Природный газ является одним из лучших видов топлива для бытового и промышленного использования. Он используется для заправки транспортных средств, котлов, коммунально-бытовых производственных установок и для обеспечения газом специально построенных зданий и квартир.
Природный газ
Природный газ — это смесь газов, образующихся в земле в процессе анаэробного разложения органических веществ.
Природный газ считается полезным ископаемым. Природный газ в пластовых условиях (внутренний облик земли) — это газ в виде отдельных скоплений (газовых залежей) или в виде газового чехла для нефтяных и газовых месторождений, или растворенный в нефти или воде. При нормальных условиях (101 325 кПа и 20°C) природный газ — это только газ. Природный газ также может быть кристаллизован в виде газовой влаги.
Содержание
Метан (ч4) — 92-98%. Природный газ также содержит тяжелые углеводороды — метановые соединения:.
Как и в случае с другими негидротермальными углями:.
Чистый газ бесцветен и не имеет запаха. Для обнаружения утечек с запахом в газ добавляется небольшое количество вещества с интенсивным неприятным запахом (гнилая капуста, старое сено, тухлые яйца) (So -Calculated Osmogenic). Наиболее часто используемым осмотиком является этиломалтан (16 г на 1000 куб. м природного газа).
Чтобы природный газ было легче транспортировать и хранить, его сжижают путем охлаждения под давлением.
Физические свойства
Физические свойства осевых (если не указано иное, зависят от конфигурации при нормальных условиях):.
- Плотность:
- от 0,68 до 0,85 кг/м³ относительно воздуха (сухой газообразный);
- 400 кг/м³ (жидкий).
Свойство газа находиться в твердом состоянии в земной коре
Наука давно полагает, что скопления углеводородов с молекулярной массой более 60 остаются в земной коре во влажных условиях, но более легких и в газах. Однако российские ученые А.А. Трофим4ук, Н.В. Серский, Ф.А. Требин, Ю.Ф. Макогон и В.Г. Васильев открыли состояние природного газа при определенных термодинамических условиях, который переходит в твердое состояние коры Земли и образует газовую влагу. Это явление было признано научным открытием и зарегистрировано в Государственном реестре СССР под номером 75 в 1961 году.
Газ переходит в твердое состояние земной коры путем связывания воды при гидростатическом давлении (до 250 АТМ) и относительно низкой температуре (до 295°К). Газовые залежи Hydra связывают до 220 газовых новообразований при переходе к гидратации, что приводит к относительно более высоким концентрациям газа на единицу пористой среды, чем в обычных месторождениях природного газа. Зоны газогидратов сосредоточены на дне Мирового океана, в основном в районах распространения постоянных льдов. 3
Первая и основная группа — это углеводороды (связи) метана с большим количеством атомов углерода от 1 до 5. Наибольшую долю в смеси составляет метан с атомами углерода (70-98%). Содержание других газов (этана, пропана, бутана и пентана) колеблется от единиц до десятков процентов.
Из чего образуется природный газ
Мертвые организмы обнаруживаются погруженными на дно моря, не способными разлагаться под воздействием окисления (на морском дне мало воздуха и кислорода) или бактерий. В результате эти ткани образовали илистые отложения.
Геологические движения заставили эти отложения погружаться все глубже и глубже в недра земли. В течение миллионов лет осадочные породы подвергались воздействию высокого давления и высоких температур. В результате такого воздействия эти отложения претерпели процесс, в ходе которого содержащийся в них углерод был преобразован в соединения, называемые углеводородами.
Углеводороды с высокой молекулярной массой (полимеры) являются жидкостями. Именно они создали нефть. Однако низкомолекулярные углеводороды являются газами. Последние образуют природный газ. Для образования газа требуются только более высокие температура и давление. Именно поэтому природный газ всегда присутствует в нефтяных месторождениях.
