Fysiske og kemiske egenskaber ved naturgas. Naturgas

Gas-magnetventiler Gasfiltre Alarmer til forurening af gas Varmemålere (varmemåleenheder) Vandtemperaturregulator Tryk, flow, differensregulatorer Instrumentering og kontrolanordninger Ventiler Brandudstyr Nyheder 12.02.19

Mulighederne for at forhindre svig i bolig- og forsyningssektoren blev overvejet i Skt. Petersborg

De vigtigste svigordninger blev overvejet på en pressekonference i Skt. Petersborg 02/09/19

Rospotrebnadzor: i Skt. Petersborg drikker beboere vand af høj kvalitet

Høj kvalitet af ledningsvand i Skt. Petersborg bekræftes af overvågningsdata 06.02.19

Ændringer af den føderale lov om vandforsyning og sanitet trådte i kraft

Det nye rationeringssystem for spildevand sørger for udvikling af planer for at reducere udledninger

Historien om brugen af naturgas

19.06.2014

I begyndelsen af det 17. århundrede var den hollandske læge og kemiker Van Helmont i stand til at nedbryde luft i to dele ved hjælp af laboratoriemetoder og kalde disse dele for gasser. Gas betød et stof, der er i stand til at sprede sig over det tilgængelige volumen. Ordet gas fik bred popularitet efter offentliggørelsen af den franske kemiker Lavoisier af den "primære lærebog om kemi" i 1789.

Historie i oldtiden

OM brændbare gasser har været kendt siden oldtiden. Brændende gasfakler blev kaldt "evig ild", de blev tilbedt, templer og helligdomme blev bygget ved siden af dem. "Hellige brande" eksisterede i mange lande i den antikke verden - i Iran, Kaukasus, Nordamerika, Indien, Kina osv. Selv Marco Polo beskrev brugen af naturgas i Kina, hvor den blev brugt til belysning, opvarmning, til fordampningssalt.

Hvad er naturgas

Naturgas betragtes som en blanding af gasser dannet som et resultat af nedbrydning af organisk materiale i jordens tarm. Naturgas opsamles typisk i dybder på en til flere kilometer, selvom der findes brønde, der er mere end 6 kilometer dybe.
Under standardbetingelser er dette et gasformigt stof i form:

individuelle ophobninger (gasaflejringer)
gasdæksel af olie og gasfelter.

Store reserver besiddes af: Rusland, Iran, Turkmenistan, Aserbajdsjan, landene i Den Persiske Golf, De Forenede Stater.

Brug af naturgas

Praktisk anvendelse af brændbar gas, begyndte i midten af det 19. århundrede efter opfindelsen af gasbrænderen af den tyske kemiker Robert Bunsen. Bunsenbrændere drives af kunstig "lampegas" opnået ved forarbejdning af kul eller olieskifer. Meget hurtigt oplyste gasbrændere gader og huse i mange hovedstæder og store byer i verden. I det russiske imperium optrådte gasbrændere samtidigt med Skt. Petersborg i Lvov, Warszawa, Moskva, Odessa, Kharkov og Kiev.

Nogle sorter af naturgas

Skel mellem naturgas og "tilknyttet" eller "olie" gas. Forskellen mellem dem ligger i mængden af tunge kulbrinter, de indeholder. I naturgas udgør tunge kulbrinter (methan) mere end 80% af den samlede gassammensætning i "tilhørende" gas - ikke mere end 40%, og resten er ethan, propan, butan og andre.

"Associeret" gas er indeholdt i oliereservoirer oven på olie og danner en gaskappe, der samler sig i en porøs klippe dækket med skifer. Skifer forhindrer gas i at slippe ud. Lejlighedsvis adskiller gas sig fra olien under boreoperationer som et resultat af en pludselig trykændring og kan lække. Ulempen ved "associeret" gas er behovet for at rense den for urenheder, mens naturgas ikke behøver at blive renset.

Anslået sammensætning af naturgas

Gas fra forskellige felter kan have en anden sammensætning. I gennemsnit er indholdet af komponenterne som følger:

metan 80-99%
etan 0,5-0,4%
propan 0,2-1,5%
butan 0,1-1%
pentan 0-1%
ædelgasser (helium, argon) - hundrededele og tusindedele af en procent.

Aflejringer af brændbare stoffer med et heliumindhold på 5-8% er ekstremt sjældne. Helium er meget værdifuldt og har en udtalt kemisk passivitet. I flydende tilstand bruges helium til at afkøle atomreaktorer. I en atmosfære af helium smeltes metaller med høj renhed. Naturgas er den eneste kilde til heliumproduktion. Sammensætningen kan omfatte hydrogensulfid, hvorfra svovl anvendt i industrien opnås. Andre stoffer kan udgøre fra 2% til 13% af det samlede volumen. Hvert femte oliefelt er olie og gas, og ofte indeholder dette felt ikke tilknyttet, men naturgas, som har samme værdi som olie.

Gasindustrien i Rusland

I det prærevolutionære Rusland blev der ikke brugt naturgas, selvom dens tilstedeværelse blev bemærket. Først efter oktoberrevolutionen i 1917 satte den sovjetiske regering opgaven med mulighederne for at bruge gas produceret sammen med olie. Indtil slutningen af 30'erne af det 20. århundrede havde Sovjet Rusland ikke en uafhængig gasindustri, det var en ledsagende olieindustri, og gasfelter blev udelukkende opdaget i processen med olieefterforskning og produktion.

