Tänapäeval tuntakse palju erinevaid gaase. Osa neist saavad inimesed laboratoorsete meetoditega, alates keemilised ained, mõned tekivad ise reaktsioonide tulemusena kõrvalproduktidena. Millised gaasid tekivad looduses? Peamised sellised maagaasid, looduslikku päritolu nelja hulka kuuluvad:
- maagaas, mille valem on CH4;
- lämmastik, N2;
- vesinik, H2;
- süsinikdioksiid, CO2.
Muidugi on veel mõned - hapnik, vesiniksulfiid, ammoniaak, süsinikoksiid. Eespool loetletud on aga inimeste jaoks praktiliselt olulised ja neid kasutavad nad erinevatel eesmärkidel, sealhulgas kütusena.
Mis on maagaas?
Maagaas on gaas, mille loodus meile annab. See tähendab, et see, mille sisaldus Maa soolestikus on palju suurem ja suurem kui tööstuses keemiliste reaktsioonide tulemusena saadav kogus.
Üldtunnustatud on metaani nimetamine maagaasiks, kuid see pole täiesti tõsi. Kui arvestada sellise gaasi koostist fraktsioonide kaupa, näeme järgmist komponentide koostist:
- metaan (kuni 96%);
- etaan;
- propaan;
- butaan;
- vesinik;
- süsinikdioksiid;
- lämmastik;
- vesiniksulfiid (väikesed, jälgi).
Seega selgub, et maagaas on segu mitmest
Maagaas: valem
Keemilisest vaatenurgast on maagaas lineaarse lihtsa struktuuriga süsivesinike segu - metaan, etaan, propaan ja butaan. Aga kuna suurem maht on ikkagi metaan, siis on tavaks maagaasi üldvalemit väljendada metaani enda valemiga. Niisiis selgub, et maagaasi metaani keemiline valem on CH 4.
Ülejäänud komponentidel on keemias järgmised empiirilised valemid:
- etaan - C2H6;
- propaan - C3H8;
- butaan - C4H10;
- süsinikdioksiid - CO 2;
- lämmastik - N 2;
- vesinik - H2;
- vesiniksulfiid - H2S.
Selliste ainete segu on maagaas. Selle põhiühendi, metaani, valem näitab, et selle süsinikusisaldus on väga madal. See mõjutab selle füüsikalisi omadusi, näiteks võimet põleda värvitu, täiesti mittesuitsetava leegiga. Kui teised selle küllastunud süsivesinike või alkaanide esindajad) moodustavad põlemisel musta suitsuse leegi.
Looduses olemine
Looduses leidub seda gaasi sügaval maa all, paksude ja tihedate kihtide all. settekivimid. Maagaasi päritolu kohta looduses on kaks peamist teooriat.
- Tektooniliste kivimite liikumise teooria. Selle teooria pooldajad usuvad, et süsivesinikud sisalduvad alati maa soolestikus ja tõusevad tektooniliste liikumiste ja ülespoole suunatud kontraktsioonide tagajärjel. Ülaosas muudavad kõrge rõhk ja muutuv temperatuur need keemiliste reaktsioonide kaudu kaheks looduslikuks mineraaliks - naftaks ja gaasiks.
- Biogeenne teooria soovitab teistsugust meetodit, mille tulemusena tekkis maagaas. Valem peegeldab seda kvaliteetne koostis- süsinik ja vesinik, mis viitab sellele, et elusolendid, kelle kehad olid enamjaolt ehitatud nendest elementidest, nagu kõik meie planeedi elusolendid, mis veel eksisteerivad. Aja jooksul vajusid loomade ja taimede surnud jäänused üha madalamale ookeani põhja, kus polnud ei hapnikku ega baktereid, kes oleksid võimelised seda orgaanilist massi lagundama ja töötlema. Anaeroobse oksüdatsiooni tulemusena biomass lagunes ja miljonite aastate jooksul tekkis kaks mineraalide allikat - nafta ja gaas. Pealegi on mõlema alus sama – ja osaliselt ka madalmolekulaarsed ained. Seda tõestab gaasi ja nafta keemiline valem. Siiski, kui paljastada erinevad tingimused Samuti moodustuvad erinevad tooted: kõrge rõhk ja temperatuur - gaas, madalad indikaatorid - õli.
Tänapäeval on suured gaasimaardlad ja -varud sellistel riikidel nagu Venemaa, USA, Kanada, Iraan, Norra ja Holland.
Maagaasi agregatsiooni oleku tõttu ei saa maagaas alati sisalduda ainult gaasilises olekus. Selle kondenseerumiseks on mitu võimalust:
- Gaas lahustub õlimolekulides.
- Gaas on lahustunud veemolekulides.
- Gaas moodustab tahkeid gaasihüdraate.
- Normaaltingimustes on see gaasiline ühend.
Igal neist seisunditest on oma allikas ja see on inimese jaoks väga väärtuslik.
Saadud laboris ja tööstuses
Lisaks looduslikele gaasi tekkekohtadele on selle saamiseks laboritingimustes mitmeid viise. Kuid loomulikult kasutatakse neid meetodeid ainult toote väikeste portsjonite jaoks, kuna maagaasi sünteesimine laboris ei ole majanduslikult tasuv.
Laboratoorsed meetodid:
- Madala molekulmassiga ühendi – alumiiniumkarbiidi hüdrolüüs: AL 4 C 3 + 12H 2 O = 3CH 4 + 4AL(OH) 3.
- Naatriumatsetaadist leelise juuresolekul: CH 3 COOH + NaOH = CH 4 + Na 2 CO 3.
- Sünteesgaasist: CO+ 3H 2 = CH 4 + H 2 O.
- Lihtsatest ainetest - vesinikust ja süsinikust - kõrgendatud temperatuuril ja rõhul.
Maagaasi keemiline valem kajastub metaani valemis, seega on selle gaasi puhul kõik sama.
Tööstuses toodetakse metaani looduslikest maardlatest ekstraheerimisel ja edasisel töötlemisel fraktsioonideks. Samuti tuleb tekkiv gaas tingimata puhastada. Lõppude lõpuks näitab loodusliku metaani valem ainult osa selles sisalduvatest komponentidest. Ja igapäevaseks kasutamiseks on vaja puhast gaasi, mis ei sisalda muid aineid peale metaani. Laialdaselt kasutatakse ka eraldatud etaani, propaani, butaani ja muid gaase.
Füüsikalised omadused
Gaasi valem annab aimu, millised füüsikalised omadused sellel peaksid olema. Vaatame, millised need omadused on.
- Värvitu, lõhnatu aine.
- Ligikaudne tihedus varieerub vahemikus 0,7-1 kg/m3.
- Põlemistemperatuur 650 0 C.
- Peaaegu kaks korda kergem kui õhk.
- Ühe kuupmeetri gaasi põletamisel eralduv soojus on 46 miljonit džauli.
- Kõrgendatud kontsentratsioonidel (üle 15%) õhus on gaas väga plahvatusohtlik.
