A földgáz motorüzemanyag. Mi a földgáz

A szerves anyagok anaerob bomlása során a föld belsejében képződő gázkeverék.

Földgázásványokra utal. Gyakran társítják a gázzal az olajtermelésben. A földgáz tározói körülmények között (a föld belsejében való előfordulás körülményei) gáz halmazállapotú, különálló felhalmozódások (gázlerakódások) vagy olaj- és gázmezők gázsapkája formájában - ez szabad gáz, ill. olajban vagy vízben oldott állapotban (tározókörülmények között), normál körülmények között (0,101325 MPa és 20 °C) - csak gázhalmazállapotban. A földgáz gázhidrát formájában is lehet.
Kémiai összetétel
A földgáz fő része metán (CH4) - akár 98%. A földgáz nehezebb szénhidrogéneket is tartalmazhat: etán (C2H6),
propán (C3H8),
bután (C4H10)

Metán homológok, valamint egyéb nem szénhidrogén anyagok: hidrogén (H2),
hidrogén-szulfid (H2S),
szén-dioxid (CO2),
nitrogén (N2),
hélium (Ő).

A földgáz színtelen és szagtalan. A szivárgás szag alapján történő észlelése érdekében kis mennyiségű, erős kellemetlen szagú merkaptánt adnak a gázhoz.
Fizikai tulajdonságok
Hozzávetőleges fizikai jellemzők:
Sűrűség: = 0,7 kg/m (száraz gázhalmazállapotú) vagy 400 kg/m (folyékony).
Gyulladási hőmérséklet: t = 650 °C.
Fűtőérték: 16 – 35 MJ/m (gázneműre).
Oktánszám belső égésű motorokon használva: 120-130.

Földgázmezők
A metán és néhány más szénhidrogén széles körben elterjedt az űrben. A metán a hidrogén és a hélium után a harmadik legnagyobb mennyiségben előforduló gáz az univerzumban. Metánjég formájában számos, a Naptól távol eső bolygó és aszteroida felépítésében vesz részt, azonban az ilyen felhalmozódásokat általában nem sorolják a földgázlelőhelyek közé, és még nem is találták meg. praktikus alkalmazás. Jelentős mennyiségű szénhidrogén van jelen a Föld köpenyében, de ezek sem érdekesek.

Hatalmas földgázlelőhelyek koncentrálódnak a földkéreg üledékes héjában. Az olaj biogén eredetének elmélete szerint az élő szervezetek maradványainak lebomlása következtében jönnek létre. Úgy tartják, hogy a földgázt a magas hőmérsékletekés nyomás, mint az olaj. Ezzel összhangban van az a tény is, hogy a gázmezők gyakran mélyebbek, mint az olajmezők.

Hatalmas földgázkészletekkel rendelkezik Oroszország (Urengojszkoje mező), az USA, Kanada. A többi európai ország közül Norvégiát érdemes megemlíteni, de tartalékai kicsik. A volt köztársaságok között szovjet Únió Türkmenisztán nagy gáztartalékokkal rendelkezik, valamint Kazahsztán (Karachaganak mező)

A 20. század második felében az egyetemen I. M. Gubkin felfedezte a földgáz-hidrátokat (vagy metán-hidrátokat). Később kiderült, hogy ebben az állapotban hatalmasak a földgázkészletek. Mind a föld alatt, mind a tengerfenék alatti enyhe mélyedésben helyezkednek el.
Kitermelés és szállítás
A földgáz 1000 métertől több kilométerig terjedő mélységben található a földben. Szuper mély kút a város közelében Új Urengoy több mint 6000 méter mélyről kapott gázbeáramlást. A belekben a gáz mikroszkopikus üregekben, úgynevezett pórusokban található. A pórusokat mikroszkopikus csatornák kötik össze - repedések, ezeken a csatornákon keresztül jön a gáz a pórusokból magas nyomású alacsonyabb nyomású pórusokba, amíg a kútba nem kerül. A gáz mozgása a tartályban bizonyos törvényeknek megfelel. A gázt kutak segítségével vonják ki a föld belsejéből. A kutak igyekeznek egyenletesen elhelyezni az egész területen. Ez azért történik, hogy a lerakódásban egyenletesen csökkenjen a tartály nyomása. Ellenkező esetben gázáramlás lehetséges a mező területei között, valamint a lelőhely idő előtti elárasztása.

A gáz azért jön ki a belekből, mert a tartályban a légköri nyomásnál többszörös nyomás alatt van. Így a hajtóerő a tartály és a gyűjtőrendszer közötti nyomáskülönbség.

2005-ben Oroszország földgáztermelése 548 milliárd m3 volt. A hazai fogyasztókat 220 regionális gázelosztó szervezeten keresztül 307 milliárd m3-rel látták el. Oroszországban 24 földgáztároló található. Oroszország fő gázvezetékeinek hossza 155 000 km.
Földgáz előkészítése szállításra

A kutakból érkező gázt fel kell készíteni a végfelhasználóhoz - vegyi üzem, kazánház, városi gázhálózatok - történő szállításra. A gáz-előkészítés szükségességét az okozza, hogy a célkomponenseken kívül (különböző fogyasztókat céloznak meg más-más komponenst) olyan szennyeződések jelenléte, amelyek a szállítás vagy a használat során nehézséget okoznak. Így a gázban lévő vízgőzök bizonyos körülmények között hidrátokat képezhetnek, vagy kondenzálva különböző helyeken felhalmozódhatnak (például egy csővezeték kanyarulatában), megzavarva a gáz mozgását; a hidrogén-szulfid erősen maró hatású gázberendezés(csövek, hőcserélő tartályok stb.).

