Het gebruik van aardgas. Aardgas: samenstelling, eigenschappen

Wat weten we over koolwaterstoffen?Nou ja, misschien iets uit het schoolcurriculum in scheikunde, maar het woord 'methaan' flitst regelmatig in de media ... Wat weten we over aardgas, behalve zijn explosieve eigenschappen? Wat zijn de andere toepassingen van aardgas dan het koken en verwarmen van woongebouwen die we allemaal kennen? Wat is er nieuw in de wereld van energieverbruik en energiezekerheid?

Basiseigenschappen

Laten we beginnen met het feit dat een bekende zin overde gaslucht in het appartement of op straat klopt niet helemaal. Aardgas, dat aan onze appartementen wordt geleverd om te koken of om water te verwarmen, heeft geen smaak of geur. Wat we voelen is niets meer dan een speciaal additief dat nodig is om gaslekken op te sporen. Dit is de zogenaamde odorant, deze wordt op speciaal daarvoor ingerichte stations toegevoegd in de volgende verhoudingen: 16 mg per duizend kubieke meter gas.

Het hoofdbestanddeel van aardgas is absoluut:is methaan. Het gehalte in het gasmengsel is ongeveer 89-95%, de overige componenten zijn butaan, propaan, waterstofsulfide en de zogenaamde onzuiverheden - stof en niet-brandbare componenten, zuurstof en stikstof. Het percentage methaangehalte is afhankelijk van het type veld.

Aardgasenergie die vrijkomt bij verbrandingeen kubieke meter brandstof wordt de calorische waarde genoemd. Deze waarde is een van de eerste in alle kwesties van het ontwerpen van gasfaciliteiten en in verschillende landen worden verschillende waarden als basis genomen. In Rusland is de berekening gebaseerd op de laagste verbrandingswarmte, in westerse landen, zoals Frankrijk en Groot-Brittannië, op de hoogste.

Over de explosiviteit van aardgas gesproken, het is de moeite waardbegrippen als explosiegrenzen en gevaarlijke concentraties noemen. Gas explodeert wanneer de concentratie in de kamer 5 tot 15 vol.% is. Is de concentratie lager dan brandt het gas niet, is de concentratie meer dan 15% dan brandt het gas-lucht mengsel met extra luchttoevoer. Gevaarlijke concentratie wordt meestal 1/5 van de onderste explosiegrens genoemd, dat wil zeggen 1%.

Basisprincipes van soorten en toepassingen van aardgas

Butaan en propaan vinden hun weg naar brandstoffenvoor auto's (vloeibaar gas). Propaan wordt ook gebruikt om aanstekers bij te tanken. Ethaan wordt zelden als brandstof gebruikt, omdat het een grondstof is voor de productie van polyethyleen. Acetyleen is uiterst brandbaar en wordt gebruikt bij het lassen en snijden van metalen. We hebben het al gehad over het gebruik van aardgas, of om precies te zijn, methaan, het wordt gebruikt als brandbare brandstof in fornuizen, kolommen en boilers.

Soorten geproduceerd aardgas

De velden zijn ingedeeld volgens de soorten geproduceerd gasvoor gas of aanverwante. Het belangrijkste verschil tussen de twee is het percentage koolwaterstoffen. In gasvelden is het methaangehalte ongeveer 80-90%, in geassocieerde of, zoals ze ook worden genoemd, "olie", het gehalte is niet meer dan 50%. De overige 50% is propaan-butaan en olie gescheiden van gas. Een van de grootste nadelen van gas uit het bijbehorende veld is de verplichte reiniging van verschillende onzuiverheden. De productie van aardgas wordt ook geassocieerd met de winning van helium. Dergelijke afzettingen zijn vrij zeldzaam; helium wordt beschouwd als het optimale gas voor het koelen van kernreactoren. Zwavel dat vrijkomt uit waterstofsulfiden die als bijmenging van aardgas worden gewonnen, wordt ook voor industriële doeleinden gebruikt.

Het belangrijkste instrument bij de winning van aardgasis een booreiland. Dit is een vierpotige toren met een hoogte van ongeveer 20-30 meter. Een pijp met een boor aan het uiteinde hangt eraan. Deze pijp neemt toe naarmate de put dieper wordt; tijdens het boorproces wordt een speciale vloeistof aan de put toegevoegd zodat de te vernietigen gesteenten deze niet verstoppen.

