Ma már sokféle gáz ismert. Némelyiküket az emberek laboratóriumi módszerekkel nyerik ki, a vegyi anyagok, egyesek maguk is reakciók eredményeként keletkeznek melléktermékként. Milyen gázok keletkeznek a természetben? A főbb ilyen földgázokhoz, természetes eredetű négy közé tartozik:
- földgáz, amelynek képlete CH4;
- nitrogén, N2;
- hidrogén, H2;
- szén-dioxid, CO 2.
Természetesen vannak mások is - oxigén, hidrogén-szulfid, ammónia, szén-monoxid. A fent felsoroltak azonban gyakorlatilag jelentősek az emberek számára, és különféle célokra használják őket, beleértve az üzemanyagot is.
Mi a földgáz?
A földgáz az a gáz, amelyet a természet ad nekünk. Vagyis olyat, amelynek tartalma a Föld beleiben jóval magasabb és nagyobb, mint az iparban kémiai reakciók eredményeként nyert mennyiség.
A metánt általában földgáznak nevezik, de ez nem teljesen igaz. Ha figyelembe vesszük az ilyen gáz összetételét frakciónként, a következő összetevő-összetételt láthatjuk:
- metán (legfeljebb 96%);
- etán;
- propán;
- bután;
- hidrogén;
- szén-dioxid;
- nitrogén;
- hidrogén-szulfid (kis, nyomokban).
Így kiderül, hogy a földgáz több keverék keveréke
Földgáz: képlet
Kémiai szempontból a földgáz lineárisan egyszerű szerkezetű szénhidrogének - metán, etán, propán és bután - keveréke. De mivel a nagyobb térfogat még mindig metán, a földgáz általános képletét a metán képletével szokás kifejezni. Tehát kiderül, hogy a földgáz-metán kémiai képlete CH 4.
A többi komponens a következő empirikus képletekkel rendelkezik a kémiában:
- etán - C2H6;
- propán - C3H8;
- bután - C4H10;
- szén-dioxid - CO 2;
- nitrogén - N 2;
- hidrogén - H2;
- hidrogén-szulfid - H2S.
Az ilyen anyagok keveréke a földgáz. Fő vegyületének, a metánnak a képlete azt mutatja, hogy széntartalma nagyon alacsony. Ez befolyásolja a fizikai tulajdonságait, például a színtelen, teljesen nem dohányzó lánggal való égési képességét. Míg a telített szénhidrogének vagy alkánok más képviselői) égéskor fekete, füstös lángot képeznek.
A természetben lenni
A természetben ez a gáz mélyen a föld alatt, vastag és sűrű rétegek alatt található üledékes kőzetek. A földgáz természetben való eredetéről két fő elmélet létezik.
- A tektonikus kőzetmozgások elmélete. Ennek az elméletnek a hívei úgy vélik, hogy a szénhidrogének mindig megtalálhatók a föld belsejében, és a tektonikus mozgások és felfelé irányuló összehúzódások következtében felemelkednek. A csúcson a magas nyomás és a változó hőmérséklet kémiai reakciók révén két természetes ásványi anyaggá - olajrá és gázzá - alakítja át őket.
- A biogén elmélet egy másik módszert javasol, amely földgáz képződését eredményezte. A képlet tükrözi kiváló minőségű kompozíció- szén és hidrogén, ami arra utal, hogy élő szerves lények, akiknek teste volt javarészt ezekből az elemekből épül fel, mint a bolygónkon minden még létező élőlény. Idővel az állatok és növények elhalt maradványai egyre lejjebb süllyedtek az óceán fenekére, ahol sem oxigén, sem baktérium nem volt képes lebontani és feldolgozni ezt a szerves masszát. Az anaerob oxidáció következtében a biomassza lebomlott, és évmilliók alatt két ásványi forrás keletkezett - olaj és gáz. Sőt, mindkettő alapja ugyanaz - és részben kis molekulatömegű anyagok. A gáz és az olaj kémiai képlete ezt bizonyítja. Ha azonban ki vannak téve különböző feltételek Különböző termékek is keletkeznek: magas nyomás és hőmérséklet - gáz, alacsony mutatók - olaj.
Ma olyan országok, mint Oroszország, az USA, Kanada, Irán, Norvégia és Hollandia rendelkeznek jelentős gázmezőkkel és készletekkel.
A földgázt aggregált állapota miatt nem mindig lehet csak gáz állapotban tartani. Számos lehetőség van a kondenzációra:
- A gáz olajmolekulákban oldódik.
- A gáz vízmolekulákban oldódik.
- A gáz szilárd gázhidrátokat képez.
- Normál körülmények között gáz halmazállapotú vegyület.
Ezen állapotok mindegyikének megvan a maga forrása, és nagyon értékes az ember számára.
Laboratóriumban és iparban szerezték be
A gázképződés természetes helyein kívül számos módja van ennek laboratóriumi körülmények között történő beszerzésére. Ezeket a módszereket azonban természetesen csak a termék kis adagjainál alkalmazzák, mivel a földgáz laboratóriumi előállítása gazdaságilag nem kifizetődő.
Laboratóriumi módszerek:
- Kis molekulatömegű vegyület - alumínium-karbid - hidrolízise: AL 4 C 3 + 12H 2 O = 3CH 4 + 4AL(OH) 3.
- Nátrium-acetátból lúg jelenlétében: CH 3 COOH + NaOH = CH 4 + Na 2 CO 3.
- Szintézisgázból: CO+ 3H 2 = CH 4 + H 2 O.
- Egyszerű anyagokból - hidrogénből és szénből - emelt hőmérsékleten és nyomáson.
A földgáz kémiai képletét a metán képlete tükrözi, így ennél a gáznál minden ugyanaz.
Az iparban a metánt a természetes lelőhelyekből történő kivonással és frakciókká történő továbbfeldolgozással állítják elő. Ezenkívül a keletkező gázt szükségszerűen meg kell tisztítani. Végül is a természetes metángáz képlete a benne lévő összetevőknek csak egy részét mutatja. A mindennapi használatra pedig tiszta gázra van szükség, amely a metánon kívül nem tartalmaz más anyagot. Az elválasztott etánt, propánt, butánt és egyéb gázokat is széles körben használják.
Fizikai tulajdonságok
A gáz képlete képet ad arról, hogy milyen fizikai tulajdonságokkal kell rendelkeznie. Nézzük meg, melyek ezek a jellemzők.
- Színtelen, szagtalan anyag.
- A hozzávetőleges sűrűség 0,7-1 kg/m3 között változik.
- Égési hőmérséklet 650 0 C.
- Majdnem kétszer könnyebb, mint a levegő.
- Egy köbméter gáz elégetése során felszabaduló hő 46 millió Joule.
- A levegőben magas koncentrációban (15% felett) a gáz nagyon robbanásveszélyes.
