Tänään on monia erilaisia \u200b\u200bkaasuja. Jokainen niistä vastaanottaa laboratoriomenetelmiä kemikaaleista, joista osa muodostaa itse tuotteiden reaktioiden seurauksena. Ja mitä kaasuja syntyy luonnossa? Tärkeimmät luonnollisen, luonnollisen alkuperämaksut sisältävät neljä:
- maakaasu, jonka kaava CH 4;
- typpi, n2;
- vety, H2;
- hiilidioksidi, CO 2.
Tietenkin on olemassa muuta happea, vetysulfidia, ammoniakkia, hiilimonoksidia. Edellä luetellut ovat kuitenkin käytännössä merkittäviä ihmisille ja niitä käytetään eri tarkoituksiin, mukaan lukien polttoaine.
Mikä on maakaasu?
Luonnollista kutsutaan tällainen kaasu, joka antaa meille luontoa. Toisin sanoen, jonka sisällöstä maan suolistossa on paljon suurempi ja enemmän kuin sen määrä, joka saadaan teollisuudessa kemiallisten reaktioiden seurauksena.
Metaanin maakaasu hyväksytään yleensä, mutta se ei ole aivan niin. Jos pidämme tällaisen kaasun koostumusta fraktioiden mukaan, näet seuraavan komponentin koostumuksen:
- metaani (jopa 96%);
- etaani;
- propaani;
- butaani;
- vety;
- hiilidioksidi;
- typpi;
- vetysulfidi (pieni, jäljitysmäärät).
Näin ollen se osoittautuu, että maakaasu on useiden seos
Maakaasu: Kaava
Kemiallisesta näkökulmasta maakaasu on seos hiilivedyistä lineaarisen yksinkertaisen rakenteen - metaani, etaani, propaani ja butaani. Mutta koska suurempi tilavuus on edelleen metaani, maakaasun yleinen kaava hyväksytään ilmaisemaan kaavan suoraan metaania. Niinpä osoittautuu, että maakaasun metaanin kemiallinen kaava on 4.
Jäljellä olevilla komponenteilla on seuraavat empiiriset kaavat kemiassa:
- ethan - C2H6;
- propaani - 3 h 8;
- bhutan - 4 h 10;
- hiilidioksidi - CO 2;
- typpi - n2;
- vety - H2;
- vetysulfidi - H2S.
Seos tällaisten aineiden ja on maakaasu. Metaanin pääasiallisen yhdisteen kaava osoittaa, että hiilipitoisuus on hyvin pieni siinä. Tämä vaikuttaa esimerkiksi fysikaalisiin ominaisuuksiin, kuten kykyä polttaa väritön, täysin ei-aktivoiva liekki. Vaikka muut sen rajatylivetyjen tai Alanovin edustajat) palamismuoto muodostavat mustan tupakoinnin liekin.
Luonnon löytäminen
Luontona tämä kaasu löytyy syvälle maanalaiseen, paksuihin ja tiheään sedimenttisten kivien kerroksista. Luonnossa on kaksi tärkeintä teoriaa.
- Kivien tectonisten liikkeiden teoria. Tämän teorian kannattajat uskovat, että hiilivedyt sisältyvät maapallon syvyyksiin ja nousi tektonisten liikkeiden ja ylöspäin leikkausten seurauksena. Yläkerran korkea paine ja muuttuva lämpötila kääntävät ne kemiallisten reaktioiden seurauksena kahteen luonnolliseen mineraaliin - öljy ja kaasu.
- Biogeeninen teoria puhuu toisesta menetelmästä, jonka seurauksena maakaasu muodostettiin. Kaava heijastaa laadullista koostumuksensa - hiili ja vety, joka osoittaa, että elävät orgaaniset olennot osallistuivat hänen koulutukseensa, jonka elimet olivat enimmäkseen rakennettu näistä elementeistä, kuten kaikki elävät planeetallamme, nykyinen tähän mennessä. Ajan myötä eläinten ja kasvien kuolleet jäänteet laskeutuivat kaikki alemmat meren pohjalle, jossa ei ollut happea eikä bakteereja, jotka voisivat hajottaa ja kierrättää tätä orgaanista massaa. Anaerobisen hapetuksen seurauksena biomassa väheni ja miljoonille vuosille muodostettiin kaksi mineraalien lähteistä - öljyä ja kaasua. Tällöin molempien perusta on sama - ja osittain alhaiset molekyylipainoiset aineet. Kaasun ja öljyn kemiallinen kaavio osoittautuu. Kuitenkin myös erilaiset tuotteet muodostuvat erilaisilla olosuhteilla: korkeapaine ja lämpötila - kaasu, alhaiset indikaattorit - öljy.
Tähän mennessä maat, kuten Venäjä, Yhdysvallat, Kanada, Iran, Norja ja Alankomaat ovat tärkeimmät talletukset ja kaasuvarat.
Kokonaisvaltionsa osalta maakaasua ei aina voi olla vain kaasun tilassa. On useita vaihtoehtoja sen kondensaatiolle:
- Kaasu liuotetaan öljymolekyyleihin.
- Kaasu liuotetaan vesimolekyyleihin.
- Kaasu muodostaa kiinteän kaasun hydraatit.
- Normaaleissa olosuhteissa kaasumaista yhteyttä.
Jokaisella näistä valtioista on oma kenttä ja on erittäin arvokas ihmisille.
Laboratoriossa ja teollisuudessa
Maakaasun muodostumien lisäksi on olemassa useita tapoja saada se laboratorioolosuhteisiin. Näitä menetelmiä käytetään kuitenkin ehdottomasti vain pienille osioille, koska ei ole kannattavaa toteuttaa taloudellisesti maakaasun synteesi laboratoriossa.
Laboratoriomenetelmät:
- Alhaisen molekyylipainoisen yhdisteen hydrolyysi - alumiinikarbidi: Al 4C3 + 12H 2O \u003d 3CH4 + 4AL (OH) 3.
- Natriumasetaatilla alkalin läsnä ollessa: CH3COOH + NaOH \u003d CH 4 + Na2C03.
- Synteesikaasusta: CO + 3H 2 \u003d CH 4 + H20.
- Näistä aineista - vety ja hiili - korotetussa lämpötilassa ja paineessa.
Maakaasun kemiallinen kaava heijastuu metaanin kaavan, joten kaikki tämä kaasu.
Teollisuudessa metaania tuotetaan luonnollisista talletuksista ja jatkokäsittelystä ryhmittymiin. Saatu kaasu on myös puhdas. Loppujen lopuksi maakaasun metaanin kaava esittää vain joitain niistä komponenteista, joita se sisältää. Ja käytettäväksi jokapäiväisessä elämässä tarvitaan puhdasta kaasua, joka ei sisällä muita muita aineita kuin metaania. Irrotettava etaania, propaania, butaania ja muita kaasuja käytetään laajalti.
Fyysiset ominaisuudet
Kaasumuodossa on käsityksen siitä, mitä fysikaalisia ominaisuuksia hänen pitäisi hallita. Harkitse, mitä se on ominaisuuksista.
- Väritön aine, joka ei hajua.
- Arvioitu tiheys vaihtelee välillä 0,7-1 kg / m 3.
- Poltan lämpötila 650 0 S.
- Lähes kaksi kertaa kevyempi kuin ilma.
- Yksittäisen kuutiometrin palamisen aikana vapautettu lämpö on 46 miljoonaa Joule.
- Korostetuissa pitoisuuksissa (yli 15%) ilmassa kaasu on erittäin räjähtävä.