Efterforskning af gasfelter begyndte i 1939 i Saratov-regionen: gas blev fundet i 1940, og den første fungerende brønd blev leveret i 1941. Manglen på brændstof, der opstod i begyndelsen af den store patriotiske krig 1941-1945 (Donbass's kulindskud og olieindskud i Nordkaukasus blev midlertidigt "tabt") tvang os til at engagere os i efterforskning og produktion af naturgas med maksimal intensitet. Allerede i 1941 begyndte industriel produktion af naturgas i Saratov- og Kuibyshev-regionerne. Den daglige produktivitet for en gasbrønd var 800 tusind kubikmeter. gas. Udnyttelsen af disse felter lagde grundlaget for gasindustrien. Oprindeligt blev gas brugt til at drive Saratov State District Power Plant, og i 1942 begyndte opførelsen af gasledningen Saratov-Moskva. Konstruktionen blev overvåget af Lavrenty Beria, den blev afsluttet i juli 1946. Mere end 30 tusind mennesker arbejdede på rørledningen hver dag. Fra Saratov til Moskva blev 840 km af gasledningen manuelt lagt gennem 487 forhindringer. Var bygget:

84 flod- og kanalovergange;
250 overfarter over jernbanespor
seks stempelkompressorstationer;
mere end 3,5 millioner kubikmeter jord blev fjernet.

Gasledningen passerede gennem regionerne Saratov, Penza, Tambov, Ryazan og Moskva.

Til orientering

Forsyning på 1 million kubikmeter. m. gas til Moskva erstattede det daglige forbrug:

millioner kubikmeter brænde;
650 tusind tons kul;
150 tusind tons petroleum;
100 tusind tons fyringsolie.

I efterkrigstiden blev store industrielle forekomster opdaget i Stavropol-territoriet, i det nordlige Rusland og i Sibirien.

Naturgas er et mineral af en gruppe af sedimentære klipper, som er en blanding af gasser. Denne ressource opstod som et resultat af nedbrydningen af organisk materiale i jordens tarm. Miljøforkæmpere anerkender naturgas som den reneste type fossilt brændsel.

Karakteristika og typer naturgas

Karakteristika ved naturgas afhænger af dens sammensætning. Det er 1,8 gange lettere end luft og har en spontan forbrændingstemperatur på 650 ° C. Tør gas har en densitet på 0,68 kg / m3 til 0,85 kg / m3 og flydende gas 400 kg / m3. En blanding af gas med luft fra 5% til 15% af volumenet er eksplosiv. Specifik forbrændingsvarme fra 8-12 kWh / m 3. Når man bruger naturgas i forbrændingsmotorer, er oktantalet mellem 120 og 130.

Mest naturgas er en blanding af gasformige kulbrinter. Hoveddelen er methan (CH4 - op til 98%) samt tunge carbonhydrider - ethan C2H6, propan C3H8, butan C4H10. Sammensætningen inkluderer også andre stoffer, der ikke er kulstof: hydrogen H2, hydrogensulfid H2S, carbondioxid CO2, nitrogen N2, helium He.

I sin rene form er naturgas farveløs og lugtfri. For at lette identifikationen af lækagen blandes der lugtstoffer, stoffer med en ubehagelig lugt.

Typer af naturgas:

flydende (LPG);
sump;
olie;
kulsyre;
gashydrater;
skifer;
lysende
koks;
komprimeret eller komprimeret (CNG);
tilhørende olie;
langs niveauerne og understationerne i kridtperioden på jordlag, hvorfra det udvindes i dag - Turonian, Cenomanian, Valanginian, Achimov.

Naturgasfelt

Dybest set er naturgasaflejringer placeret i jordskorpens sedimentære skal. Rusland ejer enorme reserver af naturgas (Urengoyskoye-feltet), i Europa - Norge, Holland, de fleste af de Persiske Golflande, Iran, Canada, USA, der er store forekomster i Aserbajdsjan, Usbekistan, Turkmenistan og Kasakhstan. Gashydrater er rigelige på store dybder under havbunden såvel som under jorden.

Udvinding af naturgas

Før minedrift udføres efterforskning først - tyngdekraft, magnetisk, seismisk eller geokemisk. Den eneste pålidelige måde at finde ud af, om der er en gasreserve under dig, er dog ved at bore en brønd. Naturgas findes i en dybde på en kilometer. I jordens tarm er gas placeret i mikroskopiske porer, som er forbundet med hinanden ved kanaler - revner, hvorigennem denne vigtige ressource under højt tryk trænger ind i porer med lavere tryk, indtil den er inde i brøndene. Alt dette udføres i overensstemmelse med Darcys lov - filtrering af gasser og væsker i et porøst medium. Gas kommer ud af tarmene som et resultat af, at den er under tryk i brøndene, hvilket er flere gange højere end atmosfærisk tryk.

Gas produceres ved hjælp af brønde, der er jævnt fordelt over hele markområdet. Dette gøres for at sikre et ensartet fald i reservoirets tryk i reservoiret. Den producerede gas er klargjort til transport. Gas transporteres med rørledninger, specielle gastankskibe, jernbanetanke.