- Üzemanyagként használva oktánszáma 130.
Tiszta gázt csak speciális átengedés után kapunk szennyvíztisztító telepek(létesítmények), amelyeket az ásványkinyerés helyén állítanak fel.
Alkalmazás
A földgáznak számos fő alkalmazása létezik. Valójában a fő komponensen kívül, amelynek gázképlete CH 4, a keverék összes többi komponense is felhasználható.
1. Az emberek életének mindennapi szférája. Ez magában foglalja a főzéshez szükséges gázt, a lakóépületek fűtését, a kazánházak tüzelőanyagát és így tovább. A főzéshez használt gázhoz speciális, a merkaptánok csoportjába tartozó anyagokat adnak. Ez azért történik, hogy csőszivárgás vagy egyéb gázszivárgás esetén az emberek érezzék annak szagát és intézkedjenek. A háztartási gáz keveréke (propán és bután keveréke) nagy koncentrációban rendkívül robbanásveszélyes. A merkaptánok a földgázt specifikussá és kellemetlen szagúvá teszik. Képletük olyan elemeket tartalmaz, mint a kén és a foszfor, ami ilyen specifikusságot ad nekik.
2. Vegyi termelés. Ezen a területen a fontos vegyületek előállításához szükséges számos reakció egyik fő kiindulási anyaga a földgáz, amelynek képlete megmutatja, hogy mely szintézisekben vehet részt:
- a műanyagok gyártásának alapja, amely a legelterjedtebb modern anyag az ipar szinte minden területén;
- nyersanyagok etin, hidrogén-cianid és ammónia szintéziséhez. Magukat a felsorolt termékeket később számos szintetikus szál és szövet, műtrágya és szigetelőanyag gyártása során használják fel az építőiparban;
- gumi, metanol, szerves savak - metánból és más anyagokból keletkeznek. Alkalmazást találnak az emberi élet szinte minden területén;
- polietilént és sok más szintetikus vegyületet a metánnak köszönhetően kaptak.
3. Használja üzemanyagként. Sőt, bármilyen típusú emberi tevékenységhez, kezdve a megfelelő típusú tankolástól asztali lámpákés a hőerőművek működése előtt. Ez a típus az üzemanyagot környezetvédelmi szempontból helyesnek és megfelelőnek tekintik az összes alternatív módszerhez képest. Égéskor azonban a metán szén-dioxidot termel, mint bármely más szerves anyag. És köztudottan ez az oka a Föld üvegházhatásának. Ezért az emberek azzal a feladattal szembesülnek, hogy találjanak egy még tisztább és jobb minőségű hőenergia-forrást.
Eddig ezek mind a főbb földgázforrások. A képlete, ha az összes összetett komponenst vesszük, azt mutatja, hogy gyakorlatilag megújuló erőforrásról van szó, csak sok időt vesz igénybe. Hazánk rendkívül szerencsés gáztartalékokkal, mert ekkora mennyiségű természeti erőforrás sok száz évre elegendő nemcsak magának Oroszországnak, hanem export révén a világ számos országának is.
Nitrogén
Is szerves része természetes olaj- és gázmezők. Ezenkívül ez a gáz elfoglalja a legtöbb térfogata a levegőben (78%), és természetes salétromvegyületek formájában is előfordul a litoszférában.
Egyszerű anyagként a nitrogént az élő szervezetek gyakorlatilag nem használják fel. Képlete N 2, vagy a kémiai kötések szempontjából N≡N. Egy ilyen erős kötés jelenléte a molekula nagy stabilitását és kémiai inertségét jelzi normál körülmények között. Pontosan ez magyarázza annak lehetőségét, hogy ez a gáz szabad formában nagy mennyiségben létezhet a légkörben.
Egyszerű anyag formájában a nitrogént speciális organizmusok - csomóbaktériumok - rögzíthetik. Ezt a gázt aztán a növények számára megfelelőbb formává dolgozzák fel, és így ásványi táplálékot biztosítanak a növényi gyökérrendszereknek.
A természetben számos fő vegyület létezik, amelyekben nitrogén található. Képletük a következő:
- oxidok - NO 2, N 2 O, N 2 O 5;
- savak - salétromos HNO 2 és salétromos HNO 3 (a levegő atmoszférájában lévő oxidok villámkisülése során keletkezik);
- nitrát - KNO 3, NaNO 3 és így tovább.
Az emberek a nitrogént nemcsak folyékony formában, hanem folyékony formában is használják. Képes -170 0 C alatti hőmérsékleten folyékony halmazállapotúvá átalakulni, ami lehetővé teszi növényi és állati szövetek és számos anyag fagyasztására. Ezért a folyékony nitrogént széles körben használják az orvostudományban.
A nitrogén az egyik fő vegyülete - az ammónia - előállításának alapja is. Termelés ennek az anyagnak nagy űrtartalmú, mivel a mindennapi életben és az iparban igen széles körben használják (gumi, színezék, műanyag, szintetikus szál, szerves savak gyártása, festék- és lakkgyártás, robbanóanyagok stb.).
Szén-dioxid
Mi az anyag képlete? A szén-dioxidot CO2-nak írják. A molekulában lévő kötés kovalens, gyengén poláris, kettős erős kémiai erők a szén és az oxigén között. Ez jelzi a molekula stabilitását és inertségét normál körülmények között. Ezt a tényt megerősíti a szén-dioxid szabad létezése a Föld légkörében.
Ez az anyag a földgáz és az olaj alkotórésze, és a bolygó légkörének felső rétegeiben is felhalmozódik, úgynevezett üvegházhatást okozva.
Bármilyen szerves tüzelőanyag elégetésekor hatalmas mennyiségű szén-dioxid képződik. Legyen szó szénről, fáról, gázról vagy egyéb tüzelőanyagról, a teljes égés víz és ez az anyag képződését eredményezi.
Ebből kiderül, hogy a légkörben való felhalmozódása elkerülhetetlen. Ezért fontos feladat modern társadalom olyan alternatív üzemanyag keresése, amely minimális üvegházhatást vált ki.
Hidrogén
A természetes ásványi anyagokban található másik kapcsolódó vegyület a hidrogén. Gáz, amelynek képlete H2. Az eddig ismert legkönnyebb anyag.
Köszönet neked speciális tulajdonságok ben foglal el periódusos táblázat két pozícióban - az alkálifémek és a halogének között. Egy elektron birtokában képes annak leadására (fémes tulajdonságok, redukálás) és befogadására is (nemfémes tulajdonságok, oxidáció).
A fő felhasználási terület a környezetbarát üzemanyag, amelynek jövőjét a tudósok látják. Okoz:
- ennek a gáznak korlátlan készletei;
- égés eredményeként csak víz keletkezik.
A hidrogén, mint energiaforrás fejlesztésének teljes technológiája azonban sokkal több árnyalat finomítását igényli.
