Lahat tungkol sa natural gas: komposisyon at mga katangian, paggawa at paggamit ng natural gas

Dahil sa mataas na kahusayan ng enerhiya at kabaitan ng kapaligiran, ang natural na gas, kasama ang langis, ay pinakamahalaga. Malawakang ginagamit ito bilang isang gasolina, at nagsisilbi rin bilang isang mahalagang hilaw na materyal para sa industriya ng kemikal.

At kahit na ang paggamit ng gas ay naging araw-araw at nakagawian, nananatiling mahirap sa komposisyon at sa halip mapanganib na sangkap - upang makapasok sa burner ng isang aparato ng gas ay napupunta sa isang mahaba at mahirap na paraan.

Sa artikulo susuriin natin ang mga pangunahing isyu na may kaugnayan sa natural na sunugin na gas - pag-uusapan natin ang tungkol sa komposisyon at mga katangian nito, ilalarawan ang mga yugto ng paggawa ng gas, transportasyon at pagproseso, ang saklaw ng aplikasyon nito. Isaalang-alang ang mga modernong ideya tungkol sa pinagmulan ng mga reserbang hydrocarbon, kagiliw-giliw na mga katotohanan at hypotheses.

Ano ang natural na sunugin na gas?

May isang opinyon na ang gas ay namamalagi sa ilalim ng lupa sa mga voids at madaling makuha mula doon, kung saan sapat na ito upang mag-drill ng isang balon. Ngunit sa katotohanan, ang lahat ay mas kumplikado: ang gas ay matatagpuan sa loob ng isang butas na butas, maaaring matunaw sa tubig, likidong hydrocarbons, at langis.

Upang maunawaan kung bakit nangyari ito, tandaan lamang na ang salitang "gas" ay nagmula sa Greek "kaguluhan", Alin ang sumasalamin sa prinsipyo ng pag-uugali ng sangkap. Sa estado ng gas, ang mga molekula ay gumagalaw nang random, sinusubukan na pantay na punan ang buong posibleng dami. Dahil dito, nagawa nilang tumagos at matunaw sa iba pang mga sangkap, kasama na ang higit pang mga siksik na likido at mineral. Ang mataas na presyon at temperatura ay lubos na nagpapabuti sa proseso ng pagsasabog. Kadalasan ito ay nasa anyo ng isang "cocktail" na ang natural gas ay nakapaloob sa mga bituka.

Ngunit una, pag-usapan natin kung ano ang binubuo ng gas at kung ano ito - isaalang-alang ang komposisyon ng kemikal at pisikal na katangian ng natural na sunugin na gas.

Mga Tampok ng Chemical

Ang gas na nakuha mula sa bituka, na tinatawag na "natural", ay isang halo ng iba't ibang mga gas.

Sa komposisyon, nahahati ito sa tatlong pangkat ng mga sangkap:

• masusunog- hydrocarbons;
• hindi mapangako (ballast) - nitrogen, carbon dioxide, oxygen, helium, singaw ng tubig;
• nakakapinsala mga impurities - hydrogen sulfide at mercaptans.

Ang una at pangunahing pangkat ay isang hanay ng mga methane hydrocarbons (homologs) na may bilang ng mga carbon atoms mula 1 hanggang 5. Ang pinakamalaking porsyento sa halo ay ang mitein (mula 70 hanggang 98%) na mayroong isang carbon atom. Ang nilalaman ng iba pang mga gas (ethane, propane, butane, pentane) ay mula sa mga yunit hanggang sampu ng isang porsyento.

Ang gas na ginawa mula sa mga patlang ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na konsentrasyon ng mitein. Sa nauugnay, na nakuha mula sa langis, ang proporsyon ng mitein ay mas mababa: 30 - 60%, at mas mataas ang homologue: 10 - 20%

Bilang karagdagan sa mga hydrocarbons, ang mga di-nasusunog na sangkap sa maliit na dami ay maaaring naroroon sa halo: hydrogen sulfide, nitrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, hydrogen at iba pa. Ngunit, depende sa larangan, ang mga proporsyon ng mga hydrocarbons, pati na rin ang komposisyon ng iba pang mga gas, ay maaaring lumago nang malaki.

Mga pisikal na katangian ng gas

Ayon sa mga pisikal na katangian ng mitein CH₄ walang kulay at walang amoynapaka sunugin. Sa mga konsentrasyon sa hangin nang higit sa 4.5% - sumasabog. Ang pag-aari na ito, na sinamahan ng kakulangan ng amoy, ay nagdudulot ng isang malaking banta at problema. Lalo na sa mga mina, dahil ang mitein ay nasisipsip ng karbon.

