Fysisk-kjemiske egenskaper ved naturgass. Produksjon og bruk av naturgass

Den gassformige tilstanden til materie er den vanligste i sammenligning med andre aggregerte parametere for forbindelser. Faktisk, i denne tilstanden er:

• stjerner;
• interstellar rom;
• planeter;
• stemning;
• rommet som helhet.
  

De viktigste kjennetegnene ved gasser er svakeintermolekylære interaksjoner i krystallgitteret, på grunn av hvilket alle hovedegenskapene til disse stoffene manifesteres. Det er absolutt mange gasser. Imidlertid vil vi vurdere det viktigste og tredje vanligste på planeten vår - naturlig.

Naturgass: sammensetning

Hvis du karakteriserer den kvalitative sammensetningennaturgass, så må du umiddelbart markere komponentene i to grupper: organisk og uorganisk. Siden, selv om det ofte antas at det består av metan, er dette ikke helt sant.

Organiske komponenter inkluderer:

• metan - CH₄;
• propan - C₃H₈;
• butan - C₄H₁₀;
• etan - C₂H₄;
• tyngre hydrokarboner med mer enn fem karbonatomer.

Uorganiske komponenter inkluderer følgende forbindelser:

• hydrogen (i små mengder) - H₂;
• karbondioksid - CO₂;
• helium - Ikke;
• nitrogen - N₂;
• hydrogensulfid - H₂S.

Hva vil egentlig være sammensetningen av denne eller den andre blandingen,avhenger av kilden, det vil si innskuddet. De samme årsakene forklarer de forskjellige fysiske og kjemiske egenskapene til naturgass. Imidlertid blir noen av dem utvunnet, og hver har også verdi. Det er bare det at en slags brukes som drivstoff, og mettet med fremmede urenheter, det er for fettete i den kjemiske industrien for å syntetisere forbindelser.

Fysiske og kjemiske egenskaper til naturgass

For å spesifisere lignende parametere nøyaktig,du bør vite hva som er sammensetningen av gassblandingen. Tross alt, hvis det hovedsakelig domineres av metan (opptil 97%), kan egenskapene gis, med fokus på det.

Hvis det er et overskudd av uorganiske komponenter eller tunge hydrokarboner (opptil flere prosent), endres de fysisk-kjemiske egenskapene til naturgass dramatisk.

Derfor kan du bare angi en omtrentlig grenseverdi for fysiske egenskaper.

1. Selvantennelsestemperatur - 650-700⁰S.
2. Oktantallet er 120-130.
3. Har ingen farge, smak eller lukt.
4. Lysere enn luft, nesten to ganger, lett konsentrert i de øvre lagene i rommet.
5. Tetthet i form av en normal tilstand (gass) - 0,68-0,85 kg / m³.
6. Under standard forhold må du alltid være i en gassformet tilstand.
7. Når det blandes med luft i volum fra 5-15%, er det eksplosivt.
8. Brennverdi - ca 46 MJ / m³.

I tillegg bør det kjemiske aspektet av parametrene for naturgass noteres.

1. Det er et meget brannfarlig stoff som er i stand til spontan forbrenning med og uten gnist ved en viss temperatur.
2. Siden hovedkomponenten er metan, har den alle kjemiske egenskaper.
3. Det går inn i reaksjonene av substitusjon, dehydrogenering, pyrolyse, og gjennomgår brytning.
4. Krymper og smelter ved lave temperaturer og forhøyede trykk.
   

Det er åpenbart at slike fysiske og kjemiske egenskaper av naturgass bestemmer et bredt spekter av bruken i industrien.

En spesiell egenskap for naturgass

En spesiell egenskap for forbindelsen under vurdering erevnen til å danne gasshydratavsetninger, det vil si å være i fast tilstand. Disse strukturene representerer volumer av naturgass absorbert av molekyler av formasjonsvann i forholdet 1/220. Derfor er disse avsetningene ekstremt rike bergarter. Steder for deres konsentrasjon i naturen:

• dype bunnlag av verdenshavet;
• akkumuleringer av permafrost.

Eksistensbetingelsene er hydrodynamisk trykk og lave temperaturer.

Naturgassfelt

Hvis vi snakker om innholdet av naturgass i naturen, kan vi skille de viktigste konsentrasjonsstedene:

1. Det er en sedimentær stein, et mineral som har blitt dannet i mange årtusener av anaerobt forfall av organisk materiale i de dype lagene av jordskorpen.
2. Oppløst i grunnvann.
3. Den er en del av oljen og danner en olje- og gasslokk over den.
4. Det forekommer i form av gasshydrater i lagene av havbunnen og punktene i det fjerne nord.

