Utilizarea gazelor naturale. Gaze naturale: compoziție, proprietăți

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

Ce știm despre hidrocarburi? Ei bine, poate ceva din programa școlară de chimie și cuvântul „metan” clipește periodic în mass-media… Ce știm despre gazul natural, cu excepția proprietăților sale explozive? Ce altă utilizare a gazelor naturale, în afară de binecunoscuta gătit și încălzire a clădirilor rezidențiale? Ce este nou în lumea consumului de energie și a securității energetice?

Funcții de bază

Să începem cu faptul că binecunoscuta frază despre mirosul de gaz din apartament sau de pe stradă nu este în întregime corectă. Gazul natural, care este furnizat apartamentelor noastre pentru gătit sau pentru încălzirea apei, nu are gust sau miros. Ceea ce simțim nu este altceva decât un aditiv special necesar pentru a detecta scurgerile de gaz. Acesta este așa-numitul odorant, se adaugă la stațiile special echipate în următoarele proporții: 16 mg la o mie de metri cubi de gaz.

Principala componentă a gazelor naturale, desigur, este metanul. Conținutul său în gazamestecul este de aproximativ 89-95%, componentele rămase sunt butan, propan, hidrogen sulfurat și așa-numitele impurități - praf și componente incombustibile, oxigen și azot. Procentul de conținut de metan depinde de tipul de depozit.

Energia gazelor naturale eliberată în timpul arderii unui metru cub de combustibil se numește putere calorică. Această valoare este una dintre inițiale în toate problemele de proiectare a instalațiilor de gaze, iar valori diferite sunt luate ca bază în diferite țări. În Rusia, calculul se efectuează în funcție de cea mai mică putere calorică, în țările occidentale, precum Franța și Marea Britanie, - conform celei mai mari.

Vorbind despre explozivitatea gazelor naturale, merită menționat concepte precum limitele de explozie și concentrațiile periculoase. Gazul explodează la concentrația sa în cameră de la 5 la 15% din volum. Dacă concentrația este mai mică, gazul nu arde, dacă concentrația este mai mare de 15%, atunci amestecul gaz-aer arde cu alimentare suplimentară cu aer. O concentrație periculoasă este de obicei numită 1/5 din limita inferioară de explozie, adică 1%.

Tipuri de bază și aplicații ale gazelor naturale

Butanul și propanul au fost folosite drept combustibil pentru mașini (gaz lichefiat). Propanul este, de asemenea, folosit pentru a alimenta brichete. Etanul este rar folosit ca combustibil, deoarece este o materie primă pentru producția de polietilenă. Acetilena este extrem de inflamabilă și este folosită la sudarea și tăierea metalelor. Utilizarea gazelor naturale, sau mai precis a metanului, am discutat deja, este folosit ca combustibil combustibil în sobe, coloane și cazane.

Soiuri de gaze naturale produse

După tipurile de gaze produse, câmpurile sunt împărțite în gaze sau asociate. Principala diferență dintre ele este procentul de conținut de hidrocarburi. În zăcămintele de gaze, conținutul de metan este de aproximativ 80-90%, în asociat, sau, așa cum sunt denumite în mod obișnuit, „petrol”, conținutul său nu este mai mare de 50%. Restul de 50% este propan-butan și ulei separat de gaz. Unul dintre cele mai mari dezavantaje ale gazului dintr-un câmp asociat este purificarea sa obligatorie din diferite impurități. Obținerea gazelor naturale este, de asemenea, asociată cu producția de heliu. Astfel de depozite sunt destul de rare, heliul este considerat gazul optim pentru răcirea reactoarelor nucleare. Sulful eliberat din hidrogenul sulfurat extras ca amestec de gaze naturale este folosit și în scopuri industriale.

Instrumentul principal în extracția gazelor naturale este o instalație de foraj. Acesta este un turn cu patru picioare, în alt de aproximativ 20-30 de metri. O țeavă cu un burghiu la capăt este suspendată de ea. Această conductă crește pe măsură ce adâncimea puțului crește, în procesul de forare se adaugă puțului un lichid special pentru ca rocile distruse să nu o înfunde.