Brug af naturgas

Naturgas bruges som et meget økonomisk brændstof til kraftværker, til cement- og glasindustrien, jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi, produktion af byggematerialer og produktion af forskellige organiske forbindelser. Denne vigtige ressource bruges til og til husholdningernes behov. Energikilde til megabyer, motorbrændstof, maling, lim, eddike, ammoniak - alt dette har vi takket være naturgas.

Gasindustrien Den Russiske Føderation er en af komponenterne i brændstof- og energikomplekset. Det omfatter virksomheder til produktion af elektricitet og dets transport (elkraftindustri), udvinding og forarbejdning af alle typer brændstof (dette er brændstofindustrien).

Udviklingen af brændstofindustrien skyldes primært de disponible reserver af forskellige typer brændstof. Når alt kommer til alt, hvis de ikke eksisterer, kan der ikke være noget bytte for dem. Imidlertid er virkeligheden mere kompliceret.

Naturgas indtager et af de specielle steder i brændstof-, energi- og råmaterialebasen på grund af dens høje forbrugeregenskaber, lave produktions- og transportomkostninger og en bred vifte af anvendelser inden for mange områder af menneskelig aktivitet. I dag stiger naturgasreserverne og forbruget hurtigt.

Naturgas er den mest værdifulde mineralressource, som det billigste miljøvenlige brændstof som forberedelse til overgangen til en bredere anvendelse af alternative utraditionelle typer elektricitet (vind, sol, tidevand, jordens indre varme). Derfor er en grundig analyse af gasindustrien nødvendig som en af de vigtigste sektorer for den russiske økonomi. Det er kendetegnet ved:

Forenkling af produktionen, behøver ikke kunstig pumpning;

Klar til brug uden mellemliggende behandling;

Transport i både gasform og flydende tilstand;

Minimumsemissioner af skadelige stoffer under forbrænding

Bekvemmelighed ved at levere brændstof i en allerede gasformig tilstand under komprimeringen (lavere omkostninger ved udstyr, der bruger denne type brændstof)

Reserverne er mere omfattende end andre brændstoffer (mindre markedsværdi);

Anvendelse i store sektorer af den nationale økonomi

Tilstrækkelig mængde i dybden af Rusland;

Emissionen af selve brændstoffet under ulykker er mindre giftig for miljøet;

Høj forbrændingstemperatur til brug i teknologiske ordninger i den nationale økonomi.

Anvendelsen af naturgas fører til en stigning i effektiviteten af den sociale produktion. Fordi produktionen af naturgas er meget billigere end produktionen af olie og kul. Hvis vi overvejer kulomkostningerne (i form af 1 ton standardbrændstof) til 100%, vil gasomkostningerne kun være lig med 10%.

Naturlig gas er også en af de mest effektive kilder til brændstof og energikilder. Naturgas har en høj naturlig arbejdskraftproduktivitet, hvilket bidrager til dens udbredte anvendelse i mange sektorer af den nationale økonomi. Gunstige naturlige forudsætninger for naturgas og et højt videnskabeligt og teknologisk fremskridt inden for transporten sikrer i vid udstrækning den fremskyndede udvikling af gasproduktionsindustrien.

Den russiske føderations gasindustri er stadig en meget ung gren af brændstofkomplekset. Den indeholder følgende elementer:

Udvinding af naturgas;

Produktion af tilhørende gas;

Brændbar gasproduktion fra kul og skifer;

Gaslagring.

De vigtigste dokumenterede kilder er koncentreret i to regioner - i SNG-landene og Mellemøsten på trods af den store distribution af dokumenterede gasreserver på kloden.

komprimeret naturgas motorbrændstof

Af den samlede mængde udforskede reserver tegner Vest-Sibirien sig for 36,2 billioner kubikmeter. m (77,7%) på hylden i det nordlige hav - 3,2 billioner kubikmeter. m (6,8%) til Østlige Sibirien og Fjernøsten - 2,8 billioner kubikmeter. m (6%) (se figur 1.1). Generelt udgør de udforskede gasreserver i Rusland (gratis gas- og gasdæksler) ca. 48 billioner kubikmeter. m.

Fig. 1.1

Som det fremgår af figur 1.1, er næsten 73% af gasreserverne placeret i 22 unikke (over 500 milliarder kubikmeter gas) felter, såsom Orenburgskoye, Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye osv. 104 store felter indeholder ca. 24% af gasreserver, og kun 3% af de udforskede reserver tegner sig for talrige (663) små og mellemstore indskud Federal State Statistics Service [Elektronisk ressource] - Adgangstilstand: http: // irkutskstat. gks.ru/ (adgangsdato: 02.05.2016). ...