Hvis vi betegner fordelingen av gassfelt geografisk, er følgende land ledende:

• Russland.
• Landene i Persiabukta.
• USA.
• Canada.
• Iran.
• Kasakhstan.
• Aserbajdsjan.
• Usbekistan.
• Norge.
• Turkmenistan.
• Nederland.

Verdensproduksjonen er på rundt 3643 milliarder m3 årlig³ i år. Av disse utgjør bare Russland 673,46 milliarder m³.

Den naturgass temperaturen den brenner ved er 650 ⁰FRA.Det vil si at dette er indikatoren som den er i stand til å antenne spontant. I dette tilfellet frigjøres en større mengde termisk energi enn ved forbrenning av noen annen type drivstoff. Naturligvis kan dette ikke annet enn påvirke bruksområdene for dette stoffet.

Derfor er mange land som ikke har naturgassreserver, tvunget til å importere det fra andre stater. Transport utføres på flere måter:

• gjennom en rørledning i gassform;
• i tanker langs sjøveien - i flytende form;
• i jernbanetankbiler - flytende.

Hver av stiene har sine egne fordeler ogbegrensninger. Spesielt er sjø- og jernbanealternativer sikrere, siden reaktiviteten til flytende gass i avkjølte sylindere er mye lavere enn i gassform. Gjennom rørledningen økes overføringsavstanden og volumene, i tillegg er denne metoden økonomisk lønnsom.

Metan i naturgass

Metangass er det viktigste råstoffetsom en del av en naturlig blanding. Innholdet varierer fra 70-98%. I seg selv er det den tredje vanligste gassen på planeten, som er en del av olje, det interstellare rommet, atmosfæren til andre planeter.

Fra kjemisk synspunkt er metangass det ultimateet hydrokarbon som tilhører et antall mettede alifatiske forbindelser. Den aller første representanten for alkaner eller parafiner. Dens kjemiske aktivitet er lav, den er ganske rolig. Kan reagere:

• erstatning;
• fullstendig oksidasjon;
• konverteringer.

Den brenner med en fargeløs røykfri flamme, har ingen lukt.

Naturgass typer

Det er tre hovedtyper av det aktuelle stoffet.

1. Tørr naturgass - dette er metan som er mer enn 97%. Innholdet av urenheter, inkludert andre hydrokarboner, er ekstremt lavt.
2. Mager gass. Dette er navnet på en blanding som inneholder en liten mengde tunge hydrokarboner.
3. Kombinasjonsgass - en som er rik på tunge hydrokarboner og uorganiske komponenter (nitrogen, hydrogen, helium, argon, karbondioksid, hydrogensulfid).
   

En slik ting som gass tørrhetskoeffisient,lar deg vurdere kvaliteten på råvarene som produktene skal produseres fra i fremtiden. Naturgass i seg selv er bare en base. Ulike næringer trenger sitt eget produkt, så det blir nøye behandlet og rengjort i henhold til spesifikke krav.

Produktkvalitet

Kvaliteten på naturgass avhenger direkte avsammensetning. Hvis metan dominerer, vil et slikt produkt være den beste drivstoffkilden. Hvis mest av alt i sammensetningen av fete hydrokarboner, så er slike råvarer for den kjemiske industrien de mest egnede.

Å forsyne naturgass med riktigkvalitet, er det spesielle kjemiske anlegg der den gjennomgår grundig rengjøring og prosessering før videre forsendelse til den endelige destinasjonen. Måten du jobber på, avhenger av formålet med produktet er beregnet på.

Så for eksempel hvis den skal brukes tilfor husholdningsformål blir det tilsatt spesielle luktstoffer, spesielt merkaptaner. Dette gjøres slik at gassen begynner å lukte, for da vil det i tilfelle lekkasje være lett å oppdage. Alle merkaptaner har en sterk, ubehagelig lukt.

Bruk av naturgass

Naturgass forbrukes av mange bransjer og anlegg. For eksempel:

• CHP.
• Fyrrom.
• Bensinmotorer.
• Kjemisk produksjon (produksjon av plast og andre materialer).
• Drivstoff til biler.
• Oppvarming av boligkvarter.
• Lage mat.

Derfor er verdensproduksjonen av dette råmaterialet så stor, og import og eksport anslås til milliarder dollar.

Miljøaspekt

Når det gjelder renhet, er det ikke noe bedre for naturenen drivstoffkilde enn naturgass. Miljøorganisasjoner godkjenner fullstendig bruken. I de siste årene fører forbrenningen av naturgass imidlertid til akkumulering av et av reaksjonsproduktene - karbondioksid.

Og siden det tilhører klimagasser, da forplanetene til klyngene er veldig farlige. Derfor er mange arbeider i gang, prosjekter blir utviklet for å beskytte den økologiske tilstanden til planeten fra den forestående drivhuseffekten.