Pirmā pieminēšana par gāzes izmantošanu ēdiena gatavošanā aizsākās mūsu ēras pirmajā gadsimtā.

Pirmā gāzes plīts tika uzstādīta Persijā. Pēc karaļa rīkojuma gāzes izvada vietā tika uzbūvēta pils virtuve. Šī ir pirmā reize, kad ogles un koksni ir aizstātas ar gaistošu degvielu. Šīs degvielas izmantošanas nelietderīgums bija tikai izšķērdība, jo izslēgšana, aizdedzinot, dabiskais pavasaris neiespējami.

Ekonomiskāk gāze tika izmantota Krievijā ielu apgaismojumam. Tikai tas tika iegūts nevis no dabas resursiem, bet gan no oglēm. Šim nolūkam Sanktpēterburgā 1835. gadā īpaši tika uzcelta rūpnīca gāzes ražošanai, ko sauc par apgaismes gāzi, kas atspoguļo tās mērķi.

Acīmredzot metode gāzes atdalīšanai no cietā kurināmā slēgtās tvertnēs kalpoja par prototipu Pavlova katlam, ko Ārkārtas situāciju ministrijas darbinieki izmantoja kā siltuma lielgabalu. Šis princips tiek izmantots ekonomisku, videi draudzīgu kamīnu kurtu ražošanā.

Apgaismošanas gāzes padeve laternām tika veikta pa cauruļvadiem, kas stipri atgādina pašreizējo centralizēto gāzes vadu sistēmu.

Dabasgāzes izmantošanas vēsture

Holandiešu ārstam un ķīmiķim Van Helmontam 17. gadsimta sākumā laboratorijā izdevās sadalīt gaisu divās komponentēs, nosaucot šīs daļas par gāzēm.

Ar gāzi tika domāta viela, kas spēj izplatīties visā pieejamajā tilpumā. Vārds gāze kļuva plaši pazīstams pēc tam, kad 1789. gadā franču ķīmiķis Lavuazjē publicēja “Ķīmijas pamatmācību grāmatu”.

Vēsture senos laikos

PAR uzliesmojošas gāzes ir zināms kopš seniem laikiem. Degošās gāzes lāpas sauca par “mūžīgo uguni”, tās pielūdza, blakus cēla tempļus un svētnīcas.

"Svētās uguns" pastāvēja daudzās valstīs senā pasaule– Irānā, Kaukāzā, in Ziemeļamerika, Indija, Ķīna utt. Marko Polo aprakstīja arī dabasgāzes izmantošanu Ķīnā, kur to izmantoja apgaismošanai, apkurei un sāls iztvaicēšanai.

Kas ir dabasgāze

Dabasgāze tiek uzskatīta par gāzu maisījumu, kas veidojas sadalīšanās rezultātā organiskās vielas Zemes zarnās. Parasti dabasgāze tiek savākta viena līdz vairāku kilometru dziļumā, lai gan ir akas, kas dziļākas par 6 km.
Standarta apstākļos tā ir gāzveida viela šādā formā:

• individuālie uzkrājumi (gāzes noguldījumi);
• naftas un gāzes atradņu gāzes vāciņš.

Lielas rezerves ir Krievijai, Irānai, Turkmenistānai, Azerbaidžānai, Persijas līča valstīm un ASV.

Dabasgāzes izmantošana

Uzliesmojošu gāzu praktiska izmantošana, sākās 19. gadsimta vidū pēc izgudrošanas Vācu ķīmiķis Roberta Bunsena gāzes deglis.

Bunsena degļi darbojās ar mākslīgo "izgaismojošo gāzi", kas iegūta apstrādes laikā ogles vai degslānekli. Ļoti ātri gāzes degļi apgaismoja ielas un dzīvojamās ēkas daudzās galvaspilsētās un lielajās pilsētās visā pasaulē.

IN Krievijas impērija Vienlaikus ar Sanktpēterburgu gāzes degļi parādījās Ļvovā, Varšavā, Maskavā, Odesā, Harkovā un Kijevā.

Daži dabasgāzes veidi

Tiek nošķirta dabasgāze un “saistītā” jeb “naftas” gāze. Atšķirība starp tiem ir tajos esošo smago ogļūdeņražu daudzums. Dabā smagais ogļūdeņradis (metāns) veido vairāk nekā 80% no kopējā gāzes sastāva, "asociētajā" gāzē - ne vairāk kā 40%, bet pārējais ir etāns, propāns, butāns un citi.

"Saistītā" gāze atrodas naftas rezervuāros virs eļļas, veidojot gāzes vāciņu, kas sakrājas porainos akmeņos, kurus klāj slāneklis.

Slāneklis neļauj gāzei izplūst. Dažreiz urbšanas darbu laikā pēkšņas spiediena maiņas rezultātā gāze atdalās no eļļas un var noplūst. “Saistītās” gāzes trūkums ir nepieciešamība to attīrīt no piemaisījumiem, savukārt dabasgāzei nav nepieciešama attīrīšana.

Aptuvenais dabasgāzes sastāvs

Gāzei no dažādiem laukiem var būt atšķirīgs sastāvs.

Vidēji komponentu saturs ir šāds:

• metāns 80-99%
• etāns 0,5-0,4%
• propāns 0,2-1,5%
• butāns 0,1-1%
• pentāns 0-1%
• cēlgāzes (hēlijs, argons) - procenta simtdaļas un tūkstošdaļas.

Uzliesmojošu vielu nogulsnes ar hēlija saturu 5-8% ir ārkārtīgi reti. Hēlijs ir ļoti vērtīgs, un tam ir izteikta ķīmiskā pasivitāte.

Sašķidrinātā stāvoklī hēliju izmanto dzesēšanai kodolreaktori. Augstas tīrības pakāpes metāli tiek kausēti hēlija atmosfērā. Dabasgāze ir vienīgais hēlija avots. Sastāvā var būt sērūdeņradis, no kura iegūst rūpniecībā izmantoto sēru. Citas vielas var svārstīties no 2% līdz 13% no kopējā tilpuma. Katrs piektais naftas lauks ir naftas un gāzes lauks, un bieži vien šajā atradnē ir nevis saistīta, bet gan dabasgāze, kuras vērtība ir tāda pati kā naftai.

Krievijas gāzes rūpniecība

IN pirmsrevolūcijas Krievija dabasgāze netika izmantota, lai gan tika konstatēta tās klātbūtne.

Tikai pēc Oktobra revolūcija 1917. gadā padomju valdība izvirzīja uzdevumu izmantot gāzi, kas ražota kopā ar naftu. Līdz 20. gadsimta 30. gadu beigām Padomju Krievija nebija neatkarīgas gāzes nozares, tā bija pavadošā naftas nozare, un gāzes atradnes tika atklātas tikai naftas izpētes un ieguves procesā.

Gāzes atradņu izpēte sākās 1939. gadā Saratovas apgabals: gāze tika atrasta 1940. gadā, un pirmā strādājošā aka tika uzstādīta 1941. gadā.

Degvielas trūkums, kas radās Lielā sākumā Tēvijas karš 1941-1945 (Donbasa ogļu atradnes un naftas lauki Ziemeļkaukāzs), piespieda mūs ar maksimālu intensitāti iesaistīties dabasgāzes izpētē un ieguvē. Jau 1941. gadā Saratovas un Kuibiševas apgabalos rūpnieciskā ražošana dabasgāze. Viena gāzes urbuma dienas ražība bija 800 tūkst.

kubikmetri gāze Šo lauku izmantošana iezīmēja gāzes nozares sākumu. Sākotnēji gāze tika izmantota Saratovas valsts rajona elektrostacijas darbināšanai, un 1942. gadā sākās gāzesvada Saratova-Maskava būvniecība.

Būvniecību uzraudzīja Lavrentijs Berija, un tā tika pabeigta 1946. gada jūlijā. Gāzesvadā katru dienu strādāja vairāk nekā 30 tūkstoši cilvēku. No Saratovas līdz Maskavai caur 487 barjerām manuāli tika izvilkti 840 km gāzes vada. Tika uzbūvēts:

• 84 upju un kanālu krustojumi;
• 250 krustojumi pāri dzelzceļa sliedēm;
• sešas virzuļu kompresoru stacijas;
• Tika izņemti vairāk nekā 3,5 miljoni kubikmetru augsnes.