Det skal bemærkes, at gasindustrien er en kilde til betydelig indkomst for staten, og derfor bruges en ret stor mængde penge og opmærksomhed fra regeringen på dens udvikling. Dette fører til, at industrien konstant udvikler og forbedrer sig. Dette skyldes, at der introduceres nye rørledninger, som er af høj kvalitet og pålidelige. Der anvendes unikke gasproduktionsteknologier, maskiner og moderne udstyr. Alt dette fører til, at gasindustrien konstant udvikler sig og bliver en kilde til en så stor indkomst, at det for disse fonde er muligt at udvikle en anden industri. Nye gasfelter opdages, hvilket øger overskuddet. Vi kan med tillid sige, at gasindustrien forventer en effektiv og kontinuerlig udvikling, som vil påvirke landets økonomi som helhed. Det skal også bemærkes, at Gazprom fungerer som et monopol, så der er ingen grund til at bekymre sig om, at gassektoren vil være ustabil, da en enkelt monopolstruktur ikke tillader kollaps af økonomiske bånd, som det kunne i et konkurrencepræget miljø. Samtidig introducerer virksomheden konstant nye innovative teknologier, deltager i forskellige projekter, såvel som alle dets aktiviteter er rettet mod at øge gasindustriens effektivitet.

I dag vokser efterspørgslen efter gas i Rusland. Gas forbruges af over 2.000 byer, 3.5 tusind bymæssige bosættelser, mere end 190 tusind landdistrikter bosættelser... Andelen af gas i brændstofbalancen i Rusland er 48,8%. I løbet af det sidste årti er mængden af gasforsyning på hjemmemarkedet steget markant. Det er sikkert at sige om et betydeligt vækstpotentiale, da forgasning i landdistrikterne i øjeblikket kun når 31%.

Gas bruges i den nationale økonomis metallurgiske, cement-, lette, fødevareindustrier som brændstof. Gas bruges også som råmateriale til den kemiske industri. Gas erstatter ofte konventionelle brændstoffer som kul, brændselsolie eller tørv. På grund af den høje kvalitet af gassen øges produktionseffektiviteten under anvendelsen. For eksempel sparer brugen af gas i den metallurgiske industri dyre koks, øger ovnenes produktivitet og forbedrer kvaliteten af det producerede metal. Brug af gas på termiske kraftværker kan spare brændstoftransport betydeligt, øge kedlernes driftstid, automatisere kraftværksstyring og reducere antallet af krævede medarbejdere. For nylig har et vigtigt anvendelsesområde for gas været dets anvendelse som brændstof til biler. Denne tilgang giver dig mulighed for at reducere emissionen af skadelige stoffer, der genereres under driften af en bilmotor med 40-60%.

I Rusland produceres 93% af råjern, 59% af åbenhærdet stål, 49% af valsede jernholdige metaller, 100% af ildfaste stoffer, 89% af glasplade og 45% af præfabrikeret beton ved hjælp af naturgas. Andelen af naturgas i forbrug af brændstof og energikilder fra kraftværker når 61% Federal State Statistics Service [Elektronisk ressource] - Adgangstilstand: http: // irkutskstat. gks.ru/ (dato for adgang: 02.05.2016). ...

Ingeniørindustrien er også en af de største forbrugere af naturgas. Brændbar gas tegner sig for omkring 40% af brændstofbalancen i maskinbygningsindustrien. Ovne til varme og behandling er de største forbrugere. Anvendelsen af naturgas i disse ovne i stedet for andre typer brændstof kan reducere omkostningerne til opvarmning, forbedre dens kvalitet, øge ovnenes effektivitet og skabe mere gunstige hygiejniske og hygiejniske forhold i produktionsfaciliteterne. Virksomheder i denne branche har en forskellig struktur af energiforbrug.

Tilgængeligheden af teknologisk udstyr i virksomheder med forskellige temperaturregimer åbner muligheden for udbredt anvendelse af metoden til integreret anvendelse af naturgas. Autonome kombinerede ordninger til brug af naturgas til samtidig produktion af varme og elektricitet er af stor interesse for industriel energiteknik. I sådanne installationer forbrændes naturgas i en gasturbine eller en forbrændingsmotor, der driver elektriske generatorer.

Metoden til direkte reduktion af jern fra malm er også baseret på brugen af gasbrændstof. Brug af gas i kupoler reducerer koksforbruget med halvdelen.

I fødevareindustrien bruges gas til tørring af grøntsager, frugt, fødevarer, bageri og konfektureprodukter. Følgende gasser er udbredt som varmebærere: luft og, mindre ofte, gasformige produkter ved eksoterme processer (ammoniakoxidation, svovlsyreanhydridproduktion osv.), Forbrændingsprodukter.

Anvendelsen af naturgas åbner store muligheder for at skabe enkle, mindre metalforbrugende og mere økonomiske kedler (damp og varmt vand), der fungerer på naturgas. Kedelanlægs effektivitet ved kraftværker, når der skiftes fra fast til gasbrændstof, øges med 1-4%; antallet af servicepersonale reduceres med 21-26%. Den samlede reduktion i brændstofforbrug på grund af en stigning i effektiviteten og et fald i elforbruget til hjælpebehov er 6-7%. Forbrænding af naturgas i ovne til kedler med lav kapacitet øger effektiviteten med 7-20% sammenlignet med kedler, der bruger faste brændstoffer (afhængigt af typen af brændstof) og giver mulighed for at øge produktiviteten med 30% eller mere.