Со временем месторождения нефти и газа стали очень глубокими. Осадочные породы покрывали их на протяжении миллионов лет.
Природный газ представляет собой смесь газов, а не однородное вещество. Основную часть смеси составляет газ метан — около 98%. Помимо метана, природный газ содержит этан, пропан, бутан и неуглеводороды, такие как водород, азот, двуокись углерода и сероводород.
Где располагается природный газ
Природный газ можно найти на глубине более 1 000 метров в недрах Земли. Там он заполняет небольшие щели — поры, соединенные трещинами. Через эти трещины подземный газ может перемещаться из пор с высоким давлением в поры с низким давлением.
Газ также может быть помещен в качестве газового покрытия для нефтяных скважин. Его также можно растворить в масле или воде. Чистый газ бесцветен и не имеет запаха.
Добыча и транспортировка газа
Природный газ добывается из земли через скважины. Из-за более высокого давления на более глубоких уровнях газ извлекается из скважины по трубам.
Для облегчения транспортировки и хранения природный газ сжижается под воздействием более низких температур и более высокого давления. Поскольку метан и этан не могут существовать в жидком состоянии, газы разделяют. В результате в бутылки попадает только смесь пропана и более тяжелых углеводородов.
Существуют и другие источники газа к югу от Карского моря. Там были открыты месторождения Ленинградское (около 3 триллионов кубометров) и Русановское (779 миллиардов кубометров).
Существуют и другие источники газа к югу от Карского моря. Там были открыты месторождения Ленинградское (около 3 триллионов кубометров) и Русановское (779 миллиардов кубометров).
Природный газ бесцветен и не имеет запаха. Для предотвращения утечки газу искусственно придают запах (осмос). Духи, т.е. вещества с неприятным запахом, обычно являются серосодержащими соединениями (например, запах тухлых яиц). Даже если часть вещества равна 50 миллионам частей воздуха, все равно можно почувствовать один из самых распространенных запахов — этантиол.
Природный газ находится в газовых резервуарах. Он содержится в виде газовых пластов в определенных горных породах, в виде газовых оболочек (над нефтью), а также в растворенном или кристаллическом виде. Глубина залегания подземных источников колеблется от нескольких сотен метров до нескольких километров.
Природный газ можно классифицировать как комбинированный газ, если он залегает над нефтью, или как несвязанный газ, если газовый пласт отделен от нефтяного. В нефтяных и газовых резервуарах природный газ может находиться в свободном состоянии, в виде газа, растворенного в нефти или воде, или в виде сжиженного газа.
Мнение о том, что газ находится под землей в некоем вакууме, из которого его можно легко экспортировать, неверно. Природный газ задерживается в небольших трещинах и порах в горной породе.
Природный газ добывается путем бурения. Газ выходит из земли, потому что давление в пласте (мелких порах и трещинах) кратно атмосферному. Таким образом, разница давления между пластом и системой сбора является движущей силой, заставляющей газ подниматься наверх.
Сланцевый природный газ
Сланцевый газ добывается из сланцев (слоистых осадочных пород), которые в основном состоят из метана. Сланцевый газ распределяется в мелких порах в осадочных породах — сланцах или уплотненном песчанике. В обычных отложениях породы обычно соединены друг с другом, и на поверхности образуются большие потоки газа, в то время как в сланцевых газовых месторождениях поры между ними разделены, и их необходимо экспортировать с помощью специальной техники, называемой гидроразрывом пласта. Этот метод предполагает закачку жидкости (воды или специального геля) в скважину под высоким давлением. Это создает трещины в породе, которые позволяют газу выходить через поры на поверхность.
Газ, выведенный на поверхность, не готов к немедленному использованию, так как содержит много воды и примесей. Очистка газа в специальных установках минимизирует количество примесей, осушает газ и придает ему привычный запах. Это делает газ пригодным для отправки конечному потребителю.