Sumulat kami tungkol sa mga sanhi ng pagsabog ng gas sa mga kundisyon sa domestic sa bagay na ito.

Upang mabigyan ng amoy ang gas, upang makita ang mga tagas nito, ang mga espesyal na sangkap na may hindi kasiya-siyang amoy, mga amoy, ay idinagdag dito bago ang transportasyon. Karamihan sa mga madalas, ito ay mga asupre na naglalaman ng asupre - ethanethiol o ethyl mercaptan. Napili ang maliit na bahagi ng impeksyon upang ang pagtagas ay kapansin-pansin sa isang konsentrasyon ng gas na 1%.

Ang pangunahing bentahe ng asul na gasolina ay ang mataas na tiyak na init ng pagkasunog - 39 MJ / kg. Sa kasong ito, ang mga hindi nakakapinsalang sangkap ay pinakawalan: tubig at carbon dioxide. Ito rin ay isang mahalagang kadahilanan na nagpapahintulot sa paggamit ng mitein sa pang-araw-araw na buhay.

Saan nagmula ang gas mula sa bituka ng lupa?

Bagaman natutunan ng mga tao na gumamit ng gas higit sa 200 taon na ang nakalilipas, hanggang ngayon ay walang pinagkasunduan kung saan nagmumula ang gas sa mga bituka ng mundo.

Pangunahing Mga Teorya ng Pinagmulan

Mayroong dalawang pangunahing teorya ng pinagmulan nito:

• mineral, na nagpapaliwanag sa pagbuo ng gas sa pamamagitan ng mga proseso ng pag-degassing ng mga hydrocarbon mula sa mas malalim at mas madidhing mga layer ng lupa at itaas ang mga ito sa mga lugar na may mas mababang presyon;
• organic (biogenic), ayon sa aling gas ay isang produkto ng agnas ng mga labi ng mga nabubuhay na organismo sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na presyon, temperatura at kakulangan ng hangin.

Sa bukid, ang gas ay maaaring maging sa anyo ng isang hiwalay na kumpol, gas cap, solusyon sa langis o tubig, o gas hydrates. Sa huling kaso, ang mga deposito ay matatagpuan sa mga maliliit na bato sa pagitan ng mga gas na masikip na mga layer ng luad. Kadalasan, ang mga nasabing mga bato ay compact sandstone, carbonates, limestones.

Ang bahagi ng mga maginoo na larangan ng gas ay 0.8% lamang. Ang isang bahagyang mas malaking porsyento ay nahuhulog sa malalim, karbon at shale gas - mula 1, 4 hanggang 1.9%. Ang pinakakaraniwang uri ng mga deposito ay mga gas na natunaw ng tubig at hydrates - sa humigit-kumulang na pantay na sukat (46.9% bawat isa)

Dahil ang gas ay mas magaan kaysa sa langis, at ang tubig ay mabigat, ang posisyon ng mga fossil sa reservoir ay palaging pareho: ang gas ay nasa ibabaw ng langis, at ang tubig ay sumusuporta sa buong larangan ng langis at gas mula sa ibaba.

Ang gas sa reservoir ay nasa ilalim ng presyon. Ang lalim ng mga deposito, mas mataas ito. Sa average, para sa bawat 10 metro, ang pagtaas ng presyon ay 0.1 MPa. Mayroong mga malalaking normal na formasyon ng presyon. Halimbawa, sa deposito ng Achimov ng Urengoy deposit, umabot sa 600 na atmospheres at mas mataas na may lalim na 3800 hanggang 4500 m.

Kagiliw-giliw na mga katotohanan at hypotheses

Hindi pa katagal ang pinaniniwalaan na ang mga reserba ng langis at gas ng mundo ay dapat na maubos na sa simula ng siglo XXI. Halimbawa, ang may-akdang Amerikano na geophysicist na si Hubbert ay nagsulat tungkol dito noong 1965.

Sa ngayon, maraming mga bansa ang patuloy na nagdaragdag ng paggawa ng gas. Walang tunay na mga palatandaan na ang mga reserbang ng hydrocarbon ay naubusan.

Ayon sa doktor ng geological at mineralogical sciences V.V. Polevanova, ang mga maling pagkakamali ay sanhi ng katotohanan na ang teorya ng organikong pinagmulan ng langis at gas ay pangkalahatang tinatanggap at nagmamay-ari ng isip ng karamihan sa mga siyentipiko. Kahit na D.I. Pinatunayan ni Mendeleev ang teorya ng hindi tuluyang malalim na pinagmulan ng langis, at pagkatapos ito ay napatunayan nina Kudryavtsev at V.R. Larin.