Naturgas bruges også i vid udstrækning i offentlige forsyningsselskaber. Og det er umuligt at forestille sig eksistensen af vores verden uden dette nyttige stof. Livet ville bare stoppe. Anvendelsen af naturgas i en moderne menneskes hverdag er så velkendt og almindelig, at det syntes at det altid har været sådan. Det er meget praktisk at bruge gasudstyr, og vigtigst af alt er det økonomisk rentabelt. Faktisk gør gaskomfurer, gasvandvarmere, gasvandvarmere det samme arbejde som deres elektriske kolleger, men de beder om meget mindre løn for deres arbejde. Især hvis du handler kompetent, og ud over gasudstyr har du gasmålere derhjemme.

Anvendelsen af flydende gas til opvarmning af drivhuse i den kolde årstid gør det muligt at automatisere opvarmningsprocessen samt øge niveauet for kuldioxidproduktion til en vellykket fotosyntese af drivhusplanter. Ekstra varme er påkrævet selv for små stalde eller stalde, og flydende gas bruges effektivt til tørring eller bortskaffelse af fjer.

Flydende gas er uundværlig i mange landbrugsområder og bruges ikke kun til opvarmning af industrielle og beboelsesejendomme. Takket være den høje brændværdi af propan er det muligt at dyrke, håndtere og opbevare afgrøder med maksimal effektivitet, samtidig med at det krævede niveau for miljøsikkerhed opretholdes.

Brug af flydende gas som energi til en korntørrer, det er nødvendigt at installere et autonomt gasforsyningssystem. Afhængig af produktionskapaciteten installeres containere i forskellige størrelser. En underjordisk gasrørledning løber fra gaslagringsanlægget til udstyr, der bruger gas. Mængden af gas i tanken kan overvåges ved hjælp af telemetri-enheder, dette giver mulighed for rettidig levering af brændstof.

I den kolde årstid bruges en række opvarmningssystemer til at generere varme i drivhuse og drivhuse, hvor den primære økonomiske fordel er energikilden.

Brug af energieffektivt udstyr såsom infrarøde varmeapparater reducerer LPG-omkostningerne. Strålevarme er kendetegnet ved begrænset varmetab, effektiv ressourceudnyttelse og minimale emissioner. For genstande fjernt fra lysnettet er brugen af flydende gas den optimale løsning.

Gårde er normalt placeret i betydelig afstand fra hovednettet. Samtidig er energi en af de vigtigste faktorer i gårdens drift: energiforsyning er nødvendig til rumopvarmning og vandopvarmning, organisk affaldsforbrænding, dampproduktion og andre teknologiske processer. Disse opgaver løses effektivt ved at installere et autonomt gasforsyningssystem. Flydende gas er den optimale energikilde, hvis gården ligger væk fra naturgasnet. Flydende gas leveres overalt i Rusland, selv til de fjerneste regioner. Den overlegne brændværdi og effektivitet af propan holder din indkomst i den hårdeste vinter.

I medicinsk praksis er brugen af forskellige gasser almindelig. De mest almindelige er ilt og nitrogen.

Anvendelsesområdet for medicinsk ilt er ret stort - dette er berigelsen af gasblandinger, der anvendes til åndedrætsforstyrrelser under dekompressionssyge, til behandling af astmatisk sygdom i forskellige etiologier til forebyggelse af hypoxi - til fremstilling af iltcocktails og fyldning af iltpuder. Iltkoncentratorer er nu de mest populære på grund af deres sikkerhed, pålidelighed, mobilitet, økonomiske rentabilitet og selvfølgelig den høje koncentration af "produceret" ilt - op til 95%. De vigtigste iltkilder er primært iltkoncentratorer, specielle anordninger til kemisk produktion af ilt og derefter iltberigelsessystemer og cylindre med flydende eller gasformigt ilt. Medicinsk ilt adskiller sig fra enhver anden i sin højere koncentration og fraværet af forskellige urenheder.

Det er nødvendigt at bruge medicinsk ilt i nødsituationer under større kirurgiske operationer, under anæstesi, hvor kunstig ventilation er påkrævet, under genoplivningsforanstaltninger. Sådanne alvorlige sygdomme som slagtilfælde, hjerteanfald, kronisk respirationssvigt kræver også iltbehandling. Men i Rusland er medicinsk ilt en af de dyreste lægemidler - ilt bringes til mange hospitaler i vores land fra andre byer.

En anden gas, der anvendes i medicin, men i mindre mængder, er helium. Ren heliumgas anvendes til produktion af åndedrætsblandinger. Luft fyldt med helium er flere gange lettere end almindelig luft, og det er følgelig flere gange lettere at trække vejret. De mest almindelige blandinger af helium og ilt i medicin skyldes deres optimale viskositet. Denne "helium" luft bruges til behandling af astma, kvælning og andre sygdomme forbundet med åndedrætsbesvær.

Ligesom ilt finder nitrogen sit anvendelse i flydende og gasform. I medicinsk praksis er spredningen af dens anvendelse ca. 90%. Det bruges til at bevare blod, blodholdige præparater, bloderstatninger, til at holde forskellige organer og væv frosne samt til at forberede nogle pulverlægemidler. Glem ikke et andet område, hvor der anvendes medicinsk kvælstof - inhalationsanæstesi. Dinitrogenoxid anvendes i kirurgisk gynækologi, smertefuld fødsel, under kirurgiske operationer og undertiden endda med hjerteinfarkt, da dets toksiske virkning på åndedræts- og kardiovaskulære systemer er ekstremt ubetydelig. Dinitrogenoxid bruges også til at lindre smerter ved akutte pancreatitis-angreb, for at lindre smerter ved akut koronarinsufficiens. Leveringen af medicinsk kvælstof udføres i specielle stålflasker med et volumen på 10 liter, fyldt på virksomhederne.