Képletek a gázok tömegének, sűrűségének és térfogatának kiszámításához
A fizikában és a kémiában számos alapvető módszert alkalmaznak a gázokra vonatkozó számításokhoz. Tehát például, ha az egyik legalapvetőbb paraméterről, például a gáztömegről beszélünk, a számítási képlet a következő lesz:
m = V*þ, ahol þ az anyag sűrűsége, V pedig a térfogata.
Például, ha ki kell számítanunk az 1 köbméter térfogatú földgáz tömegét normál körülmények között, akkor a sűrűségének standard átlagát vesszük referencia anyagok. Ez 0,68 kg/m3 lesz. Most, hogy ismerjük a gáz térfogatát és sűrűségét, a számítási képlet teljes mértékben kielégíti a követelményeket. Akkor:
m (CH 4) = 0,68 kg/m 3 * 1 m 3 = 0,68 kg, mivel a köbméter csökken.
A gáztérfogat képlete éppen ellenkezőleg, tömeg- és sűrűségmutatókból áll. Vagyis ezt az értéket a fenti konfigurációból tudjuk kifejezni:
V = m/þ, akkor normál körülmények között 2 kg metán térfogata egyenlő lesz: 2/0,68 = 2,914 m 3.
Bonyolultabb esetekben (ha a feltételek nem szabványosak) a Mendeleev-Clapeyron egyenletet használják a gázok tömegének és térfogatának kiszámításához, amelynek alakja:
p*V = m/M*R*T, ahol p a gáznyomás, V a térfogata, m és M a tömeg és a moláris tömeg, R az univerzális gázállandó egyenlő 8,314, T a hőmérséklet Kelvin.
Ez a gáztérfogat-képlet lehetővé teszi az értékhez nagyon közeli számítások készítését ideális gáz, amely pusztán hipotetikusan létezik, és arra használják absztrakt fogalom a fizika és a kémia feladatainak megoldása során. A térfogatot a Boyle-Mariotte egyenlet segítségével is kiszámíthatja, amelynek alakja:
V=p n *V n *T/p*T n, ahol az n indexű értékek normál standard feltételek melletti értékek.
Annak érdekében, hogy a számítás a lehető legpontosabb legyen, és megfeleljen a valóságnak, figyelembe kell venni egy olyan paramétert, mint a képlet ennek a paraméternek a kiszámításához még mindig vitatott kérdés. Szokásos a legáltalánosabb egyszerűt használni, amelynek alakja:
þ = m 0 * n, ahol m 0 a molekula tömege (kg), n pedig a koncentráció, a mértékegység 1/m 3.
Bizonyos esetekben azonban szükséges más, összetettebb és teljes számítások több változóval a pontos és az ideálishoz közeli eredmény elérése érdekében.
Az emberiség már régóta tudott a földgáz létezéséről. Óvatos becslések szerint Kínában a földgázt fűtésre és világításra használták már az ie 4. században. Megszerzéséhez kutakat fúrtak, és bambuszból csővezetékeket készítettek. Kívül, hosszú ideje a fényes láng, amely nem hagy hamut, egyes népeknél misztikus és vallási kultusz tárgya volt. Például az Absheron-félszigeten ( modern terület Azerbajdzsán) a 7. században emelték fel a tűzimádók Ateshgah templomát, amelyben az istentiszteletek egészen a 19. századig zajlottak.
Magát a „gáz” szót a 17. század elején a flamand természettudós, Jan Baptist van Helmont alkotta meg, hogy az általa megszerzett „holt levegőre” (szén-dioxid) utaljon. Helmont ezt írta: „Azért hívtam ezt a gőzgázt, mert szinte semmiben sem különbözik a régiek káoszától.” De ebben az esetben az anyag létezésének egyik formájával van dolgunk.
Még mindig nincs konszenzus a tudósok között a földgáz eredetét illetően. Két fő fogalom – biogén és ásványi – állítja különböző okok miatt szénhidrogén ásványok képződése a Föld beleiben.
- Ásványelmélet. Ásványok képződése rétegekben sziklák- a Föld gáztalanítási folyamatának része. A Föld belső dinamikájának köszönhetően a szénhidrogének a nagy mélységek, emelkedik a legalacsonyabb nyomású zónába, ami gázlerakódásokat eredményez.
- Biogén elmélet. A levegőtlen térben elpusztult és a tározók fenekére süllyedt élő szervezetek lebomlanak. A geológiai mozgások következtében egyre mélyebbre süllyedő, lebomlott szerves anyagok maradványai termobarikus tényezők (hőmérséklet és nyomás) hatására átalakultak szénhidrogén ásványokká, köztük földgázzá.
Viszonylag a közelmúltban az Orosz Tudományos Akadémia Olaj- és Gázprobléma Intézetének tudóscsoportja, A geológiai és ásványtani tudományok doktora, Azaria Barenbaum vezetésével új koncepciót dolgozott ki az olaj és a gáz eredetéről. Ezen elmélet szerint a nagy szénhidrogén-lerakódások nem évmilliók alatt jelenhetnek meg, mint korábban gondolták, hanem csak évtizedek alatt.
A földgáz létezhet bizonyos kőzetrétegekben elhelyezkedő gázlerakódások formájában, gázsapkák formájában (olaj felett), valamint oldott vagy kristályos formában is. A földgáz lehet gázhidrát formájában is (a földgáz-hidrátok gázhidrátok vagy klatrátok – bizonyos termobár körülmények között vízből és gázból képződő kristályos vegyületek).
A földgáz számos előnnyel rendelkezik a többi tüzelőanyaghoz és nyersanyaghoz képest:
- a földgáz előállítási költsége lényegesen alacsonyabb, mint a többi tüzelőanyag esetében; a munkatermelékenység kitermelése során magasabb, mint az olaj- és szénkitermelés során;
- a szén-monoxid hiánya a földgázokban megakadályozza a gázszivárgás miatti mérgezés lehetőségét;
- nál nél gázfűtés városok és települések a légmedence sokkal kevésbé szennyezett;
- földgázzal üzemelve lehetséges az égési folyamatok automatizálása és a magas hatásfok elérése;
- magas hőmérséklet égés közben (több mint 2000°C) és fajlagos hő Az égés lehetővé teszi a földgáz hatékony energia- és technológiai tüzelőanyagként történő felhasználását.
A gáz fiatalabb üzemanyag, mint az olaj. A földgáz korszaka lényegében a hollandiai Groningen mező felfedezésével kezdődött 1959-ben, majd az Egyesült Királyság gázkészleteinek felfedezésével az Északi-tenger déli medencéjében az 1960-as évek közepén.