- Kun polttoainetta käytetään, oktaaniluku on 130.
Puhdas kaasu saadaan vain sen jälkeen, kun se kulkee erityisten jäteveden istuimien kautta (laitokset), jotka on pystytetty fossiilisessa tuotantolaitoksessa.
Sovellus
Maakaasun perusalueita on useita. Loppujen lopuksi pääkomponentin lisäksi CH4: n kaasukäyttöä käytetään kaikkien muiden seoksen komponentteja.
1. Kotitalouksien ihmisten alue. Tähän kuuluu kaasu ruoanlaittoon, asuinrakennusten lämmitykseen, polttoaineen kattilahuoneisiin ja niin edelleen. Kaasua, jota käytetään ruoanlaittoon, lisää Merct-konserniin kuuluvia erikoisosia. Tämä tehdään, jotta putken tai muun kaasun laiminlyönti tapahtuisi, ihmiset voisivat tuntea hajuaan ja ryhtyä toimiin. Kotitalouskaasun (ja tämä propaanin ja butaanin seos) seos on erittäin räjähtävä suurissa pitoisuuksissa. Merkaptaanit valmistetaan spesifisellä ja epämiellyttävällä maakaasulla hajulla. Kaava sisältää sellaisia \u200b\u200belementtejä, kuten rikkiä ja fosforia, jotka antavat niille tällaisia \u200b\u200berityispiirteitä.
2. Kemiallinen tuotanto. Tällä alueella yksi tärkeimmistä ensisijaisista aineista monille reaktioille tärkeiden yhdisteiden saamiseksi on maakaasu, jonka kaava osoittaa, mikä synteesi voi osallistua:
- muovien tuottamisen perusta, joka on tavallisin moderni materiaali lähes kaikilla teollisuusalueelle;
- raaka-aineet etin, syanidin vedyn ja ammoniakin synteesin aikana. Listatut tuotteet itse tuottavat edelleen monia synteettisiä kuituja ja kudoksia, lannoitteita ja rakentamista;
- kumi, metanoli, orgaaniset hapot - muodostetaan metaanista ja muista aineista. Etsi sovellus lähes kaikilla ihmiselämän aloilla;
- polyeteeni ja monet muut synteettiset luontoyhdisteet, jotka saadaan metaanin ansiosta.
3. Käytä polttoaineena. Lisäksi minkä tahansa ihmisen toiminnan osalta vaihtelevat tankkaamasta sopivaa pöytävalaisimia ja lämpövoimaloiden toimintaa. Tällaista polttoainetta pidetään ympäristöystävällisenä ja asianmukaisena kaikkien vaihtoehtoisten tavoin taustalla. Palamisen aikana metaani muodostaa kuitenkin hiilidioksidia kuin mikä tahansa muu orgaaninen aine. Ja hän, kuten tiedät, maan kasvihuoneilmiö. Siksi on tehtävä etsiä tasainen puhtaampi ja laadukas lämpöenergian lähde.
Vaikka nämä ovat kaikki tärkeimmät lähteet, jotka maakaasun käyttö. Kaava sen kannalta, jos otat kaikki monimutkaiset komponentit, osoittaa, että se on lähes uusiutuva resurssi, vain aikaa tähän tarpeeseen. Maamme kaasuvarastoilla on erittäin onnekas, koska tämä luonnollisen fossiilien määrä riittää monille satoja vuosia ei vain Venäjän vaan myös monissa maissa viennin kautta.
Typpi
Se on erottamaton osa öljy- ja kaasun luonnollisia talletuksia. Lisäksi tämä kaasu vie suurimman osan ilmassa (78%) ja esiintyy myös luonnollisten yhdisteiden Selitr muodossa litosfäärissä.
Yksinkertaisena aineena ei käytännössä ole käytössä elävää typpeä. Se on muoto N 2, tai kemiallisten siteiden näkökulmasta N≡n. Tällaisen voimakkaan sidoksen läsnäolo puhuu molekyylin suuresta stabiilisuudesta ja kemiallisesta inerteristä normaaleissa olosuhteissa. Juuri tämä selittää mahdollisuuden suuren määrän tätä kaasua vapaassa muodossa ilmakehässä.
Yksinkertaisen aineen muodossa typpi kykenee kiinnittämään erityiset organismit - nodulebakteerit. Ne käsitellään sitten sopivammaksi kasviksi, jotka muodostavat tämän kaasun ja tekevät siten juurikalvojen mineraaliravintoa.
On olemassa useita pääyhdisteitä, joiden muodossa on typpeä. Kaavat ovat seuraavat:
- oksidit - NO 2, N 2 O, N205;
- hapot - typpeä HNO2 ja typpeä HNO 3 (muodostettu ukkonen päästöt oksidista ilmakehässä);
- selitras - KNO 3, Nano 3 ja niin edelleen.
Typpihenkilöä käytetään paitsi nestemäisessä tilassa. Se on kyky siirtyä nestemäiseen tilaan alle -170 ° C: n lämpötiloissa, joiden avulla sitä voidaan käyttää kasvien ja eläinten kankaiden, monien materiaalien jäädyttämiseen. Tästä syystä nestemäisen typen laajamittainen käyttö löytyy lääketieteestä.
Typpi on myös perusta yhden tärkeimmistä yhdisteistä - ammoniakkia. Tämän aineen tuotanto on monikansallinen, koska sitä käytetään hyvin arjessa ja teollisuudessa (kumien, väriaineiden, muovien, synteettisten kuitujen, orgaanisten happojen, maalausten, räjähteiden ja niin edelleen).
Hiilidioksidi
Mikä on aineen kaava? Hiilidioksidi on kirjoitettu CO 2: ksi. Viestintä kovalenttisessa molekyylissä on heikosti, kaksinkertaiset kestävät kemialliset voimat hiilen ja hapen väliin. Tämä ilmaisee molekyylin stabiilisuuden ja inertyvyyden normaaleissa olosuhteissa. Tämä tosiasia vahvistetaan hiilidioksidin vapaalla olemassaololla maan ilmakehässä.
Tämä aine on olennainen osa maakaasua ja öljyä ja myös kertyy planeetan ilmakehän ylemmissä kerroksissa, mikä aiheuttaa ns. Kasvihuoneilmiön.
Minkä tahansa orgaanisen polttoaineen palamisen aikana muodostuu valtava määrä hiilidioksidia. Olipa kyseessä hiili, polttopuut, kaasu tai muu polttoaine, täydellinen poltto johtaa veden ja tämän aineen muodostumiseen.
Täältä ilmenee, että sen kertyminen ilmakehässä on väistämätöntä. Siksi nykyaikaisen yhteiskunnan tärkeä tehtävä on etsiä vaihtoehto, joka antaa vähimmäisvaatimuksen kasvihuonekaasu.
Vety
Toinen yhdistetty yhdiste, joka perustuu luonnollisiin mineraaleihin, on vety. Kaasu, jonka kaava - H2. Helpoin aine kaikista tänään tunnetuista.
Erityisominaisuuksiensa vuoksi jaksollisessa järjestelmässä on kaksi asemaa - alkalimetallien ja halogeenin keskuudessa. Yksi elektroni pystyy antamaan (metalliominaisuudet, korjaavat) ja ottaa (ei-metalliset ominaisuudet, oksidatiivi).
Pääasiallinen käyttöalue on ympäristöystävällinen polttoaine, jota seuraa tiedemiehiä. Syyt:
- rajoittamaton määrä tämän kaasun varastoja;
- koulutus vain veden polttamisesta.