A gázt különféle sémák szerint állítják elő. Egyikük szerint a mező közvetlen szomszédságában komplex gázkezelő egység (CGTP) épül, ahol a gázt tisztítják és szárítják. Ilyen rendszert hajtottak végre az Urengojszkoje mezőn.

Ha a gáz nagy mennyiségű héliumot vagy hidrogén-szulfidot tartalmaz, akkor a gázt egy gázfeldolgozó üzemben kezelik, ahol a héliumot és a ként izolálják. Ezt a rendszert például az Astrakhan mezőn hajtották végre.
Földgáz szállítás

Jelenleg a fő szállítási mód a csővezeték. A 75 atmoszféra nyomású gáz legfeljebb 1,4 méter átmérőjű csöveken mozog. Ahogy a gáz a csővezetéken áthalad, energiát veszít, leküzdve mind a gáz és a csőfal, mind a gázrétegek közötti súrlódási erőket. Ezért bizonyos időközönként kompresszorállomásokat (CS) kell építeni, ahol a gázt 75 atm-re sűrítik. A vezeték építése és karbantartása nagyon költséges, de ennek ellenére a legtöbb olcsó módon gáz és olaj szállítása.

A csővezetékes szállítás mellett speciális tartályhajókat használnak - gázszállítókat. Ezek speciális hajók, amelyeken a gázt cseppfolyós állapotban szállítják bizonyos termobár körülmények között. A gáz ilyen módon történő szállításához tehát gázvezetéket kell kihúzni a tengerpartig, cseppfolyósított gáz üzemet, kikötőt kell építeni a tankerek számára, a parton pedig maguk a tartályhajók. Ez a szállítási mód akkor tekinthető gazdaságilag indokoltnak, ha a cseppfolyósított gáz fogyasztójának távolsága meghaladja a 3000 km-t.

2004-ben a nemzetközi gázszállítás csővezetéken 502 milliárd m3, cseppfolyósított gáz 178 milliárd m3 volt.

Vannak más projektek is a gázszállításra, például léghajóval vagy gázhidrát állapotban, de ezeket a projekteket különböző okok miatt nem alkalmazták széles körben.
Alkalmazás
A földgázt széles körben használják a vegyiparban alapanyagként. Használják tüzelőanyagként is, lakóépületek fűtésére, autók, erőművek üzemanyagaként stb.
A tíz legnagyobb gáztermelő ország

2007 elején Oroszország az OPEC mintájára elindította a gázkartell létrehozásának folyamatát. Ez a kérdés kulcsfontosságú téma volt Vlagyimir Putyin és Szaúd-Arábia királya, valamint a katari emír közötti tárgyalásokon.
Lásd még
Olaj
Mocsárgáz
Földgáz-hidrátok

Megjegyzések

A földgáz ásványkincs. A gáz, mint az olaj és a szén,

a föld mélyén keletkezett állati eredetű szerves anyagokból

(azaz hosszú életű élőlények lerakódásai) nagy nyomás hatására és

hőmérsékletek.

Azok az élő szervezetek, amelyek meghaltak és a tengerfenékre süllyedtek, beleestek ilyenbe

olyan körülmények között, ahol nem tudtak lebomlani az oxidáció következtében (végül is a tengeren

nincs levegő és oxigén az alján), és a mikrobák sem pusztítják el (egyszerűen nem voltak ott).

Ezen organizmusok lerakódásai iszapos üledékeket képeztek. Ennek eredményeként

geológiai mozgások következtében ezek az üledékek nagy mélységbe hatoltak be. Ott alatta

a nyomás és a magas hőmérséklet hatása millió év telt el

az a folyamat, amelynek során az üledékekben lévő szén vegyületekké alakul,

szénhidrogéneknek nevezzük. Azért kapták a nevüket, mert ők

a molekulák szénből és hidrogénből állnak. Szénhidrogének nagy molekulákkal

(nagy molekulatömegű) - ezek folyékony anyagok, olaj keletkezett belőlük. A

a kis molekulatömegű szénhidrogének (amelyek kis molekulájúak) gázok. Ők-

és földgáz keletkezett. De csak gáz keletkezett több hatása alatt

magasabb hőmérséklet és nyomás, mint az olaj.

Ezért az olajmezők mindig tartalmaznak földgázt.

Idővel ezek a lerakódások mélyre süllyedtek - üledékes kőzetrétegekkel borították őket.

A földgáz nem homogén anyag. Gázok keverékéből áll.

A földgáz legnagyobb része (98%) metángáz. A metán mellett

A földgáz etánt, propánt, butánt és néhányat tartalmaz

nem szénhidrogén anyagok - hidrogén, nitrogén, szén-dioxid, hidrogén-szulfid.