- Kütusena kasutamisel on selle oktaanarv 130.
Puhas gaas saadakse alles pärast selle spetsiaalset läbimist reoveepuhastid(paigaldised), mis on püstitatud maavarade kaevandamise kohas.
Rakendus
Maagaasil on mitu peamist rakendust. Tõepoolest, lisaks põhikomponendile, mille gaasivalem on CH 4, kasutatakse ka kõiki teisi segu komponente.
1. Inimeste igapäevaelu. See hõlmab toiduvalmistamiseks mõeldud gaasi, elamute kütmist, katlamajade kütust jne. Toiduvalmistamisel kasutatavale gaasile lisatakse merkaptaanide rühma kuuluvaid eriaineid. Seda tehakse selleks, et torulekke või muu gaasilekke korral tunneksid inimesed selle lõhna ja tegutseksid. Majapidamisgaasi segu (propaani ja butaani segu) on suurtes kontsentratsioonides äärmiselt plahvatusohtlik. Merkaptaanid muudavad maagaasi spetsiifiliseks ja ebameeldiva lõhnaga. Nende valem sisaldab selliseid elemente nagu väävel ja fosfor, mis annab neile sellise spetsiifilisuse.
2. Keemia tootmine. Selles valdkonnas on paljude oluliste ühendite tootmise reaktsioonide üheks peamiseks lähteaineks maagaas, mille valem näitab, millistes sünteesides see võib osaleda:
- plastide tootmise alus, mis on kõige levinum kaasaegne materjal peaaegu kõigis tööstusvaldkondades;
- etiini, vesiniktsüaniidi ja ammoniaagi sünteesi toorained. Loetletud tooteid kasutatakse hiljem paljude sünteetiliste kiudude ja kangaste, väetiste ja isolatsioonimaterjalide tootmisel ehituses;
- kumm, metanool, orgaanilised happed - tekivad metaanist ja muudest ainetest. Nad leiavad rakendust peaaegu kõigis inimelu valdkondades;
- polüetüleen ja paljud teised sünteetilised ühendid saadi tänu metaanile.
3. Kasuta kütusena. Veelgi enam, mis tahes tüüpi inimtegevuse jaoks, alustades sobivat tüüpi tankimisest laualambid ja enne soojuselektrijaamade käitamist. Seda tüüpi kütust peetakse kõigi alternatiivsete meetoditega võrreldes keskkonnasõbralikuks ja sobivaks. Põlemisel tekitab metaan aga süsihappegaasi, nagu iga teinegi orgaaniline aine. Ja see on teadaolevalt Maa kasvuhooneefekti põhjus. Seetõttu seisab inimeste ees ülesanne leida veelgi puhtam ja kvaliteetsem soojusenergia allikas.
Seni on need kõik peamised maagaasi kasutavad allikad. Selle valem, kui võtta kõik keerulised komponendid, näitab, et see on praktiliselt taastuv ressurss, ainult et see võtab palju aega. Meie riigil on gaasivarudega ülimalt vedanud, sest sellisest kogusest loodusvaradest jätkub paljudeks sadadeks aastateks mitte ainult Venemaale endale, vaid läbi ekspordi ka paljudele maailma riikidele.
Lämmastik
On lahutamatu osa nafta ja gaasi looduslikud väljad. Lisaks sellele hõivab see gaas enamus maht õhus (78%) ja esineb ka looduslike soolaühendite kujul litosfääris.
Lihtsa ainena lämmastikku elusorganismid praktiliselt ei kasuta. Selle valem näeb välja nagu N 2 või keemiliste sidemete seisukohalt N≡N. Sellise tugeva sideme olemasolu näitab molekuli suurt stabiilsust ja keemilist inertsust tavatingimustes. Just see seletab suure hulga selle gaasi vabal kujul olemasolu atmosfääris.
Lihtsa aine kujul võivad lämmastikku fikseerida spetsiaalsed organismid - mügarbakterid. Seejärel töötlevad nad selle gaasi taimede jaoks sobivamaks vormiks ja pakuvad seega taimede juurestikku mineraaltoite.
Looduses on mitu peamist ühendit, milles lämmastik eksisteerib. Nende valem on järgmine:
- oksiidid - NO 2, N 2 O, N 2 O 5;
- happed - dilämmastik-HNO 2 ja lämmastik-HNO 3 (moodustuvad õhuatmosfääris olevate oksiidide välklahenduste käigus);
- nitraat - KNO 3, NaNO 3 ja nii edasi.
Inimene ei kasuta lämmastikku mitte ainult vedelal kujul, vaid ka vedelal kujul. Sellel on võime muutuda vedelasse olekusse temperatuuril alla -170 0 C, mis võimaldab seda kasutada taime- ja loomakudede ning paljude materjalide külmutamiseks. Seetõttu kasutatakse meditsiinis laialdaselt vedelat lämmastikku.
Lämmastik on ka selle ühe peamise ühendi – ammoniaagi – tootmise aluseks. Tootmine sellest ainest suure tonnaažiga, kuna seda kasutatakse väga laialdaselt igapäevaelus ja tööstuses (kummi, värvainete, plastide, sünteetiliste kiudude, orgaaniliste hapete, värvide ja lakkide tootmine, lõhkeainete tootmine jne).
Süsinikdioksiid
Mis on aine valem? Süsinikdioksiid on kirjutatud kui CO2. Side molekulis on kovalentne, nõrgalt polaarne, kahekordselt tugev keemiline jõud süsiniku ja hapniku vahel. See näitab molekuli stabiilsust ja inertsust normaalsetes tingimustes. Seda fakti kinnitab süsinikdioksiidi vaba olemasolu Maa atmosfääris.
See aine on maagaasi ja nafta komponent ning koguneb ka planeedi atmosfääri ülemistesse kihtidesse, põhjustades nn kasvuhooneefekti.
Igat tüüpi orgaanilise kütuse põletamisel tekib tohutul hulgal süsinikdioksiidi. Olgu selleks kivisüsi, puit, gaas või muu kütus, täieliku põlemise tulemusena moodustub vesi ja see aine.
Seega selgub, et selle kogunemine atmosfääri on vältimatu. Seetõttu oluline ülesanne kaasaegne ühiskond on otsida alternatiivset kütust, mis tekitaks minimaalse kasvuhooneefekti.
Vesinik
Teine seotud ühend, mida leidub looduslikes mineraalides, on vesinik. Gaas, mille valem on H2. Seni kergeim aine.
Tänu teie erilised omadused hõivab sisse perioodilisustabel kaks positsiooni - leelismetallide ja halogeenide hulgas. Omades ühte elektroni, on see võimeline seda nii loovutama (metallilised omadused, redutseerima) kui ka vastu võtma (mittemetallilised omadused, oksüdeeriv).
Peamine kasutusvaldkond on keskkonnasõbralik kütus, millele teadlased tulevikku näevad. Põhjused:
- selle gaasi piiramatud varud;
- ainult vee tekkimine põlemise tulemusena.
