрините с повышением степени его метаморфизма. Она достигает 80—90% у коксую-Ш.ИХСЯ углей и более 90% у антрацитов. Это может быть следствием удаления неароматического углерода в форме, например, метана, и ароматизации в результате дегидрирования насьщенных циклических соединений, т. е. реакций, которые обычно происходят в процессе углефикации. Таким образом, можно констатировать, что ароматические конденсированные соединения увеличиваются в размерах и достигают в среднем 5 или 6 колец в ядрах для коксующихся углей (т. е. типа дибензопирена или дибензофлуорантена) тогда молекулы должны стать более плоскостными и постепенно приобретают почти псевдокристаллический порядок путем их параллельного сближения. Это явление ориентации становится еще более заметным при переходе от полужирных углей к углям тощим. Может быть в этом заключается причина того, что эти последние угли не способны превращаться в пластическое состояние. [c.33]

Особенно интересно мнение Потонье [4, с. 42], который утверждал, что бурые угли отличаются от каменных главным образом наличием в них растворимых в щелочах гуминовых кислот. Он отрицает полную противоположность этих двух групп твердых горючих ископаемых и считает, что при увеличении продолжитель ности процесса углефикации вещества, из которых состоят бурые угли, превратятся в вещества, характерные для каменных углей. [c.21]

Процесс образования угля в природе, называемый углефикацией или карбонизацией, разделяется на биохимическую (диагенезис) и геологическую (метаморфизм) стадии [63], На стадии диагенезиса углеводородные соединения растительных остатков (целлюлоза, лигнин, глюкоза, крахмал и др.) в результате реакций окисления кислородом воздуха и кислородом, содержащимся в проточных водах, а также под воздействием анаэробных бактерий превращались в гомогенизированное вещество — гумус. Б гумусе продолжалось взаимодействие входящих в его состав органических и привнесенных водой неорганических компонентов. Стадия метаморфизма проходила лосле образования над отложившейся органической массой достаточно мощных осадочных слоев неорганических веществ, т. е. на большой глубине и при высоких давлениях и температурах без доступа воздуха. В таких условиях органическое вещество уплотнялось и обезвоживалось, из него выделялся метан, что приводило к уменьшению содержания кислорода и водорода и росту содержания углерода. [c.64]

Процесс Тексако (США) - газификациая водоугольной суспензии в потоке под давлением О2. Этот процесс в связи с развитием технологии транспортировки и переработки водо- или спирто-угольных суспензий привлек к себе внимание. Сырьем для этого процесса может служить уголь любой стадии углефикации. Основное требование к углю - это устойчивость водоугольной суспензии. [c.93]

А. Э. Конторович предлагает метод подсчета количества ОВ, пошедшего на образование летучих продуктов углефикации (СпН2и+2 при п=1—5, СО2, НгЗ, ЫНз и Н2О) и битумоидов в процессе катагенеза, на основе которого можно реконструировать исходные концентрации ОВ ( исх) по формуле Рисх = = Рост4-Сд + 0к, где Рост — современное содержание ОВ в породе, рассчитывается по отношению содержаний Сорг в породе и ОВ Qa — потери ОВ в диагенезе — определяются по методике Н. М. Страхова и Э. С. Залманзон, уточненной В. А. Успенским, по отношению расхода Сорг на редукцию к содержанию его в ОВ на стадии диагенеза рк —потери ОВ на образование летучих компонентов углефикации и битумоидов в катагенезе. [c.216]

Как уже указывалось, в процессе погружения пород происходит дальнейшая углефикация нерастворимой части ОВ, которая выражается в возрастании содержания углерода, изменении состава ароматических УВ, степени ассоциированности и других параметров. По данным французских исследователей, катагенное изменение нерастворимой части дисперсного ОВ происходит следующим образом при нарастании температуры и давления отмечается снижение величины соотношения водородных и углерод-кислородных связей вначале увеличивается, а затем уменьшается соотношение содержаний углеводородных и кислородсодержащих продуктов пиролиза происходит упорядочение пространственного расположения ароматических ядер, что установлено с помощью мнкродифракции электронов и т. д. [Т1з5о( В., 1977 г.]. [c.226]

Углефикация исходного органического материала — в целом процесс сложный. В основном она заключается в увеличении содержания углерода, уменьшении кислорода и других летучих. Это можно проследить по данным табл. 273 (10]. Основным компонентом материнского вещества углей являются целлюлоза СбНюОб и лигнин (примерный состав С,2Н1бОд). В процессе уг-лефикации они теряют водород и кислород с последующей относительной концентрацией углерода. Данные о распространении некоторых элементов в углях представлены в табл. 274—277. [c.339]