Ngunit maraming mga katotohanan ang nagsasalita laban sa organikong pinagmulan ng hydrocarbons.

Narito ang ilan sa kanila:

• Ang mga deposito ay natuklasan sa kailaliman ng hanggang sa 11 km, sa mga pundasyon ng mala-kristal, kung saan ang pagkakaroon ng organikong bagay ay hindi maaaring maging panteorya;
• gamit ang organikong teorya, 10% lamang ng mga reserbang hydrocarbon ay maaaring maipaliwanag, ang natitirang 90% ay hindi maipaliwanag;
• natuklasan ang space probe ng Cassini noong 2000 sa Saturn satellite Titan higanteng hydrocarbon mapagkukunan sa anyo ng mga lawa, maraming mga order ng magnitude na mas mataas kaysa sa Earth.

Ang hypothesis na inilagay ni Larin ng paunang hydride Earth ay nagpapaliwanag ng pinagmulan ng hydrocarbons sa pamamagitan ng reaksyon ng hydrogen na may carbon sa kailaliman ng lupa at kasunod na pagkabulok ng mitein.

Ayon sa kanya, walang sinaunang Jurassic deposit. Ang lahat ng langis at gas ay maaaring mabuo sa hanay mula 1 hanggang 15 libong taon na ang nakalilipas. Bilang mga nalikom sa pagpili, ang mga stock ay maaaring unti-unting maglagay muli, tulad ng nakikita sa matagal na binuo at inabandunang mga patlang ng langis.

Paano ang pagmimina at transportasyon?

Ang proseso ng pagkuha ng natural na sunugin na gas ay nagsisimula sa pagtatayo ng mga balon. Depende sa paglitaw ng stratum ng gas-bearing, ang kanilang lalim ay maaaring umabot sa 7 km. Habang sumusulong ang pagbabarena, ang isang pipe (pambalot) ay ibinaba sa balon. Upang maiwasan ang pagtakas ng gas sa pamamagitan ng puwang sa pagitan ng pipe at mga dingding ng balon, ang grouting ay tapos na - pinupuno ang puwang ng luwad o semento.

Sa pagtatapos ng konstruksyon, ang drig rig ay tinanggal at ang mga fitting ng fountain ay naka-install sa ulo ng pambalot. Ito ay isang disenyo ng mga balbula at balbula, nagsisilbi upang pumili ng gas mula sa balon.

Ang bilang ng mga balon ay maaaring maging malaki.

Maraming mga pag-andar ang itinalaga sa mga fitting ng bukal: humahawak ito ng mga tubo na tubo na sinuspinde sa balon, kinokontrol ang mga mode ng operating, sinusukat ang mga parameter ng panlabas at panloob na mga bahagi ng balon

Ang buong natural na pag-ikot ng gasolina ay naganap sa tatlong yugto:

1. Pag-unlad ng larangan ng gas. Bilang resulta ng pagbabarena, nilikha ang isang pagkakaiba sa presyon. Dahil dito, ang gas ay gumagalaw sa pamamagitan ng reservoir sa mga balon.
2. Ang pagpapatakbo ng mga balon ng gas. Sa yugtong ito, ang gas ay dumadaan sa pambalot.
3. Koleksyon at paghahanda para sa transportasyon. Ang gas mula sa lahat ng mga fittings ng fountain ay ibinibigay sa mga espesyal na teknolohikal na kumplikado ng mga halaman sa paggamot ng gas. Ang mga ito ay dry gas paglilinis mula sa nakakapinsalang impurities.

Kahit na ang maliit na konsentrasyon ng hydrogen sulfide, singaw ng tubig o particulate matter ay humantong sa mabilis na kaagnasan, pagbuo ng hydrate at mekanikal na pinsala sa panloob na ibabaw ng pipeline.

Pangwakas na paghahanda para sa transportasyon ay nagaganap sa punong tanggapan. Kasama dito ang post-treatment at pagtanggal ng hydrocarbon condensate, pinapalamig ang gas upang mabawasan ang dami nito.

Ang pangunahing uri ng transportasyon ng gas sa mahabang distansya ay pangunahing pangunahing gas. Ito ay isang sistema ng mga kumplikadong istruktura ng engineering mula sa mga pipelines mismo sa imbakan sa ilalim ng lupa.

Sa huling punto ng highway ay ang mga istasyon ng pamamahagi ng gas (GDS). Dito, naganap ang huling paglilinis mula sa mga dumi ng alikabok at likido, ang presyon ay nabawasan sa antas na kinakailangan ng mga mamimili, ito ay nagpapatatag, ang pagkonsumo ng gas ay isinasaalang-alang at ang amoy ay idinagdag.