Kuitenkin vedyn kehittämisen kokonaistekniikka energian lähteenä edellyttää monien muiden vivahteiden tarkistamista.
Kaavat massan, tiheyden ja kaasujen määrän laskemiseksi
Fysiikassa ja kemiassa käytetään useita perusetoja kaasujen laskelmissa. Esimerkiksi jos puhumme yhdestä perusparametreista, kuten kaasun massa, laskennan kaava on seuraava:
m \u003d V * þ, jossa þ on aineen tiheys ja V on sen tilavuus.
Esimerkiksi, jos meidän on laskettava maakaasun massa, jossa tilavuus on 1 metrin kuutiolainen normaaleissa olosuhteissa, otamme sen tiheyden tavanomaisen keskiarvon vertailumateriaaleissa. Se on 0,68 kg / m 3. Nyt tiedämme kaasun tilavuuden ja tiheyden, laskennan kaava täyttää melko vaatimukset. Sitten:
m (CH 4) \u003d 0,68 kg / m 3 * 1 m 3 \u003d 0,68 kg, koska kuutiometriä vähennetään.
Kaasun tilavuuden kaava päinvastoin koostuu painon indikaattoreista ja tiheydestä. Toisin sanoen voimme ilmaista tämän arvon edellä mainitusta kokoonpanosta:
V \u003d M / þ, sitten vakio-olosuhteissa 2 kg metaanin tilavuus on yhtä suuri: 2 / 0,68 \u003d 2,914 m 3.
Myös monimutkaisempia tapauksia (kun olosuhteet eivät ole vakiona) kaasujen massan ja tilavuuden laskemiseksi käyttämällä Mendeleev-Klapairone-yhtälöä, jolla on lomake:
p * v \u003d m / m * r * t, jossa P on kaasun paine, V on sen tilavuus, m ja m - massa ja molaarinen massa vastaavasti R on yleinen kaasuvakio, joka on 8,314, t - lämpötila Kelvin.
Tällainen kaasun tilavuuskaava mahdollistaa laskelmien saamisen ovat hyvin lähellä ihanteellisen kaasun arvoa, joka on puhtaasti hypoteettisesti ja sitä käytetään abstraktin käsitteen ratkaisemiseksi fysiikan ja kemian ongelmien ratkaisemiseksi. Laske myös Boyle-Mariotta yhtälön tilavuus, jolla on lomake:
V \u003d P H * V H * T / P * T N, jossa indeksin N arvot ovat arvoja normaaleissa tavanomaisissa olosuhteissa.
Jotta laskenta on eniten tarkka ja vastasi todellisuutta, on välttämätöntä ottaa huomioon tällainen parametri kuin tämän parametrin laskemiseksi oleva kaaula on edelleen kiistanalainen. On tavallista käyttää yleisimpiä yksinkertaisia, mikä on lomake:
þ \u003d m 0 * n, jossa M 0 on molekyylin massa (kg) ja n on pitoisuus, mittayksikkö - 1 / m 3.
Joissakin tapauksissa on kuitenkin tarpeen käyttää muita monimutkaisempia ja täydellisiä laskelmia useiden muuttujien kanssa tarkan ja läheisyyden saavuttamiseksi ihanteellisesta tuloksesta.
Ihmiskunta tietää maakaasun olemassaolosta pitkään. Pahimpien arvioiden mukaan Kiinassa käytettiin maakaasua lämmitykseen ja valaistukseen jo IV-vuosisadan BC: lle. Saadaksesi sen, reikää porataan, ja putkistot valmistettiin bambusta. Lisäksi pitkä aika, kirkas liekki, ei jätä tuhkaa, oli mystinen ja uskonnollinen kultti joillekin kansalle. Esimerkiksi Absheronin niemimaalla (nykyaikainen Azerbaidžanin) VII-luvulla pystyi Ateshgin takka-temppelissä, ministeriö, jossa he ottivat XIX vuosisadalle.
Sana "Kaasu" keksittiin XVII-luvun alussa Flanderin luonnontieteilijä Jan Helmont's Baptist, nimittää "kuollut ilma" (hiilidioksidi). Helmont kirjoitti: "Kutsuin niin pariksi, koska se ei ole melkein erilainen kuin muinaisten kaaoksesta." Mutta tässä tapauksessa käsittelemme jonkin aineen olemassaolon muotoa.
Maakaasun alkuperän osalta tutkijoiden keskuudessa ei ole yhtä yhtä mieltä. Kaksi pääkonsepteja - Biogeeniset ja mineraalit - Hyväksy eri syyt hiilivetymineraalien muodostumiseen maan syvyyksissä.
- Mineraaliteoria. Mineraalien muodostuminen kivien muodostuu - osa maan kaasunpoistoprosessista. Maan sisäisen dynamiikan ansiosta hiilivedyt, jotka sijaitsevat suurella syvyydellä alhaiseen painevyöhykkeeseen, mikä muodostaa kaasusta kerrostumat.
- Biogeeninen teoria. Elävät organismit, kuolleet ja laskemalla säiliöiden pohjalle, hajotetaan ilmattomassa tilassa. Rengas kaikki syvemmät geologisten liikkeiden vuoksi, hajottavien orgaanisten orgaanisten orgaanisten orgaanisten orgaanisten orgaanisten orgaanisten orgaanisten orgaanisten orgaanisten orgaanisten orgaanisten orgaanisten orgaanisten organisten.
Viime aikoina Venäjän tiedeakatemian öljy- ja kaasu-instituutin tutkijoiden ryhmä Dr. Geologian ja mineralogisen tieteen kohdalla Azaria Barenbaum on kehittänyt uuden öljyn ja kaasun käsitteen. Tämän teorian mukaan hiilivetyjen merkittävät talletukset voivat syntyä miljoonille vuosia, kuten aiemmin ajatellut, mutta vain vuosikymmeniä.
Maakaasua voi esiintyä kaasutalletusten muodossa, jotka ovat joidenkin kivien muodostumissa, kaasukäskeinä (öljyllä) sekä liuotetussa tai kiteisessä muodossa. Myös maakaasu voi olla kaasutedaattien muodossa (maakaasujen hydraatit ovat kaasutedraatteja tai klatraatteja - kiteisiä yhdisteitä, jotka on muodostettu tiettyjen termobaristen olosuhteiden puitteissa vedestä ja kaasusta).
Maakaasulla on useita etuja verrattuna muihin polttoaineisiin ja raaka-aineisiin.:
- maakaasun uuttamisen kustannukset ovat huomattavasti pienemmät kuin muut polttoainetyypit; Työn tuottavuus tuotannon aikana on korkeampi kuin öljyn ja kivihiilen kaivostuksen aikana;
- hiilidioksidin puuttuminen maakaasuissa estää mahdollisuuden myrkyttää ihmisiä, kun kaasuvuoto;
- kaupunkien ja siirtokuntien kaasun lämmityksellä ilma-allas on paljon vähemmän saastunut;
- maakaasulla työskentelyn yhteydessä varmistetaan mahdollisuus polttoprosessien automatisointiin, saavutetaan tehokas tehokkuus;
- korkeat lämpötilat polttoprosessissa (yli 2000 ° C) ja palamisen erityinen lämpö mahdollistaa tehokkaasti maakaasua energian ja teknologisen polttoaineena.