Acest lichid este furnizat cu ajutorul unor pompe speciale. Desigur, costul gazelor naturale include costul exploatării și construcției puțurilor de gaz. De la 40 la 60% din cost este costul acestuia.

Cum ajunge gazul la noi?

Decidupă părăsirea locului de producție, gazul natural purificat intră în prima stație de compresoare sau, cum se mai spune, în cea principală. Acesta este situat cel mai adesea în imediata apropiere a depozitului. Acolo, cu ajutorul instalațiilor, gazul de în altă presiune intră în conductele principale de gaz. Pe conductele principale de gaze sunt instalate stații de compresoare de rapel pentru a menține presiunea stabilită. Întrucât este interzisă așezarea conductelor cu această categorie de presiune în interiorul orașelor, în fața fiecărui oraș mare se instalează o ramură. Deja, la rândul său, nu crește, ci scade presiunea. O parte din el este cheltuită de marii consumatori de gaz - întreprinderi industriale, fabrici, centrale termice. Și ceal altă parte merge la așa-numitele GRP - puncte de distribuție a gazelor. Acolo, presiunea scade din nou. Unde este utilizarea gazelor naturale cel mai familiar și de înțeles pentru tine și pentru mine? Acestea sunt arzătoare pentru aragaz.

De cât timp este cu noi?

Utilizarea activă a gazelor naturale datează de la mijlocul secolului al XIX-lea, după inventarea arzătoarei pe gaz. Și utilizarea inițială a acestuia acum nu ne este destul de familiară. La început a fost folosit pentru iluminatul stradal.

În Uniunea Sovietică, până la sfârșitul anilor 30 ai secolului trecut, nu a existat o industrie independentă a gazelor. Câmpurile de gaze au fost descoperite întâmplător, doar în timpul explorării puțurilor de petrol. Utilizarea activă a gazelor naturale a început în timpul Marelui Război Patriotic. Lipsa combustibilului, din cauza pierderii unei părți din cărbune și uleizăcămintele, a dat un impuls puternic dezvoltării industriei gazelor. După sfârșitul războiului, industria gazelor s-a dezvoltat activ și a devenit treptat una dintre cele mai eficiente din punct de vedere energetic.

Fără alternative

Poate cea mai bună dovadă a avantajului gazelor naturale ca cea mai convenabilă sursă de energie sunt cifrele Moscovei. Conectarea gazului a permis economisirea unui milion de metri cubi de lemn de foc, 0,65 milioane de tone de cărbune, 150 de mii de tone de kerosen și aproape aceeași cantitate de păcură în fiecare zi. Și toate acestea au fost înlocuite cu 1 milion de metri cubi. m de gaz. A urmat o gazificare treptată a întregii țări și căutarea de noi zăcăminte. Ulterior, în Siberia au fost găsite rezerve uriașe de gaze, care sunt încă exploatate.

Uz industrial

Utilizarea gazelor naturale nu se limitează la gătit - deși indirect, este folosită pentru a furniza căldură clădirilor rezidențiale. Majoritatea cazanelor urbane mari din partea europeană a Rusiei folosesc gazul natural drept combustibil principal.

De asemenea, gazul natural este din ce în ce mai folosit în industria chimică ca materie primă pentru producerea diverselor substanțe organice. Un număr tot mai mare de giganți ai automobilelor dezvoltă vehicule care funcționează cu combustibili alternativi, inclusiv hidrogen și gaz natural.

Numai gazul este de vină

În ceea ce privește ecologia, gazele naturale pot fi numite unul dintre cei mai siguri combustibili fosili. Cu toate acestea, conectarea gazului la multe domenii ale vieții umane și arderea ulterioară a dus lao creștere multiplă a cantității de dioxid de carbon din atmosferă. În caz contrar, acest proces se numește „efect de seră”. Și acest lucru are un impact extrem de negativ asupra climei planetei noastre. Cu toate acestea, noile tehnologii și niveluri de producție au redus recent emisiile în atmosferă cât mai mult posibil. Amintiți-vă că gazul este unul dintre cele mai sigure tipuri de combustibil.