Prelucrarea gazelor naturale: metode și tehnologie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Dezvoltarea prospectivă a celor mai mari industrii este imposibilă fără cele mai valoroase materii prime și purtător de energie de în altă calitate - gazele naturale. Utilizarea acestuia nu numai că automatizează multe procese tehnologice, dar și îmbunătățește semnificativ condițiile de viață ale populației.

Ce este gazul natural?

Nu există o formulă chimică unică pentru gazul natural - în fiecare domeniu are o compoziție cu un raport diferit al componentelor sale.

Gazul natural este un amestec de hidrocarburi, majoritatea fiind metan. Componentele rămase sunt: butan, propan, etan, hidrogen, hidrogen sulfurat, heliu, azot, dioxid de carbon.

Gazul natural este incolor și inodor, prezența lui în aer nu poate fi determinată fără ajutorul unor instrumente speciale. Mirosul familiar fiecărei persoane este dat gazului prin mijloace artificiale (odorizare). Prin acest proces, este posibil să sesizeze prezența gazului în aer și să prevină situațiile care pun viața în pericol.

Origine

Nu există o singură teorie cu privire la originea gazului, oamenii de știință aderă la două versiuni:

• A fost odată un ocean în loc de continente. Murind, organismele vii s-au acumulat într-un spațiu în care nu exista aer și bacterii care au declanșat procesul de descompunere. Datorită mișcărilor geologice, masele acumulate s-au scufundat din ce în ce mai adânc în intestinele Pământului, unde, sub influența presiunii și temperaturii mari, au intrat în reacții chimice cu hidrogenul, formând hidrocarburi..
• Dinamica Pământului contribuie la creșterea hidrocarburilor situate la adâncimi mari, unde există un nivel mai scăzut de presiune. Ca urmare, se formează zăcăminte de gaz sau petrol.

Producție

Spre deosebire de credința populară, gazele naturale pot fi subterane nu numai în goluri, a căror extracție nu necesită costuri semnificative de materiale și energie. Adesea este concentrat în roci cu o structură poroasă atât de fină încât nu poate fi văzută de ochiul uman. Adâncimea depozitelor poate fi mică, dar uneori ajunge la câțiva kilometri.

Procesul de producție a gazului include mai multe etape:

• Lucrări geologice, în urma cărora se determină locația exactă a depozitelor.
• Forarea puțurilor de producție. Se efectuează pe tot câmpul, ceea ce este important pentru o scădere uniformă a presiunii gazului în rezervor. Adâncimea maximă a puțului este de 12 km.
• Producție. Procesul se desfășoară la diferite niveluripresiunea în rezervorul de gaze și suprafața pământului. Prin puțuri, gazul tinde să iasă acolo unde presiunea este mai mică, intrând imediat în sistemul de colectare. În plus, se produce gaz asociat, care este un produs secundar al producției de petrol. De asemenea, este de valoare pentru multe industrii.
• Pregătirea pentru transport. Gazul extras conține numeroase impurități. Dacă cantitatea lor este nesemnificativă, gazul este transportat cu cisterne sau conducte la uzină pentru prelucrare ulterioară. Gazele naturale sunt purificate dintr-o cantitate semnificativă de impurități la unități de tratare integrate care sunt construite în apropierea câmpului.

De ce avem nevoie de procesarea gazelor naturale

Formarea gazelor naturale are loc în timpul formării straturilor de roci poroase care conțin petrol și cărbune. Pe lângă componentele importante pentru nevoile industriei, conține impurități care îngreunează transportul și utilizarea de către utilizatorii finali.

Imediat după producere, gazul este deshidratat la stațiile complexe de epurare, în timpul cărora se extrag vapori de apă și sulf din acesta. Prelucrarea ulterioară a gazelor naturale și a gazelor asociate se efectuează la fabricile de procesare chimică și a gazelor.

Principiul de bază al instalațiilor de procesare

Sarcina principală a unei întreprinderi angajate în prelucrarea gazelor naturale este extragerea la maximum posibil a tuturor componentelor fosilei și aducerea acestora într-o stare de comercializare. Nu trebuie să dăuneze mediului.mediu și interiorul pământului, iar costurile financiare trebuie reduse la minimum.

Datorită implementării tuturor aspectelor acestei reguli, produsele prelucrate cu gaze naturale sunt considerate de în altă calitate și economice.

Metode de reciclare

Există următoarele metode de procesare a gazelor:

• fizică și energetică;
• catalitic chimic;
• termochimic.

Metodele energetice fizice sunt folosite pentru a comprima gazul și a-l separa în componente folosind unități de răcire sau încălzire. Această tehnologie de procesare a gazelor naturale este folosită cel mai adesea direct în câmpuri.

Inițial, procesul de comprimare și separare a fost efectuat cu ajutorul compresoarelor. Până în prezent, echipamente mai puțin costisitoare din punct de vedere financiar - ejectoare și pompe de ulei - au fost folosite cu succes.

Metoda chimico-catalitică de prelucrare a gazelor naturale implică conversia metanului în gaz de sinteză pentru prelucrarea sa ulterioară. Acest lucru se poate face în trei moduri: reformare cu abur sau dioxid de carbon, oxidare parțială.

Metoda de oxidare parțială a metanului este adesea folosită. Acest lucru se datorează confortului efectuării procesului într-un mod autotermic (atunci când materia primă este încălzită datorită eliberării de căldură în timpul oxidării incomplete a hidrocarburilor), vitezei de reacție și absenței necesității de a utiliza un catalizator (ca în cazul aburului). și reformarea cu dioxid de carbon).

Gazul de sinteză rezultat nu mai este procesatîmpărțire în componente.

Metodele termochimice presupun acțiune termică asupra gazelor naturale, având ca rezultat formarea de hidrocarburi nesaturate (de exemplu, etilenă, propilenă). Implementarea procesului este posibilă doar la temperaturi foarte ridicate (aproximativ 11 mii de grade Celsius) și o presiune de mai multe atmosfere.

Produse procesate

Mulți oameni asociază cuvântul „gaz” cu combustibil și o sobă cu gaz. De fapt, aplicarea componentelor sale este mai extinsă:

• heliul este o materie primă valoroasă folosită în în altă tehnologie, precum fabricarea de echipamente medicale și perne magnetice pentru călătorii lungi în transportul public, în construcția de reactoare nucleare și sateliți spațiali;
• formaldehida, unul dintre derivații metanului, este o materie primă care joacă un rol important în producția de materiale plastice fenolice (garnituri de frână, bile de biliard) și rășini, care sunt o componentă importantă a materialelor structurale de construcție (placaj, plăci fibroase).), vopsele și lacuri și produse termoizolante;
• amoniac - utilizat în industria farmaceutică (soluție de apă), agricultură (îngrășăminte) și alimentară (amplificator de aromă);
• etanul este materia primă din care se produce polietilena;
• acid acetic - utilizat pe scară largă în industria textilă;
• metanolul este un combustibil pentru vehicule.

Extractia si prelucrarea gazelor naturale - procese,datorită căruia cele mai importante ramuri ale industriei se dezvoltă efectiv. Gazul este livrat consumatorului final după o prelucrare atentă, utilizarea lui îmbunătățește semnificativ condițiile de viață.