A földgáz 1-től több kilométeres mélységben található a földben. BAN BEN

A föld belsejében a gáz mikroszkopikus üregekben - pórusokban - található. pórusokat

mikroszkopikus csatornákkal összekapcsolva - repedések. ezek szerint

csatornák, a gáz a nagy nyomású pórusokból az alacsonyabb pórusokba áramlik

nyomás.

A gázt kutak segítségével vonják ki a föld belsejéből. A gáz ezen keresztül távozik az altalajból

kutak kifelé, mivel a tározó többszörösen nyomás alatt van

légkört meghaladó. Így a gáztermelés hajtóereje a

A mélység a tartály és a gyűjtőrendszer közötti nyomáskülönbség.

Jelenleg a földgázt széles körben használják az üzemanyag-, valamint az energia- és a vegyiparban.

A földgázt széles körben használják olcsó üzemanyagként a lakossági és kereskedelmi forgalomban bérházak fűtéshez, vízmelegítéshez és főzéshez. Autók, kazánházak, hőerőművek üzemanyagaként használják. Ez az egyik a legjobb kilátások tüzelőanyag háztartási és ipari igényekhez. A földgáz értéke as

az üzemanyag abban is rejlik, hogy környezetbarát ásványi tüzelőanyag. Ha elégetik, sokkal kevesebb káros anyag keletkezik, mint más típusú üzemanyagok. Ezért a földgáz az emberi tevékenységek egyik fő energiaforrása.

A vegyiparban a földgázt alapanyagként használják különféle szerves anyagok, például műanyagok, gumi, alkohol, szerves savak előállításához. A földgáz felhasználása segített sokak szintetizálásában vegyi anyagok amelyek a természetben nem léteznek, mint például a polietilén.

Eleinte az emberek nem tudtak róla hasznos tulajdonságait gáz. Az olajtermelésben gyakran társul gáz. Az ilyen kapcsolódó gázt korábban egyszerűen elégették közvetlenül a termelés helyén. Akkoriban a földgáz szállítása és értékesítése veszteséges volt, de idővel hatékony módszerek földgáz szállítása a fogyasztóhoz, melynek fő része vezetékes. Ezzel a módszerrel a kutakból származó, korábban tisztított gáz hatalmas nyomás alatt - 75 atmoszféra - kerül a csövekbe. Ezenkívül a cseppfolyósított gáz speciális tartályhajókban - gázszállítókban történő szállításának módszerét alkalmazzák. A cseppfolyósított gáz szállítása és tárolása biztonságosabb, mint a sűrített gáz.

És a földgáz elégetését számos államban tiltja a törvény, de néhány országban még ma is gyakorolják ...

És tudtad, hogy...

A tiszta földgáz színtelen és szagtalan. Annak érdekében, hogy a háztartási gáz szivárgását szag alapján meg lehessen határozni, kis mennyiségű erős kellemetlen szagú anyagot adnak hozzá. Leggyakrabban etil-merkaptánt használnak erre a célra.

Az emberiség már régóta tudott a földgáz létezéséről. A legóvatosabb becslések szerint Kínában a földgázt fűtésre és világításra már az ie 4. században használták. Megszerzéséhez kutakat fúrtak, és bambuszból csővezetékeket készítettek. Ezenkívül a fényes, hamut nem hagyó láng hosszú ideig misztikus és vallási kultusz tárgya volt egyes népeknél. Például az Absheron-félszigeten (Azerbajdzsán mai területe) a 7. században a tűzimádók Ateshgah templomát emelték, amelyben az istentiszteletek egészen a 19. századig zajlottak.

Magát a „gáz” szót a 17. század elején a flamand természettudós, Jan Baptist van Helmont találta ki, hogy az általa kapott „holt levegőre” (szén-dioxidra) utaljon. Helmont ezt írta: "Az ilyen gőzgázt neveztem el, mert szinte nem különbözik a régiek káoszától." De ebben az esetben az anyag létezésének egyik formájával van dolgunk.

Még mindig nincs konszenzus a tudósok között a földgáz eredetét illetően. Két fő fogalom – a biogén és az ásványi – különböző okokat közöl a szénhidrogén ásványok képződése miatt a Föld beleiben.

• ásványelmélet. Az ásványok képződése a kőzetrétegekben a Föld gáztalanítási folyamatának része. A Föld belső dinamikája miatt a nagy mélységben elhelyezkedő szénhidrogének a legkisebb nyomású zónába emelkednek, aminek következtében gázlerakódások képződnek.
• Biogén elmélet. A víztestek fenekére elpusztult és lesüllyedt élő szervezetek levegőtlen térben bomlottak le. A geológiai mozgások következtében egyre mélyebbre süllyedő, lebomlott szerves anyagok maradványai termobarikus tényezők (hőmérséklet és nyomás) hatására szénhidrogén ásványokká, köztük földgázzá alakultak.

Viszonylag a közelmúltban az Orosz Tudományos Akadémia Olaj- és Gázprobléma Intézetének tudóscsoportja, a geológiai és ásványtani tudományok doktora, Azariy Barenbaum vezetésével új koncepciót dolgozott ki az olaj és a gáz eredetéről. Ezen elmélet szerint a nagy szénhidrogén-lerakódások nem több millió év alatt keletkezhetnek, mint korábban gondolták, hanem csak évtizedek alatt.