I dag er naturgas det mest økonomiske, miljøvenlige og sikre brændstof. Prisen på 1 kubikmeter m gas pr. 1. maj 2016 til transport i gennemsnit i Rusland er 14 rubler. Naturgas tilhører den sikreste klasse af brændbare stoffer. Samtidig opfylder motoren i et sådant køretøj de højeste standarder - Euro-5 og Euro-6. To typer naturgas anvendes som motorbrændstof: komprimeret gas (CNG) og flydende gas (LNG).

Målmarkedssegmenter: komprimeret naturgas - passager-, lette gods-, lette køretøjer og brugskøretøjer; flydende naturgas - hovedvej, jernbane, vandtransport, stenbrud og landbrugsmaskiner.

Produkterne fra den pågældende industri leverer således industri (ca. 45% af det samlede nationale økonomiske forbrug), termisk kraftindustri (35%) og offentlige forsyningsvirksomheder (mere end 10%). Gas er det mest miljøvenlige brændstof og et værdifuldt råmateriale til produktion af kemiske produkter. Mere end 30 forskellige gasser anvendes i teknologien. Gasser i teknologi bruges hovedsageligt som brændstof; råvarer til den kemiske industri: kemiske agenser i svejsning, gas kemisk-termisk behandling af metaller, der skaber en inert eller speciel atmosfære i nogle biokemiske processer osv .; varmebærere; et arbejdsmedium til udførelse af mekanisk arbejde (skydevåben, jetmotorer og projektiler, gasturbiner, damp- og gasinstallationer, pneumatisk transport osv.): et fysisk medium til gasudledning (i gasudladningsrør og andre anordninger).

Angiv i form af naturgashydrater.

Kemisk sammensætning

Hoveddelen af naturgas er metan (CH 4) - fra 70 til 98%. Naturgas kan indeholde tungere kulbrinter - metanhomologer:

ethan (C2H6),
propan (C3H8),
butan (C4H10).

Naturgas indeholder også andre stoffer, der ikke er carbonhydrider:

helium (He) og andre inaktive gasser.

Ren naturgas er farveløs og lugtfri. For at lette muligheden for at opdage en gaslækage tilsættes lugtstoffer til den i en lille mængde - stoffer, der har en skarp ubehagelig lugt (rådnet kål, rådnet hø, rådne æg). Det mest anvendte lugtstof er thioler (mercaptans), for eksempel ethylmercaptan (16 g pr. 1000 m³ naturgas).

Fysiske egenskaber

Vejledende fysiske egenskaber (sammensætningsafhængig; under normale forhold, medmindre andet er angivet):

Naturgasfelter

Kæmpe aflejringer af naturgas er koncentreret i jordskorpens sedimentære skal. Ifølge teorien om biogen (organisk) oprindelse af olie dannes de som et resultat af nedbrydning af resterne af levende organismer. Det antages, at der dannes naturgas i den sedimentære skal ved højere temperaturer og tryk end olie. I overensstemmelse med dette er det faktum, at gasfelter ofte er placeret dybere end oliefelter.

Rusland (Urengoyskoye-feltet), Iran, de fleste Persiske Golflande, USA og Canada har enorme reserver af naturgas. Blandt de europæiske lande er det værd at bemærke Norge og Holland. Blandt de tidligere republikker i Sovjetunionen ejer Turkmenistan, Aserbajdsjan, Usbekistan samt Kasakhstan (Karachaganak-feltet) store gasreserver.

Methan og nogle andre kulbrinter er udbredt i rummet. Metan er den tredje mest almindelige gas i universet efter brint og helium. I form af metanis deltager den i strukturen af mange planeter og asteroider langt fra solen, men sådanne klynger klassificeres som regel ikke som naturgasaflejringer, og de har endnu ikke fundet praktisk anvendelse. En betydelig mængde kulbrinter er til stede i jordens kappe, men de er heller ikke af interesse.

Gas hydrerer

I videnskaben troede man i lang tid, at akkumuleringer af kulbrinter med en molekylvægt på mere end 60 er i jordskorpen i flydende tilstand og lettere - i gasform. I anden halvdel af det 20. århundrede opdagede en gruppe af samarbejdspartnere A.A. Trofimuk, N.V. Chersky, FA Trabin, Yu.F.Makogon, V.G. tilstand og form gasaflejringer. Senere viste det sig, at naturgasreserverne i denne tilstand er enorme.

Gas omdannes til en fast tilstand i jordskorpen og kombineres med dannelsesvand ved hydrostatisk tryk op til 250 atm og relativt lave temperaturer (op til +22 ° C). Gashydrataflejringer har en uforligneligt højere gaskoncentration pr. Volumenhedsenhed af et porøst medium end i almindelige gasfelter, da et volumen vand, når det går i en hydratiseret tilstand, binder op til 220 gasvolumener. Zoner med gashydrataflejringer er hovedsageligt koncentreret i områderne med permafrostfordeling såvel som i en lav dybde under havbunden.

