A földgáz fizikai-kémiai tulajdonságai. A földgáz kitermelése és felhasználása

Az anyagok gázhalmazállapota a leggyakoribb a vegyületek egyéb aggregált paramétereivel összehasonlítva. Valójában ebben az állapotban:

• csillagok;
• csillagközi tér;
• bolygók
• légkör;
• a tér egésze.
  

A gázok fő megkülönböztető tulajdonságai gyengékintermolekuláris kölcsönhatások a kristályrácsban, amelyeknek köszönhetően ezeknek az anyagoknak minden fő jellemzője megnyilvánul. Biztosan sok a gáz. Azonban a legfontosabbnak és a harmadik leggyakoribbnak tekintjük bolygónkon - a természeteset.

Földgáz: összetétel

Ha jellemzi a minőségi összetételtföldgáz, azonnal el kell különíteni két csoport összetevőit: szerves és szervetlen. Mivel bár általánosan úgy gondolják, hogy metánból áll, ez nem teljesen igaz.

A szerves összetevők a következők:

• metán - CH₄;
• propán - C₃H₈;
• bután - C₄H₁₀;
• etán - C₂H₄;
• ötnél több szénatomot tartalmazó nehezebb szénhidrogének.

A szervetlen komponensek közé tartoznak a következő vegyületek:

• hidrogén (kis mennyiségben) - H₂;
• szén-dioxid - CO₂;
• hélium - Nem;
• nitrogén - N₂;
• hidrogén-szulfid - H₂S.

Pontosan mi lesz ennek vagy annak a keveréknek az összetétele,a forrástól, vagyis a betéttől függ. Ugyanezek az okok magyarázzák a földgáz különféle fizikai és kémiai tulajdonságait. Azonban bármelyiket bányászták, és mindegyiknek van értéke is. Csak valami üzemanyagot használnak, és idegen szennyeződésekkel telítve túl zsíros a vegyiparban a vegyületek szintetizálásához.

A földgáz fizikai és kémiai tulajdonságai

Hasonló paraméterek pontos megadásához,tudnia kell, hogy pontosan mi a gázkeverék összetétele. Valóban, ha főként a metán uralja (akár 97%), akkor a jellemzők megadhatók, erre fókuszálva.

Ha a szervetlen komponensek vagy nehéz szénhidrogének feleslegben vannak jelen (több százalékig), akkor a földgáz fizikai-kémiai tulajdonságai drámaian megváltoznak.

Ezért csak hozzávetőleges határértéket adhat meg a fizikai jellemzőknek.

1. Öngyulladási hőmérséklet - 650-700⁰S.
2. Az oktánszám 120-130.
3. Nincs színe, íze vagy szaga.
4. A levegőnél könnyebb, majdnem 2-szer, könnyen koncentrálódik a szoba felső rétegeiben.
5. Sűrűség normál állapotban (gáz) - 0,68-0,85 kg / m³.
6. Normál körülmények között mindig gáz halmazállapotú aggregált állapotban legyen.
7. 5-15% levegővel keverve robbanásveszélyes.
8. Fűtőérték - körülbelül 46 MJ / m³.

Ezenkívül meg kell jegyezni a földgáz paramétereinek kémiai vonatkozását.

1. Ez egy nagyon gyúlékony anyag, amely bizonyos hőmérsékleten szikrázással és anélkül is spontán égésre képes.
2. Mivel a fő komponens a metán, minden kémiai tulajdonságával rendelkezik.
3. Belép a szubsztitúciós, dehidrogénezési, pirolízises reakciókba és refrakción megy keresztül.
4. Alacsony hőmérsékleten és magas nyomáson zsugorodik és cseppfolyósodik.
   

Nyilvánvaló, hogy a földgáz ilyen fizikai és kémiai tulajdonságai meghatározzák az ipari felhasználás széles körét.

A földgáz különleges tulajdonsága

A vizsgált vegyület különleges tulajdonsága azgázhidrát lerakódások képződésének képessége, azaz szilárd halmazállapotú. Ezek a szerkezetek a képződményvíz molekulái által elnyelt földgáz térfogatát 1/220 arányban képviselik. Ezért ezek a lerakódások rendkívül gazdag kőzetek. Koncentrációjuk helyei a természetben:

• a világóceán mély fenékrétegei;
• permafrost felhalmozódása.

A létezés feltételei a hidrodinamikai nyomás és az alacsony hőmérséklet.

Földgázmezők

Ha a természetben lévő földgáztartalomról beszélünk, akkor megkülönböztethetjük a fő koncentrációs helyeket:

1. Ez egy üledékes kőzet, egy ásvány, amely sok évezreden át a szerves anyagok anaerob bomlásával keletkezett a földkéreg mélyrétegeiben.
2. Feloldott talajvízben.
3. Az olaj része, felette olaj- és gázsapkát képez.
4. Gázhidrátok formájában fordul elő a tengerfenék rétegeiben és a Távol-Észak pontjain.