Vesiniku kui energiaallika arendamise terviklik tehnoloogia nõuab aga veel palju nüansse viimistlemist.
Valemid gaaside massi, tiheduse ja mahu arvutamiseks
Füüsikas ja keemias kasutatakse gaaside arvutamiseks mitmeid põhimeetodeid. Näiteks kui me räägime ühest kõige põhilisemast parameetrist, näiteks gaasi massist, on arvutamise valem järgmine:
m = V*þ, kus þ on aine tihedus ja V on selle maht.
Näiteks kui meil on vaja tavatingimustes arvutada maagaasi mass mahuga 1 kuupmeeter, siis võtame selle tiheduse standardse keskmise väärtuse võrdlusmaterjalid. See on 0,68 kg/m3. Nüüd, kui teame gaasi mahtu ja tihedust, vastab arvutusvalem nõuetele täielikult. Seejärel:
m (CH 4) = 0,68 kg / m 3 * 1 m 3 = 0,68 kg, kuna kuupmeetrit vähendatakse.
Gaasi mahu valem, vastupidi, koosneb massi- ja tihedusnäitajatest. See tähendab, et saame seda väärtust väljendada ülaltoodud konfiguratsioonist:
V = m/þ, siis on standardtingimustes 2 kg metaani maht: 2/0,68 = 2,914 m 3.
Samuti kasutatakse keerulisematel juhtudel (kui tingimused on ebastandardsed) gaaside massi ja mahu arvutamiseks Mendelejevi-Clapeyroni võrrandit, mille vorm on:
p*V = m/M*R*T, kus p on gaasi rõhk, V on selle ruumala, m ja M on vastavalt mass ja molaarmass, R on universaalne gaasikonstant, mis on võrdne 8,314, T on temperatuur Kelvin.
See gaasimahu valem võimaldab meil saada väärtusele väga lähedased arvutused ideaalne gaas, mis eksisteerib puhthüpoteetiliselt ja mida kasutatakse abstraktne mõiste füüsika ja keemia ülesannete lahendamisel. Helitugevuse saate arvutada ka Boyle-Mariotte võrrandi abil, mille vorm on:
V=p n *V n *T/p*T n, kus indeksiga n on väärtused tavalistes standardtingimustes.
Selleks, et arvutus oleks võimalikult täpne ja vastaks tegelikkusele, on vaja arvestada sellise parameetriga, kuna selle parameetri arvutamise valem on endiselt vastuoluline küsimus. Tavaliselt kasutatakse kõige tavalisemat lihtsat, mille vorm on:
þ = m 0 * n, kus m 0 on molekuli mass (kg) ja n on kontsentratsioon, mõõtühik on 1/m 3.
Kuid mõnel juhul on vaja kasutada muid, keerukamaid ja täielikud arvutused täpse ja ideaalilähedase tulemuse saamiseks mitme muutujaga.
Inimkond on maagaasi olemasolust juba pikka aega teadnud. Konservatiivsete hinnangute kohaselt kasutati maagaasi Hiinas kütteks ja valgustamiseks juba 4. sajandil eKr. Selle saamiseks puuriti kaevud ja bambusest torujuhtmed. Pealegi, pikka aega hele leek, mis ei jäta tuhka, oli mõne rahva jaoks müstilise ja religioosse kultuse teema. Näiteks Absheroni poolsaarel ( kaasaegne territoorium Aserbaidžaan) püstitati 7. sajandil tulekummardajate Ateshgah tempel, milles jumalateenistused toimusid kuni 19. sajandini.
Sõna "gaas" võttis 17. sajandi alguses kasutusele flaami loodusteadlane Jan Baptist van Helmont, et viidata tema saadud "surnud õhule" (süsinikdioksiid). Helmont kirjutas: "Ma nimetasin sellist aurugaasiks, sest see ei erine peaaegu üldse iidsete inimeste kaosest." Kuid antud juhul on tegemist mateeria ühe eksisteerimisvormiga.
Teadlaste seas pole endiselt üksmeelt maagaasi päritolu osas. Väidavad kaks peamist mõistet – biogeenne ja mineraalne erinevad põhjused süsivesinike mineraalide moodustumine Maa soolestikus.
- Mineraalide teooria. Mineraalide teke kihtidena kivid- osa Maa degaseerimise protsessist. Maa sisemise dünaamika tõttu paiknevad süsivesinikud suured sügavused, tõuseb madalaima rõhu tsooni, mille tulemuseks on gaasiladestused.
- Biogeenne teooria. Surnud ja veehoidlate põhja vajunud elusorganismid lagunesid õhuta ruumis. Geoloogiliste liikumiste tõttu üha sügavamale vajudes muutusid lagunenud orgaanilise aine jäänused termobaarsete tegurite (temperatuur ja rõhk) mõjul süsivesinikmineraaladeks, sealhulgas maagaasiks.
Suhteliselt hiljuti töötas rühm Venemaa Teaduste Akadeemia nafta- ja gaasiprobleemide instituudi teadlasi geoloogia- ja mineraaliteaduste doktori Azaria Barenbaumi juhtimisel välja uue nafta ja gaasi päritolu kontseptsiooni. Selle teooria kohaselt ei pruugi suured süsivesinikuvarud tekkida miljonite aastate jooksul, nagu varem arvati, vaid alles aastakümnete jooksul.
Maagaas võib esineda gaasimaardlate kujul, mis paiknevad teatud kivimikihtides, gaasikorkide kujul (õli kohal) ja ka lahustunud või kristalses vormis. Maagaas võib olla ka gaasihüdraatide kujul (maagaasihüdraadid on gaasihüdraadid ehk klatraadid – kristalsed ühendid, mis tekivad teatud termobaarsetes tingimustes veest ja gaasist).
Maagaasil on võrreldes teiste kütuseliikide ja toorainetega mitmeid eeliseid:
- maagaasi tootmise maksumus on oluliselt madalam kui teistel kütuseliikidel; tööviljakus selle kaevandamise ajal on kõrgem kui nafta ja kivisöe kaevandamisel;
- vingugaasi puudumine maagaasides hoiab ära inimeste mürgitamise võimaluse gaasilekke tõttu;
- juures gaasiküte linnad ja asuladõhubassein on palju vähem saastatud;
- maagaasil töötades on võimalik põlemisprotsesse automatiseerida ja saavutada kõrge efektiivsus;
- kõrged temperatuurid põlemisel (üle 2000°C) ja erisoojus Põlemine võimaldab maagaasi tõhusalt kasutada energeetilise ja tehnoloogilise kütusena.
Gaas on naftast noorem kütus. Maagaasi ajastu algas põhiliselt Groningeni leiukoha avastamisega Hollandis 1959. aastal ja sellele järgnenud gaasivarude avastamisega Ühendkuningriigi poolt Põhjamere lõunaosas 1960. aastate keskel.