Kaasu - nuorempi polttoaine kuin öljy. Maakaasun aikakausi alkaa itse asiassa Groningenin kentällä vuonna 1959 Alankomaissa ja seurasi Yhdistyneen kuningaskunnan kaasuvarastojen löytöjä Pohjanmeren eteläosassa 60-luvun puolivälissä.
IEA: n mukaan ensimmäisestä 70-luvulta. Kaasun osuus maailmanenergian tasapainossa kasvoi 16 prosentista 21 prosenttiin vuonna 2008. BP: n tilastollisen katsauksen mukaan tämä osake vuosina 2008-2010. Globaalissa energiankulutuksessa se osoittautui vieläkin korkeammaksi - noin 24%. BP: n ennustetutkimuksessa maailmanenergian kehityksestä vuoteen 2030 asti sanotaan, että maakaasu on nopeimmin kasvava polttoaine seuraavaksi 25 vuoden aikana. Samaan aikaan kansainvälisen energiajärjestön asiantuntijat uskovat, että kaasun osuus maailmanenergian tasapainossa kasvaa 21 prosentista 25 prosenttiin, kaasu on toinen öljyenergiankuljettajan siirtämisen jälkeen kivihiilen kolmansille.
Kemiallinen koostumus
Maakaasun kemiallinen koostumus on melko yksinkertainen. Suurin osa tällaisesta kaasusta on metaani (CH4) - yksinkertaisin hiilivedyt (orgaaninen yhdiste, joka koostuu hiili- ja vetyatomeista), sen osuus ylittää 92 prosenttia.
Metaanin sisällöstä riippuen erotetaan kaksi pääkaasua:
- Maakaasu ryhmä H (H Gas, eli korkean kalori-kaasu) metaanin korkean pitoisuuden vuoksi (87-90%) on korkealaatuinen. Venäjän maakaasu viittaa ryhmään H ja eroaa korkean lämpöarvon avulla. Metaanin korkean pitoisuuden vuoksi (~ 98%), se on maailman korkealaatuinen maakaasu.
- Maakaasu ryhmä l (L-kaasu, ts. Alhainen kalori-kaasu) on maakaasu, jolla on vähemmän korkea metaanipitoisuus - 80% - 87%. Jos laatuvaatimukset eivät täyty (11,1 kW / kuutiometriä), usein kaasua ei voida toimittaa suoraan loppukuluttajalle ilman lisäkäsittelyä.
Metaanin lisäksi raskaammat hiilivedyt, metaanihöylät voivat olla: etaani (C2H6), propaani (C3H8), butaani (C4H10) ja joitain huomaamattomia epäpuhtauksia. Samalla on tärkeää, että maakaasun koostumus ei ole vakio ja vaihtelee talletuksesta kentälle.
Fyysiset ominaisuudet
Likimääräiset fyysiset ominaisuudet (riippuvat koostumuksesta):
- Tiheys: 0,7 - 1,0 kg / m3 (kuiva kaasumaiset, normaaleissa olosuhteissa) tai 400 kg / m3 (neste).
- Erotuslämpötila: T \u003d 650 ° C.
- Yksi m3 maakaasun polttamisen lämpö kaasumaisessa tilassa N.P: ssa: 28-46 MJ tai 6,7-11,0 μal.
- Octaani numero, kun sitä käytetään polttomoottoreissa: 120-130.
- Helpompi ilma on 1,8 kertaa, joten kun vuoto ei laskeudu, mutta nousee ylös.
Sovellus
Joilla on tällaisia \u200b\u200betuja muiden energialiikenteen harjoittajien, kuten talous- ja ympäristöystävällisyys, maakaasu on yhä tärkeämpi teollisuudessa ja kotitalouksissa.
Maakaasua fossiiliseksi energiaa käytetään pääasiassa asuin- ja teollisuustilojen lämmittämiseen, sähkön luomiseen ja teolliseen tuotantoalalla lämpöenergian tuottamiseksi.
Pienessä määrin maakaasua käytetään moottoripolttoaineena. Bensiinin hintojen nousun yhteydessä viime vuosina ja kuukausina ovat lisänneet kaasumoottoreihin maksetun yksityisen liikenteen määrää. Lisäksi toteutetaan kuorma-autojen ja linja-autojen uudelleenlaitteet maakaasun työskentelyyn. Kustannustekijän ohella tärkeä argumentti maakaasun hyväksi on haitallisten aineiden alhaisempi taso ilmakehään.
20 johtava maailmanmaita todistetuilla kaasuvarastoilla (vuoden 2010 mukaan)
| Maa | Varastot (Triljoona kuutiometriä) | Jaa maailmanlaajuisesta (%) | |
| 1 | Rf | 44,76 | 23,9 |
| 2 | Iran | 29,61 | 15,8 |
| 3 | Qatar | 25,32 | 13,5 |
| 4 | Turkmenistan | 8,03 | 4,3 |
| 5 | Saudi-Arabia | 8,01 | 4,3 |
| 6 | USA | 7,71 | 4,1 |
| 7 | Uae | 6,43 | 3,4 |
| 8 | Venezuela | 5,45 | 2,9 |
| 9 | Nigeria | 5,29 | 2,8 |
| 10 | Algeria | 4,50 | 2,4 |
| 11 | Iraq | 3,16 | 1,7 |
| 12 | Indonesia | 3,06 | 1,6 |
| 13 | Australia | 2,92 | 1,6 |
| 14 | Kiina | 2,80 | 1,5 |
| 15 | Malasia | 2,39 | 1,3 |
| 16 | Egypti | 2,21 | 1,2 |
| 17 | Norja | 2,04 | 1,1 |
| 18 | Kazakstan | 1,84 | 1 |
| 19 | Kuwait | 1,78 | 1 |
| 20 | Kanada | 1,72 | 0,9 |
Lähde
20 maailman johtava maa kaasun kulutuksesta (vuoden 2010 mukaan)
| Maa | Kulutus (miljardia kuutiometriä) | Jaa maailmanlaajuisesta (%) | |
| 1 | USA | 683,4 | 21,7 |
| 2 | Rf | 414,1 | 13 |
| 3 | Iran | 136,9 | 4,3 |
| 4 | Kiina | 109,0 | 3,4 |
| 5 | Japani | 94,5 | 3 |
| 6 | Iso-Britannia | 93,8 | 3 |
| 7 | Kanada | 93,8 | 3 |
| 8 | Saudi-Arabia | 83,9 | 2,6 |
| 9 | Saksa | 81,3 | 2,6 |
| 10 | Italia | 76,1 | 2,4 |
| 11 | Meksiko | 68,9 | 2,2 |
| 12 | Intia | 61,9 | 1,9 |
| 13 | Uae | 60,5 | 1,9 |
| 14 | Ukraina | 52,1 | 1,6 |
| 15 | Ranska | 46,9 | 1,5 |
| 16 | Uzbekistan | 45,5 | 1,4 |
| 17 | Egypti | 45,1 | 1,4 |
| 18 | Thaimaa | 45,1 | 1,4 |
| 19 | Alankomaat | 43,6 | 1,4 |
| 20 | Argentiina | 43,3 | 1,4 |
Lähde: BP: n tilastollinen katsaus maailmanenergiasta 2011
20 johtavaa maata maailman tuotannossa (vuoden 2010 mukaan)
| Maa | Saalis (miljardia kuutiometriä) | Jaa maailmanlaajuisesta (%) | |
| 1 | USA | 611 | 19,3 |
| 2 | Venäjä | 588,9 | 18,4 |
| 3 | Kanada | 159,8 | 5 |
| 4 | Iran | 138,5 | 4,3 |
| 5 | Qatar | 116,7 | 3,6 |
| 6 | Norja | 106,4 | 3,3 |
| 7 | Kiina | 96,8 | 3 |
| 8 | Saudi-Arabia | 83,9 | 2,6 |
| 9 | Indonesia | 82 | 2,6 |
| 10 | Algeria | 80,4 | 2,5 |
| 11 | Alankomaat | 70,5 | 2,2 |
| 12 | Malesia | 66,5 | 2,1 |
| 13 | Egypti | 61,3 | 1,9 |
| 14 | Uzbekistan | 59,1 | 1,8 |
| 15 | Iso-Britannia | 57,1 | 1,8 |
| 16 | Meksiko | 55,3 | 1,7 |
| 17 | Uae | 51 | 1,6 |
| 18 | Intia | 50,9 | 1,6 |
| 19 | Australia | 50,4 | 1,6 |
| 20 | Trinidad ja Tobago | 42,4 | 1,3 |
Lähde: BP: n tilastollinen katsaus maailmanenergiasta 2011
Metaanin CH4: n seos on pieni määrä typpeä N2 ja hiilidioksidia 2: lla - toisin sanoen se on laadullisesti identtinen koostumuksessa, jossa on kaasu, joka erotetaan suonista.