Ha földrajzilag jelöljük a gázmezők megoszlását, akkor a következő országok a vezetők:

• Oroszországban.
• A Perzsa-öböl országai.
• USA.
• Kanada.
• Irán.
• Kazahsztán.
• Azerbajdzsán.
• Üzbegisztán.
• Norvégia.
• Türkmenisztán.
• Hollandia.

A világ termelése körülbelül 3643 milliárd köbméter évente³ évben. Ebből csak Oroszország 673,46 milliárd m³.

A földgáz hőmérséklete, amelyen ég, 650 ⁰VAL VEL.Vagyis ez az a mutató, amelynél képes spontán meggyulladni. Ugyanakkor nagyobb mennyiségű hőenergia szabadul fel, mint bármely más típusú tüzelőanyag elégetésekor. Természetesen ez nem befolyásolhatja ennek az anyagnak a felhasználási területeit.

Ezért sok olyan ország, amely nem rendelkezik földgáztartalékkal, kénytelen azt más államokból importálni. A szállítás többféle módon történik:

• gáz halmazállapotú csővezetéken keresztül;
• a tengeri útvonal mentén lévő tartályokban - folyékony formában;
• vasúti tartálykocsikban – cseppfolyósítva.

Mindegyik útnak megvannak a maga előnyei éskorlátozásokat. Különösen a tengeri és vasúti lehetőségek biztonságosabbak, mivel a cseppfolyósított gáz reakcióképessége a hűtött palackokban sokkal alacsonyabb, mint a gázállapotban. A csővezetéken keresztül megnő az átviteli távolság és annak mennyisége, ráadásul ez a módszer gazdaságilag is megtérülő.

Metán a földgázban

A metángáz a fő nyersanyagtermészetes keverék részeként. Tartalma 70-98% között mozog. Önmagában a harmadik leggyakoribb gáz a bolygón, amely része az olajnak, a csillagközi térnek, más bolygók légkörének.

A kémia szempontjából a metángáz a végsőszámos telített alifás vegyülethez tartozó szénhidrogén. Az alkánok vagy paraffinok legelső képviselője. Kémiai aktivitása alacsony, meglehetősen nyugodt. Képes reagálni:

• helyettesítés;
• teljes oxidáció;
• konverziók.

Színtelen, nem dohányzó lánggal ég, nincs szaga.

Földgáz típusok

A kérdéses anyagnak három fő típusa van.

1. Száraz földgáz - ez az, amelyben a metán több mint 97%. Ez azt jelenti, hogy a szennyeződések tartalma, beleértve az egyéb szénhidrogéneket is, rendkívül alacsony.
2. Sovány gáz. Ez egy kis mennyiségű nehéz szénhidrogént tartalmazó keverék neve.
3. Kombinált gáz - olyan, amely gazdag nehéz szénhidrogénekben és szervetlen komponensekben (nitrogén, hidrogén, hélium, argon, szén-dioxid, hidrogén-szulfid).
   

Ilyen például a gázszárazsági együttható,lehetővé teszi azon nyersanyagok minőségének felmérését, amelyekből a jövőben a termékeket gyártják. Maga a földgáz csak bázis. Különböző iparágaknak saját termékre van szükségük, ezért azt gondosan feldolgozzák és tisztítják az egyedi követelményeknek megfelelően.

Termékminőség

A földgáz minősége közvetlenül attól függfogalmazás. Ha a metán dominál, akkor egy ilyen termék lesz a legjobb üzemanyagforrás. Ha leginkább a zsíros szénhidrogének összetételében, akkor a vegyipar számára ezek a nyersanyagok a legalkalmasabbak.

A földgáz megfelelő ellátásáraminőség, vannak speciális vegyi üzemek, amelyekben alapos tisztításon és feldolgozáson esik át, mielőtt továbbszállítják a végső rendeltetési helyre. A munkavégzés módja attól függ, hogy a terméket milyen célra szánják.

Így például, ha arra fogják használniháztartási célokra speciális illatosító anyagokat, különösen merkaptánokat adnak hozzá. Ez úgy történik, hogy a gáz szagolni kezd, mert akkor szivárgás esetén könnyen észlelhető. Minden merkaptánnak erős, kellemetlen szaga van.

Földgáz felhasználás

A földgázt számos iparág és létesítmény fogyasztja. Például:

• CHP.
• Kazánházak.
• Gázmotorok.
• Vegyi termelés (műanyagok és egyéb anyagok gyártása).
• Üzemanyag autókhoz.
• Lakóhelyiségek fűtése.
• Ételt főzni.

Ezért ennek a nyersanyagnak a világtermelése olyan nagy, az importot és az exportot dollármilliárdokra becsülik.

Környezeti szempont

A tisztaság szempontjából nincs jobb a természet számáratüzelőanyag-forrás, mint a földgáz. A környezetvédelmi szervezetek teljes mértékben jóváhagyják a használatát. Az utóbbi években azonban a földgáz elégetése az egyik reakciótermék - a szén-dioxid - felhalmozódásához vezet.

És mivel az üvegházhatású gázokhoz tartozik, akkor azérthalmazainak bolygói nagyon veszélyesek. Ezért számos munka folyik, projektek készülnek a bolygó ökológiai állapotának megóvása érdekében a közelgő üvegházhatástól.