Leo kuna gesi nyingi tofauti. Yoyote kati yao anapata mbinu za maabara, kutoka kwa kemikali, baadhi ya kuunda wenyewe kama matokeo ya athari kama bidhaa. Na ni gesi gani zinazozaliwa katika asili? Gesi hizo kuu za asili, asili ya asili ni pamoja na nne:
- gesi ya asili ambayo formula ch 4;
- nitrojeni, n 2;
- hidrojeni, h 2;
- dioksidi ya kaboni, CO 2.
Bila shaka, kuna oksijeni nyingine, sulfidi ya hidrojeni, amonia, monoxide ya kaboni. Hata hivyo, wale walioorodheshwa hapo juu ni muhimu kwa watu na hutumiwa nao kwa madhumuni tofauti, ikiwa ni pamoja na mafuta.
Gesi ya asili ni nini?
Asili inaitwa gesi kama hiyo inatupa asili. Hiyo ni, maudhui ambayo katika matumbo ya dunia ni ya juu sana na zaidi ya kiasi chake, ambayo hupatikana katika sekta kama matokeo ya athari za kemikali.
Gesi ya asili ya methane inakubaliwa kwa ujumla, lakini sio hivyo kabisa. Ikiwa tunazingatia muundo wa gesi kama hiyo kulingana na sehemu ndogo, unaweza kuona kipengele chafuatayo:
- methane (hadi 96%);
- ethane;
- propane;
- butane;
- hidrojeni;
- dioksidi kaboni;
- naitrojeni;
- sulfidi ya hidrojeni (ndogo, kufuatilia kiasi).
Hivyo, inageuka kuwa gesi ya asili ni mchanganyiko wa kadhaa
Gesi ya asili: formula.
Kutoka kwa mtazamo wa kemikali, gesi ya asili ni mchanganyiko wa hydrocarbons ya muundo rahisi wa mstari - methane, ethane, propane na butane. Lakini kwa kuwa kiasi kikubwa bado ni methane, basi formula ya jumla ya gesi ya asili inakubaliwa kuelezea formula moja kwa moja methane. Kwa hiyo, inageuka kuwa fomu ya kemikali ya methane ya gesi ya asili ni 4.
Vipengele vilivyobaki vina fomu zafuatayo katika kemia:
- ethan - C 2 h 6;
- propani - na 3 h 8;
- bhutan - na 4 h 10;
- dioksidi ya kaboni - CO 2;
- nitrojeni - n 2;
- hidrojeni - h 2;
- sulfidi ya hidrojeni - H 2 S.
Mchanganyiko wa vitu vile na ni gesi ya asili. Fomu ya kiwanja chake kuu ya methane inaonyesha kwamba maudhui ya kaboni ni ndogo sana ndani yake. Hii inathiri mali zake za kimwili, kwa mfano, kama vile uwezo wa kuchoma na moto usio na rangi, usio na maambukizi. Wakati wawakilishi wengine wa hidrokaboni yake ya kikomo au alkanov) kwa ajili ya mwako huumba moto wa sigara nyeusi.
Kupata katika asili.
Katika asili, gesi hii inapatikana chini ya ardhi, chini ya tabaka nyembamba na nyembamba ya miamba ya sedimentary. Kuna nadharia mbili kuu za asili ya gesi ya asili katika asili.
- Nadharia ya harakati za tectonic ya miamba. Wafuasi wa nadharia hii wanaamini kwamba hidrokaboni zinapatikana katika kina cha dunia daima na kufufuka kama matokeo ya harakati za tectonic na kupunguzwa kwa juu. Upepo wa juu na mabadiliko ya joto huwageuza kuwa matokeo ya athari za kemikali katika madini mawili ya asili - mafuta na gesi.
- Nadharia ya biogenic inazungumzia njia nyingine, kama matokeo ya gesi ya asili iliundwa. Fomu hiyo inaonyesha muundo wake wa ubora - kaboni na hidrojeni, ambayo inaonyesha kuwa viumbe hai vilivyoishi katika elimu yake, miili ambayo ilikuwa imejengwa zaidi ya mambo haya, kama wote wanaoishi kwenye sayari yetu, iliyopo hadi sasa. Baada ya muda, mabaki ya wafu ya wanyama na mimea yalipungua chini ya chini ya bahari, ambapo hapakuwa na oksijeni, wala bakteria ambayo inaweza kuharibika na kurejesha molekuli hii ya kikaboni. Kama matokeo ya oxidation ya anaerobic, biomass ilipungua, na kwa mamilioni ya miaka ya vyanzo viwili vya madini - mafuta na gesi vilianzishwa. Katika kesi hiyo, msingi wa wote ni sawa - na sehemu ndogo ya uzito wa molekuli. Fomu ya kemikali ya gesi na mafuta inathibitisha. Hata hivyo, bidhaa mbalimbali pia hutengenezwa kwa kutumia hali tofauti: shinikizo la juu na joto - gesi, viashiria vya chini - mafuta.
Hadi sasa, nchi kama Russia, USA, Canada, Iran, Norway na Uholanzi zina amana kuu na hifadhi ya gesi.
Kwa upande wa hali yake ya jumla, gesi ya asili haiwezi kuwepo tu katika hali ya gesi. Kuna chaguzi kadhaa kwa condensation yake:
- Gesi imefutwa katika molekuli ya mafuta.
- Gesi imefutwa katika molekuli ya maji.
- Gesi hufanya hydrates ya gesi imara.
- Chini ya hali ya kawaida, uhusiano wa gesi.
Kila moja ya nchi hizi ina shamba lake na ni muhimu sana kwa wanadamu.
Kupata katika maabara na sekta
Mbali na mafunzo ya gesi ya asili, kuna njia kadhaa za kuipata katika hali ya maabara. Hata hivyo, mbinu hizi zinatumiwa tu kwa sehemu ndogo za bidhaa, kwa kuwa sio faida kwa kiuchumi kutekeleza awali ya gesi ya asili katika maabara.
Mbinu za maabara:
- Hydrolysis ya chini ya uzito wa molekuli kiwanja - carbide alumini: al 4 c 3 + 12h 2 o \u003d 3ch 4 + 4AL (OH) 3.
- Kutoka kwa acetate ya sodiamu mbele ya alkali: CH 3 COOH + NAOH \u003d CH 4 + NA 2 CO 3.
- Kutoka kwa gesi ya awali: CO + 3H 2 \u003d Ch 4 + H 2 O.
- Kati ya vitu hivi - hidrojeni na kaboni - kwa joto la juu na shinikizo.
Fomu ya kemikali ya gesi ya asili inaonekana katika formula ya methane, hivyo kila kitu kwa gesi hii.
Katika sekta, methane huzalishwa kutoka kwa amana za asili na usindikaji zaidi kwenye vikundi. Pia, gesi iliyopatikana lazima iwe safi. Baada ya yote, formula ya methane ya gesi ya asili inaonyesha tu baadhi ya vipengele hivi ambavyo vina. Na kwa ajili ya matumizi katika maisha ya kila siku, gesi safi inahitajika ambayo haina vitu vingine isipokuwa methane. Ethane detachable, propane, butane na gesi nyingine pia kutumika sana.
Mali ya kimwili
Fomu ya gesi inatoa wazo la mali gani ya kimwili ambayo anapaswa kumiliki. Fikiria ni nini kwa sifa.
- Dutu isiyo na rangi ambayo haina harufu.
- Uzito wiani unatofautiana katika aina mbalimbali ya kilo 0.7-1 / m 3.
- Joto la Kimataifa 650 0 S.
- Karibu mara mbili nyepesi kuliko hewa.
- Joto lililotolewa wakati wa mwako wa mita moja ya gesi ya cubi ni Joule milioni 46.