IEA andmetel alates 70ndate algusest. gaasi osakaal globaalses energiabilansis kasvas 2008. aastal 16%-lt 21%-le. BP Statistical Review of World Energy andmetel on see osakaal 2008.–2010. globaalses energiatarbimises oli veelgi suurem – umbes 24%. BP maailma energiaväljavaade aastani 2030 väidab, et maagaas on järgmise 25 aasta jooksul kõige kiiremini kasvav kütus. Samas usuvad Rahvusvahelise Energiaagentuuri eksperdid, et gaasi osakaal globaalses energiabilansis kasvab 2035. aastaks 21%-lt 25%-le, gaasist saab nafta järel teine energiakandja, tõrjudes söe kolmandale kohale.
Maagaasi keemiline koostis on üsna lihtne. Seda tüüpi gaasi põhiosa moodustab metaan (CH4) - kõige lihtsam süsivesinik (süsiniku- ja vesinikuaatomitest koosnev orgaaniline ühend), selle osakaal ületab 92%.
Sõltuvalt metaanisisaldusest eristatakse kahte peamist maagaasi rühma:
- Maagaasi grupp H(H-gaas, st kõrge kalorsusega gaas) on kõrge metaanisisalduse tõttu (87% kuni 99%) kõrgeima kvaliteediga. Venemaa maagaas kuulub H-rühma ja sellel on kõrge kütteväärtus. Tänu oma kõrgele metaanisisaldusele (~98%) on tegemist maailma kõrgeima kvaliteediga maagaasiga.
- Maagaasi rühm L(L-gaas, st madala kalorsusega gaas) on madalama metaanisisaldusega maagaas - 80% kuni 87%. Kui kvaliteedinõuded ei ole täidetud (11,1 kWh/kuupmeeter), ei saa gaasi sageli ilma täiendava töötlemiseta otse lõpptarbijale tarnida.
Lisaks metaanile võib maagaas sisaldada raskemaid süsivesinikke, metaani homolooge: etaani (C2H6), propaani (C3H8), butaani (C4H10) ja mõningaid mittesüsivesinike lisandeid. Samas on oluline, et maagaasi koostis ei oleks püsiv ja varieerub põlluti.
Ligikaudsed füüsikalised omadused (olenevalt koostisest):
- Tihedus: 0,7–1,0 kg/m3 (kuiv gaasiline, tavatingimustes) või 400 kg/m3 (vedelik).
- Süttimistemperatuur: t = 650°C.
- Ühe m3 maagaasi kütteväärtus gaasilises olekus normaaltingimustes: 28-46 MJ ehk 6,7-11,0 Mcal.
- Oktaanarv sisepõlemismootorites kasutamisel: 120-130.
- See on õhust 1,8 korda kergem, nii et lekke korral ei kogune see madalikule, vaid tõuseb üles.
Rakendus
Omades selliseid eeliseid teiste energiaallikate ees, nagu näiteks tõhusus ja keskkonnasõbralikkus, muutub maagaas tööstuses ja kodumajapidamistes üha olulisemaks.
Maagaasi fossiilse energiakandjana kasutatakse peamiselt elamute kütmiseks ja tööstusruumid, toiduvalmistamiseks, elektri tootmiseks, samuti tööstusliku tootmise sektoris soojusenergia tootmiseks.
Mootorikütusena kasutatakse maagaasi väikestes kogustes. Seoses tõusva bensiini hinna üle viimased aastad ja gaasimootoritele ümberehitatud erasõidukite arv on kuude jooksul kasvanud. Lisaks varustatakse veoautod ja bussid ümber maagaasil sõitmiseks. Lisaks kulutegurile on oluliseks argumendiks maagaasi kasuks selle väiksemad heitkogused atmosfääri kahjulikud ained.
20 juhtivat riiki maailmas tõestatud gaasivarude järgi (2010. aasta tulemuste põhjal)
| Riik | Reservid (triljonit kuupmeetrit) | Globaalne osakaal (%) | |
| 1 | RF | 44,76 | 23,9 |
| 2 | Iraan | 29,61 | 15,8 |
| 3 | Katar | 25,32 | 13,5 |
| 4 | Türkmenistan | 8,03 | 4,3 |
| 5 | Saudi Araabia | 8,01 | 4,3 |
| 6 | USA | 7,71 | 4,1 |
| 7 | AÜE | 6,43 | 3,4 |
| 8 | Venezuela | 5,45 | 2,9 |
| 9 | Nigeeria | 5,29 | 2,8 |
| 10 | Alžeeria | 4,50 | 2,4 |
| 11 | Iraak | 3,16 | 1,7 |
| 12 | Indoneesia | 3,06 | 1,6 |
| 13 | Austraalia | 2,92 | 1,6 |
| 14 | Hiina | 2,80 | 1,5 |
| 15 | Malaisia | 2,39 | 1,3 |
| 16 | Egiptus | 2,21 | 1,2 |
| 17 | Norra | 2,04 | 1,1 |
| 18 | Kasahstan | 1,84 | 1 |
| 19 | Kuveit | 1,78 | 1 |
| 20 | Kanada | 1,72 | 0,9 |
Allikas
20 juhtivat riiki maailmas gaasitarbimise osas (2010. aasta tulemuste põhjal)
| Riik | Tarbimine (miljardit kuupmeetrit) | Globaalne osakaal (%) | |
| 1 | USA | 683,4 | 21,7 |
| 2 | RF | 414,1 | 13 |
| 3 | Iraan | 136,9 | 4,3 |
| 4 | Hiina | 109,0 | 3,4 |
| 5 | Jaapan | 94,5 | 3 |
| 6 | Suurbritannia | 93,8 | 3 |
| 7 | Kanada | 93,8 | 3 |
| 8 | Saudi Araabia | 83,9 | 2,6 |
| 9 | Saksamaa | 81,3 | 2,6 |
| 10 | Itaalia | 76,1 | 2,4 |
| 11 | Mehhiko | 68,9 | 2,2 |
| 12 | India | 61,9 | 1,9 |
| 13 | AÜE | 60,5 | 1,9 |
| 14 | Ukraina | 52,1 | 1,6 |
| 15 | Prantsusmaa | 46,9 | 1,5 |
| 16 | Usbekistan | 45,5 | 1,4 |
| 17 | Egiptus | 45,1 | 1,4 |
| 18 | Tai | 45,1 | 1,4 |
| 19 | Holland | 43,6 | 1,4 |
| 20 | Argentina | 43,3 | 1,4 |
Allikas: BP Statistical Review of World Energy 2011
20 juhtivat riiki maailmas gaasitootmises (2010. aasta tulemuste põhjal)
| Riik | Tootmine (miljardit kuupmeetrit) | Globaalne osakaal (%) | |
| 1 | USA | 611 | 19,3 |
| 2 | Venemaa | 588,9 | 18,4 |
| 3 | Kanada | 159,8 | 5 |
| 4 | Iraan | 138,5 | 4,3 |
| 5 | Katar | 116,7 | 3,6 |
| 6 | Norra | 106,4 | 3,3 |
| 7 | Hiina | 96,8 | 3 |
| 8 | Saudi Araabia | 83,9 | 2,6 |
| 9 | Indoneesia | 82 | 2,6 |
| 10 | Alžeeria | 80,4 | 2,5 |
| 11 | Holland | 70,5 | 2,2 |
| 12 | Malaisia | 66,5 | 2,1 |
| 13 | Egiptus | 61,3 | 1,9 |
| 14 | Usbekistan | 59,1 | 1,8 |
| 15 | Suurbritannia | 57,1 | 1,8 |
| 16 | Mehhiko | 55,3 | 1,7 |
| 17 | AÜE | 51 | 1,6 |
| 18 | India | 50,9 | 1,6 |
| 19 | Austraalia | 50,4 | 1,6 |
| 20 | Trinidad ja Tobago | 42,4 | 1,3 |
Allikas: BP Statistical Review of World Energy 2011
Seal on metaani CH 4 segu väikese koguse lämmastiku N 2 ja süsinikdioksiidiga CO 2 - see tähendab, et see on koostiselt kvalitatiivselt identne soodest eralduva gaasiga.