A földgáz létezhet egyes kőzetek rétegeiben elhelyezkedő gázlerakódások formájában, gázsapkák formájában (olaj felett), valamint oldott vagy kristályos formában. A földgáz lehet gázhidrát formájában is (a földgáz-hidrátok gázhidrátok vagy klatrátok – bizonyos termobár körülmények között vízből és gázból képződő kristályos vegyületek).

A földgáznak számos előnye van más tüzelőanyagokkal és alapanyagokkal szemben:

• a földgáz kitermelésének költsége sokkal alacsonyabb, mint a többi tüzelőanyag esetében; kitermelésében magasabb a munkatermelékenység, mint az olaj- és szénkitermelésben;
• a szén-monoxid hiánya a földgázokban megakadályozza a gázszivárgás miatti mérgezés lehetőségét;
• nál nél gázfűtés a városok sokkal kevésbé szennyezett légmedencék;
• ha földgázon dolgozik, lehetséges az égési folyamatok automatizálása, nagy hatékonyság érhető el;
• az égés közbeni magas hőmérséklet (több mint 2000°C) és a fajlagos égéshő lehetővé teszi a földgáz hatékony energia- és technológiai tüzelőanyagként történő felhasználását.

A gáz fiatalabb üzemanyag, mint az olaj. A földgáz korszaka valójában azzal kezdődött, hogy 1959-ben felfedezték a hollandiai groningeni mezőt, majd az 1960-as évek közepén Nagy-Britannia gáztartalékokat fedezett fel az Északi-tenger déli medencéjében.

Az IEA szerint a 70-es évek eleje óta. a gáz részesedése a globális energiamérlegben 2008-ban 16%-ról 21%-ra nőtt. A BP Statistical Review of World Energy szerint ez az arány 2008-2010-ben. a világ energiafogyasztása még magasabb volt - körülbelül 24%. A BP Global Energy Outlook 2030 tanulmánya szerint a földgáz lesz a leggyorsabban növekvő üzemanyag a következő 25 évben. A Nemzetközi Energia Ügynökség szakértői ugyanakkor úgy vélik, hogy 2035-re 21%-ról 25%-ra nő a gáz részesedése a globális energiamérlegben, a gáz lesz a második energiahordozó az olaj után, a szenet a harmadik helyre szorítja ki.

Kémiai összetétel

A földgáz kémiai összetétele meglehetősen egyszerű. Az ilyen típusú gázok fő része a metán (CH4) - a legegyszerűbb szénhidrogén (szén- és hidrogénatomokból álló szerves vegyület), részesedése meghaladja a 92%-ot.

A metántartalomtól függően a földgáznak két fő csoportját különböztetjük meg:

• Földgáz csoport H(H-gáz, azaz magas kalóriatartalmú gáz) a magas metántartalom miatt (87%-ról 99%-ra) a legjobb minőségű. Az orosz földgáz a H csoportba tartozik, és magas fűtőértékkel rendelkezik. Magas metántartalma (~98%) miatt a világ legjobb minőségű földgáza.
• Földgáz csoport L(L-gáz, azaz alacsony kalóriatartalmú gáz) alacsonyabb metántartalmú földgáz - 80% és 87% között. Ha a minőségi követelmények nem teljesülnek (11,1 kWh/m3), akkor a gáz gyakran nem kerülhet közvetlenül a végfelhasználóhoz további feldolgozás nélkül.

A földgáz a metánon kívül tartalmazhat nehezebb szénhidrogéneket, metán homológokat: etánt (C2H6), propánt (C3H8), butánt (C4H10) és néhány nem szénhidrogén szennyeződést. Ugyanakkor fontos, hogy a földgáz összetétele ne legyen állandó, és mezőnként változik.

Fizikai tulajdonságok

Hozzávetőleges fizikai jellemzők (az összetételtől függően):

• Sűrűség: 0,7-1,0 kg/m3 (száraz gázhalmazállapotú, normál körülmények között) vagy 400 kg/m3 (folyékony).
• Gyulladási hőmérséklet: t = 650°C.
• Egy m3 földgáz égéshője gáz halmazállapotban n.c.-n: 28-46 MJ, vagyis 6,7-11,0 Mcal.
• Oktánszám belső égésű motorokban: 120-130.
• 1,8-szor könnyebb a levegőnél, ezért szivárgáskor nem gyűlik össze az alföldön, hanem felemelkedik.

Alkalmazás

A földgáz más energiahordozókkal szemben olyan előnyökkel rendelkezik, mint például a hatékonyság és a környezetbarátság, nagyobb érték az iparban és a háztartásokban.

A földgázt, mint fosszilis energiahordozót elsősorban lakossági és ipari helyiségek fűtésére, főzésére, áramtermelésre, az ipari szektorban pedig hőtermelésre használják.

A földgázt kis mértékben használják üzemanyagként. A benzin árának emelkedése miatt a utóbbi évek hónapok óta pedig nőtt a gázmotorra átállított magángépjárművek száma. Emellett a teherautókat és buszokat újra felszerelik, hogy földgázzal működjenek. A költségtényező mellett fontos érv a földgáz mellett a káros anyagok légkörbe történő alacsonyabb kibocsátása.