Encyclopedic youtube.
1 / 4
✪ Maakaasu on mielenkiintoinen
✪ maakaasu. Kuinka se toimii?
✪ maakaasu ja öljy (Riddle of Alkuperä ja uupumuksen ongelma)
✪ No. 53. Orgaaninen kemia. Teema 14. Hiilivetyjen lähteet. Osa 1. Maakaasu
Tekstitykset
Kemiallinen koostumus
Suurin osa maakaasusta on metaani (CH 4) - 70 - 98%. Maakaasun koostumus voi sisältää raskashiilivetyjä - metaanihöylät:
- etani (C2H6),
- propaani (C3H8),
- bhutan (C 4H 10).
Maakaasu sisältää myös muita aineita, jotka eivät ole hiilivetyjä:
- helium (ei) ja muut inertit kaasut.
Puhtaalla maakaasulla ei ole väriä ja tuoksua. Voit helpottaa mahdollisuutta määrittää kaasun vuoto siinä pienessä määrin, tuoksuja lisätään - aineita, joilla on terävä epämiellyttävä haju (mätä kaali, raskas heinä, mätä munat). Useimmiten tiologia (merkaptaani) käytetään hajunnana, esimerkiksi etyylimerkaptaania (16 g / 1000 m³ maakaasua).
Fyysiset ominaisuudet
Likimääräiset fyysiset ominaisuudet (riippuvat koostumuksesta, normaaleissa olosuhteissa, ellei toisin mainita):
Luonnollinen Gazan kenttä
Maapallon kuoren sedimentaisessa kuori keskittyy maakaasun valtaviin talletuksiin. Biogeenisen (orgaanisen) öljyn alkuperän teorian mukaan ne muodostetaan elävien organismien jäljellä olevien jäänteiden hajoamisen seurauksena. Uskotaan, että maakaasu muodostuu sedimenttiselle kuorelle korkeissa lämpötiloissa ja paineissa kuin öljyssä. Tämä on tämän seikan mukainen, että kaasukentät sijaitsevat usein syvemmälle kuin öljykenttiä.
Venäjä (Urengoyaskoye talletus), Iran, suurin osa Persianlahden, USA: sta, Kanadassa on valtavia maakaasuja. Euroopan maista, jotka kannattaa huomata Norjaa, Alankomaat. Neuvostoliiton, Turkmenistanin, Azerbaidžanin, Uzbekistanin, Kazakhstaganin talletuksen) entisten tasavaltojen keskuudessa.
Metaani ja muut hiilivedyt ovat avaruudessa laajalle levinnyt. Metaani - kolmanneksi suurin kaasu maailmankaikkeudessa vedyn ja heliumin jälkeen. Metaanisen jään muodossa se osallistuu monien planeettojen ja asteroidien rakenteeseen, joka poistetaan auringosta, mutta tällaiset klusterit eivät yleensä kuulu maakaasun talletuksiin, eikä he ole vielä löytäneet käytännön sovelluksia. Merkittävä määrä hiilivetyjä on läsnä maanvaikutelmassa, mutta ne eivät myöskään ole kiinnostusta.
Kaasuhydraatit
Tieteessä pitkään uskottiin, että hiilivetyjen kertymät molekyylipainon molekyylipaino on yli 60 maapallon kuoressa nestemäisessä tilassa ja enemmän keuhkoja kaasumaisessa. Kuitenkin 1900-luvun toisella puoliskolla työntekijöiden ryhmä A. Trofimuk, N. V. Chersky, F. A. TRECR, Yu. F. MCON, V. G. Vasilyev löysi maakaasun ominaisuuden tietyissä termodynaamisissa olosuhteissa siirtyä maapallon kuoressa kiinteässä kunto ja muodostavat kaasun hydraattitalletukset. Myöhemmin kävi ilmi, että maakaasun varaukset tässä tilassa ovat valtavia.
Kaasu menee kiinteään tilaan maapallon kuoressa, joka yhdistää muoviveteen hydrostaattisissa paineissa jopa 250 ATM ja suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa (jopa +22 ° C). Kaasuhydraatti-kerrostumat ovat ristiriitaisen suurempi kaasun pitoisuus huokoisen väliaineen tilavuudessa kuin tavanomaisissa kaasukentillä, koska yksi tilavuus on siirtymässä hydraattilaan liittää 220 tilavuutta kaasua. Kaasun hydraattitalletusten vyöhykkeet keskittyvät pääasiassa monien neutraalien kallioiden jakelualueisiin sekä pienellä syvyydellä merenpohjan alapuolella.
Maakaasuvarastot
Kaivostoiminta ja kuljetus
Maakaasu sijaitsee maassa syvyydessä 1000 m - useita kilometrejä. Kaivojen superhong ei ole kaukana Novy Urengoy sai kaasun sisäänvirtauksen syvyydestä yli 6000 metriä. Kaasun syvyydessä on mikroskooppisissa tyhjiöissä (huokoset). Huokot ovat yhteenliitettynä mikroskooppisten kanavien avulla - halkeamat, kaasu tulee korkeasta paineesta huokosiin alhaisemmalla paineella, kunnes se osoittautuu hyvin. Säiliön kaasun liike on tiettyjä lakeja.
Kaasu louhittu maapallon syvyyksistä kaivoilla. Kaivot yrittävät sijoittaa tasaisesti koko kentän alalla, jotta säiliöpaineessa painetaan säiliöpaineessa. Muussa tapauksessa kaasuvirrat ovat mahdollisia talletuksen alueiden välillä sekä talletuksen ennenaikaisen käyttöönoton.
Kaasu tulee ulos maaperästä johtuen siitä, että muodostuminen on paineen alaisena, monta kertaa ylittyy ilmakehän. Näin ollen liikkeellepaneva voima on paine-ero muodostumisessa ja keräysjärjestelmässä.