Az IEA szerint a 70-es évek eleje óta. a gáz részesedése a globális energiamérlegben 2008-ban 16-ról 21%-ra nőtt. A BP Statistical Review of World Energy szerint ez az arány 2008-2010-ben. a globális energiafogyasztás még magasabb volt - körülbelül 24%. A BP World Energy Outlook 2030-ra vonatkozó kiadványa szerint a földgáz lesz a leggyorsabban növekvő üzemanyag a következő 25 évben. A Nemzetközi Energiaügynökség szakértői ugyanakkor úgy vélik, hogy 2035-re 21%-ról 25%-ra nő a gáz részesedése a globális energiamérlegben, a gáz lesz a második energiahordozó az olaj után, a szenet a harmadik helyre szorítja.
A földgáz kémiai összetétele meglehetősen egyszerű. Az ilyen típusú gázok fő része a metán (CH4) - a legegyszerűbb szénhidrogén (szén- és hidrogénatomokból álló szerves vegyület), részesedése meghaladja a 92%-ot.
A metántartalomtól függően a földgáznak két fő csoportját különböztetjük meg:
- Földgáz csoport H(H-gáz, azaz magas kalóriatartalmú gáz) magas metántartalma miatt (87%-ról 99%-ra) a legjobb minőségű. Az orosz földgáz a H csoportba tartozik, és magas a fűtőértéke. Magas metántartalma (~98%) miatt a világ legjobb minőségű földgáza.
- Földgáz csoport L(L-gáz, azaz alacsony kalóriatartalmú gáz) alacsonyabb metántartalmú földgáz - 80% és 87% között. Ha a minőségi követelmények nem teljesülnek (11,1 kWh/köbméter), akkor a gáz gyakran nem szállítható közvetlenül a végfelhasználóhoz további feldolgozás nélkül.
A földgáz a metánon kívül tartalmazhat nehezebb szénhidrogéneket, a metán homológjait: etánt (C2H6), propánt (C3H8), butánt (C4H10) és néhány nem szénhidrogén szennyeződést. Ugyanakkor fontos, hogy a földgáz összetétele ne legyen állandó, és mezőnként változik.
Hozzávetőleges fizikai jellemzők (összetételtől függően):
- Sűrűség: 0,7-1,0 kg/m3 (száraz gázhalmazállapotú, normál körülmények között) vagy 400 kg/m3 (folyékony).
- Gyulladási hőmérséklet: t = 650°C.
- Egy m3 földgáz fűtőértéke gáz halmazállapotban normál körülmények között: 28-46 MJ, vagyis 6,7-11,0 Mcal.
- Oktánszám belső égésű motorokban: 120-130.
- 1,8-szor könnyebb a levegőnél, így szivárgás esetén nem gyűlik össze az alföldön, hanem felemelkedik.
Alkalmazás
Az egyéb energiaforrásokkal szemben olyan előnyökkel, mint például a hatékonyság és a környezetbarátság, a földgáz egyre fontosabbá válik az iparban és a háztartásokban.
A földgázt, mint fosszilis energiahordozót elsősorban lakossági fűtésre, ill ipari helyiségek, főzéshez, áramtermeléshez, valamint az ipari termelési szektorban hőenergia előállítására.
A földgázt kis mennyiségben használják üzemanyagként. Az emelkedő benzinárak miatt vége utóbbi évekés a hónapok során nőtt a gázmotorra átalakított magángépjárművek száma. Emellett a teherautókat és buszokat újra felszerelik, hogy földgázzal működjenek. A költségtényező mellett fontos érv a földgáz mellett az alacsonyabb légköri kibocsátás káros anyagok.
A világ 20 vezető országa a bizonyított gázkészletek alapján (2010-es eredmények alapján)
| Egy ország | Tartalékok (billió köbméter) | A globális részesedés (%) | |
| 1 | RF | 44,76 | 23,9 |
| 2 | Irán | 29,61 | 15,8 |
| 3 | Katar | 25,32 | 13,5 |
| 4 | Türkmenisztán | 8,03 | 4,3 |
| 5 | Szaud-Arábia | 8,01 | 4,3 |
| 6 | Egyesült Államok | 7,71 | 4,1 |
| 7 | Egyesült Arab Emírségek | 6,43 | 3,4 |
| 8 | Venezuela | 5,45 | 2,9 |
| 9 | Nigéria | 5,29 | 2,8 |
| 10 | Algéria | 4,50 | 2,4 |
| 11 | Irak | 3,16 | 1,7 |
| 12 | Indonézia | 3,06 | 1,6 |
| 13 | Ausztrália | 2,92 | 1,6 |
| 14 | Kína | 2,80 | 1,5 |
| 15 | Malaysia | 2,39 | 1,3 |
| 16 | Egyiptom | 2,21 | 1,2 |
| 17 | Norvégia | 2,04 | 1,1 |
| 18 | Kazahsztán | 1,84 | 1 |
| 19 | Kuvait | 1,78 | 1 |
| 20 | Kanada | 1,72 | 0,9 |
Forrás
A világ 20 vezető országa a gázfogyasztás tekintetében (2010-es eredmények alapján)
| Egy ország | Fogyasztás (milliárd köbméter) | A globális részesedés (%) | |
| 1 | Egyesült Államok | 683,4 | 21,7 |
| 2 | RF | 414,1 | 13 |
| 3 | Irán | 136,9 | 4,3 |
| 4 | Kína | 109,0 | 3,4 |
| 5 | Japán | 94,5 | 3 |
| 6 | Nagy-Britannia | 93,8 | 3 |
| 7 | Kanada | 93,8 | 3 |
| 8 | Szaud-Arábia | 83,9 | 2,6 |
| 9 | Németország | 81,3 | 2,6 |
| 10 | Olaszország | 76,1 | 2,4 |
| 11 | Mexikó | 68,9 | 2,2 |
| 12 | India | 61,9 | 1,9 |
| 13 | Egyesült Arab Emírségek | 60,5 | 1,9 |
| 14 | Ukrajna | 52,1 | 1,6 |
| 15 | Franciaország | 46,9 | 1,5 |
| 16 | Üzbegisztán | 45,5 | 1,4 |
| 17 | Egyiptom | 45,1 | 1,4 |
| 18 | Thaiföld | 45,1 | 1,4 |
| 19 | Hollandia | 43,6 | 1,4 |
| 20 | Argentína | 43,3 | 1,4 |
Forrás: BP Statistical Review of World Energy 2011
A világ 20 vezető országa a gáztermelésben (2010-es eredmények alapján)
| Egy ország | Termelés (milliárd köbméter) | A globális részesedés (%) | |
| 1 | Egyesült Államok | 611 | 19,3 |
| 2 | Oroszország | 588,9 | 18,4 |
| 3 | Kanada | 159,8 | 5 |
| 4 | Irán | 138,5 | 4,3 |
| 5 | Katar | 116,7 | 3,6 |
| 6 | Norvégia | 106,4 | 3,3 |
| 7 | Kína | 96,8 | 3 |
| 8 | Szaud-Arábia | 83,9 | 2,6 |
| 9 | Indonézia | 82 | 2,6 |
| 10 | Algéria | 80,4 | 2,5 |
| 11 | Hollandia | 70,5 | 2,2 |
| 12 | Malaysia | 66,5 | 2,1 |
| 13 | Egyiptom | 61,3 | 1,9 |
| 14 | Üzbegisztán | 59,1 | 1,8 |
| 15 | Nagy-Britannia | 57,1 | 1,8 |
| 16 | Mexikó | 55,3 | 1,7 |
| 17 | Egyesült Arab Emírségek | 51 | 1,6 |
| 18 | India | 50,9 | 1,6 |
| 19 | Ausztrália | 50,4 | 1,6 |
| 20 | Trinidad és Tobago | 42,4 | 1,3 |
Forrás: BP Statistical Review of World Energy 2011
A metán CH 4 kis mennyiségű nitrogén N 2 és szén-dioxid CO 2 keveréke van, vagyis minőségileg megegyezik a mocsarakból felszabaduló gázzal.