A világ 20 legjobb országa a bizonyított gázkészletek tekintetében (2010-es eredmények szerint)

	Egy ország	Készletek (billió köbméter)	A globális részesedés (%)
1	RF	44,76	23,9
2	Irán	29,61	15,8
3	Katar	25,32	13,5
4	Türkmenisztán	8,03	4,3
5	Szaud-Arábia	8,01	4,3
6	Egyesült Államok	7,71	4,1
7	Egyesült Arab Emírségek	6,43	3,4
8	Venezuela	5,45	2,9
9	Nigéria	5,29	2,8
10	Algéria	4,50	2,4
11	Irak	3,16	1,7
12	Indonézia	3,06	1,6
13	Ausztrália	2,92	1,6
14	Kína	2,80	1,5
15	Malaysia	2,39	1,3
16	Egyiptom	2,21	1,2
17	Norvégia	2,04	1,1
18	Kazahsztán	1,84	1
19	Kuvait	1,78	1
20	Kanada	1,72	0,9

Forrás

A világ 20 legjobb országa a gázfogyasztás tekintetében (2010-es eredmények szerint)

	Egy ország	Fogyasztás (milliárd köbméter)	A globális részesedés (%)
1	Egyesült Államok	683,4	21,7
2	RF	414,1	13
3	Irán	136,9	4,3
4	Kína	109,0	3,4
5	Japán	94,5	3
6	Nagy-Britannia	93,8	3
7	Kanada	93,8	3
8	Szaud-Arábia	83,9	2,6
9	Németország	81,3	2,6
10	Olaszország	76,1	2,4
11	Mexikó	68,9	2,2
12	India	61,9	1,9
13	Egyesült Arab Emírségek	60,5	1,9
14	Ukrajna	52,1	1,6
15	Franciaország	46,9	1,5
16	Üzbegisztán	45,5	1,4
17	Egyiptom	45,1	1,4
18	Thaiföld	45,1	1,4
19	Hollandia	43,6	1,4
20	Argentína	43,3	1,4

Forrás: BP Statistical Review of World Energy 2011

A világ 20 vezető országa a gáztermelés tekintetében (2010-es eredmények szerint)

	Egy ország	Bányászati (milliárd köbméter)	A globális részesedés (%)
1	Egyesült Államok	611	19,3
2	Oroszország	588,9	18,4
3	Kanada	159,8	5
4	Irán	138,5	4,3
5	Katar	116,7	3,6
6	Norvégia	106,4	3,3
7	Kína	96,8	3
8	Szaud-Arábia	83,9	2,6
9	Indonézia	82	2,6
10	Algéria	80,4	2,5
11	Hollandia	70,5	2,2
12	Malaysia	66,5	2,1
13	Egyiptom	61,3	1,9
14	Üzbegisztán	59,1	1,8
15	Nagy-Britannia	57,1	1,8
16	Mexikó	55,3	1,7
17	Egyesült Arab Emírségek	51	1,6
18	India	50,9	1,6
19	Ausztrália	50,4	1,6
20	Trinidad és Tobago	42,4	1,3

Forrás: BP Statistical Review of World Energy 2011

Folyékony és gáznemű. Szinte bármilyen folyadék felveheti a maradék kettőt. Sok szilárd anyag, ha megolvad, elpárolog vagy ég, pótolhatja a levegő tartalmát. De nem minden gáz válhat szilárd anyagok vagy folyadékok összetevőjévé. ismert különböző típusok gázok, amelyek tulajdonságaiban, eredetében és alkalmazási jellemzőiben különböznek egymástól.

Definíció és tulajdonságok

A gáz olyan anyag, amelyet az intermolekuláris kötések hiánya vagy minimális értéke, valamint a részecskék aktív mobilitása jellemez. Az összes típusú gáz fő tulajdonságai:

1. Folyékonyság, deformálhatóság, illékonyság, maximális térfogatra törekvés, atomok és molekulák reakciója a hőmérséklet csökkenésére vagy növekedésére, amely mozgásuk intenzitásának megváltozásával nyilvánul meg.
2. Olyan hőmérsékleten léteznek, amelyen a nyomásnövekedés nem vezet folyékony állapotba való átmenethez.
3. Könnyen tömöríthető, csökken a térfogata. Ez leegyszerűsíti a szállítást és a használatot.
4. A legtöbb nyomás és kritikus hőértékek bizonyos határain belül préseléssel cseppfolyósodik.

A kutatás megközelíthetetlensége miatt a következő alapvető paraméterekkel írjuk le: hőmérséklet, nyomás, térfogat, moláris tömeg.

Mezőosztályozás

BAN BEN természetes környezet mindenféle gáz megtalálható a levegőben, a földön és a vízben.

1. Levegő komponensek: oxigén, nitrogén, szén-dioxid, argon, nitrogén-monoxid neon, kripton, hidrogén, metán adalékokkal.
2. BAN BEN földkéreg A nitrogén, a hidrogén, a metán és más szénhidrogének, a szén-dioxid, a kén-oxid és mások gáz- és folyékony halmazállapotúak. A vízrétegekkel kevert szilárd frakcióban gázlerakódások is vannak, körülbelül 250 atm nyomáson. viszonylag alacsony hőmérsékleten (legfeljebb 20˚С).
3. A tartályok oldható gázokat tartalmaznak - hidrogén-klorid, ammónia és rosszul oldódó gázok - oxigén, nitrogén, hidrogén, szén-dioxid stb.