- Katika viwango vya juu (zaidi ya 15%) katika hewa, gesi ni kulipuka sana.
- Wakati unatumiwa kama mafuta, nambari ya octane ni 130.
Gesi safi hupatikana tu baada ya kuipitisha viti maalum vya maji taka (mitambo), ambayo hujengwa kwenye tovuti ya uzalishaji wa fossil.
Maombi
Kuna maeneo kadhaa ya msingi ya gesi ya asili. Baada ya yote, pamoja na sehemu kuu, formula ya gesi ya Ch 4, vipengele vingine vyote vya mchanganyiko hutumiwa.
1. Sphere ya nyumba ya watu. Hii ni pamoja na gesi ya kupikia, inapokanzwa majengo ya makazi, mafuta kwa vyumba vya boiler na kadhalika. Gesi, ambayo hutumiwa kupikia, kuongeza vitu maalum vya kundi la Mercptian. Hii imefanywa ili katika tukio la bomba au upungufu mwingine wa gesi, watu wanaweza kuhisi harufu na kuchukua hatua. Mchanganyiko wa gesi ya kaya (na mchanganyiko huu wa propane na butane) ni kulipuka sana katika viwango vikubwa. Mercaptans hufanywa na gesi maalum na isiyo na furaha juu ya harufu. Fomu hiyo inajumuisha mambo kama vile sulfuri na fosforasi, ambayo huwapa maalum.
2. uzalishaji wa kemikali. Katika eneo hili, moja ya vitu kuu vya msingi kwa athari nyingi za kupata misombo muhimu ni gesi ya asili, formula ambayo inaonyesha ambayo awali inaweza kuchukua sehemu:
- msingi wa uzalishaji wa plastiki, ambayo ni nyenzo ya kawaida ya kisasa kwa karibu mashamba yote ya sekta;
- malighafi wakati wa awali wa ethin, cyanide hidrojeni na amonia. Bidhaa zilizoorodheshwa wenyewe zitaendelea kuzalisha nyuzi nyingi na tishu, mbolea na insulation katika ujenzi;
- mpira, methanol, asidi za kikaboni - zinaundwa kutoka methane na vitu vingine. Pata programu karibu na kila nyanja zote za maisha ya binadamu;
- polyethilini na misombo mingi ya asili ya synthetic kupatikana shukrani kwa methane.
3. Tumia kama mafuta. Aidha, kwa aina yoyote ya shughuli za kibinadamu, kutoka kwa kuongeza mafuta ya taa sahihi na kwa uendeshaji wa mimea ya nguvu ya mafuta. Aina hii ya mafuta inachukuliwa kuwa sahihi na ya mazingira kwa njia ya njia zote mbadala. Hata hivyo, wakati wa mwako, methane hufanya dioksidi kaboni kama jambo lolote la kikaboni. Na yeye, kama unavyojua, sababu ya athari ya chafu ya dunia. Kwa hiyo, kuna kazi ya kutafuta chanzo cha kutosha na cha juu cha nishati ya joto.
Ingawa haya yote ni vyanzo vingi vya matumizi ya gesi ya asili. Fomu hiyo, ikiwa unachukua vipengele vyote vidogo, inaonyesha kwamba ni karibu rasilimali mbadala, wakati tu wa haja hii mengi. Nchi yetu na akiba ya gesi ni bahati sana, kwa sababu kiasi hiki cha mafuta ya asili ni ya kutosha kwa mamia mengi ya miaka si tu kwa Urusi yenyewe, lakini pia nchi nyingi duniani kwa njia ya kuuza nje.
Naitrojeni
Ni sehemu muhimu ya mafuta ya petroli na gesi ya asili. Aidha, gesi hii inachukua kiasi kikubwa katika hewa (78%), na pia hutokea kwa namna ya misombo ya asili Selitr katika lithosphere.
Kama dutu rahisi haitumiwi na viumbe hai vya nitrojeni. Ina fomu n 2, au, kutoka kwa mtazamo wa mahusiano ya kemikali, n≡n. Uwepo wa dhamana hiyo yenye nguvu huongea juu ya utulivu wa juu na kemikali ya molekuli chini ya hali ya kawaida. Hii ndiyo hasa inaelezea uwezekano wa kuwepo kwa kiasi kikubwa cha gesi hii kwa fomu ya bure katika anga.
Kwa namna ya dutu rahisi, nitrojeni ina uwezo wa kudumu na viumbe maalum - bakteria ya nodule. Wao hutayarishwa katika sura inayofaa zaidi ya gesi hii na hivyo kufanya lishe ya madini ya mifumo ya mboga ya mizizi.
Kuna misombo kadhaa kuu, kwa namna ambayo ipo katika hali ya nitrojeni. Formula ni kama ifuatavyo:
- oksidi - hakuna 2, n 2 o, n 2 o 5;
- acids - nitrojeni HNO 2 na nitrojeni HNO 3 (iliyoundwa wakati wa radi kutoka kwa oksidi katika hali ya hewa);
- sELITRAS - KNO 3, NANO 3 na kadhalika.
Mtu wa nitrojeni hutumiwa tu katika hali ya kioevu. Ina uwezo wa kuingia katika hali ya kioevu kwenye joto chini -170 0 C, ambayo inaruhusu kutumiwa kufungia vitambaa vya mimea na wanyama, vifaa vingi. Ndiyo sababu matumizi makubwa ya nitrojeni ya kioevu hupatikana katika dawa.
Nitrojeni pia ni msingi wa kupata moja ya misombo yake kuu - amonia. Uzalishaji wa dutu hii ni mengi, kama inavyotumiwa sana katika maisha ya kila siku na sekta (kupata mpira, rangi, plastiki, nyuzi za synthetic, asidi za kikaboni, rangi ya rangi, mabomu, na kadhalika).
Dioksidi ya kaboni.
Dutu hii ni nini? Dioksidi ya kaboni imeandikwa kama CO 2. Mawasiliano katika molekuli ya msingi ni dhaifu, nguvu mbili za kudumu za kemikali kati ya kaboni na oksijeni. Hii inaonyesha utulivu na uingizaji wa molekuli chini ya hali ya kawaida. Ukweli huu umethibitishwa na kuwepo kwa bure kwa dioksidi kaboni katika anga ya dunia.
Dutu hii ni sehemu muhimu ya gesi ya asili na mafuta, na pia hukusanya katika tabaka za juu za anga ya sayari, na kusababisha athari inayoitwa chafu.
Kiasi kikubwa cha dioksidi kaboni huundwa wakati wa mwako wa aina yoyote ya mafuta ya kikaboni. Ikiwa ni makaa ya mawe, kuni, gesi au mafuta mengine, mwako kamili husababisha malezi ya maji na dutu hii.
Kutoka hapa inageuka kuwa mkusanyiko wake katika anga ni kuepukika. Kwa hiyo, kazi muhimu ya jamii ya kisasa ni kutafuta njia mbadala, ambayo inatoa kiwango cha chini cha athari ya mafuta ya chafu.
Hydrogen.
Mwingine kiwanja kinachohusiana, kilichoanzishwa katika madini ya asili, ni hidrojeni. Gesi, ambayo formula - h 2. Dutu rahisi kutoka kwa wote inayojulikana leo.
Kutokana na mali zake maalum, kuna nafasi mbili katika mfumo wa mara kwa mara - kati ya metali ya alkali na halogen. Kuwa na elektroni moja ina uwezo wa kutoa (mali ya chuma, kurejesha), na kuchukua (yasiyo ya metali, oxidative).
Eneo kuu la matumizi ni mafuta ya kirafiki, ikifuatiwa na wanasayansi. Sababu:
- idadi isiyo na kikomo ya hifadhi ya gesi hii;
- elimu kama matokeo ya kuchoma maji tu.