Entsüklopeediline YouTube
1 / 4
✪ Maagaas – see on huvitav
✪ Maagaas. Kuidas see töötab?
✪ Maagaas ja nafta (päritolu saladus ja ammendumise probleem)
✪ nr 53. Orgaaniline keemia. Teema 14. Süsivesinike allikad. Osa 1. Maagaas
Subtiitrid
Keemiline koostis
Põhiosa maagaasist moodustab metaan (CH 4) - 70–98%. Maagaas võib sisaldada raskemaid süsivesinikke – metaani homolooge:
- etaan (C 2 H 6),
- propaan (C3H8),
- butaan (C4H10).
Maagaas sisaldab ka muid aineid, mis ei ole süsivesinikud:
- heelium (He) ja muud inertgaasid.
Puhas maagaas on värvitu ja lõhnatu. Sellesse gaasilekke tuvastamise hõlbustamiseks suured hulgad lisada lõhnaaineid - aineid, millel on terav halb lõhn(mädakapsas, mädahein, mädamuna). Kõige sagedamini kasutatakse lõhnaainena tioole (merkaptaane), näiteks etüülmerkaptaani (16 g 1000 m³ maagaasi kohta).
Füüsikalised omadused
Ligikaudsed füüsikalised omadused (olenevalt koostisest; tavatingimustes, kui pole märgitud teisiti):
Maagaasiväljad
Hiiglaslikud maagaasivarud on koondunud maakoore settekihti. Õli biogeense (orgaanilise) päritolu teooria kohaselt tekivad need elusorganismide jäänuste lagunemise tulemusena. Arvatakse, et maagaas tekib settekihis kõrgematel temperatuuridel ja rõhul kui nafta. Sellega on kooskõlas tõsiasi, et gaasimaardlad asuvad sageli naftaväljadest sügavamal.
Venemaal (Urengoy väli), Iraanil, enamikul Pärsia lahe riikidest, USA-l ja Kanadal on tohutud maagaasivarud. Alates Euroopa riigid Märkimist väärivad Norra ja Holland. hulgas endised vabariigid Nõukogude Liit Suured gaasivarud on Türkmenistanil, Aserbaidžaanil, Usbekistanis, aga ka Kasahstanis (Karachaganaki maardla).
Metaan ja mõned teised süsivesinikud on kosmoses laialt levinud. Metaan on vesiniku ja heeliumi järel universumis suuruselt kolmas gaas. Metaanijää kujul osaleb see paljude Päikesest kaugel asuvate planeetide ja asteroidide struktuuris, kuid selliseid kogunemisi ei klassifitseerita reeglina maagaasimaardlateks ja neid pole veel leitud. praktilise rakendamise. Maa vahevöös on märkimisväärne kogus süsivesinikke, kuid need ei paku samuti huvi.
Gaasihüdraadid
Teaduses on pikka aega arvatud, et üle 60 molekulmassiga süsivesinike kogunemine on maakoores vedelas olekus, kergemad aga gaasilises olekus. Kuid 20. sajandi teisel poolel avastas rühm töötajaid A. A. Trofimuk, N. V. Chersky, F. A. Trebin, Yu F. Makogon, V. G. Vasiliev maagaasi omaduse teatud termodünaamilistes tingimustes teiseneda maakoor tahkesse olekusse ja moodustavad gaasihüdraadi ladestusi. Hiljem avastati, et maagaasi varud selles olekus on tohutud.
Gaas muutub maakoores tahkeks olekuks, ühinedes moodustisveega hüdrostaatilisel rõhul kuni 250 atm ja suhteliselt madalad temperatuurid(kuni +22 °C). Gaashüdraadi ladestustel on võrreldamatult kõrgem gaasi kontsentratsioon poorse keskkonna ruumalaühiku kohta kui tavalistes gaasiväljades, kuna hüdraadi olekusse minnes seob üks kogus vett kuni 220 mahuosa gaasi. Gaashüdraadi maardlate levikutsoonid on koondunud peamiselt igikeltsa aladele, samuti madalale sügavusele ookeanipõhja all.
Maagaasivarud
Ekstraheerimine ja transport
Maagaasi leidub maapinnas 1000 m kuni mitme kilomeetri sügavusel. Ultra-sügav kaev Novy Urengoy linna lähedal saadi gaasi sissevool rohkem kui 6000 meetri sügavuselt. Sügavuses leidub gaasi mikroskoopilistes tühimikes (poorides). Poorid on omavahel ühendatud mikroskoopiliste kanalitega – nende kanalite kaudu voolab gaas pooridest välja kõrgsurve madalama rõhuga pooridesse, kuni see kaevusse jõuab. Gaasi liikumine formatsioonis järgib teatud seadusi.
Gaasi ammutatakse maa sügavusest kaevude abil. Kaevud püütakse paigutada ühtlaselt kogu põllu territooriumil, et tagada maardlas reservuaari rõhu ühtlane langus. Vastasel juhul on võimalikud gaasivoolud põllu alade vahel, samuti maardla enneaegne kastmine.
Sügavustest väljub gaas tänu sellele, et moodustis on atmosfäärirõhust kordades suurema rõhu all. Seega on liikumapanevaks jõuks rõhuerinevus reservuaari ja kogumissüsteemi vahel.