A természeti rezervátumok jóval meghaladják a mesterségesen létrehozott rezervátumok lehetséges számát.

Gyúlékonysági osztályozás

A gyulladási és égési folyamatok viselkedési jellemzőitől függően minden típusú gáz oxidálószerre, inertre és éghetőre van felosztva.

1. Az oxidálószerek elősegítik az égést és támogatják az égést, de nem égetik el magukat: levegő, oxigén, fluor, klór, nitrogén-oxid és dioxid.
2. Az inertek nem vesznek részt az égésben, de hajlamosak az oxigén kiszorítására és a folyamat intenzitásának csökkenésére: hélium, neon, xenon, nitrogén, argon,
3. Az éghető anyagok oxigénnel keveredve meggyulladnak vagy felrobbannak: metán, ammónia, hidrogén, acetilén, propán, bután, etán, etilén. Legtöbbjüket csak a gázkeverék bizonyos összetétele mellett égés jellemzi. Ennek a tulajdonságának köszönhetően a gáz a legelterjedtebb tüzelőanyag. Ebben a minőségben metánt, propánt, butánt használnak.

A szén-dioxid és szerepe

Ez az egyik leggyakoribb gáz a légkörben (0,04%). Nál nél normál hőmérséklet a légköri nyomás pedig 1,98 kg/m 3 sűrűségű. Lehet szilárd vagy folyékony halmazállapotú. A szilárd fázis ekkor következik be negatív mutatók hő és állandó légköri nyomás miatt "szárazjégnek" nevezik. A CO 2 folyékony fázisa növekvő nyomással lehetséges. Az ingatlan raktározásra, szállításra és technológiai célokra szolgál. A szublimáció (átmenet szilárd halmazállapotból gázhalmazállapotba, közbenső folyadékfázis nélkül) -77 - -79˚С-on lehetséges. A vízben való oldhatóság 1:1 arányban t=14-16˚С-on valósul meg.

A szén-dioxid típusait az eredettől függően különböztetjük meg:

1. Növényi és állati hulladékok, vulkánok kibocsátása, gázkibocsátás a föld belsejéből, párolgás a víztestek felszínéről.
2. Az emberi tevékenységek eredményei, beleértve az összes tüzelőanyag elégetése során keletkező kibocsátást.

Hasznos anyagként használják:

1. szén-dioxidos tűzoltó készülékekben.
2. Hengerekben ívhegesztéshez megfelelő CO 2 környezetben.
3. Élelmiszeriparban tartósítószerként és víz szénsavasításához.
4. Hűtőközegként ideiglenes hűtéshez.
5. a vegyiparban.
6. a kohászatban.

A bolygó, az ember életének, a gépek és egész gyárak működésének nélkülözhetetlen alkotóeleme lévén a légkör alsó és felső rétegében halmozódik fel, késlelteti a hőleadást és "üvegházhatást" kelt.

és a szerepe

A természetes eredetű és technológiai célú anyagok között vannak olyanok, amelyek tűzveszélyesek és fűtőértékük magas. Tárolásra, szállításra és felhasználásra a következő cseppfolyósított gázfajtákat használják: metán, propán, bután, valamint propán-bután keverékek.

A bután (C 4 H 10) és a propán összetevők olajgázok. Az első -1 - -0,5˚С-on cseppfolyósodik. A tiszta bután szállítása és fagyos időben történő felhasználása fagyása miatt nem történik meg. Propán cseppfolyósítási hőmérséklete (C 3 H 8) -41 - -42˚C, kritikus nyomás - 4,27 MPa.

Metán (CH 4) - fő komponens A gázforrás típusai - olajlelőhelyek, biogén folyamatok termékei. A cseppfolyósítás fokozatos összenyomással és hőcsökkentéssel -160 - -161˚С-ra történik. Minden szakaszban 5-10-szer tömörítik.

A cseppfolyósítást speciális üzemekben végzik. A propánt, butánt, valamint ezek keverékét háztartási és ipari felhasználásra külön állítják elő. A metánt az iparban és közlekedési üzemanyagként használják. Ez utóbbi tömörített formában is kiadható.

A sűrített gáz és szerepe

BAN BEN Utóbbi időben népszerűvé vált a sűrített földgáz. Ha a propánhoz és a butánhoz csak cseppfolyósítást alkalmazunk, akkor a metán cseppfolyósított és sűrített állapotban is előállítható. A nagy, 20 MPa nyomású palackokban lévő gáznak számos előnye van a jól ismert cseppfolyósított gázzal szemben.

1. Magas párolgási sebesség, negatív levegőhőmérsékleten is, negatív felhalmozódási jelenségek hiánya.
2. Alacsonyabb toxicitási szint.
3. Teljes égés, nagy hatásfok, nincs negatív hatás a berendezésre és a légkörre.

Egyre gyakrabban használják nem csak teherautókhoz, hanem autók, valamint kazánberendezésekhez.