Hata hivyo, teknolojia ya jumla ya maendeleo ya hidrojeni kama chanzo cha nishati inahitaji marekebisho ya nuances nyingine nyingi.
Formula kwa kuhesabu wingi, wiani na kiasi cha gesi
Katika fizikia na kemia, njia kadhaa za msingi hutumiwa kwa mahesabu juu ya gesi. Kwa mfano, ikiwa tunazungumzia juu ya moja ya vigezo vya msingi, kama vile gesi ya gesi, formula ya hesabu itakuwa kama ifuatavyo:
m \u003d v * þ, ambapo þ ni wiani wa dutu hii, na v ni kiasi chake.
Kwa mfano, ikiwa tunahitaji kuhesabu wingi wa gesi ya asili na kiasi cha ujazo wa mita 1 chini ya hali ya kawaida, basi tunachukua kiwango cha wastani cha wiani wake katika vifaa vya kumbukumbu. Itakuwa sawa na 0.68 kg / m 3. Sasa kwa kuwa tunajua kiasi na wiani wa gesi, formula ya hesabu kabisa inatimiza mahitaji. Kisha:
m (ch 4) \u003d 0.68 kg / m 3 * 1 m 3 \u003d 0.68 kg, kwa kuwa mita za ujazo hupunguzwa.
Fomu ya kiasi cha gesi, kinyume chake, imeundwa na viashiria vya uzito na wiani. Hiyo ni, tunaweza kueleza thamani hii kutoka kwa usanidi hapo juu:
V \u003d m / þ, basi chini ya hali ya kawaida, kiasi cha kilo 2 cha methane kitakuwa sawa na: 2 / 0.68 \u003d 2.914 m 3.
Pia katika kesi ngumu zaidi (wakati hali sio kiwango) ili kuhesabu wingi na kiasi cha gesi Tumia usawa wa Mendeleev-klapairone, ambao una fomu:
p * v \u003d m / m * r * t, ambapo P ni shinikizo la gesi, V ni kiasi chake, m na m - molekuli na molekuli ya molar, kwa mtiririko huo, r ni gesi ya kila mara ya gesi, sawa na 8.314, t-joto ndani Kelvin.
Fomu hiyo ya kiasi cha gesi inaruhusu kupata mahesabu ni karibu sana na thamani ya gesi bora ambayo ipo ni hypothetically na hutumiwa kwa dhana ya abstract wakati kutatua matatizo katika fizikia na kemia. Pia kuhesabu kiasi na equation ya Boyle-Mariotta, ambayo ina fomu:
V \u003d p * t * t * t / p * t n, ambapo maadili na index N ni maadili chini ya hali ya kawaida ya kawaida.
Ili hesabu kuwa sahihi zaidi na inafanana na ukweli, ni muhimu kuzingatia parameter kama fomu ya kuhesabu parameter hii bado ni utata. Ni desturi ya kutumia rahisi sana, ambayo ina fomu:
þ \u003d m 0 * N, ambapo m 0 ni wingi wa molekuli (kg), na n ni mkusanyiko, kitengo cha kipimo - 1 / m 3.
Hata hivyo, wakati mwingine ni muhimu kutumia mahesabu mengine, ngumu zaidi na kamili na vigezo kadhaa ili kupata sahihi na karibu na matokeo bora.
Binadamu anajua kuhusu kuwepo kwa gesi ya asili kwa muda mrefu. Kwa mujibu wa makadirio mabaya, gesi ya asili ilitumiwa nchini China kwa ajili ya joto na taa tayari kwa karne ya IV BC. Ili kupata hiyo, mabomba yanapigwa, na mabomba yalifanywa kutoka mianzi. Aidha, kwa muda mrefu, moto mkali, usiondoke majivu, ilikuwa chini ya ibada ya kidini na ya kidini kwa mataifa mengine. Kwa mfano, kwenye Peninsula ya Abseron (eneo la kisasa la Azerbaijan) katika karne ya VII lilijengwa na hekalu la moto wa Ateshgi, Wizara ambayo walichukua karne ya XIX.
Neno "gesi" lilikuwa limeundwa mwanzoni mwa karne ya XVII na asili ya asili ya Flemish, Baptist ya Jan Helmont, ili kuteua "Air Air" (kaboni dioksidi). Hellont aliandika: "Niliwaita wanandoa kama hayo, kwa sababu ni karibu kabisa na machafuko ya wazee." Lakini katika kesi hii, sisi ni kushughulika na moja ya aina ya kuwepo kwa dutu.
Kuhusu asili ya gesi ya asili kati ya wanasayansi, bado hakuna maoni ya sare. Dhana mbili kuu - Biogenic na madini - kupitisha sababu mbalimbali za kuundwa kwa madini ya hydrocarbon katika kina cha dunia.
- Nadharia ya madini.. Uundaji wa madini katika mafunzo ya miamba - sehemu ya mchakato wa kudharau dunia. Kutokana na mienendo ya ndani ya dunia, hidrokaboni iko kwenye kina cha juu kinachoongezeka kwa eneo la chini la shinikizo, kutengeneza amana za gesi kama matokeo.
- Nadharia ya Biogenic.. Viumbe hai, wafu na kupungua chini ya mabwawa, wameharibiwa katika nafasi isiyo na hewa. Piga kila kitu zaidi kutokana na harakati za kijiolojia, mabaki ya viumbe vya kikaboni vilivyoharibika vimegeuka chini ya ushawishi wa mambo ya joto (joto na shinikizo) katika madini ya hydrocarbon, ikiwa ni pamoja na gesi ya asili.
Kuhusu hivi karibuni, kundi la wanasayansi kutoka Taasisi ya matatizo ya mafuta na gesi ya Chuo cha Sayansi cha Kirusi, chini ya uongozi wa Sayansi ya Jiolojia na Minerogical, Azaria Barnenbaum imeunda dhana mpya ya asili ya mafuta na gesi. Kwa mujibu wa nadharia hii, amana kubwa ya hidrokaboni inaweza kutokea kwa mamilioni ya miaka, kama ilivyofikiriwa hapo awali, lakini kwa zaidi ya miongo.
Gesi ya asili inaweza kuwepo kwa njia ya amana za gesi ambazo ziko katika mafunzo ya baadhi ya miamba, kama kofia ya gesi (juu ya mafuta), pamoja na fomu ya kufutwa au ya fuwele. Pia, gesi ya asili inaweza kuwa katika hali ya hydrates ya gesi (hydrates ya gesi za asili ni hydrates ya gesi au clathrates - misombo ya fuwele iliyoundwa chini ya hali fulani ya thermobiriki kutoka kwa maji na gesi).
Gesi ya asili ina faida kadhaa ikilinganishwa na aina nyingine za mafuta na malighafi.:
- gharama ya uchimbaji wa gesi ya asili ni ya chini sana kuliko aina nyingine za mafuta; Uzalishaji wa kazi wakati wa uzalishaji wake ni wa juu kuliko wakati wa madini ya mafuta na makaa ya mawe;
- kutokuwepo kwa oksidi ya kaboni katika gesi za asili huzuia uwezekano wa sumu watu wakati uvujaji wa gesi;
- kwa joto la gesi la miji na makazi, bwawa la hewa ni chini ya uchafu;
- wakati wa kufanya kazi kwenye gesi ya asili, uwezekano wa mchakato wa mwako wa automatisering unahakikisha, ufanisi wa juu unapatikana;
- joto la juu katika mchakato wa kuchoma (zaidi ya 2000 ° C) na joto maalum la mwako hufanya iwezekanavyo kutekeleza gesi ya asili kama nishati na mafuta ya teknolojia.