Naturgasreserver

Ekstraktion og transport

Minedrift

Ansøgning

Naturgas bruges i vid udstrækning som brændstof i boliger, private og lejlighedsbygninger til opvarmning, vandopvarmning og madlavning; som

Ren naturgas er farveløs og lugtfri. For at være i stand til at opdage en lækage ved lugt tilsættes en lille mængde stoffer med en stærk ubehagelig lugt (rådnet kål, rådnet hø, rådne æg) (såkaldte lugtstoffer) til gassen. Det mest anvendte lugtstof er ethylmercaptan (16 g pr. 1000 kubikmeter naturgas).

For at lette transport og opbevaring af naturgas flydes den ved afkøling ved forhøjet tryk.

Fysiske egenskaber

Anslåede fysiske egenskaber (sammensætningsafhængig; under normale forhold, medmindre andet er angivet):

Egenskaben for en gas til at være fast i jordskorpen

I videnskaben troede man i lang tid, at akkumuleringer af carbonhydrider med en molekylvægt på mere end 60 er i jordskorpen i flydende tilstand og lettere i gasform. Imidlertid opdagede russiske forskere A.A. Trofim4uk, N.V. Chersky, F.A.Trebin, Yu.F.Makogon, V.G. Dette fænomen blev anerkendt som en videnskabelig opdagelse og blev optaget i USSR's statsregister over opdagelser under nr. 75 med en prioritet på 1961.

Gas omdannes til en fast tilstand i jordskorpen og kombineres med dannelsesvand ved hydrostatisk tryk (op til 250 atm) og relativt lave temperaturer (op til 295 ° K). Gashydrataflejringer har en uforlignelig højere gaskoncentration pr. Volumenhedsenhed af et porøst medium end i konventionelle gasfelter, da et volumen vand, når det går i en hydratiseret tilstand, binder op til 220 gasvolumener. Zoner med gashydrataflejringer er hovedsageligt koncentreret i områderne med permafrostfordeling såvel som under bunden af verdenshavet.

Naturgasfelter

Gas udvindes fra jordens tarm ved hjælp af brønde. De forsøger at placere brøndene jævnt over hele markens område. Dette gøres for at sikre et ensartet fald i reservoirets tryk i reservoiret. Ellers er gasstrømme mellem områder af marken mulige såvel som for tidlig oversvømmelse af reservoiret.

Gas kommer ud af tarmene på grund af det faktum, at reservoiret er under pres mange gange højere end atmosfærisk. Drivkraften er således trykforskellen mellem formationen og opsamlingssystemet.

Se også: Liste over gasproducerende lande

Verdens største gasproducenter

Land
Land	Udvinding, milliarder kubikmeter	Andel af verden marked (%)	Udvinding, milliarder kubikmeter	Andel af verden marked (%)
Den Russiske Føderation	647		673,46	18
Amerikas Forenede Stater	619		667	18
Canada	158
Iran	152		170	5
Norge	110		143	4
Kina	98
Holland	89		77,67	2,1
Indonesien	82		88,1	2,4
Saudi Arabien	77		85,7	2,3
Algeriet	68		171,3	5
Usbekistan	65
Turkmenistan			66,2	1,8
Egypten	63
Storbritanien	60
Malaysia	59		69,9	1,9
Indien	53
UAE	52
Mexico	50
Aserbajdsjan			41	1,1
Andre lande			1440,17	38,4
Verdens gasproduktion		100	3646	100

Forberedelse af naturgas til transport

Anlæg til fremstilling af naturgas.

Gas, der kommer fra brønde, skal forberedes til transport til slutbrugeren - et kemisk anlæg, et kedelhus, et termisk kraftværk, bygasnet. Behovet for gasbehandling skyldes tilstedeværelsen i det ud over målkomponenterne (forskellige komponenter er mål for forskellige forbrugere) samt urenheder, der forårsager vanskeligheder under transport eller brug. Så vanddamp indeholdt i gas kan under visse betingelser danne hydrater eller kondensere akkumuleres forskellige steder (for eksempel en bøjning i en rørledning), der forstyrrer bevægelsen af gas; hydrogensulfid forårsager alvorlig korrosion af gasudstyr (rør, varmevekslerbeholdere osv.). Ud over forberedelsen af selve gassen er det også nødvendigt at forberede rørledningen. Kvælstofplanter anvendes i vid udstrækning her, som bruges til at skabe en inaktiv atmosfære i rørledningen.

Gas fremstilles i henhold til forskellige ordninger. Ifølge en af dem er der i umiddelbar nærhed af marken konstrueret en integreret gasbehandlingsenhed (CGTU), hvor gas renses og tørres i absorptionskolonner. Denne ordning er implementeret på Urengoyskoye-feltet.

Hvis gassen indeholder en stor mængde helium eller hydrogensulfid, behandles gassen på et gasbehandlingsanlæg, hvor helium og svovl udsendes. Denne ordning er f.eks. Implementeret på Orenburg-feltet.

Transport af naturgas

I øjeblikket er den vigtigste transportform pipeline. Gas under et tryk på 75 atm pumpes gennem rør med en diameter på op til 1,4 m. Når gassen bevæger sig gennem rørledningen, mister den potentiel energi og overvinder friktionskræfterne både mellem gassen og rørvæggen og mellem gassen lag, der spredes i form af varme. Derfor er det med bestemte intervaller nødvendigt at bygge kompressorstationer (CS), hvor gassen komprimeres til 75 atm og afkøles. Opførelsen og vedligeholdelsen af rørledningen er meget dyr, men det er ikke desto mindre den billigste måde at transportere gas over korte og mellemstore afstande med hensyn til initialinvesteringer og organisering.