К концу ПКз начинается быстрое изменение в составе и структуре липтинита. Появляется свойство углей спекаться, поэтому Н.В.Попатин в процессе углефикации выделяет первый скачок, который характеризуется следующими данными по витриниту содержание углерода Qdaf 71 выход летучих веществ - 50 %, fio — 0,38 %, Н/С — 0,92, О/С - 0,24. В зоне ПКз температура достигает 1Q° , поэтому начинаются разрыв гетероатомных связей и частичное образование углеводородов Oj и HjO. [c.26]

Пиролитическая ГХ—МС может быть использована для получения информации о структуре углей и о продуктах, которые могут содержаться в продуктах их ожижения Угли содержат ряд компонентов (витринит, альгинит, споринит и другие), которые соответствуют исходному растительному материалу, ответственному за образование угля характеристики его отложе- ния и зрелость образца Пирограммы имеют очень сложный характер, но метод ГХ—МС позволяет качественно и полуколиче ственно оценивать и классифицировать различные угли по со держанию в них основных компонентов Был осуществлен пиро лиз серии гумусовых углей разных марок и анализ продуктов с помощью ГХ—МС с целью найти корреляцию пирограмм с про цессом углефикации и оценить возможность дифференцирования углей Данные, полученные при пиролизе четырех относительно чистых компонентов, обрабатывались методом факторно го анализа [402] Результаты показали, что с различиями в процессе углефикации сильнее всего связаны инданы, бензофу раны и различные фенольные соединения Различия в содержа НИИ основных компонентов характеризовались фактором связан ным со специфичными ионами для бензолов и нафталинов [c.172]

Структурные преобразования органической массы в процессе углефикации предопределяются деструкцией и циклополиконденсацией. Деструкционные процессы связаны с образованием газообразных и легкоподвижных фаз в угольных пластах. В процессе метаморфизма происходит рост конденсированных ароматических ядер макромолекул угля, за исключением углей коксующихся марок, где размер углеводородных ядер меньше, чем в углях низкой стадии метаморфизма и антрацитах. [c.412]

Молекулярная структура угля в заметной мере определяет и его надмолекулярную структуру. По мере увеличения доли углерода, входящего в ароматические фрагменты, возрастает степень их конденсированности, и за счет ван-дер-ваальсовых сил начинают формироваться кристаллитоподобные образования. Рост ароматичности происходит за счет диспропорционирования водорода между дегидрирующимися нафтеновыми структурами и подвергающимися гидрогенолизу мос-тиковыми связями и функциональными группами. В результате средняя молекулярная масса снижается и достигает минимума примерно при 75 масс. % углерода в органической массе угля, а затем начинает возрастать за счет процессов конденсации. Потеря функциональных групп приводит к ослаблению межмолекулярных донорно-акцепторных и водородных связей, что облегчает переориентацию макромолекул и формирование кристаллитов. Таким образом, изменение молекулярной структуры вещества приводит к изменению надмолекулярной структуры угля в ходе углефикации. Углям различных степеней унификации могут быть приписаны следующие надмолекулярные структуры (рис. 9.3). [c.447]

Для бурых углей Подмосковного бассейна стадия углефикации, определенная по отражательной способности витринита, несколько больше, чем для гусиноозерских (10 = б97о). Наименьшая отражательная способность установлена для угля Чихезского месторождения (10 = 60%). Безусловно, эти особенности подмосковных углей и будут определять процесс их термической деструкции, [c.90]

Несмотря на сложность и многофакторность процессов углефикации наблюдается довольно неожиданная корреляция между содержанием функциональных групп, в частности кнслородосодержащих, и содержанием углерода в органической массе угля. [c.30]

Это разнообразие, как уже показано в предыдущих главах, определяется тем, что органическая масса углей образовывалась из различных исходных растительных или животных остатков, а их соотношение могло быть неодинаковым при образовании различных месторождений углей. Кроме того, процессы углефикации этих остатков, как правило, протекали в разных условиях (восстановительная или окислительная среда, наличие или отсутствие воды, разные давления и температуры и т. д.) соответственно с различной скоростью, поэтому известные в настоящее время угли отличаются степенью метаморфизма. Помимо этих различий для углей характерна значительная неоднородность. Эта неоднородность наблюдается даже визуально, и уже давно в углях различают [1] петрографические ингредиенты, или, по современной зарубежной терминологии, ыацерали. Но даже если рассматривать наиболее распространенный ингредиент — витринит, то витриниты разных углей существенно отличаются друг от друга, отражая ту или иную степень углефикации, т. е. большую или меньшую степень аро-матизированности (конденсированности) угольного вещества. [c.84]

Участие воды в образовании донорно-акцепторных связеГ , в свою очередь, указывает на ее роль в ускорении процесса упорядочения ОМУ, т. е. в дальнейшей ее углефикации. [c.107]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология