Вплив метаморфізму та петрогенетичних властивостей вугілля на процес гідрогенізації

Представлені результати вивчення впливу основних геологічних факторів на ефективність процесу гідрогенізації, які свідчать про необхідність вдосконалення методики оцінки придатності вугілля для зрідження на стадії геологорозвідувальних робіт....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2012
Автори:	Савчук, В.С., Приходченко, В.Ф., Кузьменко, О.О.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України 2012
Назва видання:	Геотехническая механика
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/54151
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Вплив метаморфізму та петрогенетичних властивостей вугілля на процес гідрогенізації / В.С. Савчук, В.Ф. Приходченко, О.О. Кузьменко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 102. — С. 318-326. — Бібліогр.: 9 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-54151
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-541512014-01-30T03:13:12Z Вплив метаморфізму та петрогенетичних властивостей вугілля на процес гідрогенізації Савчук, В.С. Приходченко, В.Ф. Кузьменко, О.О. Представлені результати вивчення впливу основних геологічних факторів на ефективність процесу гідрогенізації, які свідчать про необхідність вдосконалення методики оцінки придатності вугілля для зрідження на стадії геологорозвідувальних робіт. The results of studying the influence of the main geological factors on the process of hydrogenation, which indicate the need to improve the methodology for assessing the suitability of coal to liquefaction on stage of exploration, are presented. 2012 Article Вплив метаморфізму та петрогенетичних властивостей вугілля на процес гідрогенізації / В.С. Савчук, В.Ф. Приходченко, О.О. Кузьменко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 102. — С. 318-326. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/54151 662.73.74(477) uk Геотехническая механика Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
description	Представлені результати вивчення впливу основних геологічних факторів на ефективність процесу гідрогенізації, які свідчать про необхідність вдосконалення методики оцінки придатності вугілля для зрідження на стадії геологорозвідувальних робіт.
format	Article
author	Савчук, В.С. Приходченко, В.Ф. Кузьменко, О.О.
spellingShingle	Савчук, В.С. Приходченко, В.Ф. Кузьменко, О.О. Вплив метаморфізму та петрогенетичних властивостей вугілля на процес гідрогенізації Геотехническая механика
author_facet	Савчук, В.С. Приходченко, В.Ф. Кузьменко, О.О.
author_sort	Савчук, В.С.
title	Вплив метаморфізму та петрогенетичних властивостей вугілля на процес гідрогенізації
title_short	Вплив метаморфізму та петрогенетичних властивостей вугілля на процес гідрогенізації
title_full	Вплив метаморфізму та петрогенетичних властивостей вугілля на процес гідрогенізації
title_fullStr	Вплив метаморфізму та петрогенетичних властивостей вугілля на процес гідрогенізації
title_full_unstemmed	Вплив метаморфізму та петрогенетичних властивостей вугілля на процес гідрогенізації
title_sort	вплив метаморфізму та петрогенетичних властивостей вугілля на процес гідрогенізації
publisher	Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
publishDate	2012
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/54151
citation_txt	Вплив метаморфізму та петрогенетичних властивостей вугілля на процес гідрогенізації / В.С. Савчук, В.Ф. Приходченко, О.О. Кузьменко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 102. — С. 318-326. — Бібліогр.: 9 назв. — укр.
series	Геотехническая механика
work_keys_str_mv	AT savčukvs vplivmetamorfízmutapetrogenetičnihvlastivostejvugíllânaprocesgídrogenízacíí AT prihodčenkovf vplivmetamorfízmutapetrogenetičnihvlastivostejvugíllânaprocesgídrogenízacíí AT kuzʹmenkooo vplivmetamorfízmutapetrogenetičnihvlastivostejvugíllânaprocesgídrogenízacíí
first_indexed	2025-07-05T05:33:10Z
last_indexed	2025-07-05T05:33:10Z
_version_	1836783859229786112
fulltext	318 Восточная» (г.Суходольск, Луганская область). Первые работы запланированы на начало 2013 года. Проекты по утилизации метану угольных шахт в Украине выгодны из-за высоких внутренних цен на электроэнергию для когенерационных проектов, достаточно простого доступа к электросетям, что в сочетании со сравнительно хорошей дегазационной системой на шахтах, делает их очень привлекательными. Для первых шагов достижения этой цели требуется государственное стимулирование и поддержка. Как правило, за счѐт сочетания в виде «зеленого» тарифа», налоговых льгот, а также гарантий доступа электроэнергии в сеть. Международный опыт показывает, что подобная поддержка стимулирует операторов шахт к внедрению проектов по дегазации и утилизации метана угольных шахт, что оказывает существенный эффект на увеличение энергоэффективности и безопасности угольного сектора. УДК 662.73.74(477) В.С. Савчук, В.Ф. Приходченко, О.О. Кузьменко (ДВНЗ НГУ) ВПЛИВ МЕТАМОРФІЗМУ ТА ПЕТРОГЕНЕТИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ВУГІЛЛЯ НА ПРОЦЕС ГІДРОГЕНІЗАЦІЇ Представлені результати вивчення впливу основних геологічних факторів на ефективність процесу гідрогенізації, які свідчать про необхідність вдосконалення методики оцінки придатності вугілля для зрідження на стадії геологорозвідувальних робіт. THE INFLUENCE OF METAMORPHISM AND COAL PETROGENETIC PROPERTIES ON THE HYDROGENATION The results of studying the influence of the main geological factors on the process of hydrogenation, which indicate the need to improve the methodology for assessing the suitability of coal to liquefaction on stage of exploration, are presented. Вступ. Одне з провідних місць в паливно-енергетичному балансі світу посідає нафта. За станом на 2010 рік доля нафти у світовому споживанні енергоносіїв становила 38%. Згідно існуючим прогнозам запаси її істотно зменшуються і при існуючих об’ємах видобутку достовірних запасів нафти буде достатньо тільки на 41 рік. В зв’язку з цим стала актуальною проблема пошуків альтернативних джерел одержання рідкого палива. Особливо актуальна ця проблема в Україні, яка має незначну кількість нафтових родовищ з обмеженими запасами. В цих умовах важливо проаналізувати основні варіанти рішення даної проблеми, в числі яких – конверсія вугілля в дідки вуглеводні (CTL) і визначити її сировину базу. 319 Постановка проблеми. Виробництво синтетичного рідкого палива методом деструктивної гідрогенізації в промислових масштабах в Україні поки не здійснюється. Але вже зараз необхідно мати уяву про сировину базу для його виробництва. Тому в останні роки особлива увага була надана удосконаленню методики оцінки на стадії геологорозвідувальних робіт придатності вугілля України для отримання рідкого палива. В НГУ виконуються дослідження спрямовані на обґрунтування сировинної бази виробництва штучного рідинного палива з вугілля Північного вугленосного району Донецького басейну. Метою роботи є комплексна оцінка складу і якості вугілля Північного Донбасу, встановлення закономірностей і чинників їх зміни та визначення за їх допомогою придатності вугілля для отримання рідкого палива. Виклад основного матеріалу. Для досягнення поставленої мети на першому етапі дослідження вирішувалися задачі з вивчення головних показників складу та якості вугілля, які контролюють спроможність отримання з вугілля рідкого палива. Попередніми роботами доведено, що петрографічний склад, ступінь відновленості і ступінь метаморфізму відносяться до головних критеріїв, які контролюють склад та якість вугілля і визначають напрями його використання, у тому числі і його придатність до гідрогенізації [1, 2]. Для визначення ступеню метаморфізму у різні часи використовувалися такі показники як вихід летких компонентів (V daf , %), вміст вуглецю (С daf , %), відбивна здатність вітриніту (Rо, %). Між цими показниками, для вугілля Донецького басейну, встановлені значні коефіцієнти кореляції (>0,8). Не зупиняючись на недоліках цих показників для визначення ступеню метаморфізму, відзначимо, що згідно існуючого стандарту визначення стадій і класів метаморфізму виконується виключно за значеннями відбивної здатності вітриніту [2 ,3]. За даними ІГІ стадія вуглефікації суттєво впливає на придатність вугілля до гідрогенізації. Проведеними у значній кількості дослідженнями встановлений тісний зворотній зв'язок показників конверсії зі ступенем метаморфізму [2, 3]. Встановлено, що придатним до гідрогенізації є вугілля з показником відбивної здатності вітриніту Rо = 0,30-1,00 %, при його оптимальному значенні – 0,50 [2, 3]. У якості сировини для гідрогенізації ними рекомендовано вугілля з показником Rо = 0,30-0,84 %. За даними Уланова Н.Н., значення цього показника повинні становити 0,4-0,75 % [4]. Майже такі інтервали значень Rо (0,30-0,75%) при визначенні придатності вугілля до гідрогенізації наведені у роботі Титова Т.О [5]. Ерьомін І.В вважає, що придатне до гідрогенізації вугілля характеризується значеннями Rо в межах 0,35-0,95 % [6]. На нашу думку наявність такої різниці у визначенні інтервалу значень показника відбивної здатності вітриніту для визначення придатності вугілля до гідрогенізації пов’язано з тим, що висновки були виконані за результатами досліджень вугілля басейнів різних епох вуглеутворення. Таке вугілля суттєво 320 відрізняються між собою як за петрографічним складом і генетичними особливостями, так і хімічним складом і реакційними властивостями. Для підтвердження цього припущення нами узагальнені результати робіт з гідрогенізації вугілля різних стадій метаморфізму таких родовищ як Кансько - Ачинський, Підмосковний, Кузнецький, а також буровугільних родовищ КНР, Австралії, Індонезії. Доведено, що в інтервалі значень у межах 0,31-1,02% показник відбиття вітриніту практично не впливає на ступінь конверсії ОМУ та вихід рідких продуктів. Коефіцієнти кореляції склали відповідно -0,40 та -0,17. В той же час встановлено тісний кореляційний зв'язок між показником Rо та вмістом у рідких продуктах олії (-0,81) та асфальтенів (-0,45). Нами проаналізовані результати по впливу показників складу та якості на результати гідрогенізації вугілля різних марок. Доведено односпрямований вплив таких показників як Rо, С daf , V daf та співвідношення Н/С на ступінь конверсії ОМУ. Від марки Б до марки ГЖ показники Rо та С daf характеризуються від’ємним впливом на вихід ОМУ, а інші показники - позитивним. Встановлено, що для вугілля різних марок цей вплив неоднаковий. Так, для вугілля марок Б та Д такі показники як Rо, С daf не впливають на ступінь конверсії ОМУ. Основний вплив на значення цього показника для вугілля цих марок набуває петрографічний склад. Встановлено, що для марки Д особливого значення має кількість мацералів групи ліптиніту (r=0,57). Для вугільних пластів марки Г до головних показників, які контролюють ступінь конверсії ОМУ, слід віднести Rо (r=-0,96), С daf (r=-0,87) та V daf (r=0,61). Особливої уваги заслуговує позитивний вплив на ступінь конверсії такого показник як Н/С, вплив якого поступово збільшуються від вугілля марки Б (r=0,56) до вугілля марки Г (r=0,85). Таким чином визначено, що розглянуті показники в залежності від марочного складу по різному впливають на значення показників гідрогенізації. Вплив показників які контролюють ступінь вуглефікації односпрямований. Вплив петрографічного складу на ступінь конверсії ОМУ для вугілля марок Б, Д та Г відрізняється як за спрямованістю, так і за значимістю. У подальшому нами були проаналізовані результати дослідження придатності до гідрогенізації вугілля тільки Донецького басейну. При коливаннях показника Rо у межах 0,3-0,82%, коливання ступені конверсії коливалася від 90,4 до 31,3%. Коефіцієнт кореляції склав – 0,87. Доведено, що значно впливає ступінь метаморфізму (r=-0,81) і на вміст олії у рідких продуктах. З метою інтерпретації отриманих даних розглянемо особливості перетворення органічної маси вугілля під впливом метаморфізму. У наступний час поширена уява що вугілля це просторовий полімер, який утворився у результаті реакцій конденсації. Макромолекули вугілля відносяться до гетерополіконденсатних з’єднань з нерегулярною структурою, обумовленою безупорядкованим перемежуванням кілець різних за хімічним складом і будови [2]. Зміни параметрів молекулярної структури і 321 надмолекулярної організації вугілля в ряду вуглефікації відбувається стадійно. Властивості вугілля також змінюються стадійно. Це підтверджується результатами вивчення виходу летких продуктів при вуглефікації [2]. Встановлено три критичних етапів змінення молекулярної структури, які характеризуються інтенсифікацією виділення летких продуктів. У періоди між цими етапами газоутворення спочатку пов’язано тільки з відщепленням функціональних груп, у подальшому – з розривом мостикових зв’язків, а у подальшому у віддалені усіх форм гетеро елементів. Наявність таких етапів призводить до утворення вільних радикалів різних за природою і активності та визначають реакційну здатність вугілля, його фізико-хімічні властивості. Таким чином, зміни молекулярної структури вугілля у процесі вуглефікації відбувається стадійно. Проведеними роботами визначено, що найбільша ступінь перетворення вугілля відбувається на кордоні переходу від буровугільної стадії метаморфізму до кам’яновугільної, при значеннях Rо = 0,40-0,70% [7, 8]. На цій стадії метаморфізму у вугіллі відбувається порушення гідрофільних функціональних груп, особливо груп ОН. Крім них відокремлюються карбоксільні (СООН) та метоксильні (СН3О) групи, у результаті чого підвищується вміст вуглецю. Стадійно змінюється і кількість водню в залежності від стадії метаморфізму. Тому співвідношенню Н/С добре відображає зміни у хімічному складі і структурі які відбуваються у процесі вуглефікації. Особливо слід відзначити, що на початку суббітумінозній стадії вугілля (при Rо = 0,5%) у ліптиніті та вітриніті починається перший стрибок вуглефікації. У цей час утворюється досить рухливий бітум, який утримується у вугіллі системою пор вітриніту. Нафтоподібна речовина утворюється із ліптиніту, вітриніту і альгінату починаючи з стадії бурого вугілля і продовжується до стадії жирного вугілля [3]. За отриманими результатами можна зробити попередній висновок, що метаморфізм вугілля відноситься до головного показника, який контролює придатність вугілля до гідрогенізації. Суттєвий вплив на ступінь конверсії ОМУ має стадійність процесу вуглефікації. Вугілля, яке знаходиться в зоні першого стрибку метаморфізму є найбільш придатною сировиною для отримання синтетичного палива. Питання впливу петрографічного складу на реакційну здатність при зрідженні розглянуто у значній кількості публікацій [4]. Ще у довоєнні роки Д.Ф. Вайлером детально вивчалась здатність до гідрогенізації різних мацеральних груп. Була встановлена різна поведінка фюзену, вітрену, смоляних тіл, спор під час гідрогенізації. Отримані результати мали багато суперечливих даних, що було пов’язано із значною різноманітністю петрографічного складу вугілля. Вплив петрографічних особливостей вугілля Нової Мексики та Кентуккі на вихід і склад рідких продуктів, які утворюються при гідрогенізації, розглянуто у роботах Пенсільванського університету і компанії «Галф Ойл» [4]. Було визначено, що при гідрогенізації вугілля, у складі якого переважає вітриніт, а 322 кількість ліптиніту та мікриніту змінюється у межах від 2 до 7 %, а інертиніту від 2 до 33 %, вихід рідких продуктів зрідження знаходиться у прямій залежності від суми вітриніту та ліптиніту. Для органічної сировини з більш мінливим петрографічним складом, до якого належать лігніти Кентуккі, така кореляція не визначена. Було доведено, що висока реакційна спроможність характерна для вітриніту, псевдовітриніту і ліптиніту. На думку дослідників порушення такої закономірності пов’язано з впливом на процес гідрогенізації мінеральних домішок. За здатністю до гідрогенізації мікрокомпоненти розташовані у наступному порядку (за зменшенням): ліптиніт→вітриніт→семівітриніт→інертініт. Вважається, що з петрографічних мацеральних груп придатними до гідрогенізації є мацерали групи вітриніту та ліптиніту [4]. Визначення інертних і реактивних петрографічних складових вперше почали використовувати при оцінці вугілля до коксування. До реактивних мікрокомпонентів відносять суму компонентів групи вітриніту, ліптиніту та 1∕3 семівітриніту. Вивчення Південно-Африканського вугілля, у якому сумарний вміст семівітриніту та мікриніту досягає 45 % і вище, дозволили спеціалістам фірми «ISCOB» зробити висновок, що семіфюзиніт та мікриніт з низькою відбивною здатністю відносяться до реактивних. Для поділу їх на реактивний та інертний використовується поріг відбивної здатності, який у перехідних мікрокомпонентів не повинен бути на 0,6 % вищим, ніж у асоційованого з ним вітриніту. До інертних мікрокомпонентів відносяться також мінеральні мікрокомпоненти. При проведенні гідрогенізації поведінка окремих мікрокомпонентів суттєво відрізняється, що пов’язано з різницею у їх структурі і хімічних властивостях. Для отримання значної ступені конверсії органічної маси вугілля повинно вміщувати визначену долю реактивних і інертних мікрокомпонентів. Це забезпечує необхідну в’язкість або текучість та пов’язану з ними газопроникненість вугілля. Оптимальне співвідношення між реактивними і інертними мікрокомпонентами змінюється в залежності від ступеню метаморфізму. На різну придатність до зрідження різних мікрокомпонентів, які належать до однієї групи вітриніту, або ліптиніту та інертиніту вказував І.В. Ерьомін. Однак, на його думку така деталізація безпідставна, бо ускладнює загальну оцінку запасів сировини і вибір напрямів його раціонального використання. З наукової точки зору вона без сумніву представляє інтерес [4]. Поступово, з накопиченням фактичного матеріалу, петрографічні критерії оцінки придатності вугілля до гідрогенізації удосконалювалися. Спочатку цей показник був виражений як вміст мікрокомпонентів групи інертиніту (фюзиніту) без мікриніту. У подальшому він був змінений сумарним вмістом мікрокомпонентів групи інертиніту. Дослідженнями останніх років було визначено, що по справжньому інертний у процесі гідрогенізації тільки власно мацерал фюзиніт. Тому, за методикою М.М. Уланова його вміст використовується у якості параметра-критерію за петрографічним складом. 323 Ним було зроблено припущення, що мацерали цієї групи з показниками відбиття вітриніту від 0,5 до 0,8% поводять себе у процесі гідрогенізації як мацерали групи вітриніту довгополум’яного та газового вугілля. Розглянемо вплив петрографічного складу на ступінь перетворення органічної маси вугілля (ОМВ) на прикладі пластів Старобельської вугленосної площі та пластів шахти ім. Капустіна. Вугільні пласти k2 н та m3 цих об’єктів характеризуються близькими значеннями відбивної здатності вітриніту (відповідно 0,40 та 0,42 %) та майже однаковим валовим петрографічним складом вугілля. У той же час, ступінь конверсії ОМВ Старобільської площі більш ніж у два рази перевищує цей показник, який був отриманий для вугілля шахти ім. Капустіна. За попередніми результатами вони суттєво відрізняється і за виходом рідкої фази та вмістом олії, асфальтенів та преасфальтенів. Аналіз мацерального складу вугілля показує, що у порівнянні з вугіллям шахти ім. Капустіна, вугілля Старобільської площі серед вітродетриніту містить у двічі більше кутинізованих компонентів і значно менше коллодетриніту та корповітриніту. Крім того вугілля характеризується меншою кількістю у групі ліптиніту такого мацералу як резініт. При однаковому вмісту мацеральної групи інертиніту вугілля Старобельської вугленосної площі характеризується більшою кількістю семіфюзиніту. Група інертиніту у вугілля шахти ім.Капустіна представлена переважно фюзинітом – найбільш вуглефікованим мацералом цієї групи. Вугілля нижнього карбону Західного Донбасу суттєво відрізняється від вугілля середнього карбону, як за петрографічними показниками, так і за хіміко-технологічними властивостями. Кількість мацеральної групи вітриніту у вугілля пластів поля шахти Дніпровська та шахти Західно-Донбаська коливається у межах 44-52%, літиніту – 20-26%, а інертиніту – 24-36%. Середні значення валового петрографічного складу цих об’єктів майже однакові. Вугілля поля шахти Дніпровська, за попередніми результатами характеризуються більшим ступенем конверсії (65,0-71,9%) у порівнянні з вугіллям шахти Західно-Донбаська (37,0-46,0%). Вихід рідких продуктів з вугілля обох ділянок незначний (20,0-38,6%). Вміст в рідких продуктах олії високий і сягає 24,5-36,2%. Для вугілля поля шахти Дніпровська відзначається підвищення ступеню конверсії ОМВ із збільшенням кількості вітриніту та ліптиніту і зменшення при підвищені кількості мацеральної групи інертиніту. Для вугілля поля шахти Західно-Донбаська така залежність відсутня. Вугілля поля шахти Дніпровська характеризується меншими значеннями показника відбиття вітриніту (0,50-0,54 %), ніж вугілля шахти Західно-Донбаська (0,61- 0,64 %). Таким чином, для малометаморфізованого вугілля складного петрографічного складу відзначається позитивний ефект взаємодії вітриніту з ліптинітом, при різній кількості інертиніту. У вугіллі, яке більш метаморфізоване, такого позитивного ефекту взаємодії мікрокомпонентів групи вітриніту та ліптиніту не відзначається. 324 І.В. Ерьомін та Д.О. Цикарев узагальнили результати досліджень по впливу відновленості на процес гідрогенізації вугілля, які виконувалися на той час у СРСР [9]. Було доведено, що відновлене вугілля характеризується більшою ступінь конверсії при гідрогенізації, ніж мало відновлене вугілля. Розглянемо як впливає ступінь відновленості вугілля на значення показників за допомогою яких визначають ступінь придатності вугілля до гідрогенізації. За хіміко-технологічними показниками вугілля І генетичного типу характеризуються підвищеним виходом леткої речовини та первинної смоли, мають більш високу теплоту згоряння, зольність та сірчистість. В його елементному складі звичайно менший вміст кисню та вуглецю і підвищений вміст водню. У цілому вони є більш реакційно спроможними, у порівнянні з вугіллям ІІ типу [3]. Відновленість вугілля часто пов’язують з сульфідною мінералізацією і сірчистістю [3]. Для Донецького басейну встановлено зв'язок між сульфідною мінералізацією та відновленостью. Більш детально це питання розглянуто в роботах М.Л. Левенштейна [3]. Доведено, що сірчистість є однією з найбільш стабільних характеристик ступені відновленості вугілля Донбасу. Кількість загальної сірки у вугілля типу "а" дорівнює менше 1,5% а у вугіллі типу "в" переважно становить 3-3,5%. Вугілля різне за ступенем відновленості суттєво відрізняється і за хімічним складом золи [3]. Доведено, що перевага у складі золи основних оксидів характеризує анаеробну застійне середовище і відновлену обстановку торфоутворення [3]. Відрізняється вугілля різних типів за відновленістью, як за вмістом оксидів кальцію, магнію, триоксиду сірки, так і за вмістом SiО2. Таким чином значення і наступного показника (модуля золи), за яким визначається група за ступенем придатності вугілля до гідрогенізації напряму залежить від типу вугілля за відновленістью. Для мало відновленого типу вугілля він майже у два рази менший, у порівнянні з вугіллям відновленого типу. За існуючою схемою оцінки придатності вугілля до гідрогенізації за значеннями таких показників як вихід летких, вміст вуглецю, атомарне відношення Н/С, кількість сірки, значення модуля золи більш відновлене вугілля, відносно мало відновленого вугілля, завжди буде відноситися до вугілля найбільш придатного до гідрогенізації. Виключення має лише результати оцінки за такими показниками як зольність та вміст фюзену. Відновлене вугілля характеризується більшими їх значеннями. Таким чином вугілля різних типів за відновленістью, яке знаходиться на одній стадії метаморфізму, відрізняється за хіміко-технологічними властивостями і спроможністю до гідрогенізації. Особливо значна різниця між ними відзначається для вугілля яке знаходиться на невисоких стадіях метаморфізму. Розглянемо вплив відновленості на придатність вугілля до гідрогенізації. Результати проведених досліджень, які були виконані в ІГК для вугілля, яке за відновленістью належить до різних груп, але знаходиться на одній - І стадії метаморфізму і належить до 10 класу метаморфізму. Визначення груп 325 відновленості визначена нами за методикою І.В. Ерьоміна [6], яка була розроблена для вугільних басейнів СНК. Ступінь конверсії в залежності від ступеню відновленості змінюється у широкому інтервалі значень, від 93,0 до 60,8%. Аномальні значення цього показника для вугілля Долинського родовища (о. Сахалін) пояснюються особливостями його петрографічного складу. Відновленість сахалінського вугілля, яка забезпечила йому унікальні властивості, на думку Л.Ф. Ажгиревич, обумовлена вихідним матеріалом і умовами перетворення. Вихідний матеріал представлений переважно залишками хвойних рослин, які вміщують підвищену кількість воску та смол. Процеси перебудови вихідного матеріалу доходили до повної його дезінтеграції. У зв’язку з цим у вугіллі переважає основна маса, серед якої розташовані великі фрагменти вітринітів, які вміщують смолоподібну речовину. До цього слід додати наявність у вугіллі вторинних компонентів єкссудатинітів, продуктів катагеничних перетворень органічної речовини. Таке вугілля характеризується підвищеним виходом летких, вмістом водню, і смоли, за що отримало назву «дальносхідний кардиф» [6]. Значний вплив петрогенетичних властивостей вугілля на вихід ОМУ підтверджують і матеріали, які були отримані нами при вивченні впливу метаморфізму на придатність вугілля до гідрогенізації. Нами встановлено, що найбільшими відхиленнями на цих графіках від прямої залежності виходу ОМУ - Rо характеризується вугілля Кузнецького та Підмосковного басейнів. Незважаючи на значну кількість мацералів групи інертиніту вони характеризуються високими значеннями показника ступені конверсії ОМУ. Петрогенетичною особливістю вугілля Підмосковного басейну є наявність у його складі залишків водоростей, які характеризуються підвищеною придатністю до гідрогенізації. Вугілля Кузнецького басейну, яке вміщує майже у три рази більше мацералів групи інертиніту, у порівнянні з вугіллям Донбасу, характеризується більшим ступенем відновленості. Висновки. 1. Існуючі в Україні методики по оцінки ступеня придатності вугілля до зрідження потребують доопрацювань і повинні бути спрямовані на уточнення впливу головних геологічних факторів на процес гідрогенізації. 2. Головними чинниками, які контролюють значення і співвідношення показників складу та якості вугілля, у тому числі і показників за значеннями яких визначається придатність вугілля до гідрогенізації, є ступінь метаморфізму, петрографічний склад та ступінь відновленості вугілля. 3. Встановлено, що на ступінь конверсії ОМВ, вихід рідкої фази та її склад суттєвий вплив має не тільки валовий петрографічний склад, але і мацеральний склад окремих петрографічних груп і їх співвідношення. 4. Вплив петрографічного складу на процес гідрогенізації змінюється в залежності від ступеню метаморфізму та генетичних особливостей вугілля. 326 СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Осипов А.М. Производство синтетического жидкого топлива из углей/ А.М. Осипов, Т.Г. Шендрик// Экотехнологии и ресурсосбережения – 1995. – №1. – С.3-11. 2. Осипов А.М. Анализ возможностей получения синтетического жидкого топлива из углей Украины/ А.М. Осипов, Т.Г. Шендрик, В.И. Саранчук// Геологія і геохімія горючих копалин. – 1994. – №3-4 (88-89). – С. 101-125. 3. Чичкин А.А. Производство и использование нефтяного топлива из угля в ЮАР/ А.А.Чичкин// Уголь. – 1988. – №12. – С. 50-52. 4. Miesel S.L. Gasoline from methanol in one-step/ S.L. Miesel, J.P. McCullough, C.H.Lechthaler, P.B. Weisz// Chem. Technol. – 1976. – V.6. – P. 86-89. 5. Penner R.S. Research needs for coal gasification and coal liquefaction/ R.S. Penner, S.B. Alpert, V. Bendanillo [et al.]// Energy (Great Britain). – 1980. – V. 5. – №11. – P.1091-1116 6. Given P. Analit. Method. Coal and Coal Products/ P. Given, R. Jarzab – N.Y.: Acad. Press, 1981. – 425 p. 7. Carlin D.H. Behavior and product distribution for the Indiana coals and their macerals/ Carlin D.H., Sni A.X. Semons Y.B.// Ind. End. Chem. Processe Bev. – 1985. – V.24. – №4. – P. 1091-1096. 8. Matula W. Perspektywy roozwoju procesu uplynniana wegla/ Matula W.// Wiad gorn – 1988. – V 39. – №9. – S. 207-209. 9. Карасев В.А. Энерготехнологическое использование топлив/ Карасев В.А.// Сб. науч. трудов ЭНАН. – 1984. – С. 28-35.

Вплив метаморфізму та петрогенетичних властивостей вугілля на процес гідрогенізації

Репозитарії

Схожі ресурси