Maailmanlaajuinen maakaasun tuotanto vuonna 2014 oli 3460,6 miljardia m 3. Gazan tuotannon johtava asema on Venäjä ja Yhdysvallat.
| Maa | 2010 | 2006 | ||
| Kaivostoiminta miljardia m³. |
Osuus maailmasta markkinat (%) |
Kaivostoiminta miljardia m³. |
Osuus maailmasta markkinat (%) |
|
| Venäjä | 647 | 673,46 | 18 | |
| USA | 619 | 667 | 18 | |
| Kanada | 158 | |||
| Iran | 152 | 170 | 5 | |
| Norja | 110 | 143 | 4 | |
| Kiina | 98 | |||
| Alankomaat | 89 | 77,67 | 2,1 | |
| Indonesia | 82 | 88,1 | 2,4 | |
| Saudi-Arabia | 77 | 85,7 | 2,3 | |
| Algeria | 68 | 171,3 | 5 | |
| Uzbekistan | 65 | |||
| Turkmenistan | 66,2 | 1,8 | ||
| Egypti | 63 | |||
| Iso-Britannia | 60 | |||
| Malesia | 59 | 69,9 | 1,9 | |
| Intia | 53 | |||
| Uae | 52 | |||
| Meksiko | 50 | |||
| Azerbaidžan | 41 | 1,1 | ||
| Muut maat | 1440,17 | 38,4 | ||
| Maailman kaasulaite | 100 | 3646 | 100 | |
Maakaasun valmistelu kuljetukseen
Kaivoista tulevat kaasut on valmistettava kuljetukseen loppukäyttäjälle - kemiallinen kasvi, kattilahuone, ChP, Urban Gas Networks. Kaasun valmistus on aiheutunut läsnäolosta sen lisäksi kohdekomponenttien (eri kuluttajille suunnattuja eri komponentteja), myös epäpuhtaudet, jotka aiheuttavat vaikeuksia kuljettaa tai käyttää. Siten kaasun sisältämät vesiparit tietyissä olosuhteissa voivat muodostaa hydraatteja tai kondensoivaa, kerääntyä eri paikoissa (esimerkiksi putken taivutus), jolla on kaasun edistäminen; Vetyisulfidi aiheuttaa vakavaa kaasulaitteiden korroosiota (putket, lämmönvaihtimen kapasitanssit jne.). Kaasun valmistuksen lisäksi putki on valmistettava. Yleinen käyttö Tässä on typpiasetukset, joita käytetään luomaan inertti väline putkistoon.
Kaasu valmistetaan eri järjestelmien mukaan. Yhden niistä, kentän välittömässä läheisyydessä rakennetaan kattavan kaasunvalmistuksen (UKHPG) asennus, johon kaasu puhdistetaan ja kuivataan absorptio-sarakkeissa. Tällainen järjestelmä toteutetaan urengoy-kenttään. Päätettiin myös kalvotekniikan kaasun valmistukseen.
Kaasun valmistukseen kuljetukseen käytetään teknisiä liuoksia käyttäen membraanikaasun erottamista, jonka avulla raskas hiilivedyt voidaan eristää (C3H8 ja enemmän), typpi, hiilidioksidi, vetysulfidi ja vähentää merkittävästi kastepiste veteen ja hiilivetyihin ennen ruokinta GTS: ssä.
Jos kaasu sisältää runsaasti heliumia tai vetysulfidia, kaasua käsitellään kaasunjalostuslaitoksessa, jossa se eristetään amiinipyyhkeestä ja clausin asetuksista ja heliumia kryogeenisillä heliumin asennuksilla (KSU). Tämä järjestelmä toteutetaan esimerkiksi Orenburgin alalla. Jos vetysulfidikaasusta on vähemmän kuin 1,5%, on myös suositeltavaa pohtia kalvoa maakaasunvalmistustekniikkaa, koska sen käyttö vähentää pääomaa ja käyttökustannuksia 1,5-5
Maakaasun kuljetus
Tällä hetkellä tärkein kuljetustyyppi on putki. 75-ATM: n painetta pumpataan putkien läpi, joiden halkaisija on korkeintaan 1,42 m. Kun kaasu liikkuu putkilinjaa pitkin, se voi ylittää kitkareita sekä kaasun ja putken seinän ja kaasun väliin menettää Mahdollinen energia, joka hajotetaan lämpöksi. Siksi tietyin väliajoin on tarpeen rakentaa kompressoriasemia (COP), johon kaasu yleensä asuu paine 55 - 120 ATM ja jäähdytetään sitten. Putkilinjan rakentaminen ja ylläpito ovat melko kalliita, mutta se on kuitenkin edullisin alkuperäisten investointien näkökulmasta ja kaasun kuljetusmenetelmä pieniksi ja keskisuuriksi etäisyyksiiksi.
Putkiliikenteen lisäksi erityisiä säiliöaluksia käytetään laajalti - kaasun kantajia. Nämä ovat erityisiä aluksia, joissa kaasu kuljetetaan nesteytetyssä tilassa erikoistuneissa isotermisissä säiliöissä lämpötiloissa -160 - -150 ° C.
Nesteytys, kaasu jäähdytetään kohotetussa paineessa. Samanaikaisesti puristussuhde saavuttaa 600 kertaa tarpeista riippuen. Näin ollen kaasun kuljettaminen tällä tavalla, on välttämätöntä venyttää kaasuputki talletuksesta lähimpään merikannikkoon, rakentaa terminaalin rannalle, joka on huomattavasti halvempaa kuin tavallinen satama, nesteytyskaasua ja ladata sen Säiliöalukset ja säiliöalukset itse. Modernin säiliöalusten tavanomainen kapasiteetti on 150 000 - 250 000 m³. Tämä kuljetusmenetelmä on huomattavasti taloudellinen enemmän kuin putki, joka alkaa etäisyydellä nesteytetyn kaasun kuluttajalle vuosina 2000-3000 km, koska tärkeimmät kustannukset eivät ole kuljetuksia, vaan lastaus ja purkaminen, mutta vaatii korkeampia investointeja infrastruktuuriin kuin putkistoon . Sen edut sisältävät myös se, että nesteytetty kaasu on paljon turvallisempaa kuljetuksen ja varastoinnin aikana kuin pakattu.
Vuonna 2004 putkistojen kansainväliset kaasutarvikkeet olivat 502 miljardia m³, nesteytetty kaasu - 178 miljardia m³.
Myös muita kaasukuljetustekniikoita, kuten rautatieastiat.
Kehitetään myös kaasun kuljetushankkeita
Maakaasua kutsutaan sellaisten kaasujen sekoittimeen, jotka on muodostettu maallisissa syvyyksissä erilaisten orgaanisten aineiden hajoamisen aikana. Tietenkin maakaasun koostumus on syytä määrittää korjauksella tiettyjen näytteiden osalta. Kaikilla luonnonkaasuilla on kuitenkin epäilemättä monia yhteisiä aineita ja kemiallisia elementtejä rakenteessa sekä minkä tahansa maakaasun osalta on noin sama fyysinen koostumus ja ominaisuudet kuin muut. Puhumme siitä tästä.
Yleinen
Maakaasu on yksi tärkeimmistä mineraaleista, joita käytetään aktiivisesti teollisuudessa ja jokapäiväisessä elämässä. Tapahtuman olosuhteissa (tai kuten Gasoviki sanoo, säiliöolosuhteissa) maakaasu on yksinomaan kaasumaisessa tilassa tai ns. Kaasukankalla "yleisissä öljy- ja kaasualueella tai kaasun muodossa Talletukset (toisin sanoen yksittäiset klusterit) joko liuotetaan veteen tai öljyyn. Todellinen, tietyin olosuhteissa maakaasu voi sijaita paitsi kaasumaisessa vaan myös kiinteässä tilassa kiteinä.