Ud over rørtransport anvendes specielle tankskibe - gasbærere i vid udstrækning. Dette er specialskibe, hvor gas transporteres i flydende tilstand i specialiserede isotermiske beholdere ved temperaturer fra -160 til -150 ° C. Samtidig når kompressionsforholdet 600 gange afhængigt af behovene. For at transportere gas på denne måde er det således nødvendigt at strække en gasrørledning fra marken til den nærmeste havkyst, at bygge en terminal på kysten, som er meget billigere end en konventionel havn, til flydende gas og pumpe den på tankskibe og selve tankskibe. Den typiske tonnage af moderne tankskibe varierer fra 150.000 til 250.000 m³. Denne transportmetode er betydeligt mere økonomisk end rørledningen, startende med afstande til forbrugeren af flydende gas på mere end 2000-3000 km, da hovedomkostningerne ikke er transport, men lastning og losning, men kræver højere initialinvesteringer i infrastruktur end rørledning. Dens fordele inkluderer også det faktum, at flydende gas er meget sikrere under transport og opbevaring end komprimeret gas.

I 2004 udgjorde den internationale gastilførsel via rørledninger 502 milliarder kubikmeter, flydende gas - 178 milliarder kubikmeter.

Der er også andre teknologier til gastransport, for eksempel ved hjælp af jernbanetankvogne.

Der var også projekter til brug af luftskibe eller i gashydratiseret tilstand, men denne udvikling fandt ikke anvendelse af forskellige årsager.

Økologi

Økologisk er naturgas den reneste type fossile brændstoffer. Ved forbrænding dannes en meget mindre mængde skadelige stoffer sammenlignet med andre typer brændstof. Men forbrændingen af enorme mængder af forskellige brændstoffer, herunder naturgas, af menneskeheden i løbet af det sidste halve århundrede har ført til en vis lille stigning i indholdet af kuldioxid i atmosfæren, som er en drivhusgas. Nogle forskere konkluderer på dette grundlag, at der er fare for drivhuseffekten og som følge heraf klimaopvarmning. I denne henseende underskrev nogle lande i 1997 Kyoto-protokollen for at begrænse drivhuseffekten. Pr. 26. marts 2009 er protokollen ratificeret af 181 lande i verden (disse lande tegner sig sammen for mere end 61% af de globale emissioner).

Det næste skridt var implementeringen i foråret 2004 af et uudtalt alternativt globalt program til hurtig overvindelse af konsekvenserne af den teknoøkologiske krise. Grundlaget for programmet var etablering af passende priser for energiressourcer baseret på deres brændselsværdiværdi. Prisen bestemmes på basis af prisen på den energi, der modtages ved det endelige forbrug fra energibærerenes måleenhed. Fra august 2004 til august 2007 blev forholdet mellem 0,10 US $ pr. Kilowatt-time anbefalet og opretholdt af tilsynsmyndighederne (den gennemsnitlige oliepris er 68 US $ pr. Tønde). Siden august 2007 er forholdet blevet revalueret til $ 0,15 pr. Kilowatt-time (den gennemsnitlige oliepris er $ 102 per tønde). Den finansielle og økonomiske krise har foretaget sine egne justeringer, men det specificerede forhold vil blive genoprettet af tilsynsmyndighederne. Manglende kontrol på gasmarkedet forsinker etableringen af passende priser. De gennemsnitlige omkostninger ved gas i dette forhold er $ 648 pr. 1000 m³.

Ansøgning

Naturgasbus

Naturgas bruges i vid udstrækning som brændstof i bolig-, private og lejlighedsbygninger til opvarmning, vandopvarmning og madlavning; som brændstof til biler (en bils gasbrændstofsystem), kedelhuse, termiske kraftværker osv. Nu bruges det i den kemiske industri som råmateriale til produktion af forskellige organiske stoffer, for eksempel plast. I det 19. århundrede blev naturgas brugt i de første trafiklys og til belysning (gaslamper blev brugt)

Noter (rediger)

Links

Den kemiske sammensætning af naturgas fra forskellige felter, dens forbrændingsvarme, densitet

Olie- og gaskompleks
Geofysisk udforskning	Oliefelt (reservoirmodellering) \| Oliegeologi \| Seismologi \| Petrofysik
Metoder til produktion af olie og gas	Boring \| Obduktion (oliereservoir) \| Logning \| Sampler \| Mekaniseret produktion (pumpe og kompressor) (nedsænket pumpe \| Gaslift) \| Underjordisk brøndreparation \| Impuls på plasmapuls \| Metode til produktion af tertiær olie (dampinjektion i reservoiret \| Kemisk injektion)
Borerigstyper	Borerig \| Gyngemaskine \| Olieplatform (Fast olieplatform \| Fritflydende offshore olieplatform \| Halvt nedsænkelig olieboreplatform \| Mobil offshore-platform med teleskopiske ben \| Boreskib \| Udvidet benolieplatform \| FPSO)