Gesi - mafuta mdogo kuliko mafuta. Wakati wa gesi ya asili, kwa kweli, ulianza na ugunduzi wa shamba la Groningen mwaka wa 1959 nchini Uholanzi na ikifuatiwa na uvumbuzi wa hifadhi ya gesi ya Uingereza katika pwani ya kusini ya Bahari ya Kaskazini katikati ya 60s.
Kulingana na IEA, kutoka miaka ya 70 ya kwanza. Shirikisho la gesi katika usawa wa nishati ya dunia iliongezeka kutoka 16 hadi 21% mwaka 2008. Kulingana na ukaguzi wa takwimu wa BP wa nishati ya dunia, sehemu hii mwaka 2008-2010. Katika matumizi ya nishati ya kimataifa, ilionekana kuwa ya juu - karibu 24%. Katika utafiti wa utabiri wa BP juu ya maendeleo ya nishati ya dunia hadi mwaka wa 2030, inasemekana kuwa gesi ya asili itakuwa aina ya mafuta ya kukua kwa kasi zaidi katika miaka 25 ijayo. Wakati huo huo, wataalamu wa Shirika la Nishati ya Kimataifa wanaamini kuwa sehemu ya gesi katika usawa wa nishati ya dunia itaongezeka kutoka 21% hadi 25%, gesi itakuwa ya pili baada ya mafuta ya nishati carrier, kuhama makaa ya mawe kwa nafasi ya tatu.
Kemikali
Utungaji wa kemikali ya gesi ya asili ni rahisi sana. Wengi wa aina hii ya gesi ni methane (CH4) - hydrocarbon rahisi (kiwanja kikaboni kilicho na atomi za kaboni na hidrojeni), sehemu yake inazidi 92%.
Kulingana na maudhui ya methane, makundi mawili makuu ya gesi ya asili yanajulikana:
- Kundi la gesi la asili H. (H Gesi, i.e. Gesi ya juu ya calorie) kutokana na maudhui ya juu ya methane (kutoka 87% hadi 99%) ni ubora wa juu. Gesi ya asili ya Kirusi inahusu kundi la H na linatofautiana na thamani ya juu ya calorific. Kutokana na maudhui ya juu ya methane (~ 98%), ni gesi ya asili ya asili ya dunia.
- Group ya gesi ya asili L. (L-gesi, i.e. gesi ya chini ya kalori) ni gesi ya asili na maudhui ya chini ya methane - kutoka 80% hadi 87%. Ikiwa mahitaji ya ubora hayajatimizwa (mita 11.1 kW / mita za ujazo), basi gesi haiwezi kutolewa moja kwa moja kwa watumiaji wa mwisho bila usindikaji wa ziada.
Mbali na methane, hidrokaboni nzito, homologs ya methane inaweza kujumuisha: ethane (C2H6), propane (C3H8), Butane (C4H10) na uchafu fulani usiojulikana. Wakati huo huo, ni muhimu kwamba utungaji wa gesi asilia sio mara kwa mara na hutofautiana na amana hadi shamba.
Mali ya kimwili
Tabia za kimwili za kimwili (hutegemea muundo):
- Uzito wiani: kutoka 0.7 hadi 1.0 kg / m3 (kavu ya gesi, chini ya hali ya kawaida) au 400 kg / m3 (kioevu).
- Ugawanyiko wa joto: T \u003d 650 ° C.
- Joto la mwako wa m3 moja ya gesi ya asili katika hali ya gesi kwenye N..: 28-46 MJ, au 6.7-11.0 μal.
- Nambari ya octane wakati unatumiwa katika injini za mwako ndani: 120-130.
- Air rahisi ni mara 1.8, hivyo wakati uvujaji hautaenda chini, lakini huongezeka.
Maombi
Kuwa na faida kama hizo juu ya flygbolag nyingine za nishati, kama vile uchumi na urafiki wa mazingira, gesi ya asili inazidi kuwa muhimu katika sekta na kaya.
Gesi ya asili kama nishati ya mafuta hutumiwa kwa ajili ya joto la makazi na viwanda, kwa kupikia, kuzalisha umeme, pamoja na sekta ya uzalishaji wa viwanda ili kuzalisha nishati ya joto.
Kwa kiasi kidogo, gesi ya asili hutumiwa kama mafuta ya mafuta. Kuhusiana na ongezeko la bei za petroli katika miaka ya hivi karibuni na miezi imeongeza idadi ya usafiri wa kibinafsi kulipwa kwenye injini za gesi. Aidha, vifaa vya re-re-malori na mabasi kufanya kazi kwenye gesi ya asili hufanyika. Pamoja na sababu ya gharama, hoja muhimu kwa ajili ya gesi ya asili ni kiwango cha chini cha vitu vyenye hatari ndani ya anga.
Nchi 20 zinazoongoza duniani kwenye hifadhi ya gesi kuthibitishwa (kulingana na 2010)
| Nchi | Hifadhi (mita za ujazo za trilioni) | Shiriki kutoka kimataifa (%) | |
| 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 | Marekani | 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 | China. | 2,80 | 1,5 |
| 15 | Malasia. | 2,39 | 1,3 |
| 16 | Misri. | 2,21 | 1,2 |
| 17 | Norway. | 2,04 | 1,1 |
| 18 | Kazakhstan. | 1,84 | 1 |
| 19 | Kuwaiti | 1,78 | 1 |
| 20 | Canada | 1,72 | 0,9 |
Chanzo
Nchi 20 zinazoongoza duniani juu ya matumizi ya gesi (kulingana na 2010)
| Nchi | Matumizi (mita za ujazo bilioni) | Shiriki kutoka kimataifa (%) | |
| 1 | Marekani | 683,4 | 21,7 |
| 2 | Rf. | 414,1 | 13 |
| 3 | Iran. | 136,9 | 4,3 |
| 4 | China. | 109,0 | 3,4 |
| 5 | Japan. | 94,5 | 3 |
| 6 | Uingereza | 93,8 | 3 |
| 7 | Canada | 93,8 | 3 |
| 8 | Saudi Arabia. | 83,9 | 2,6 |
| 9 | Ujerumani | 81,3 | 2,6 |
| 10 | Italia | 76,1 | 2,4 |
| 11 | Mexico. | 68,9 | 2,2 |
| 12 | India. | 61,9 | 1,9 |
| 13 | UAE. | 60,5 | 1,9 |
| 14 | Ukraine | 52,1 | 1,6 |
| 15 | Ufaransa | 46,9 | 1,5 |
| 16 | Uzbekistan. | 45,5 | 1,4 |
| 17 | Misri. | 45,1 | 1,4 |
| 18 | Thailand | 45,1 | 1,4 |
| 19 | Uholanzi. | 43,6 | 1,4 |
| 20 | Argentina. | 43,3 | 1,4 |
Chanzo: BP Takwimu Takwimu za Nishati ya Dunia 2011.
Nchi 20 zinazoongoza katika uzalishaji wa dunia (kulingana na 2010)
| Nchi | Prey. (mita za ujazo bilioni) | Shiriki kutoka kimataifa (%) | |
| 1 | Marekani | 611 | 19,3 |
| 2 | Urusi | 588,9 | 18,4 |
| 3 | Canada | 159,8 | 5 |
| 4 | Iran. | 138,5 | 4,3 |
| 5 | Qatar. | 116,7 | 3,6 |
| 6 | Norway. | 106,4 | 3,3 |
| 7 | China. | 96,8 | 3 |
| 8 | Saudi Arabia. | 83,9 | 2,6 |
| 9 | Indonesia. | 82 | 2,6 |
| 10 | Algeria. | 80,4 | 2,5 |
| 11 | Uholanzi. | 70,5 | 2,2 |
| 12 | Malaysia. | 66,5 | 2,1 |
| 13 | Misri. | 61,3 | 1,9 |
| 14 | Uzbekistan. | 59,1 | 1,8 |
| 15 | Uingereza | 57,1 | 1,8 |
| 16 | Mexico. | 55,3 | 1,7 |
| 17 | UAE. | 51 | 1,6 |
| 18 | India. | 50,9 | 1,6 |
| 19 | Australia | 50,4 | 1,6 |
| 20 | Trinidad na Tobago. | 42,4 | 1,3 |
Chanzo: BP Takwimu Takwimu za Nishati ya Dunia 2011.