Maakaasun kemiallinen koostumus
Mitä tulee maakaasua, ne ovat metaania (CH4), hiilidioksidia (CO 2) ja typpeä molekyylien muodossa (N2). Näistä aineista ja elementeistä lähes mikä tahansa maakaasu koostuu, olkoon se kaivos tai suolla. Mitä tulee maakaasun koostumukseen prosentteina, maakaasun osa on varmasti metaani. Sen osuus vaihtelee 90: sta 98 \u200b\u200bprosenttiin - riippuen kaasukentästä. Myös maakaasun koostumus sisältää aineita, kuten butaania, propaania, etaania (hiilivetyjä, joita kutsutaan myös metaanihöyläteiksi, koska ne koostuvat samoista kemiallisista elementeistä, toisistaan \u200b\u200bvain hiili- ja vetyatomien lukumäärän ja vastaavasti Molekyylien rakenne). Maakaasun epäjohdonmukaisuuskomponenteista on merkitty typen ja hiilidioksidin (hiilidioksidi), vedyn (H2), heliumin (hän) ja vetysulfidin (H2S) lisäksi.
Maakaasun fysikaaliset ominaisuudet
Ensinnäkin huomaamme, että maakaasu, joka on puhtaassa muodossaan, on tylsää ja ei ole hajua. Kaasuvuotojen määrittämiseksi lisätään niin sanotut hajunnan tai aineet, joilla on terävä ja riittävän epämiellyttävä haju, lisätään pieninä määrinä: esimerkiksi Tiol, joista johtava paikka käyttää etyylimerkaptaania. 1000 kuutiometriä maakaasua varten lisätään enintään 15-16 g etyylimerkaptaania. Maakaasun tiheys kaasumaisessa tilassa on keskimäärin 0,75 kg kuutiometriä kohden. Kiteellä olevassa tilassa tiheys saavuttaa 400 kg / m 3. Itsekäydellinen maakaasu vain erittäin korkeassa lämpötilassa - noin 650 astetta Celsius-asteikolla. Tietyllä maakaasulla ilmalla (noin 5-15%) räjähdykset voivat ilmetä. Tunnetaan myös maakaasun palamisen erityinen lämpö, \u200b\u200bjoka on keskimäärin 35 MJ / m? tai 9 μali / m?. Käytettäessä erilaisissa polttomoottoreissa maakaasun oktaanimääräinen määrä on 120 - 130. Lopuksi maakaasu on noin 1,8 kertaa helpompaa kuin ilma, joten kun se nousee ylös ja ettei se laskenut.
Maakaasun käyttö
Ensinnäkin maakaasua modernissa maailmassa käytetään polttoaineena ja polttoaineena. Joten monissa huoneistoissa ja yksityisissä kodeissa ihmiset käyttävät maakaasua ruoanlaittoon, lämmitysveteen, lämmitykseen. Mukaan maakaasun käyttöä polttoaineen muodossa käytetään äskettäin aktiivisesti paitsi polttoaineena eri CPP- ja kattilahuoneista, mutta myös polttoaineena joidenkin autojen polttoainejärjestelmille. Lisäksi nykyaikaiset insinöörit ja suunnittelijat ovat perustaneet jopa maakaasun kuljetuksen vapauttamisen - esimerkiksi busseja. Kemianteollisuudessa maakaasua käytetään raaka-aineena erilaisten aineiden valmistukseen - esimerkiksi erilaisiin muoveihin ja muoveihin. Monissa eurooppalaisissa ja Pohjois-Amerikan kaupungeissa vallitsevassa maaliskuussa käytettiin maakaasua ja sitä käytettiin myös ensimmäisissä liikennevaloissa.
Maakaasu, johon kaikki olemme niin tottuneet keittiössäsi ovat lähellä öljyä. Se koostuu enimmäkseen metaanista, joilla on epäpuhtaudet raskaampia hiilivetyjä (etaani, propaani, butaani). Luonnollisissa olosuhteissa se sisältää usein myös muita kaasuja (heliumia, typpeä, vetysulfidia, hiilidioksidia) epäpuhtauksia.
Tyypillinen maakaasun koostumus:
Hiilivedyt:
- Metaani - 70-98%
- Ethan - 1-10%
- Propaani - jopa 5%
- Bhutan - enintään 2%
- Pentan - enintään 1%
- Heksaani - jopa 0,5%
Epäpuhtaudet:
- Typpi - enintään 15%
- Helium - enintään 5%
- Hiilidioksidi - enintään 1%
- Vetysulfidi - alle 0,1%
Maakaasu on äärimmäisen yleinen maan syvyydessä. Se löytyy maapallon kuoren paksuudesta useiden senttimetrien syvyyteen 8 kilometriä. Sekä öljy, maakaasu, siirtoprosessissa maankuoressa, putoaa ansoihin (läpäisevät kerrokset rajoitetut läpäisemättömät paksuudet), minkä seurauksena kaasutalletukset muodostetaan.
Venäjän viisi suurinta kaasualusta:
- Urengoy (kaasu)
- Yamburg (öljy ja kaasun kondensaatti)
- Bovanenkovsky (öljy ja kaasu lauhde)
- ShTokman (kaasun kondensaatti)
- Leningrad (kaasu)
Luonnollinen (hiilivety) kaasu on usein öljykenttien satelliitti. Se sisältyy yleensä öljyyn, ja joissakin tapauksissa kerääntyy kerrostumien yläosaan muodostaen ns. Pitkästä aikaa öljyntuotannon aikana vapautettu kaasu ja niihin liittyvä kaasu kutsui tuotantoprosessin epätoivottava osa. Useimmiten se poltettiin yksinkertaisesti polttimissa.
Viime vuosikymmeninä ihmiskunta on oppinut tarpeeksi täysin käyttämään kaikkia maakaasun eduista. Tällainen viivästyminen tämän äärimmäisen arvokkaan polttoaineen kehityksessä johtuu suurelta osin siitä, että kaasukuljetukset ja sen käyttö teollisuudessa ja jokapäiväisessä elämässä edellyttävät riittävän suurta teknistä ja teknistä kehitystasoa. Lisäksi maakaasu, joka sekoittuu ilmaan, muodostaa räjähtävän seoksen, joka vaatii käytettyjä turvatoimenpiteitä.
Kaasun käyttö
Jotkut yritykset käyttää kaasua takaisin XIX vuosisadalle. Kevyt kaasu, kuten sitä sitten kutsutaan, toimi valonlähteenä. Kaasukenttien kehittäminen tuolloin ei ollut vielä pitkä ja valaistus käytetty kaasua, joka oli valmistettu yhdessä öljyn kanssa. Siksi tällaista kaasua kutsuttiin usein öljyksi. Esimerkiksi Kazanin peittämä öljykaasu on pitkään katettu. Käytettiin sitä Pietarin ja Moskovan valaistukseen.
Tällä hetkellä kaasulla on yhä tärkeämpi rooli energiateollisuudessa. Sen sovelluksen spektri on hyvin laaja. Sitä käytetään teollisuudessa jokapäiväisessä elämässä, kattiloissa, CHP: n, autojen moottoripolttoaineena ja raaka-aineena kemianteollisuudessa.
Kaasua pidetään suhteellisen puhtaana polttoainetyyppinä. Kun polttava kaasua, muodostetaan vain hiilidioksidi ja vesi. Samanaikaisesti hiilidioksidipäästöt ovat lähes kaksi kertaa vähemmän kuin hiilen polttaminen ja 1,3 kertaa vähemmän kuin öljyn polttaminen. Puhumattakaan siitä, että öljyn ja kivihiilen polttaminen, noki ja tuhka ovat edelleen. Koska kaikki fossiiliset polttoainepolttoaineet ovat ympäristöystävällisin näkemys, nykyaikaisten megacien energia-alalla se vie määräävän aseman.