Enciklopédiai YouTube
1 / 4
✪ Földgáz – Ez érdekes
✪ Földgáz. Hogyan működik?
✪ Földgáz és olaj (az eredet rejtélye és a kimerülés problémája)
✪ 53. sz. Szerves kémia. 14. témakör. A szénhidrogének forrásai. 1. rész. Földgáz
Feliratok
Kémiai összetétel
A földgáz fő része metán (CH 4) - 70-98%. A földgáz tartalmazhat nehezebb szénhidrogéneket – a metán homológjait:
- etán (C 2 H 6),
- propán (C3H8),
- bután (C 4 H 10).
A földgáz más anyagokat is tartalmaz, amelyek nem szénhidrogének:
- hélium (He) és más inert gázok.
A tiszta földgáz színtelen és szagtalan. A benne lévő gázszivárgás észlelésének megkönnyítése érdekében, Nagy mennyiségű adjunk hozzá illatanyagokat - olyan anyagokat, amelyek csípősek rossz szag(rohadt káposzta, rohadt széna, rothadt tojás). Leggyakrabban tiolokat (merkaptánokat) használnak szagként, például etil-merkaptánt (16 g 1000 m³ földgázra).
Fizikai tulajdonságok
Hozzávetőleges fizikai jellemzők (összetételtől függően; normál körülmények között, hacsak másképp nem jelezzük):
Földgázmezők
Hatalmas földgázlelőhelyek koncentrálódnak a földkéreg üledékes héjában. Az olaj biogén (szerves) eredetének elmélete szerint az élő szervezetek maradványainak lebomlása következtében keletkeznek. Feltételezések szerint a földgáz magasabb hőmérsékleten és nyomáson képződik az üledékben, mint az olaj. Ezzel összhangban van az a tény is, hogy a gázmezők gyakran mélyebben helyezkednek el, mint az olajmezők.
Oroszország (Urengoj mező), Irán, a legtöbb Perzsa-öböl országa, az USA és Kanada hatalmas földgáztartalékokkal rendelkezik. Tól től Európai országokÉrdemes megemlíteni Norvégiát és Hollandiát. Között volt köztársaságok szovjet Únió Türkmenisztán, Azerbajdzsán, Üzbegisztán, valamint Kazahsztán (Karachaganak mező) nagy gázkészletekkel rendelkezik.
A metán és néhány más szénhidrogén széles körben elterjedt az űrben. A metán a hidrogén és a hélium után a harmadik legnagyobb mennyiségben előforduló gáz az Univerzumban. Metánjég formájában számos, a Naptól távol eső bolygó és aszteroida felépítésében vesz részt, de az ilyen felhalmozódásokat általában nem sorolják földgázlelőhelyek közé, és még nem találták meg. praktikus alkalmazás. Jelentős mennyiségű szénhidrogén van jelen a Föld köpenyében, de ezek sem érdekesek.
Gázhidrátok
A tudományban régóta úgy gondolják, hogy a 60-nál nagyobb molekulatömegű szénhidrogének felhalmozódása folyékony állapotban van a földkéregben, míg a könnyebbek gáz halmazállapotúak. A 20. század második felében azonban az alkalmazottak egy csoportja A. A. Trofimuk, N. V. Chersky, F. A. Trebin, Yu F. Makogon, V. G. Vasiliev fedezte fel a földgáz tulajdonságát, hogy bizonyos termodinamikai körülmények között átalakuljon földkéreg szilárd halmazállapotba kerül, és gázhidrát lerakódásokat képez. Később kiderült, hogy ebben az állapotban a földgázkészletek óriásiak.
A gáz a földkéregben szilárd halmazállapotúvá válik, és képződővízzel egyesül 250 atm-ig terjedő hidrosztatikus nyomáson és viszonylag alacsony hőmérsékletek(+22 °C-ig). A gázhidrát üledékekben összehasonlíthatatlanul nagyobb a gáz koncentrációja egységnyi porózus közegre vonatkoztatva, mint a hagyományos gázmezőkben, mivel egy térfogatnyi víz, amikor hidrát állapotba kerül, akár 220 térfogatnyi gázt is megköt. A gázhidrát-lerakódások eloszlási zónái főként a permafrost területeken, valamint az óceán feneke alatti sekély mélységekben koncentrálódnak.
Földgázkészletek
Kitermelés és szállítás
A földgáz 1000 métertől több kilométerig terjedő mélységben található a földben. Ultramély kút Novy Urengoy város közelében több mint 6000 méteres mélységből érkezett gázbeáramlás. A mélyben a gáz mikroszkopikus méretű üregekben (pórusokban) található. A pórusok mikroszkopikus csatornákkal kapcsolódnak egymáshoz - ezeken a csatornákon keresztül gáz áramlik a pórusokból magas nyomású kisebb nyomású pórusokba, amíg a kútba nem kerül. A gáz mozgása a formációban bizonyos törvényeknek engedelmeskedik.
A föld mélyéből kutak segítségével nyerik ki a gázt. A kutakat igyekeznek egyenletesen elhelyezni a tábla teljes területén, hogy biztosítsák a tározó nyomásának egyenletes csökkenését a lelőhelyen. Ellenkező esetben előfordulhat gázáramlás a mező területei között, valamint a lerakódás idő előtti öntözése.
A gáz azért jön ki a mélységből, mert a képződményben a légköri nyomásnál többszörösen nagyobb nyomás van. Így a hajtóerő a tartály és a gyűjtőrendszer közötti nyomáskülönbség.