Kuna mchanganyiko wa methane ch 4 na kiasi kidogo cha nitrojeni n 2 na dioksidi kaboni na 2 - yaani, ni sawa sawa katika utungaji na gesi ambayo inajulikana kutoka mabwawa.
Encyclopedic YouTube.
1 / 4
✪ Gesi ya asili ni ya kuvutia.
✪ gesi ya asili. Inavyofanya kazi?
✪ Gesi ya asili na mafuta (kitendawili cha asili na tatizo la uchovu)
✪ No. 53. Kemia ya kikaboni. Mandhari 14. Vyanzo vya hidrokaboni. Sehemu ya 1. Gesi ya asili
Subtitles.
Kemikali
Wengi wa gesi ya asili ni methane (Ch 4) - kutoka 70 hadi 98%. Utungaji wa gesi asilia unaweza kujumuisha hidrokaboni nzito zaidi - homoloms ya methane:
- ethane (c 2 h 6),
- propani (c 3 h 8),
- bhutan (c 4 h 10).
Gesi ya asili pia ina vitu vingine ambavyo si hydrocarbons:
- heliamu (si) na gesi nyingine za inert.
Gesi ya asili ya asili haina rangi na harufu. Ili kuwezesha uwezekano wa kuamua uvujaji wa gesi ndani yake kwa kiasi kidogo, harufu zinaongezwa - vitu vyenye harufu nzuri sana (kabichi iliyooza, nyasi nzito, mayai yaliyooza). Mara nyingi, thiolojia (mercaptane) hutumiwa kama harufu, kwa mfano, ethyl mercaptan (16 g kwa 1000 m³ ya gesi ya asili).
Mali ya kimwili
Tabia za kimwili za kimwili (hutegemea muundo; chini ya hali ya kawaida, isipokuwa isipokuwa vinginevyo):
Eneo la Gaza la asili
Katika shell ya sedimentary ya ukanda wa dunia inalenga amana kubwa ya gesi ya asili. Kwa mujibu wa nadharia ya asili ya mafuta ya biogenic (kikaboni), hutengenezwa kama matokeo ya kuharibika kwa mabaki ya viumbe hai. Inaaminika kuwa gesi ya asili huundwa katika shell ya sedimentary katika joto la juu na shinikizo kuliko mafuta. Hii ni sawa na ukweli huu kwamba mashamba ya gesi mara nyingi hupatikana zaidi kuliko mashamba ya mafuta.
Russia (urengoyaskoye amana), Iran, zaidi ya Ghuba ya Kiajemi, USA, Canada ina hisa kubwa za gesi ya asili. Kutoka nchi za Ulaya yenye thamani ya kuzingatia Norway, Uholanzi. Miongoni mwa jamhuri za zamani za Umoja wa Sovieti, Turkmenistan, Azerbaijan, Uzbekistan, pamoja na Kazakhstan (amana ya Karachaganak) ina hifadhi kubwa ya gesi.
Methane na baadhi ya hidrokaboni nyingine zimeenea katika nafasi. Methane - gesi ya tatu kubwa zaidi katika ulimwengu, baada ya hidrojeni na heliamu. Kwa njia ya barafu ya methane, inashiriki katika muundo wa sayari nyingi na asteroids kuondolewa kutoka jua, hata hivyo, makundi hayo, kama sheria, si ya amana ya gesi asilia, na bado hawajaona maombi ya vitendo. Kiasi kikubwa cha hidrokaboni iko katika vazi la ardhi, lakini pia hawawakilishi riba.
Gesi ya hydrates.
Katika Sayansi, kwa muda mrefu iliaminika kuwa mkusanyiko wa hidrokaboni na uzito wa Masi ya zaidi ya 60 ni katika ukanda wa dunia katika hali ya kioevu, na mapafu zaidi katika gaseous. Hata hivyo, katika nusu ya pili ya karne ya 20, kundi la wafanyakazi A. A. Trofimuk, N. V. Chersky, F. MCon, V. G. Vasilyev aligundua mali ya gesi ya asili katika hali fulani ya thermodynamic kuhamia katika ukanda wa dunia kwa imara hali na fomu gesi hydrate amana. Baadaye ikawa kwamba akiba ya gesi ya asili katika hali hii ni kubwa.
Gesi inakwenda katika hali imara katika ukanda wa dunia, kuunganisha na maji ya plastiki katika shinikizo la hydrostatic hadi ATM 250 na joto la chini (hadi +22 ° C). Amana ya hydrate ya gesi yana mkusanyiko mkubwa wa gesi katika kitengo cha kiasi cha kati ya porous kuliko katika maeneo ya kawaida ya gesi, tangu kiasi kimoja cha maji wakati wa mpito wake kwa hali ya hydrate huunganisha na kiasi cha 220 cha gesi. Eneo la amana za hydrate za gesi zinalenga hasa katika maeneo ya usambazaji wa miamba nyingi, pamoja na kwa kina kidogo chini ya chini ya bahari.
Hifadhi ya gesi ya asili.
Uchimbaji na usafiri.
Gesi ya asili iko chini kwa kina cha m 1000 hadi kilomita kadhaa. Superhong ya visima si mbali na mji wa Novy Urengoy alipata uingizaji wa gesi kutoka kwa kina cha zaidi ya mita 6000. Katika kina cha gesi iko katika voids microscopic (pores). Pores huingiliana na njia za microscopic - nyufa, gesi hutoka shinikizo la juu kwa pores na shinikizo la chini mpaka liwe liwe kwenye kisima. Harakati ya gesi katika hifadhi ni chini ya sheria fulani.
Gesi iliyopigwa kutoka kwa kina cha dunia na visima. Vizuri hujaribu kuweka sawasawa katika uwanja wa shamba, kwa kushuka kwa sare katika shinikizo la hifadhi katika amana. Vinginevyo, mtiririko wa gesi unawezekana kati ya maeneo ya amana, pamoja na kupelekwa mapema ya amana.
Gesi hutoka kwa chini ya nchi kutokana na ukweli kwamba malezi ni chini ya shinikizo, mara nyingi zaidi ya anga. Hivyo, nguvu ya kuendesha gari ni tofauti ya shinikizo katika malezi na mfumo wa ukusanyaji.
Uzalishaji wa gesi ya asili ya kimataifa mwaka 2014 ulikuwa bilioni 3460.6 m 3. Msimamo unaoongoza katika uzalishaji wa Gaza unachukuliwa na Urusi na Marekani.
| Nchi | 2010 | 2006 | ||
| Uchimbaji bilioni m³. |
Shiriki ya Dunia. soko (%) |
Uchimbaji bilioni m³. |
Shiriki ya Dunia. soko (%) |
|
| Urusi | 647 | 673,46 | 18 | |
| Marekani | 619 | 667 | 18 | |
| Canada | 158 | |||
| Iran. | 152 | 170 | 5 | |
| Norway. | 110 | 143 | 4 | |
| China. | 98 | |||
| Uholanzi. | 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 | ||
| Misri. | 63 | |||
| Uingereza | 60 | |||
| Malaysia. | 59 | 69,9 | 1,9 | |
| India. | 53 | |||
| UAE. | 52 | |||
| Mexico. | 50 | |||
| Azerbaijan. | 41 | 1,1 | ||
| Nchi nyingine | 1440,17 | 38,4 | ||
| Uchimbaji wa gesi ya dunia | 100 | 3646 | 100 | |
Maandalizi ya gesi ya asili ya usafiri.