A gáz nem feltűnő, de az emberi élethez nélkülözhetetlen anyag. Némelyikük magas fűtőértéke indokolja a földgáz különféle összetevőinek széleskörű felhasználását az ipar és a közlekedés üzemanyagaként.

A földgáz, amelyet a konyhánkban annyira megszoktunk, az olaj közeli rokona. Leginkább metánból áll, nehéz szénhidrogének (etán, propán, bután) szennyeződéseivel. Természetes körülmények között gyakran tartalmaz más gázok (hélium, nitrogén, hidrogén-szulfid, szén-dioxid) szennyeződéseit is.

A földgáz jellemző összetétele:

szénhidrogének:

• metán - 70-98%
• Etán - 1-10%
• propán - akár 5%
• Bután - akár 2%
• Pentán - akár 1%
• Hexán - akár 0,5%

szennyeződéseket:

• Nitrogén - akár 15%
• Hélium - akár 5%
• szén-dioxid - akár 1%
• Hidrogén-szulfid - kevesebb, mint 0,1%

A földgáz rendkívül elterjedt a föld belsejében. A földkéreg vastagságában több centimétertől 8 kilométerig terjedő mélységben található. Csakúgy, mint az olaj, a földgáz a földkéregben való vándorlás során csapdákba (át nem eresztő kőzettömeggel határolt áteresztő rétegek) esik, aminek következtében gázmezők keletkeznek.

Öt legnagyobb gázmező Oroszországban:

• Urengoy (gáz)
• Yamburgskoye (olaj és gáz kondenzátum)
• Bovanenkovo ​​(olaj és gáz kondenzátum)
• Shtokmanovskoye (gáz kondenzátum)
• Leningrád (gáz)

A természetes (szénhidrogén) gáz az olajmezők gyakori kísérője. Általában az olajban oldott formában található, és bizonyos esetekben a lerakódások felső részében halmozódik fel, úgynevezett gázsapkát képezve. Az olajtermelés során felszabaduló gáz, az úgynevezett kapcsolódó gáz hosszú ideig nemkívánatos összetevője volt az extrakciós folyamatnak. Leggyakrabban egyszerűen fáklyákban égették el.

Az emberiség csak az elmúlt néhány évtizedben tanulta meg teljes mértékben kihasználni a földgáz minden előnyét. Ennek a rendkívül értékes tüzelőanyag-típusnak a fejlesztésében bekövetkezett ilyen késedelem nagymértékben annak tudható be, hogy a gáz szállítása, ipari és mindennapi felhasználása meglehetősen magas műszaki és technológiai fejlettséget igényel. Ezenkívül a földgáz levegővel keveredve robbanásveszélyes keveréket képez, ami fokozott biztonsági intézkedéseket igényel a használat során.

Gázalkalmazás

Néhány kísérlet a gáz használatára már a 19. században történt. A világító gáz, ahogy akkoriban nevezték, fényforrásként szolgált. A gázmezők fejlesztése ekkor még nem valósult meg, az olajjal együtt termelt gázt világításra használták. Ezért az ilyen gázt gyakran olajnak nevezik. Ilyen olajgáz például régóta megvilágította Kazanyt. Szentpétervár és Moszkva megvilágítására is használták.

Napjainkban a gáz egyre jelentősebb szerepet tölt be a világ energiaszektorában. Alkalmazási köre igen széles. Használják az iparban, otthon, kazánházakban, hőerőművekben, gépjárművek üzemanyagaként és alapanyagként a vegyiparban.

A gáz viszonylag tiszta üzemanyagnak számít. A gáz elégetésekor csak szén-dioxid és víz keletkezik. Ugyanakkor a szén-dioxid-kibocsátás csaknem kétszer kisebb, mint szénégetésnél, és 1,3-szor kisebb, mint olajégetésnél. Arról nem is beszélve, hogy az olaj és a szén elégetésekor korom és hamu marad. Tekintettel arra, hogy az összes fosszilis tüzelőanyag közül a gáz a leginkább környezetbarát típus, domináns helyet foglal el a modern nagyvárosok energetikájában.

Hogyan keletkezik a gáz

Az olajhoz hasonlóan a földgázt is kutak segítségével nyerik ki, amelyek egyenletesen oszlanak el a gázmező teljes területén. A termelés a gázhordozó tartályban és a felszínen lévő nyomáskülönbség miatt következik be. A tartály nyomásának hatására a gáz a kutakon keresztül a felszínre jut, ahol a gyűjtőrendszerbe kerül. Továbbá a gázt a komplex gáztisztítóba táplálják, ahol megtisztítják a szennyeződésektől. Ha az előállított gázban kis mennyiségű szennyeződés van, akkor a komplex kezelőegység megkerülésével azonnal a gázfeldolgozó üzembe kerülhet.

Hogyan történik a gázszállítás

A gáz szállítása elsősorban csővezetékeken történik. A fő gázmennyiségeket fő gázvezetékeken szállítják, ahol a gáznyomás elérheti a 118 atm-t. A fogyasztók gázhoz jutnak elosztó és házon belüli gázvezetékeken keresztül. Először a gáz áthalad a gázelosztó állomáson, ahol a nyomása 12 atm-re csökken. Ezután gázelosztó vezetékeken keresztül a gázellenőrzési pontokra kerül, ahol a nyomást ismét csökkentik, ezúttal 0,3 atm-re. Ezt követően a házon belüli gázvezetékeken keresztül a konyhánkba kerül a gáz.