Miten kaasua louhitaan
Samoin kuin öljy, maakaasu louhitetaan kaivoilla, jotka jakautuvat tasaisesti koko kaasukentän alueella. Kaivostoiminta tapahtuu kaasun asennetun kerroksen ja pinnan paine-eron vuoksi. Reservairin paineessa kaasua työnnetään hyvin pinnalle, jossa se putoaa keräysjärjestelmään. Seuraavaksi kaasu toimitetaan integroidun kaasunvalmistukseen, jossa se puhdistetaan epäpuhtauksien avulla. Jos kaasun epäpuhtaudet uutettiin vähäisellä määrällä, se voidaan välittömästi suunnata kaasunkäsittelylaitokseen, ohittaa kattavan valmistuksen asennuksen.
Miten kaasua kuljetetaan
Kaasuliikenne suoritetaan pääasiassa putkistoilla. Kaasun päämäärät kuljetetaan runkokaasuputkilla, joissa kaasupaine voi saavuttaa 118 ATM. Kaasun kuluttajat putoaa jakelu- ja kotimaisten kaasuputkien kautta. Ensinnäkin kaasu kulkee kaasun jakeluaseman läpi, jossa sen paine pienenee 12 atm. Sitten jakelukaasuputkien mukaan se syötetään kaasun säätelyssä, jossa sen paine pienenee uudelleen, tällä kertaa on jo jopa 0,3 ATM. Sen jälkeen kotimaan kaasuputkistot kaasu siirtyy keittiöön.
Kaikki tämä valtava kaasun jakeluinfrastruktuuri on todella laajamittainen kuva. Satoja ja satoja tuhansia kilometrejä kaasuputkia, jotka on suljettu lähes koko Venäjän alueella. Jos kaikki tämä verkkoputki vedetään ulos yhdellä rivillä, sen pituus riittää päästäksesi maahan kuuhun ja takaisin. Ja tämä on vain Venäjän kaasunsiirtojärjestelmä. Jos puhumme koko maailmanlaajuisesta kaasunsiirtoinfrastruktuurista, se on enemmän miljoonia kilometrejä putkistoja.
Koska maakaasulla ei ole joko hajua, ei väriä, jotta kaasuvuoto voidaan nopeasti havaita, se on keinotekoisesti kiinnitetty epämiellyttävään hajuun. Tätä prosessia kutsutaan hajuisuudeksi ja tapahtuu kaasun jakeluasemilla. Kuten hajuja eli epämiellyttäviä aineita käytetään yleisesti rikkiä sisältäviä yhdisteitä, kuten etantioli (ETSH).
Kaasun kulutus on kausiluonteista. Talvella sen kulutus kasvaa ja kesällä se vähenee. Kausiluonteisten kaasun kulutuksen kausiluonteiset vaihtelut, lähellä suuria teollisuuskeskuksia, maanalaisia \u200b\u200bkaasun varastotilat (PCG) luodaan. Se voi olla loppunut kaasukenttiä, jotka on sovitettu tallentamaan kaasua tai keinotekoisesti luotuja maanalaisia \u200b\u200bsuolalevyjä. Kesällä kuljetetun kaasun ylijäämä lähetetään PCG: lle ja talvella päinvastoin, putkijärjestelmän mahdollinen kapasiteetin puute korvataan kaasunvalinnasta varastoista.
Kansainvälisessä käytännössä kaasuputkistojen lisäksi maakaasu kuljetetaan usein nesteytykseen erityisillä aluksella - kaasun kantajat (metaanikantajat). Nesteytetyssä muodossa maakaasun tilavuus pienenee 600 kertaa, mikä on kätevää paitsi kuljetukseen vaan myös varastointiin. Nesteytys, kaasu jäähdytetään kondensaatiolämpötilaan (-161,5 ° C), jonka seurauksena se muuttuu nesteeksi. Tällaisessa jäähdytetyssä muodossa se kuljetetaan. Nestemäisen maakaasun tärkeimmät valmistajat ovat Qatar, Indonesia, Malesia, Australia ja Nigeria.
Näkymät ja suuntaukset
Teknologian ja teknologian jatkuvan parantamisen ansiosta sekä kaivostoiminnassa että kaasun käytössä tällainen polttoaine on yhä suosittu. Esimerkiksi BP ennustaa kaasun kysynnän kasvua verrattuna muihin fossiilisiin polttoaineisiin.
Kaasun tarve kasvaa uutta, usein ei-perinteisiä, kaasulähteitä. Tällaiset lähteet voivat olla:
- Kaasu kivihiilikerroksista
- Silityskaasu
- Kaasuhydraatit
♦ Kaasu kivihiilikerroksista Alkoi ottaa vain 1980-luvun lopulla. Ensimmäistä kertaa se tehtiin Yhdysvalloissa, jossa tällaisen tuotannon kaupallinen toteutettavuus todistettiin. Venäjällä Gazprom alkoi testata tätä menetelmää vuodesta 2003 lähtien, aloittanut metaanin kokeilujen tuotanto kivihiilikerroksista Kuzbassissa. Kivihiilisäiliöiden kaasun tuotanto toteutetaan muissa maissa - Australiassa, Kanadassa ja Kiinassa.
♦ Silityskaasu. Laiva vallankumous kaasun tuotannossa, joka tapahtui Yhdysvalloissa viimeisen vuosikymmenen aikana, ei tule alaspäin säännöllisen lehdistön ensimmäisistä nauhoista. Vaakasuoran poraustekniikan kehittäminen ja mahdollisti kaivoskaasun matalasta läpäisevästä liuskasta tilavuudesta, jotka maksavat sen uuttamiskustannuksista. Silityskaasun tuotannon nopean kehityksen ilmiö Yhdysvalloissa herättää muita maita tämän suuntaan. Yhdysvaltojen lisäksi Kanadassa toteutetaan aktiivinen työhön aktiivinen työ. Myös Kiinalla on huomattava potentiaali viljelykaasun laajamittaisen kaivostoiminnan kehittämiseen.
♦ Kaasuhydraatit. Merkittävä osa maakaasua on kiteisessä tilassa niin sanottujen kaasutedaattien (metaanihydraattien) muodossa. Meren rannalla on suuria kaasutuotteiden varauksia valtamerissä ja maanosien permafrostin vyöhykkeillä. Tällä hetkellä kaasutuotteiden arvioidut kaasuvarastot ovat ylivoimaisia \u200b\u200böljyn, hiilen ja tavallisen kaasun varauksista. Taloudellisesti asianmukaisten teknologioiden kehittäminen kaivoskaasun hydraatteihin kytkeytyy petollisesti Japanissa, Yhdysvalloissa ja muissa maissa. Erityisesti tämä aihe kiinnittää huomiota Japaniin, jossa ei ole perinteisiä kaasuvarantoja ja pakottaa tämäntyyppisen resurssin hankkimisen erittäin korkeissa hinnoin.
Maakaasu polttoaineena ja kemiallisten elementtien lähteenä on suuri tulevaisuus. Etäopetuksessa on se, että sitä pidetään tärkeimpänä polttoaineen tyyppinä, jota käytetään maailmanen energian siirtymisen aikana uusiutuvien luonnonvarojen puhdistamiseksi.