A világ földgáztermelése 2014-ben 3460,6 milliárd m3 volt. A gáztermelésben Oroszország és az USA tölti be a vezető pozíciókat.
| Egy ország | 2010 | 2006 | ||
| kitermelés, milliárd m³ |
Megosztás a világból piac (%) |
kitermelés, milliárd m³ |
Megosztás a világból piac (%) |
|
| Oroszország | 647 | 673,46 | 18 | |
| Egyesült Államok | 619 | 667 | 18 | |
| Kanada | 158 | |||
| Irán | 152 | 170 | 5 | |
| Norvégia | 110 | 143 | 4 | |
| Kína | 98 | |||
| Hollandia | 89 | 77,67 | 2,1 | |
| Indonézia | 82 | 88,1 | 2,4 | |
| Szaud-Arábia | 77 | 85,7 | 2,3 | |
| Algéria | 68 | 171,3 | 5 | |
| Üzbegisztán | 65 | |||
| Türkmenisztán | 66,2 | 1,8 | ||
| Egyiptom | 63 | |||
| Nagy-Britannia | 60 | |||
| Malaysia | 59 | 69,9 | 1,9 | |
| India | 53 | |||
| Egyesült Arab Emírségek | 52 | |||
| Mexikó | 50 | |||
| Azerbajdzsán | 41 | 1,1 | ||
| Más országok | 1440,17 | 38,4 | ||
| A világ gáztermelése | 100 | 3646 | 100 | |
Földgáz előkészítése szállításra
A kutakból érkező gázt fel kell készíteni a végfelhasználóhoz - a vegyi üzemhez, kazánház, hőerőmű, városi gázhálózatok. A gázelőkészítés szükségességét az okozza, hogy a célkomponenseken (különböző fogyasztók számára más-más komponens célpont) mellett a szállítás vagy használat során nehézséget okozó szennyeződések is jelen vannak. Így a gázban lévő vízgőz bizonyos körülmények között hidrátokat képezhet, vagy kondenzálva felhalmozódhat különféle helyeken(például csővezeték hajlítása), a gáz áramlásának zavarása; A hidrogén-szulfid erősen maró hatású gázberendezés(csövek, hőcserélő tartályok stb.). A gáz előkészítése mellett a vezeték előkészítése is szükséges. Itt széles körben alkalmazzák a nitrogén egységeket, amelyek inert környezetet teremtenek a csővezetékben.
A gázt különféle sémák szerint állítják elő. Egyikük szerint a lelőhely közvetlen közelében üzem épül. átfogó képzés gázüzem (GPP), amely abszorpciós oszlopokban tisztítja és dehidratálja a gázt. Ezt a rendszert az Urengoyskoye mezőn hajtották végre. A gázt membrántechnológiával is célszerű elkészíteni.
A gáz szállításra való előkészítésére használják technológiai megoldások membrános gázleválasztással, melynek segítségével nehéz szénhidrogének (C 3 H 8 és magasabb), nitrogén, szén-dioxid, hidrogén-szulfid izolálhatók, valamint jelentősen csökkenthető a víz és a szénhidrogének harmatponti hőmérséklete a bejuttatás előtt. hidraulikus szerkezet.
Ha a gáz nagy mennyiségű héliumot vagy hidrogén-szulfidot tartalmaz, akkor a gáz feldolgozása gázfeldolgozó üzemben történik, ahol a ként amintisztító egységekben és Claus egységekben, a héliumot pedig kriogén hélium egységekben (CHU) választják el. Ezt a rendszert például az orenburgi mezőn hajtották végre. Ha a gáz 1,5 térfogatszázaléknál kevesebb hidrogén-szulfidot tartalmaz, akkor a földgáz előállításánál is érdemes megfontolni a membrántechnológiát, mivel ennek használata lehetővé teszi a tőke- és működési költségek 1,5-5 százalékos csökkentését.
Földgáz szállítása
Jelenleg a fő szállítási mód a csővezeték. A 75 atm nyomású gázt legfeljebb 1,42 m átmérőjű csöveken keresztül szivattyúzzák, miközben a gáz áthalad a csővezetéken, és a gáz és a csőfal közötti, valamint a gázrétegek közötti súrlódási erőket leküzdve elveszti a potenciálját. energia, amely hő formájában disszipálódik. Ezért bizonyos időközönként kompresszorállomásokat (CS) kell építeni, amelyekben a gázt általában 55-120 atm nyomásra helyezik, majd lehűtik. A vezeték építése és karbantartása igen költséges, de ennek ellenére kezdeti beruházási és szervezési szempontból ez a legolcsóbb módja a gáz rövid és közepes távolságra történő szállításának.
A csővezetékes szállítás mellett széles körben használják a speciális gázszállító tartályhajókat. Ezek speciális hajók, amelyeken a gázt cseppfolyós állapotban, speciális izoterm tartályokban szállítják –160 és –150 °C közötti hőmérsékleten.
A gáz cseppfolyósításához kb magas vérnyomás. Ugyanakkor a tömörítési arány az igényektől függően eléri a 600-szorost. Így a gáz ilyen módon történő szállításához gázvezetéket kell húzni a mezőtől a legközelebbi tengerpartig, építeni egy szárazföldi terminált, amely sokkal olcsóbb, mint egy hagyományos kikötő, a gáz cseppfolyósítására és tankerekre pumpálására, és maguk a tankerek. A modern tartályhajók jellemző kapacitása 150 000 és 250 000 m³ között van. Ez a szállítási mód lényegesen gazdaságosabb, mint a csővezeték, a fogyasztó távolságától kezdve cseppfolyósított gáz több mint 2000-3000 km, mivel a fő költség nem a szállítás, hanem a be- és kirakodási műveletek, de ez nagyobb kezdeti infrastrukturális beruházást igényel, mint a csővezetékek. Előnyei közé tartozik az is, hogy a cseppfolyósított gáz sokkal biztonságosabb szállítás és tárolás során, mint a sűrített gáz.
2004-ben a nemzetközi vezetékes gázszállítás 502 milliárd m³, a cseppfolyósított gáz 178 milliárd m³ volt.
Vannak más gázszállítási technológiák is, például vasúti tartályok használata.
Gázszállítási projektek felhasználásával
A földgáz olyan gázok keveréke, amelyek a föld belsejében képződnek különböző szerves anyagok bomlása során. Természetesen a földgáz összetételét az egyes mintákhoz igazítva kell meghatározni. Azonban kétségtelenül minden földgáz szerkezetében sok közös anyag és kémiai elem található, és minden földgáz megközelítőleg ugyanolyan fizikai összetételű és tulajdonságokkal rendelkezik, mint a többi. Erről fogunk beszélni.
Általános információ
A földgáz az egyik legfontosabb ásványi anyag, amelyet az iparban és a mindennapi életben aktívan használnak. Helyi körülmények között (vagy ahogy a gázipari dolgozók mondják, tározóban) a földgáz kizárólag gáz halmazállapotban található, vagy úgynevezett „gázsapka” formájában az általános olaj- és gázmezőkön, vagy a földgázban. gázlerakódások (vagyis egyedi felhalmozódások) formájában, akár oldott formában - vízben vagy olajban. Igaz, bizonyos körülmények között a földgáz nemcsak gáz halmazállapotban, hanem szilárd halmazállapotban is megtalálható kristályok formájában.