Mindez a hatalmas gázelosztó infrastruktúra valóban nagyszabású kép. Száz és százezer kilométeres gázvezetékek, amelyek szinte Oroszország egész területét behálózták. Ha a gázvezetékek összes hálóját egy vonalban feszítik, akkor a hossza elegendő lesz ahhoz, hogy a Földről a Holdra és vissza. És ez csak Oroszország gázszállítási rendszere. Ha a teljes globális gázszállítási infrastruktúráról beszélünk, akkor több millió kilométernyi vezetékről beszélünk.

Mivel a földgáznak se szaga, se színe nincs, a gázszivárgás gyors észlelése érdekében mesterségesen kellemetlen szagot adnak neki. Ezt a folyamatot szagosításnak nevezik, és a gázelosztó állomásokon megy végbe. Illatanyagként, azaz kellemetlen szagú anyagként általában kéntartalmú vegyületeket használnak, mint például az etántiolt (EtSH).

A gázfogyasztás szezonális. Télen a fogyasztása nő, nyáron pedig csökken. A gázfogyasztás szezonális ingadozásainak kiegyenlítése érdekében a nagy ipari központok közelében földalatti gáztárolókat (UGS) építenek. Ezek lehetnek gáztárolásra alkalmas, kimerült gázmezők vagy mesterségesen kialakított földalatti sóbarlangok. Nyáron a szállított gáztöbblet a földalatti tárolókba kerül, télen pedig éppen ellenkezőleg, esetleges kapacitáshiány. csővezeték rendszer tároló létesítményekből történő gázvétellel kompenzálják.

A világgyakorlatban a gázvezetékek mellett a földgázt gyakran cseppfolyósított formában szállítják speciális edényekkel - gázszállítókkal (metánszállítókkal). Cseppfolyósított formában a földgáz mennyisége 600-szorosára csökken, ami nemcsak szállításhoz, hanem tároláshoz is kényelmes. A cseppfolyósításhoz a gázt lehűtik a kondenzációs hőmérsékletre (-161,5 ° C), aminek eredményeként folyadékká alakul. Ilyen lehűtött formában szállítják. A cseppfolyósított földgáz fő termelői Katar, Indonézia, Malajzia, Ausztrália és Nigéria.

Kilátások és trendek

Környezetbarátsága, valamint a technológia és a technológia folyamatos fejlesztése miatt mind a gáz termelésében, mind felhasználásában egyre népszerűbb ez az üzemanyagfajta. A BP például előrejelzése szerint a gáz iránti kereslet meghaladja a többi fosszilis tüzelőanyagot.

A növekvő gázigény új, gyakran nem szokványos gázforrások felkutatásához vezet. Ezek a források lehetnek:

• Szénágyas gáz
• Palagáz
• Gázhidrátok

♦ Szénágyas gáz a bányászat csak az 1980-as évek végén kezdődött. Erre először az USA-ban került sor, ahol bebizonyosodott az ilyen típusú bányászat kereskedelmi megvalósíthatósága. Oroszországban a Gazprom 2003-ban kezdte el tesztelni ezt a módszert, amikor Kuzbassban megkezdte a szénágyas metán próbagyártását. A széntelepekből származó gáztermelést más országokban is végzik - Ausztráliában, Kanadában és Kínában.

♦ Palagáz. Az elmúlt évtizedben az Egyesült Államokban lezajlott gáztermelési palaforradalom a folyóiratok címlapján szerepelt. A horizontális fúrási technológia fejlődése lehetővé tette a kis áteresztőképességű agyagpalából olyan mennyiségben történő gázkitermelést, amely megtérül a kitermelés költségeit. A palagáz-termelés rohamos fejlődésének jelensége az Egyesült Államokban más országokat is ennek az iránynak a fejlesztésére sarkall. Az Egyesült Államok mellett Kanadában is folyik aktív munka a palagáz kitermelésében. Kína jelentős potenciállal rendelkezik a nagyléptékű palagáz-termelés fejlesztésében is.

♦ Gázhidrátok. A földgáz jelentős része kristályos állapotban van, úgynevezett gázhidrátok (metánhidrátok) formájában. Az óceánokban és a kontinensek permafrost zónáiban nagy gázhidrátkészletek találhatók. A becsült gázhidrát készletek jelenleg meghaladják az olaj, a szén és a hagyományos gáz együttes készleteit. Japánban, az USA-ban és néhány más országban intenzíven folytatják a gázhidrátok kinyerésére szolgáló, gazdaságilag életképes technológiák fejlesztését. Japán kiemelt figyelmet fordít erre a témára, megfosztva a hagyományos gáztartalékaitól, és kénytelen rendkívül magas áron megvásárolni ezt a fajta erőforrást.

A földgáznak mint tüzelőanyagnak és a kémiai elemek forrásának nagy jövője van. Hosszú távon ez tekinthető a fő tüzelőanyag-típusnak, amelyet a világ energiájának a tisztább megújuló erőforrásokra való átállása során használnak majd.