Переводы могут осуществляться различными способами. трубопроводы, бензовозы и железнодорожные цистерны. В двух последних случаях газ переводится в сжиженное состояние (СПГ).
Окончательная подготовка к транспортировке происходит на производственном предприятии. Она включает в себя очистку и удаление углеводородных концентратов и уменьшение их объема для охлаждения газа.
Как добывают газ? Виды газодобычи, описание, фото и видео
Интересно.
По своему химическому составу природный газ является самым чистым и экологически безопасным топливом. По сравнению с другими видами топлива, он очень эффективен в промышленных и жилых районах. Минимальное воздействие продуктов сгорания на окружающую среду и высокая эффективность объясняют спрос на это топливо, которое в изобилии имеется в России и ряде других стран.
Месторождения природного газа
Технология добычи сланцевого газа
Технология добычи кузнечного газа.
Помимо богатого природного газа, который является основой национальной экономики, здесь также имеются месторождения сланцевого газа. Сланцевый газ гораздо сложнее добывать, и его воздействие на окружающую среду огромно. В результате добыча сланцевого газа не так широко распространена, как добыча природного газа.
Природный газ
Газовые резервуары
Подземные источники залегают на глубине от нескольких сотен метров до нескольких километров. Подземные породы имеют пористые структуры, в которых скапливается газ. Эти ресурсы связаны с каналами и могут образовывать огромные площади. Визуально бензобак представляет собой подземный куполообразный резервуар, верхняя часть которого заполнена газом. Под ним добывается более тяжелая нефть или вода. Чем меньше глубина залегания природных месторождений, тем меньше затраты на добычу материала.
Способы добычи природного газа
Из-за разницы давления между природным резервуаром и поверхностью газ может выходить за счет собственной энергии, если есть подходящий путь. Производителям газа необходимо подготовить несколько скважин в пласте для использования. Это можно использовать для компенсации давления в различных областях. Весь процесс от добычи углеводородов до доставки конечному потребителю организован таким образом, что летучие вещества всегда содержатся в закрытых контейнерах.
Чтобы укрепить стенки скважины и вывести на поверхность разрушенную породу и почву, в заводскую трубу закачивается специальный глинистый раствор. Поднимаясь к стенке трубы, грязь выносит бесполезную породу на поверхность, создавая толстый защитный слой на стенке. Образовавшаяся корка высыхает и становится естественным армирующим материалом. После выхода на поверхность материал транспортируется на специальный газоперерабатывающий завод.
Обработка и транспортировка природного газа
Буровой материал не подходит для немедленного использования из-за высокого содержания почвы и воды. Обработка в специальных установках минимизирует количество примесей и высушивает газ, придавая ему знакомый вкус. В результате вещество пригодно для отправки потребителям.
Интересный факт: Чистый газ бесцветен и не имеет запаха. Для обнаружения утечек с помощью обоняния в газ добавляют небольшое количество ароматического вещества с сильным неприятным запахом.
Транспорт газа — газопроводы
Из-за большого объема газа его невыгодно транспортировать в нынешнем виде. Вещество охлаждается и сжимается до жидкого состояния. Это уменьшает объем в 640 раз. Передача этого материала является стандартной и может осуществляться различными способами. Трубопроводы считаются наиболее выгодным способом транспортировки природного газа.
Сжиженный природный газ можно транспортировать.
Материал транспортируется по ряду каналов и хранится в подземных резервуарах в неизменном жидком виде. Для поддержания низкой температуры резервуары имеют двойные стенки из материалов с низкой теплопроводностью и расположены под землей. Помимо трубопроводов, природный газ можно транспортировать и специальными танкерами, которые востребованы при отсутствии подходящей сети.
Природный газ — самое эффективное топливо на сегодняшний день. Его добыча, переработка и транспортировка являются стандартными.
Его низкая стоимость по сравнению с другими источниками энергии не оставляет других вариантов топлива для промышленного и бытового отопления.