A földgáz kémiai összetétele
Ami a földgázt alkotó fő anyagokat illeti, ezek a metán (CH 4), a szén-dioxid (CO 2) és a nitrogénmolekulák (N 2). Szinte minden földgáz, legyen az bánya vagy mocsár, ezekből az anyagokból és elemekből áll. Ami a földgáz százalékos összetételét illeti, a földgáz összetételében szereplő fő anyag minden bizonnyal a metán. Részesedése gázmezőtől függően 90-98% között mozog. A földgázhoz olyan anyagok is tartoznak, mint a bután, propán, etán (szénhidrogének, más néven metán homológok, mivel ugyanazokból a kémiai elemekből állnak, csak a szén- és hidrogénatomok számában, és ennek megfelelően a molekulák szerkezetében különböznek egymástól) . A földgáz nem szénhidrogén komponensei közül a már ismertetett nitrogén és szén-dioxid (szén-dioxid) mellett a hidrogént (H 2), a héliumot (He) és a hidrogén-szulfidot (H 2 S) jegyezzük meg.
A földgáz fizikai tulajdonságai
Először is megjegyezzük, hogy a földgáz tiszta formájában színtelen és szagtalan. A gázszivárgás észlelése érdekében kis mennyiségben úgynevezett szagokat vagy éles és meglehetősen kellemetlen szagú anyagokat adnak hozzá: például tiolokat, amelyek között az etil-merkaptán vezető helyet foglal el. Általában legfeljebb 15-16 g etil-merkaptánt adnak hozzá 1000 köbméter földgázhoz. A gáz halmazállapotú földgáz sűrűsége átlagosan 0,75 kg köbméterenként. Kristályos állapotban a sűrűség eléri a 400 kg/m 3-et. A földgáz csak nagyon magas hőmérsékleten - körülbelül 650 Celsius fokon - gyullad meg spontán. A levegőben lévő földgáz bizonyos koncentrációja (kb. 5-15%) esetén robbanások következhetnek be. A földgáz fajlagos égéshője is ismert, átlagosan 35 MJ/m? vagy 9 Mcal/m?. Különböző belső égésű motorokban használva a földgáz oktánszáma 120 és 130 között mozog. Végül a földgáz hozzávetőlegesen 1,8-szor könnyebb, mint a levegő, így ha szivárog, inkább a csúcsra emelkedik, és nem gyűlik össze alacsony területeken.
Földgáz alkalmazása
Mindenekelőtt földgáz be modern világüzemanyagként és üzemanyagként használják. Így sok lakóházban és magánépületben az emberek földgázt használnak főzéshez, vízmelegítéshez és fűtéshez. Ami a földgáz üzemanyagként történő egyéb felhasználását illeti, Utóbbi időben aktívan használják nemcsak különféle hőerőművek és kazánházak tüzelőanyagaként, hanem egyes autók üzemanyagrendszerének üzemanyagaként is. Emellett a modern mérnökök és tervezők még földgázüzemű járművek – például buszok – gyártását is elindították. BAN BEN vegyipar A földgázt alapanyagként használják mindenféle anyag - pl. különféle műanyagokés műanyagok. És a termelés hajnalán számos európai és észak-amerikai városban a földgázt használták utcai világításés már a legelső közlekedési lámpákban is használták.
A földgáz, amelyet a konyhánkban annyira megszoktunk, az olaj közeli rokona. Főleg metánból áll, nehezebb szénhidrogének (etán, propán, bután) keverékeivel. Természetes körülmények között gyakran tartalmaz más gázok (hélium, nitrogén, hidrogén-szulfid, szén-dioxid) szennyeződéseit is.
A földgáz jellemző összetétele:
Szénhidrogének:
- metán – 70-98%
- Etán - 1-10%
- propán - akár 5%
- Bután - akár 2%
- Pentán - akár 1%
- Hexán - akár 0,5%
Szennyeződések:
- Nitrogén - akár 15%
- Hélium - akár 5%
- szén-dioxid - akár 1%
- Hidrogén-szulfid - kevesebb, mint 0,1%
A földgáz rendkívül elterjedt a föld mélyén. A földkéreg vastagságában több centimétertől 8 kilométerig terjedő mélységben található. Csakúgy, mint az olaj, a földgáz a földkéregben való vándorlás során csapdákba esik (áteresztő kőzetrétegek által határolt áteresztő rétegek), ami gázmezők kialakulását eredményezi.
Öt legnagyobb gázmező Oroszországban:
- Urengoyskoe (gáz)
- Yamburgskoe (olaj és gáz kondenzátum)
- Bovanenkovskoe (olaj és gáz kondenzátum)
- Shtokmanovskoe (gáz kondenzátum)
- Leningradskoe (gáz)
A természetes (szénhidrogén) gáz az olajmezők gyakori műholdja. Általában az olajban oldott formában található meg, és esetenként a mezők felső részén halmozódik fel, úgynevezett gázsapkát képezve. Az olajtermelés során felszabaduló gáz, az úgynevezett kapcsolódó gáz hosszú ideig nemkívánatos része volt az extrakciós folyamatnak. Leggyakrabban egyszerűen fáklyákban égették el.
Az emberiség csak az elmúlt néhány évtizedben tanulta meg teljes mértékben kihasználni a földgáz minden előnyét. Ennek a rendkívül értékes tüzelőanyag-fajtának a kifejlesztésében bekövetkezett késedelem nagymértékben annak tudható be, hogy a gázszállítás, illetve ipari és mindennapi felhasználása meglehetősen magas műszaki és technológiai fejlettséget igényel. Ezenkívül a földgáz levegővel keveredve robbanásveszélyes keveréket képez, ami fokozott biztonsági intézkedéseket igényel a használat során.
Gázalkalmazás
Néhány kísérlet a gáz használatára még a 19. században történt. A lámpagáz, ahogy akkoriban nevezték, fényforrásként szolgált. A gázmezőket akkor még nem építették ki, az olajjal együtt termelt gázt világításra használták. Ezért az ilyen gázt gyakran kőolajgáznak nevezték. Például Kazánt sokáig ilyen olajgázzal világították meg. Szentpétervár és Moszkva megvilágítására is használták.
Jelenleg a gáz egyre jelentősebb szerepet tölt be a világ energiaszektorában. Alkalmazási köre igen széles. Használják az iparban, a mindennapi életben, kazánházakban, hőerőművekben, gépjárművek üzemanyagaként és a vegyiparban alapanyagként.