Maailma maagaasitoodang oli 2014. aastal 3460,6 miljardit m3. Venemaa ja USA on gaasitootmises juhtival kohal.
| Riik | 2010 | 2006 | ||
| ekstraheerimine, miljardit m³ |
Maailma jagamine turg (%) |
ekstraheerimine, miljardit m³ |
Maailma jagamine turg (%) |
|
| Venemaa | 647 | 673,46 | 18 | |
| USA | 619 | 667 | 18 | |
| Kanada | 158 | |||
| Iraan | 152 | 170 | 5 | |
| Norra | 110 | 143 | 4 | |
| Hiina | 98 | |||
| Holland | 89 | 77,67 | 2,1 | |
| Indoneesia | 82 | 88,1 | 2,4 | |
| Saudi Araabia | 77 | 85,7 | 2,3 | |
| Alžeeria | 68 | 171,3 | 5 | |
| Usbekistan | 65 | |||
| Türkmenistan | 66,2 | 1,8 | ||
| Egiptus | 63 | |||
| Suurbritannia | 60 | |||
| Malaisia | 59 | 69,9 | 1,9 | |
| India | 53 | |||
| AÜE | 52 | |||
| Mehhiko | 50 | |||
| Aserbaidžaan | 41 | 1,1 | ||
| Teised riigid | 1440,17 | 38,4 | ||
| Maailma gaasitootmine | 100 | 3646 | 100 | |
Maagaasi ettevalmistamine transpordiks
Kaevudest tulev gaas tuleb ette valmistada transportimiseks lõpptarbijani - keemiatehasesse, katlamaja, soojuselektrijaam, linna gaasivõrgud. Gaasi ettevalmistamise vajaduse põhjustab lisaks sihtkomponentidele (erinevad komponendid on erinevatele tarbijatele sihtmärgiks) ka lisandite olemasolu, mis tekitavad raskusi transportimisel või kasutamisel. Seega võib gaasis sisalduv veeaur teatud tingimustel moodustada hüdraate või kondenseerudes koguneda erinevaid kohti(näiteks torujuhtme painutamine), gaasi voolu segamine; Vesiniksulfiid on väga söövitav gaasiseadmed(torud, soojusvaheti paagid jne). Lisaks gaasi enda ettevalmistamisele on vajalik ka torujuhtme ettevalmistamine. Siin kasutatakse laialdaselt lämmastikuühikuid, mida kasutatakse torujuhtmes inertse keskkonna loomiseks.
Gaas valmistatakse erinevate skeemide järgi. Neist ühe sõnul ehitatakse maardla vahetusse lähedusse tehast. terviklik koolitus gaasitehas (GPP), mis puhastab ja dehüdreerib gaasi absorptsioonikolonnides. Seda skeemi rakendati Urengoyskoje väljal. Samuti on soovitav gaas valmistada membraanitehnoloogia abil.
Gaasi transportimiseks ettevalmistamiseks kasutavad nad tehnoloogilised lahendused membraanigaaside eraldamise abil, mille abil on võimalik isoleerida rasked süsivesinikud (C 3 H 8 ja kõrgem), lämmastik, süsinikdioksiid, vesiniksulfiid ning samuti alandada oluliselt vee ja süsivesinike kastepunkti temperatuuri enne sellesse suunamist. hüdrokonstruktsioon.
Kui gaas sisaldab suures koguses heeliumi või vesiniksulfiidi, siis töödeldakse gaasi gaasitöötlemistehases, kus väävel eraldatakse amiinipuhastusseadmetes ja Clausi ühikutes ning heelium eraldatakse krüogeensetes heeliumiühikutes (CHU). Seda skeemi on rakendatud näiteks Orenburgi põllul. Kui gaas sisaldab vähem kui 1,5 mahuprotsenti vesiniksulfiidi, on maagaasi valmistamisel soovitatav kaaluda ka membraanitehnoloogiat, kuna selle kasutamine võimaldab vähendada kapitali- ja tegevuskulusid 1,5-5 võrra.
Maagaasi transport
Praegu on peamine transpordiliik torujuhe. 75 atm rõhu all olev gaas pumbatakse läbi kuni 1,42 m läbimõõduga torude, kui gaas liigub läbi torustiku, ületades nii gaasi ja toruseina kui ka gaasikihtide vahelisi hõõrdejõude, kaotab see potentsiaali. energia, mis hajub soojuse kujul. Seetõttu on teatud ajavahemike järel vaja ehitada kompressorjaamu (CS), milles gaas tavaliselt survestatakse rõhuni 55–120 atm ja seejärel jahutatakse. Torujuhtme ehitamine ja hooldamine on väga kulukas, kuid sellegipoolest on see alginvesteeringute ja korralduse poolest odavaim viis gaasi transportimiseks lühikestel ja keskmistel vahemaadel.
Lisaks torutranspordile kasutatakse laialdaselt spetsiaalseid gaasitankereid. Need on spetsiaalsed laevad, millel veetakse gaasi veeldatud olekus spetsiaalsetes isotermilistes mahutites temperatuuril –160 kuni –150 °C.
Gaasi veeldamiseks jahutatakse see kl kõrge vererõhk. Samal ajal ulatub tihendusaste sõltuvalt vajadustest 600 korda. Seega on sellisel viisil gaasi transportimiseks vaja venitada gaasijuhe põllult lähima mererannikuni, ehitada maapealne terminal, mis on tunduvalt odavam kui tavasadam, gaasi veeldamiseks ja tankeritele pumpamiseks, ja tankistid ise. Kaasaegsete tankerite tüüpiline mahutavus on 150 000–250 000 m³. See transpordiviis on oluliselt säästlikum kui torujuhtmed, alustades vahemaast tarbijani veeldatud gaas rohkem kui 2000-3000 km, kuna peamine kulu ei ole transport, vaid peale- ja mahalaadimistoimingud, kuid see nõuab suuremaid alginvesteeringuid infrastruktuuri kui torujuhtmed. Selle eeliste hulka kuulub ka asjaolu, et vedelgaas on transportimisel ja ladustamisel palju ohutum kui surugaas.
2004. aastal moodustasid rahvusvahelised gaasitarned torujuhtmete kaudu 502 miljardit m³, vedelgaasi - 178 miljardit m³.
On ka teisi gaasi transportimise tehnoloogiaid, näiteks raudteetsisternide kasutamine.
Gaasi transpordiprojektid kasutades
Maagaas on gaaside segu, mis moodustub maa soolestikus erinevate orgaaniliste ainete lagunemisel. Loomulikult tuleks maagaasi koostis määrata konkreetsete proovide jaoks kohandatuna. Kõigi maagaaside struktuuris on aga kahtlemata palju ühiseid aineid ja keemilisi elemente ning igal maagaasil on ligikaudu sama füüsikaline koostis ja omadused kui teistel. Sellest me räägimegi.
Üldine informatsioon
Maagaas on üks olulisemaid tööstuses ja igapäevaelus aktiivselt kasutatavaid mineraale. In situ tingimustes (või nagu gaasitöötajad ütlevad, reservuaari tingimustes) leidub maagaasi eranditult gaasilises olekus, kas nn gaasikorgi kujul üldistel nafta- ja gaasiväljadel või gaasimaardlate kujul (st üksikute kogunemistena), kas lahustunud kujul - vees või õlis. Tõsi, teatud tingimustel võib maagaasi leida mitte ainult gaasilises olekus, vaid ka tahkes olekus kristallidena.