Gesi inayotokana na visima lazima iwe tayari kwa usafiri hadi mtumiaji wa mwisho - mmea wa kemikali, chumba cha boiler, CHP, mitandao ya gesi ya mijini. Uhitaji wa kuandaa gesi husababishwa na kuwepo ndani yake, badala ya vipengele vya lengo (walengwa kwa watumiaji mbalimbali ni vipengele tofauti), pia uchafu unaosababisha matatizo katika kusafirisha au kutumia. Kwa hiyo, jozi za maji zilizomo katika gesi chini ya hali fulani zinaweza kuunda hydrates au condensing, kujilimbikiza katika maeneo mbalimbali (kwa mfano, bomba bending), kuwa na kukuza gesi; Sulfidi ya hidrojeni husababisha uharibifu mkubwa wa vifaa vya gesi (mabomba, uwezo wa exchanger joto, nk). Mbali na maandalizi ya gesi yenyewe, bomba lazima iwe tayari. Matumizi yaliyoenea Hapa ni mipangilio ya nitrojeni ambayo hutumiwa kuunda katikati ya inert katika bomba.
Gesi imeandaliwa kulingana na mipango mbalimbali. Kwa mujibu wa mmoja wao, katika maeneo ya karibu ya shamba, ufungaji wa maandalizi kamili ya gesi (UKPG) umejengwa, ambayo gesi husafishwa na kukausha kwenye nguzo za ngozi. Mpango huo unatekelezwa katika uwanja wa Urengoy. Pia walitetea maandalizi ya gesi kwa teknolojia ya membrane.
Kuandaa gesi kusafirisha, ufumbuzi wa teknolojia hutumiwa kwa kutumia mgawanyiko wa gesi ya membrane, kwa msaada wa hidrokaboni nzito inaweza kutengwa (C 3 h 8 na hapo juu), nitrojeni, dioksidi kaboni, sulfidi ya hidrojeni, na kupunguza kiasi cha joto la Dew uhakika juu ya maji na hydrocarbons kabla ya kulisha katika GTS.
Ikiwa gesi ina idadi kubwa ya heliamu au sulfidi ya hidrojeni, basi gesi hutendewa kwenye mmea wa usindikaji wa gesi, ambako ni pekee kutoka kwa amine kusafisha na mipangilio ya Claus, na heliamu juu ya mitambo ya heliamu ya cryogenic (KSU). Mpango huu unatekelezwa, kwa mfano, kwenye uwanja wa Orenburg. Ikiwa kuna chini ya 1.5% ya gesi ya sulfide ya hidrojeni, pia inashauriwa kuzingatia teknolojia ya maandalizi ya gesi ya asili ya membrane, kwani matumizi yake hupunguza gharama za mji mkuu na uendeshaji katika 1.5-5
Usafiri wa gesi ya asili
Hivi sasa, aina kuu ya usafiri ni bomba. Gesi chini ya shinikizo la ATM 75 ni pumped kupitia mabomba na kipenyo cha hadi 1.42 m. Kama gesi inakwenda kando ya bomba, yake, kushinda majeshi ya msuguano kati ya gesi na ukuta bomba, na kati ya tabaka ya gesi, kupoteza Nishati inayoweza kutolewa kama joto. Kwa hiyo, kwa vipindi fulani, ni muhimu kujenga vituo vya compressor (COP), ambayo gesi kawaida huishi kwa shinikizo kutoka 55 hadi 120 atm na kisha kilichopozwa. Ujenzi na matengenezo ya bomba ni ghali sana, lakini hata hivyo ni ya gharama nafuu zaidi kutokana na mtazamo wa uwekezaji wa awali na njia ya shirika la kusafirisha gesi katika umbali mdogo na wa kati.
Mbali na usafiri wa bomba, mabwawa maalum hutumiwa sana - flygbolag za gesi. Hizi ni vyombo maalum ambavyo gesi hupelekwa katika hali iliyosababishwa katika vyombo maalumu vya isothermal katika joto kutoka -160 hadi -150 ° C.
Kwa liquefaction, gesi ni kilichopozwa kwa shinikizo la juu. Wakati huo huo, uwiano wa compression unafikia mara 600 kulingana na mahitaji. Kwa hiyo, kusafirisha gesi kwa njia hii, ni muhimu kunyoosha bomba la gesi kutoka kwenye amana hadi pwani ya karibu ya bahari, kujenga terminal kwenye pwani, ambayo ni ya bei nafuu zaidi kuliko bandari ya kawaida, kwa ajili ya gesi ya maji na kuipakua Banda, na mabwana wenyewe. Uwezo wa kawaida wa mabomu ya kisasa ni kutoka 150,000 hadi 250,000 m³. Njia hii ya usafiri ni ya kiuchumi zaidi kuliko bomba, kuanzia na umbali kwa watumiaji wa gesi iliyosababishwa zaidi ya kilomita 2000-3000, kama gharama kuu sio usafiri, lakini kupakia na kupakia, lakini inahitaji uwekezaji wa awali katika miundombinu kuliko bomba . Faida zake pia ni pamoja na ukweli kwamba gesi iliyosababishwa ni salama sana wakati wa usafiri na kuhifadhi kuliko kusisitizwa.
Mwaka 2004, vifaa vya gesi vya kimataifa kwenye mabomba yalifikia m³ 502,000, gesi iliyosababishwa - 178 bilioni m³.
Pia kuna teknolojia nyingine za usafiri wa gesi, kama vile mizinga ya reli.
Masharti ya miradi ya usafiri wa gesi pia hutengenezwa kwa kutumia
Gesi ya asili inaitwa mchanganyiko wa gesi kama hizo zilizoundwa katika kina cha kidunia wakati wa kuharibika kwa vitu mbalimbali vya kikaboni. Bila shaka, muundo wa gesi ya asili ni muhimu kuamua na marekebisho kwa sampuli maalum. Hata hivyo, gesi zote za asili bila shaka ni vitu vingi vya kawaida na vipengele vya kemikali katika muundo, pamoja na gesi yoyote ya asili ina kuhusu muundo sawa na mali kama wengine. Tutazungumzia juu ya hili.
Mkuu
Gesi ya asili ni moja ya madini muhimu zaidi ambayo hutumiwa kikamilifu katika sekta na katika maisha ya kila siku. Katika hali ya tukio (au, kama Gasoviki inasema, katika hali ya hifadhi) gesi ya asili ni tu katika hali ya gesi au kwa namna ya kinachoitwa "gesi ya gesi" katika maeneo ya jumla ya mafuta na gesi, au kwa namna ya gesi Deposits (yaani, makundi ya kibinafsi), ama kufutwa katika maji au mafuta. Kweli, chini ya hali fulani, gesi ya asili inaweza kuwa sio tu katika gesi, lakini pia katika hali imara kama fuwele.
Kemikali ya gesi ya asili
Kwa ajili ya vitu vya msingi ambavyo ni sehemu ya gesi ya asili, wao ni methane (ch 4), dioksidi ya kaboni (CO 2) na nitrojeni kwa njia ya molekuli (n 2). Kati ya vitu hivi na vipengele, karibu gesi yoyote ya asili ina, kuwa ni madini au mvua. Kwa ajili ya utungaji wa gesi ya asili kwa asilimia, dutu kuu ambayo ni sehemu ya gesi ya asili ni hakika methane. Sehemu yake ni kati ya 90 hadi 98% - kulingana na shamba la gesi. Pia, utungaji wa gesi asilia ni pamoja na vitu kama vile butane, propane, ethane (hidrokaboni, pia huitwa methane homologues, kwani wanajumuisha vipengele sawa vya kemikali, tofauti tu kwa idadi ya atomi za kaboni na hidrojeni na, kwa hiyo, kulingana na muundo wa molekuli). Kutoka kwa vipengele vya kutofautiana vya gesi ya asili, inajulikana, pamoja na dioksidi ya nitrojeni na kaboni (kaboni dioksidi), hidrojeni (H 2), heliamu (yeye) na sulfidi ya hidrojeni (h 2 s).