Deze vloeistof wordt geleverd met behulp van:speciale pompen. Uiteraard omvatten de kosten van aardgas de kosten voor het exploiteren en aanleggen van gaswinningsputten. Van 40 tot 60% van de hoofdprijs zijn de kosten hiervoor.

Hoe komt gas bij ons terecht?

Dus, de plaats van extractie verlaten, het gezuiverde natuurlijkegas komt het eerste compressorstation binnen, of, zoals het ook wordt genoemd, het kopstation. Het bevindt zich meestal in de directe omgeving van het veld. Daar wordt met behulp van installaties hogedrukgas aangevoerd naar de hoofdgasleidingen. Boostercompressorstations worden geïnstalleerd om de gespecificeerde druk op de hoofdgasleidingen te handhaven. Aangezien het leggen van leidingen met deze drukcategorie binnen steden verboden is, wordt er voor elke grote stad een aftakking geïnstalleerd. Het verhoogt op zijn beurt al niet, maar verlaagt de druk. Een deel ervan wordt verbruikt door grote gasverbruikers - industriële ondernemingen, fabrieken, ketelhuizen. En het andere deel gaat naar de zogenaamde hydrofracturering - gasdistributiepunten. Daar daalt de druk weer. Waar is het gebruik van aardgas voor ons het meest vertrouwd en begrijpelijk? Dit zijn kookplaatbranders.

Hoe lang is hij al bij ons?

Het actieve gebruik van aardgas eist zijn tolbegin in het midden van de 19e eeuw, na de uitvinding van de gasbrander. Bovendien is het eerste gebruik ervan ons nu niet helemaal bekend. In eerste instantie werd het gebruikt voor straatverlichting.

In de Sovjet-Unie tot het einde van de jaren '30 van het verledeneeuw bestond er geen onafhankelijke gasindustrie. Gasvelden werden bij toeval ontdekt, alleen tijdens de exploratie van oliebronnen. Het actieve gebruik van aardgas begon tijdens de Grote Patriottische Oorlog. Het gebrek aan brandstof, als gevolg van het verlies van een deel van de kolen- en olievelden, gaf een krachtige impuls aan de ontwikkeling van de gasindustrie. Na het einde van de oorlog ontwikkelde de gasindustrie zich actief en werd geleidelijk een van de meest energie-efficiënte.

Er is geen alternatief

Misschien wel het beste bewijs van een voordeelaardgas als de meest geschikte energiebron zijn indicatoren van Moskou. Door de gasaansluiting kon elke dag een miljoen kubieke meter brandhout, 0,65 miljoen ton kolen, 150 duizend ton kerosine en bijna dezelfde hoeveelheid stookolie worden bespaard. En dit alles werd vervangen door 1 miljoen kubieke meter. m gas. Daarna volgde een geleidelijke vergassing van het hele land en het zoeken naar nieuwe velden. Later werden in Siberië enorme gasvoorraden gevonden, die vandaag de dag nog steeds worden geëxploiteerd.

Industrieel gebruik

Het gebruik van aardgas is niet beperktalleen door te koken - hoewel indirect, wordt het gebruikt om warmte te leveren aan woongebouwen. De meeste grote stedelijke ketelhuizen in het Europese deel van Rusland gebruiken aardgas als belangrijkste brandstof.

Ook wordt er steeds vaker aardgas gebruikt inchemische industrie als grondstof voor de productie van verschillende organische stoffen. Een toenemend aantal autogiganten ontwikkelt voertuigen die alternatieve brandstoffen gebruiken, waaronder waterstof en aardgas.

Alleen gas is de schuldige

Vanuit milieuoogpunt kan aardgaseen van de veiligste fossiele brandstoffen genoemd worden. De verbinding van gas met vele sferen van het menselijk leven en de daaropvolgende verbranding leidden echter tot een veelvoudige toename van het gehalte aan koolstofdioxide in de atmosfeer. Anders wordt dit proces het "broeikaseffect" genoemd. En dit heeft een zeer negatieve impact op het klimaat van onze planeet. Door nieuwe technologieën en productieniveaus is de uitstoot in de atmosfeer de laatste tijd echter geminimaliseerd. Laten we u eraan herinneren dat gas een van de veiligste soorten brandstof is.