Maagaasi keemiline koostis
Mis puudutab peamisi maagaasi moodustavaid aineid, siis need on metaan (CH 4), süsinikdioksiid (CO 2) ja lämmastiku molekulid (N 2). Peaaegu iga maagaas, olgu see kaevandus või soo, koosneb nendest ainetest ja elementidest. Mis puutub maagaasi koostisesse protsentides, siis maagaasi koostisesse kuuluv põhiaine on kindlasti metaan. Selle osakaal on olenevalt gaasiväljast 90–98%. Maagaas hõlmab ka selliseid aineid nagu butaan, propaan, etaan (süsivesinikud, mida nimetatakse ka metaani homoloogideks, kuna need koosnevad samadest keemilistest elementidest, mis erinevad ainult süsiniku- ja vesinikuaatomite arvu ning vastavalt ka molekulide struktuuri poolest) . Maagaasi mittesüsivesinike komponentidest märgime lisaks juba kirjeldatud lämmastikule ja süsinikdioksiidile (süsinikdioksiid), vesinikku (H 2), heeliumi (He) ja vesiniksulfiidi (H 2 S).
Maagaasi füüsikalised omadused
Esiteks märgime, et maagaas on puhtal kujul värvitu ja lõhnatu. Gaasilekke tuvastamiseks lisatakse sellele väikestes kogustes nn lõhnaaineid või terava ja üsna ebameeldiva lõhnaga aineid: näiteks tioole, mille hulgas on juhtival kohal etüülmerkaptaan. Tavaliselt ei lisata 1000 kuupmeetri maagaasi kohta rohkem kui 15-16 g etüülmerkaptaani. Maagaasi tihedus gaasilises olekus on keskmiselt 0,75 kg kuupmeetri kohta. Kristallilises olekus ulatub tihedus 400 kg-ni m 3 kohta. Maagaas süttib iseeneslikult ainult väga kõrgel temperatuuril – umbes 650 kraadi Celsiuse järgi. Teatud maagaasi kontsentratsioonil õhus (umbes 5-15%) võivad plahvatused toimuda. Teada on ka maagaasi eripõlemissoojus, mis on keskmiselt 35 MJ/m? või 9 Mcal/m?. Erinevates sisepõlemismootorites kasutamisel jääb maagaasi oktaanarv vahemikku 120–130. Lõpuks on maagaas ligikaudu 1,8 korda õhust kergem, nii et lekkides tõuseb see pigem tippu, mitte ei koguneks madalatesse kohtadesse.
Maagaasi kasutamine
Esiteks maagaas sisse kaasaegne maailm kasutatakse kütusena ja kütusena. Nii kasutavad inimesed paljudes kortermajades ja eramajades maagaasi toidu valmistamiseks, vee soojendamiseks ja kütmiseks. Mis puutub maagaasi muudesse kasutusviisidesse kütusena, Hiljuti seda kasutatakse aktiivselt mitte ainult erinevate soojuselektrijaamade ja katlamajade kütusena, vaid ka mõne auto kütusesüsteemide kütusena. Lisaks on kaasaegsed insenerid ja disainerid isegi käivitanud maagaasil töötavate sõidukite – näiteks busside – tootmise. IN keemiatööstus Maagaasi kasutatakse toorainena kõikvõimalike ainete valmistamiseks – nt. mitmesugused plastikud ja plastid. Ja selle tootmise koidikul paljudes Euroopa ja Põhja-Ameerika linnades kasutati maagaasi nii tänavavalgustus ja seda kasutati isegi kõige esimestes valgusfoorides.
Maagaas, millega me kõik oma köökides nii harjunud oleme, on nafta lähisugulane. See koosneb peamiselt metaanist koos raskemate süsivesinike (etaan, propaan, butaan) lisanditega. Looduslikes tingimustes sisaldab see sageli ka muude gaaside lisandeid (heelium, lämmastik, vesiniksulfiid, süsinikdioksiid).
Maagaasi tüüpiline koostis:
Süsivesinikud:
- metaan – 70-98%
- etaan - 1-10%
- Propaan - kuni 5%
- butaan - kuni 2%
- Pentaan - kuni 1%
- Heksaan - kuni 0,5%
Lisandid:
- Lämmastik - kuni 15%
- heelium - kuni 5%
- Süsinikdioksiid - kuni 1%
- Vesiniksulfiid - alla 0,1%
Maagaas on maa sügavustes äärmiselt laialt levinud. Seda võib leida maakoore paksusest mitme sentimeetri kuni 8 kilomeetri sügavusel. Nii nagu nafta, langeb maagaas maapõues rändeprotsessis lõksudesse (läbilaskvad kihid, mida piiravad mitteläbilaskvad kivimikihid), mille tulemusena tekivad gaasiväljad.
Venemaa viis suurimat gaasimaardlat:
- Urengoyskoe (gaas)
- Yamburgskoje (nafta ja gaasi kondensaat)
- Bovanenkovskoe (nafta ja gaasi kondensaat)
- Shtokmanovskoe (gaasi kondensaat)
- Leningradskoje (gaas)
Looduslik (süsivesinik) gaas on naftaväljade sagedane satelliit. Tavaliselt leidub seda õlis lahustunud kujul ja mõnel juhul koguneb see põldude ülemisse ossa, moodustades nn gaasikorgi. Pikka aega oli naftatootmise käigus vabanev gaas, mida nimetatakse seotud gaasiks, ekstraheerimisprotsessi soovimatuks osaks. Enamasti põletati see lihtsalt tõrvikutes.
Alles viimastel aastakümnetel on inimkond õppinud täielikult ära kasutama kõiki maagaasi eeliseid. Selle üliväärtusliku kütuseliigi väljatöötamise viivitus on suuresti tingitud asjaolust, et gaasi transport ja selle kasutamine tööstuses ja igapäevaelus nõuavad üsna kõrget tehnilist ja tehnoloogilist arengutaset. Lisaks moodustab maagaas õhuga segatuna plahvatusohtliku segu, mille kasutamisel on vaja kõrgendatud ohutusmeetmeid.
Gaasirakendus
Mõned katsed gaasi kasutada tehti juba 19. sajandil. Lambigaas, nagu seda tollal nimetati, oli valgusallikaks. Gaasiväljad sel ajal veel välja ei arendatud ja valgustuseks kasutati koos naftaga toodetud gaasi. Seetõttu nimetati sellist gaasi sageli naftagaasiks. Näiteks Kaasan oli pikka aega sellise naftagaasiga valgustatud. Seda kasutati ka Peterburi ja Moskva valgustamiseks.
Praegu mängib gaas maailma energiasektoris üha olulisemat rolli. Selle rakendusala on väga lai. Seda kasutatakse tööstuses, igapäevaelus, katlamajades, soojuselektrijaamades, autode mootorikütusena ja lähteainena keemiatööstuses.