Gesi ya asili mali ya kimwili.
Kwanza kabisa, tunaona kwamba gesi ya asili, ambayo ni katika fomu yake safi, ni wazi na haina harufu. Ili kuamua uvujaji wa gesi, kinachojulikana kama harufu au vitu vyenye harufu nzuri na vyema visivyofaa vinaongezwa kwa kiasi kidogo: kwa mfano, tiol, kati ya ambayo eneo linaloongoza linachukua ethyl mercaptan. Kwa mita za ujazo 1000 za gesi asilia, si zaidi ya 15-16 g ya mercaptan ya ethyl huongezwa. Uzito wa gesi ya asili katika hali ya gesi ni wastani wa kilo 0.75 kwa mita ya ujazo. Katika hali ya fuwele, wiani unafikia kilo 400 kwa m 3. Kujitegemea gesi ya asili tu kwa joto la juu - kuhusu digrii 650 kwenye kiwango cha Celsius. Katika mkusanyiko fulani wa gesi asilia katika hewa (takriban 5-15%) milipuko inaweza kutokea. Pia inajulikana na joto maalum la mwako wa gesi ya asili, ambayo ina wastani wa 35 mj / m? au 9 μAL / m?. Ikiwa hutumiwa katika injini mbalimbali za mwako ndani, idadi ya octane ya gesi ya asili ni kutoka 120 hadi 130. Hatimaye, gesi ya asili ni karibu mara 1.8 rahisi kuliko hewa, hivyo wakati wa kuruka kuongezeka, na si kwenda chini.
Matumizi ya gesi ya asili
Kwanza kabisa, gesi ya asili katika ulimwengu wa kisasa hutumiwa kama mafuta na mafuta. Kwa hiyo, katika nyumba nyingi na nyumba za kibinafsi, watu hutumia gesi ya asili kwa ajili ya kupikia, maji ya joto, inapokanzwa. Kwa matumizi mengine ya gesi ya asili kwa namna ya mafuta, hivi karibuni haitumiwi kikamilifu kama mafuta kwa vyumba mbalimbali vya CHP na boiler, lakini pia kama mafuta kwa mifumo ya mafuta ya magari fulani. Aidha, wahandisi wa kisasa na wabunifu wameanzisha hata kutolewa kwa usafiri wa gesi asilia - kwa mfano, mabasi. Katika sekta ya kemikali, gesi ya asili hutumiwa kama malighafi kwa ajili ya utengenezaji wa vitu mbalimbali - kwa mfano, plastiki mbalimbali na plastiki. Na asubuhi ya mawindo yake katika miji mingi ya Ulaya na Amerika ya Kaskazini, gesi ya asili ilitumiwa kama taa za barabara na ilitumiwa hata katika taa za kwanza za trafiki.
Gesi ya asili ambayo sisi sote tumezoea jikoni yako ni jamaa wa karibu wa mafuta. Inajumuisha hasa kutoka methane na uchafu wa hidrokaboni nzito (ethane, propane, butane). Katika hali ya asili, pia mara nyingi ina uchafu wa gesi nyingine (heliamu, nitrojeni, sulfidi ya hidrojeni, dioksidi kaboni).
Utungaji wa kawaida wa gesi ya asili:
Hydrocarbons.:
- Methane - 70-98%
- Ethan - 1-10%
- Propani - hadi 5%
- Bhutan - hadi 2%
- Pentan - hadi 1%
- Hexane - hadi 0.5%
Uchafu.:
- Nitrojeni - hadi 15%
- Heliamu - hadi 5%
- Dioksidi kaboni - hadi 1%
- Sulfidi ya hidrojeni - chini ya 0.1%
Gesi ya asili imeenea sana katika kina cha dunia. Inaweza kupatikana katika unene wa ukubwa wa dunia kwa kina cha sentimita kadhaa hadi kilomita 8. Pamoja na mafuta, gesi ya asili, katika mchakato wa uhamiaji katika ukanda wa dunia, huanguka katika mitego (vikwazo vinavyoweza kupunguzwa vidogo vidogo), kama matokeo ya amana ya gesi hutengenezwa.
Mashambani tano kubwa ya gesi ya Urusi:
- Urengoy (gesi)
- Yamburg (mafuta na gesi condensate)
- Bovanenkovsky (mafuta na gesi condensate)
- Shtokman (gesi condensate)
- Leningrad (gesi)
Hali ya asili (hydrocarbon) gesi ni satellite ya mara kwa mara ya mashamba ya mafuta. Kwa kawaida hupatikana katika mafuta kufutwa, na wakati mwingine hujilimbikiza sehemu ya juu ya amana, na kutengeneza cap ya gesi inayoitwa. Kwa muda mrefu, gesi inayotolewa wakati wa uzalishaji wa mafuta na inayoitwa na gesi inayohusishwa ilikuwa sehemu isiyofaa ya mchakato wa uzalishaji. Mara nyingi ilikuwa tu kuchomwa moto katika taa.
Zaidi ya miongo michache iliyopita, wanadamu wamejifunza kutosha kutumia faida zote za gesi ya asili. Ucheleweshaji huo katika maendeleo ya aina hii ya thamani ya mafuta ni kwa kiasi kikubwa kutokana na ukweli kwamba usafiri wa gesi na matumizi yake katika sekta na maisha ya kila siku huhitaji kiwango cha juu cha kiufundi na teknolojia ya maendeleo. Kwa kuongeza, gesi ya asili, kuchanganya na hewa, hufanya mchanganyiko wa kulipuka, ambayo inahitaji kuongezeka kwa hatua za usalama wakati unatumiwa.
Matumizi ya gesi
Baadhi ya majaribio ya kutumia gesi walirudi katika karne ya XIX. Gesi ya mwanga, kama ilivyoitwa, ilitumika kama chanzo cha mwanga. Maendeleo ya mashamba ya gesi wakati huo hakuwa na muda mrefu, na kwa ajili ya taa kutumika gesi zinazozalishwa pamoja na mafuta. Kwa hiyo, gesi hiyo mara nyingi iliitwa mafuta. Gesi hiyo ya petroli, kwa mfano, kwa muda mrefu imekuwa kufunikwa na Kazan. Alitumia kwa taa ya St. Petersburg na Moscow.
Kwa sasa, gesi ina jukumu kubwa zaidi katika sekta ya nishati. Wigo wa maombi yake ni pana sana. Inatumika katika sekta, katika maisha ya kila siku, katika nyumba za boiler, CHP, kama mafuta ya magari ya magari na kama kuanza malighafi katika sekta ya kemikali.
Gesi inachukuliwa kuwa aina ya mafuta safi. Wakati wa kuchomwa gesi, tu dioksidi kaboni na maji hutengenezwa. Wakati huo huo, uzalishaji wa dioksidi kaboni ni karibu mara mbili chini ya wakati wa kuchoma makaa ya mawe na mara 1.3 chini ya wakati mafuta ya moto. Bila kutaja ukweli kwamba wakati wa kuchoma mafuta na makaa ya mawe, soti na majivu hubakia. Kutokana na ukweli kwamba kutoka kwa mafuta yote ya mafuta ya mafuta ni mtazamo wa kirafiki wa mazingira, katika sekta ya nishati ya megacities ya kisasa inachukua nafasi kubwa.