Ang isa pang karaniwang uri ng transportasyon ng mitein ay ang transportasyon ng dagat sa pamamagitan ng mga espesyal na vessel - gas carriers.

Ang mga malaking tangke ng spherical ay hindi papayagan na malito ang carrier ng gas sa iba pang mga uri ng mga vessel. Ang mga ito ay thermoses na nagpapanatili ng isang palaging kinakailangang temperatura para sa likidong mitein -163 ° С

Ang pag-convert ng gas sa isang likido na estado ay isinasagawa sa mga espesyal na halaman ng LNG. Ang proseso ay naganap sa dalawang yugto: una, ang mitein ay pinalamig hanggang -50 ° C, at pagkatapos ay -163 ° C. Kasabay nito, ang dami nito ay bumababa ng 600 beses.

Pagproseso at saklaw

Ang mataas na pagkasunog ng natural gas ay tumutukoy sa pangunahing aplikasyon nito. Ginagamit ito sa anyo ng gasolina sa mga pabrika, pabrika, mga halaman ng thermal power, boiler house, institusyon, sa mga gusali ng tirahan, pasilidad ng agrikultura at marami pa. Inirerekumenda namin na basahin mo ang mga patakaran paggamit ng domestic gas.

Ang paggawa ng langis at pagpino ay palaging sinamahan ng pagpapakawala ng nauugnay na gas. Sa ilang mga kaso, ang mga volume nito ay maaaring maging kahanga-hanga at hanggang sa 300 cubic meters bawat cubic meter ng krudo na langis.

Ngunit mayroong isang malaking bilang ng mga patlang kung saan ang natural na nauugnay na gas ay hindi ginagamit, ngunit flared. Halimbawa, sa buong Russia, hanggang sa 25% ng mga kapaki-pakinabang na hilaw na materyales sa gayon ay nawala.

Ang bahagi ng nauugnay na gas ay ibinibigay sa mga halaman sa pagproseso ng gas. Mula dito makakatanggap ng purified dry gas, na ginagamit para sa pagpainit. Ang isa pang mahalagang sangkap ay isang halo ng light hydrocarbons.

Ang diagram ay nagpapakita ng isang pangkalahatang larawan ng proseso ng pagproseso ng mga gawaing gas. Ang papel ng mga produktong pangwakas para sa modernong industriya ng kemikal ay mahirap timbangin

Pagkatapos ay nahahati ito sa mga praksiyon sa mga espesyal na pag-install. Ang resulta ay mga hydrocarbon tulad ng propana, butane, isobutane, pentane. Upang mabawasan ang dami, kadalian ng transportasyon at imbakan likido.

Ang pag-convert ng mga kotse sa gas ay mabilis na nagbabayad at nagbibigay ng nakikitang pagtitipid sa gastos. Ang pagpapalawak ng network ng mga istasyon ng gas ay nag-aambag sa isang pagtaas sa armada ng mga kotse na may HBO. Hindi lamang ang mga driver ang nanalo, kundi pati na rin ang mga naglalakad na hindi kailangang huminga ng mga nakakapinsalang tambutso

Ang propane at butane ay ginagamit para sa pag-init ng mga tahanan. de-boteng gas alinman sa mga kotse. Ngunit ang karamihan sa mga ito napupunta para sa karagdagang pagproseso sa mga petrochemical halaman.

Sa pamamagitan ng high-temperatura na pagpainit (pyrolysis), ang pangunahing hilaw na materyales para sa lahat ng mga sintetikong materyales ay nakuha mula sa kanila - mga monomer: etilena, propylene, butadiene. Sa ilalim ng pagkilos ng mga katalista, pinagsama sila sa mga polimer. Ang output ay gumagawa ng mga mahalagang materyales tulad ng goma, PVC, polyethylene at marami pa.

Mga konklusyon at kapaki-pakinabang na video sa paksa

Sa dokumentaryo ng film tungkol sa gas ay maa-access at malinaw:

Ang film na pagsasanay na ito ay nakatuon sa transportasyon ng trunk ng gas:

Hindi pa rin namin alam ang lahat tungkol sa natural gas - ang pinagmulan nito ay puno pa rin ng maraming mga misteryo. Inaasahan na ang asul na gasolina ay talagang isang hindi masayang na regalo na sapat para sa atin at sa ating mga inapo.

Mayroon ka bang mga katanungan pagkatapos basahin ang nabanggit na materyal? O nais mong dagdagan ang artikulo ng mga kapaki-pakinabang na komento, kawili-wiling mga katotohanan o litrato? Isulat ang iyong mga puna, magtanong, sumali sa talakayan - ang form ng feedback ay matatagpuan sa ibaba.