Gaasi peetakse suhteliselt puhtaks kütuseks. Gaasi põletamisel tekib ainult süsihappegaas ja vesi. Samas on süsihappegaasi emissioon peaaegu kaks korda väiksem kui kivisöe põletamisel ja 1,3 korda väiksem kui nafta põletamisel. Rääkimata sellest, et nafta ja kivisöe põletamisel jääb tahm ja tuhk alles. Kuna gaas on kõigist fossiilkütustest kõige keskkonnasõbralikum, on sellel valitsev positsioon kaasaegsete megalinnade energiasektoris.
Kuidas gaasi toodetakse
Nii nagu naftat, toodetakse maagaasi kaevudest, mis on ühtlaselt jaotatud kogu gaasivälja ulatuses. Tootmine toimub rõhu erinevuse tõttu gaasi kandvas moodustis ja pinnal. Reservuaari rõhu mõjul surutakse gaas läbi kaevude pinnale, kus see siseneb kogumissüsteemi. Järgmisena suunatakse gaas kompleksse gaasipuhastisse, kus see puhastatakse lisanditest. Kui lisandite kogus toodetavas gaasis on ebaoluline, saab selle komplekspuhastist mööda minnes kohe saata gaasitöötlemistehasesse.
Kuidas gaasi transporditakse?
Gaasi transporditakse peamiselt torujuhtmete kaudu. Põhilised gaasikogused transporditakse magistraalgaasitorustike kaudu, kus gaasirõhk võib ulatuda 118 atm-ni. Tarbijateni jõuab gaas jaotus- ja majasiseste gaasitorustike kaudu. Esiteks läbib gaas gaasijaotusjaama, kus selle rõhk alandatakse 12 atm-ni. Seejärel suunatakse see gaasijaotustorustike kaudu gaasi juhtimispunktidesse, kus selle rõhku taas vähendatakse, seekord 0,3 atm-ni. Peale seda jõuab gaas meie kööki läbi majasisese gaasitorustiku.
Kogu see tohutu gaasijaotusinfrastruktuur on tõeliselt suur pilt. Sajad ja sadu tuhandeid kilomeetreid gaasijuhtmeid, mis haaravad peaaegu kogu Venemaa territooriumi. Kui kogu see gaasitorude võrk üheks jooneks venitada, siis piisab selle pikkusest, et jõuda Maalt Kuule ja tagasi. Ja see on ainult Venemaa gaasitranspordisüsteem. Kui me räägime kogu globaalsest gaasitranspordi infrastruktuurist, siis räägime miljonitest kilomeetritest torujuhtmetest.
Kuna maagaasil pole ei lõhna ega värvi, siis gaasilekke kiireks tuvastamiseks antakse sellele kunstlikult ebameeldiv lõhn. Seda protsessi nimetatakse lõhnastamiseks ja see toimub gaasijaotusjaamades. Lõhnaainetena ehk ebameeldiva lõhnaga ainetena kasutatakse tavaliselt väävlit sisaldavaid ühendeid, näiteks etaantiooli (EtSH).
Gaasi tarbimine on hooajaline. Talvel selle tarbimine suureneb ja suvel väheneb. Gaasitarbimise hooajaliste kõikumiste tasandamiseks luuakse suurte tööstuskeskuste lähedusse maa-aluseid gaasihoidlaid (GGS). Need võivad olla ammendatud gaasiväljad, kohandatud gaasi hoidmiseks või kunstlikult loodud maa-alused soolakoopad. Suvel suunatakse üleliigne transporditav gaas maa-alustesse hoidlatesse, talvel vastupidi, võimalik torustiku võimsuse puudujääk kompenseeritakse gaasi hoidlatest võtmisega.
Maailmapraktikas transporditakse maagaasi lisaks gaasitorustikule sageli veeldatud kujul läbi erikohtud– gaasikandjad (metaanikandjad). Veeldatud kujul väheneb maagaasi maht 600 korda, mis on mugav mitte ainult transportimiseks, vaid ka ladustamiseks. Gaasi veeldamiseks jahutatakse see kondensatsioonitemperatuurini (-161,5 °C), mistõttu see muutub vedelikuks. Seda transporditakse sellisel jahutatud kujul. Peamised veeldatud maagaasi tootjad on Katar, Indoneesia, Malaisia, Austraalia ja Nigeeria.
Väljavaated ja suundumused
Tänu oma keskkonnasõbralikkusele ning seadmete ja tehnoloogiate pidevale täiustamisele nii gaasi tootmisel kui ka kasutamisel on seda tüüpi kütus muutumas üha populaarsemaks. Näiteks BP ennustab, et nõudlus gaasi järele kasvab kiiremini kui muud tüüpi fossiilkütused.
Kasvav nõudlus gaasi järele viib uute, sageli ebatavaliste gaasiallikate otsimiseni. Sellised allikad võivad olla:
- Gaas söeõmblustest
- Põlevkivigaasi
- Gaasihüdraadid
♦ Gaas söeõmblustest Kaevandamine algas alles 1980. aastate lõpus. Seda tehti esmakordselt USA-s, kus seda tüüpi kaevandamise äriline elujõulisus tõestati. Venemaal alustas Gazprom selle meetodi katsetamist 2003. aastal, alustades Kuzbassis söekihtidest metaani proovitootmist. Gaasi tootmine söeõmblustest toimub ka teistes riikides - Austraalias, Kanadas ja Hiinas.
♦ Põlevkivigaasi. Viimasel kümnendil USA-s aset leidnud põlevkivirevolutsioon gaasitootmises pole perioodika väljaannete esikülgedelt lahkunud. Horisontaalse puurimistehnoloogia areng on võimaldanud madala läbilaskvusega põlevkivist gaasi ammutada mahus, mis katab selle kaevandamise maksumuse. Põlevkivigaasi tootmise kiire areng Ameerika Ühendriikides tõukab teisi riike seda valdkonda arendama. Lisaks USA-le käib aktiivne töö kildagaasi tootmise kallal Kanadas. Hiinal on märkimisväärne potentsiaal ka suuremahulise põlevkivigaasi tootmise arendamiseks.
♦ Gaasihüdraadid. Märkimisväärne osa maagaasist on kristallilises olekus nn gaasihüdraatide (metaanhüdraatide) kujul. Ookeanides ja mandrite igikeltsa tsoonides on suured gaasihüdraatide varud. Praegu ületavad hinnangulised gaasivarud gaasihüdraatide kujul nafta, kivisöe ja tavapärase gaasi kombineeritud varusid. Jaapanis, USA-s ja mõnes teises riigis tegeletakse intensiivselt gaasihüdraatide eraldamise majanduslikult teostatavate tehnoloogiate väljatöötamisega. Jaapan, kes on ilma jäänud traditsioonilistest gaasivarudest ja on sunnitud seda tüüpi ressursse ülikõrgete hindadega ostma, pöörab sellele teemale erilist tähelepanu.
Maagaasil on kütusena ja keemiliste elementide allikana suur tulevik. Pikemas perspektiivis peetakse seda peamiseks kütuseliigiks, mida hakatakse kasutama maailma energiasektori üleminekul puhtamatele taastuvatele ressurssidele.