Jinsi ya gesi imechukuliwa
Pamoja na mafuta, gesi ya asili imechukuliwa na visima, ambavyo vinasambazwa sawasawa katika eneo la shamba la gesi. Uchimbaji unafanyika kutokana na tofauti ya shinikizo katika safu ya gesi na juu ya uso. Chini ya hatua ya shinikizo la hifadhi, gesi inaingizwa kwa njia ya uso ambapo itaanguka katika mfumo wa ukusanyaji. Kisha, gesi imewasilishwa kwa ufungaji wa maandalizi ya gesi jumuishi, ambapo hutakaswa na uchafu. Ikiwa uchafu katika gesi huondoa kiasi kidogo, basi inaweza kuelekezwa mara moja kwa mmea wa usindikaji wa gesi, kupitisha ufungaji wa maandalizi ya kina.
Jinsi gesi inatumwa.
Usafiri wa gesi unafanywa hasa na mabomba. Kiasi kikuu cha gesi hupelekwa na mabomba ya gesi ya shina, ambapo shinikizo la gesi linaweza kufikia 118 ATM. Wateja wa gesi huanguka kupitia usambazaji na mabomba ya gesi ya ndani. Kwanza, gesi hupita kupitia kituo cha usambazaji wa gesi, ambapo shinikizo lake limepunguzwa hadi saa 12. Kisha, kwa mujibu wa mabomba ya gesi ya usambazaji, hulishwa kwa vitu vya udhibiti wa gesi, ambapo shinikizo lake limepunguzwa tena, wakati huu tayari umefikia ATM 0.3. Baada ya hapo, katika mabomba ya gesi ya ndani, gesi huingia jikoni.
Miundombinu yote ya usambazaji wa gesi ni picha ya kweli sana. Mamia na mamia ya maelfu ya kilomita ya mabomba ya gesi, iliyofungwa na eneo lote la Urusi. Ikiwa bomba hii yote ya wavuti imetolewa kwenye mstari mmoja, basi urefu wake ni wa kutosha kupata kutoka chini hadi mwezi na nyuma. Na hii ni mfumo wa maambukizi ya gesi tu. Ikiwa tunazungumzia juu ya miundombinu yote ya gesi ya kimataifa ya maambukizi ya gesi, basi itakuwa zaidi ya mamilioni ya kilomita za mabomba.
Kwa kuwa gesi ya asili haina kuwa na harufu, wala rangi, hivyo iwezekanavyo kuchunguza uvujaji wa gesi haraka, ni masharti ya ajabu kwa harufu mbaya. Utaratibu huu unaitwa odorization na hutokea kwenye vituo vya usambazaji wa gesi. Kama harufu, yaani, vitu visivyofaa hutumiwa kwa kawaida misombo ya sulfuri, kama vile ETHANTIOL (ETH).
Matumizi ya gesi ni msimu. Katika majira ya baridi, matumizi yake yanaongezeka, na wakati wa majira ya joto hupungua. Ili kuondokana na mabadiliko ya msimu katika matumizi ya gesi, karibu na vituo vikubwa vya viwanda, vituo vya kuhifadhi gesi chini ya ardhi (PCG) vinaundwa. Inaweza kuwa na mashamba ya gesi yaliyotokana na gesi au kuhifadhi mazao ya chumvi chini ya ardhi. Katika majira ya joto, ziada ya gesi iliyosafirishwa inatumwa kwa PCG, na wakati wa baridi, kinyume chake, ukosefu wa uwezo wa mfumo wa bomba ni fidia kwa ajili ya uteuzi wa gesi kutoka kwa storages.
Katika mazoezi ya kimataifa, pamoja na mabomba ya gesi, gesi ya asili mara nyingi hupelekwa kwenye maji yaliyotumiwa kwa njia ya vyombo maalum - flygbolag za gesi (flygbolag za methane). Katika fomu iliyosababishwa, kiasi cha gesi ya asili kinapungua mara 600, ambayo ni rahisi sio tu kwa usafiri, bali pia kwa kuhifadhi. Kwa ajili ya liquefaction, gesi ni kilichopozwa kwa joto la condensation (-161.5 ° C) kama matokeo ambayo inageuka kuwa kioevu. Katika fomu hiyo iliyopozwa, ni kusafirishwa. Wazalishaji kuu wa gesi asilia ya asili ni Qatar, Indonesia, Malaysia, Australia na Nigeria.
Matarajio na mwenendo.
Kutokana na usafi wake wa mazingira na uboreshaji wa teknolojia na teknolojia, wote katika madini na matumizi ya gesi, aina hii ya mafuta inazidi kuwa maarufu. BP, kwa mfano, anatabiri ongezeko la kuongoza kwa mahitaji ya gesi ikilinganishwa na aina nyingine za mafuta ya mafuta.
Ukuaji wa haja ya gesi husababisha utafutaji wa mpya, mara nyingi sio zanzo, vyanzo vya gesi. Vyanzo hivyo vinaweza kuwa:
- Gesi kutoka kwa tabaka za makaa ya mawe
- Shale gesi
- Gesi ya hydrates.
♦ Gesi kutoka kwa tabaka za makaa ya mawe Alianza kuchimba tu mwishoni mwa miaka ya 1980. Kwa mara ya kwanza, ilifanywa nchini Marekani, ambapo uwezekano wa kibiashara wa aina hiyo ya uzalishaji ulithibitishwa. Katika Urusi, Gazprom ilianza kupima njia hii tangu mwaka 2003, kuanzia uzalishaji wa methane kutoka tabaka za makaa ya mawe huko Kuzbass. Uzalishaji wa gesi kutoka kwa mabwawa ya makaa ya mawe unafanywa katika nchi nyingine - Australia, Canada na China.
♦ Shale gesi. Mapinduzi ya shale katika uzalishaji wa gesi, ambayo yalitokea nchini Marekani katika miaka kumi iliyopita, haitoi kutoka kwenye vipande vya kwanza vya vyombo vya habari vya mara kwa mara. Maendeleo ya teknolojia ya kuchimba visima na kuruhusiwa gesi ya madini kutoka kwa shale ya chini inayoweza kupunguzwa kwa gharama kwa gharama zake za uchimbaji. Jambo la maendeleo ya haraka ya uzalishaji wa gesi ya shale nchini Marekani husababisha nchi nyingine kwa maendeleo ya mwelekeo huu. Mbali na Marekani, kazi ya kazi juu ya uchimbaji wa gesi ya shale hufanyika nchini Canada. Pia, China ina uwezo mkubwa wa maendeleo ya madini makubwa ya gesi ya shale.
♦ Gesi ya hydrates.. Sehemu muhimu ya gesi ya asili iko katika hali ya fuwele kwa namna ya kinachoitwa hydrates ya gesi (maji ya methane). Hifadhi kubwa ya hydrates ya gesi iko katika bahari na katika maeneo ya permafrost ya mabara. Hivi sasa, hifadhi ya gesi iliyohesabiwa kwa namna ya hydrates ya gesi ni bora kuliko akiba ya mafuta, makaa ya mawe na gesi ya kawaida. Maendeleo ya teknolojia zinazofaa za kiuchumi kwa ajili ya hydrates ya madini ya gesi ni kwa bidii kushiriki nchini Japan, Marekani na nchi nyingine. Hasa mada hii huzingatia Japani, bila ya hifadhi ya gesi ya jadi na kulazimishwa kununua aina hii ya rasilimali kwa bei kubwa sana.
Gesi ya asili kama mafuta na chanzo cha vipengele vya kemikali ina baadaye kubwa. Katika siku zijazo za mbali, ni kwamba inachukuliwa kama aina kuu ya mafuta, ambayo itatumika wakati wa mabadiliko ya nishati ya dunia kwa rasilimali zinazoweza kutumika.