A gáz viszonylag tiszta üzemanyagnak számít. A gáz elégetésekor csak szén-dioxid és víz keletkezik. Ugyanakkor a szén-dioxid-kibocsátás csaknem kétszer kisebb, mint szénégetésnél, és 1,3-szor kisebb, mint olajégetésnél. Arról nem is beszélve, hogy az olaj és a szén elégetésekor korom és hamu marad. Tekintettel arra, hogy a gáz az összes fosszilis tüzelőanyag közül a leginkább környezetbarát, domináns pozíciót foglal el a modern nagyvárosok energiaszektorában.
Hogyan keletkezik a gáz
Az olajhoz hasonlóan a földgázt is kutakból állítják elő, amelyek egyenletesen oszlanak el a gázmező teljes területén. A termelés a gázhordozó képződményben és a felszínen lévő nyomáskülönbség miatt következik be. A tározó nyomásának hatására a gáz a kutakon keresztül a felszínre kerül, ahol a gyűjtőrendszerbe kerül. Ezután a gázt egy komplex gázkezelő üzembe szállítják, ahol megtisztítják a szennyeződésektől. Ha a termelt gázban a szennyeződések mennyisége jelentéktelen, akkor a komplex tisztítómű megkerülésével azonnal továbbítható egy gázfeldolgozó üzembe.
Hogyan történik a gázszállítás?
A gázt elsősorban csővezetékeken szállítják. A fő gázmennyiségeket fő gázvezetékeken szállítják, ahol a gáznyomás elérheti a 118 atm-t. A gáz elosztó és házon belüli gázvezetékeken keresztül jut el a fogyasztókhoz. Először a gáz áthalad egy gázelosztó állomáson, ahol a nyomása 12 atm-re csökken. Ezután gázelosztó vezetékeken keresztül a gázellenőrzési pontokhoz jut, ahol a nyomást ismét csökkentik, ezúttal 0,3 atm-re. Ezt követően a konyhánkat a házon belüli gázvezetékeken keresztül jut el a gáz.
Ez az egész hatalmas gázelosztó infrastruktúra valóban egy nagy kép. Száz és százezer kilométer hosszú gázvezeték, amely szinte Oroszország egész területét behálózza. Ha a gázvezetékek teljes hálóját egy vonalba feszítjük, akkor a hossza elegendő lesz ahhoz, hogy elérje a Földet a Holdig és vissza. És ez csak az orosz gázszállítási rendszer. Ha a teljes globális gázszállítási infrastruktúráról beszélünk, akkor több millió kilométernyi vezetékről lesz szó.
Mivel a földgáznak se szaga, se színe nincs, a gázszivárgás gyors észlelése érdekében mesterségesen kellemetlen szagot adnak neki. Ezt a folyamatot szagosításnak nevezik, és a gázelosztó állomásokon megy végbe. Illatanyagként általában kéntartalmú vegyületeket, például etántiolt (EtSH) használnak, azaz kellemetlen szagú anyagokként.
A gázfogyasztás szezonális. Télen a fogyasztása nő, nyáron pedig csökken. A gázfogyasztás szezonális ingadozásainak kiegyenlítése érdekében földalatti gáztárolókat (UGS) hoznak létre a nagy ipari központok közelében. Ezek lehetnek kimerült, gáztárolásra alkalmas gázmezők vagy mesterségesen kialakított földalatti sóbarlangok. Nyáron a többlet szállított gáz földalatti gáztárolókba kerül, télen pedig éppen ellenkezőleg, a vezetékrendszer esetleges kapacitáshiányát a tárolókból történő gázvétellel pótolják.
A világgyakorlatban a földgázt a gázvezetékek mellett gyakran cseppfolyósított formában is szállítják ezen keresztül különleges bíróságok– gázhordozók (metánhordozók). Cseppfolyós formában a földgáz mennyisége 600-szorosára csökken, ami nemcsak szállításhoz, hanem tároláshoz is kényelmes. A gáz cseppfolyósításához lehűtik a kondenzációs hőmérsékletére (-161,5 °C), aminek hatására az folyadékká alakul. Ebben a hűtött formában szállítják. A cseppfolyósított földgáz fő termelői Katar, Indonézia, Malajzia, Ausztrália és Nigéria.
Kilátások és trendek
Környezetbarát jellegének, valamint a berendezések és technológiák folyamatos fejlesztésének köszönhetően mind a gáztermelésben, mind a felhasználásban egyre népszerűbb ez az üzemanyagfajta. A BP például a gáz iránti kereslet gyorsabb növekedését jósolja a többi fosszilis tüzelőanyaghoz képest.
A növekvő gázigény új, gyakran nem szokványos gázforrások felkutatásához vezet. Ilyen források lehetnek:
- Széntelepekből származó gáz
- Palagáz
- Gázhidrátok
♦ Széntelepekből származó gáz A bányászat csak az 1980-as évek végén kezdődött. Erre először az USA-ban került sor, ahol bebizonyosodott az ilyen típusú bányászat kereskedelmi életképessége. Oroszországban a Gazprom 2003-ban kezdte el tesztelni ezt a módszert, és Kuzbassban megkezdte a metán próbagyártását széntelepekből. A széntelepekből származó gáztermelést más országokban is végzik - Ausztráliában, Kanadában és Kínában.
♦ Palagáz. A gáztermelésben az Egyesült Államokban az elmúlt évtizedben lezajlott palaforradalom nem hagyta el a folyóiratok címlapját. A horizontális fúrási technológia fejlődése lehetővé tette a kis áteresztőképességű agyagpalából olyan mennyiségben történő gázkitermelést, amely fedezi a kitermelés költségeit. A palagáz-termelés gyors fejlődésének jelensége az Egyesült Államokban más országokat is arra sarkall, hogy fejlesszék ezt a területet. Az Egyesült Államok mellett Kanadában is folyik aktív munka a palagáz kitermelésében. Kína jelentős potenciállal rendelkezik a nagyléptékű palagáz-termelés fejlesztésében is.
♦ Gázhidrátok. A földgáz jelentős része kristályos állapotban van, úgynevezett gázhidrátok (metánhidrátok) formájában. Az óceánokban és a kontinensek permafrost zónáiban nagy gázhidrátkészletek találhatók. Jelenleg a becsült gáztartalékok gázhidrátok formájában meghaladják az olaj, a szén és a hagyományos gáz együttes készleteit. Japánban, az USA-ban és néhány más országban intenzíven folytatják a gázhidrátok kinyerésére szolgáló, gazdaságilag megvalósítható technológiák fejlesztését. A hagyományos gáztartalékoktól megfosztott Japán rendkívül magas áron kénytelen megvásárolni ezt a fajta erőforrást, különös figyelmet fordít erre a témára.
A földgáznak nagy jövője van üzemanyagként és kémiai elemek forrásaként. Hosszú távon ez a fő tüzelőanyag, amelyet a világ energiaszektorának a tisztább, megújuló erőforrásokra való átállása során használnak majd.