Gāzes vads gāja caur Saratovas, Penzas, Tambovas, Rjazaņas un Maskavas apgabalu teritorijām.

Informācijai

Barība 1 milj

Kas ir dabasgāze, kāds ir tās sastāvs un kā tā tiek ražota?

m gāzes uz Maskavu aizstāja ikdienas patēriņu:

• miljonu kubikmetru malkas;
• 650 tūkstoši tonnu ogļu;
• 150 tūkstoši tonnu petrolejas;
• 100 tūkstoši tonnu kurināmā.

Pēckara periodā tika atklātas lielas rūpnieciskās atradnes Stavropoles apgabals, Krievijas ziemeļos un Sibīrijā.

Gāzes nozares nozīme Krievijas ekonomikā

Gāzes nozares nozīmi, pirmkārt, nosaka tas, ka pasaules degvielas un enerģijas patēriņa struktūrā dabasgāze ieņem trešo vietu aiz naftas un oglēm - aptuveni 20%. Liela nozīme ir arī tam, ka no šiem trim primāro energoresursu veidiem dabasgāze ir vides ziņā tīrākā.

Gāze - labākais skats degviela. Tas izceļas ar pilnīgu sadegšanu bez dūmiem un kvēpiem; pelnu trūkums pēc sadegšanas; aizdegšanās vieglums un degšanas procesa regulēšana; augsts koeficients noderīga darbība degvielu patērējošas iekārtas; rentabilitāte un viegla transportēšana līdz patērētājam; uzglabāšanas iespēja saspiestā un sašķidrinātā stāvoklī; kaitīgu vielu trūkums.

Gāzes izmantošana ir daudzveidīga: galvenā daļa tiek izmantota enerģijas vajadzībām (degviela termoelektrostacijām, katlu mājām); otru izmanto kā tehnoloģisko degvielu dažādu produktu žāvēšanai (ūdens šķīdumu iztvaicēšanai); mājsaimniecības patēriņam komunālajos pasākumos.

Gāze sašķidrinātā vai saspiestā veidā tiek izmantota dzinējos iekšējā degšana automašīnās, un to var izmantot lidmašīnās. Dabasgāzes enerģijas patēriņu nosaka tās augstā siltumspēja, vienkāršība tehnoloģiskās iekārtas gāzes sadedzināšanai un minimālam vides piesārņojumam.

Tas ir visdaudzsološākais degvielas veids pasaulē.

No 20. gadsimta otrās puses. dabasgāze saņem ļoti plašs pielietojums kā izejvielu vairākām nozarēm.

Par lielāko gāzes kā tehnoloģiskās izejvielas patērētāju ir kļuvusi ķīmiskā rūpniecība, kas koncentrējas uz slāpekļa ražošanu.

Amonjaka un visu veidu slāpekļa mēslošanas līdzekļu ražošana balstās uz dabasgāzes izmantošanu. metilspirts, kuras ražošanas apjoms pasaulē jau sasniedz desmitiem miljonu tonnu un turpina pieaugt ātrā tempā. Ievērojams daudzums gāzes tiek izmantots, lai izgatavotu oglekli gumijai un daudzām citām ķīmiskām vielām.

No dabasgāzes tiek ražots arī lopbarības proteīns (lopbarības raugs). Tas piedalās dzelzs tiešās reducēšanas procesos (metāla bezstrūklas ražošanā), kā arī domnas procesā, kausējot čugunu.

Dabasgāze ir arī ķīmisko izejvielu avots, tostarp sēra gāzes ražošana no sērūdeņraža no vairākām atradnēm. Gāzes sērs ir ievērojami palielinājis kopējos sēru saturošo izejvielu resursus pasaulē.

Kopā ar dabasgāzi dažos laukos tiek iegūts hēlijs, cēlgāze. To plaši izmanto kriogēnajā tehnoloģijā, inertas vides radīšanai, kā arī aeronautikā.

Veidojot dabasgāzes gāzes kondensāta nogulsnes, izdalās gāzes kondensāts (šķidro ogļūdeņražu maisījums) - motora degviela un vērtīgas izejvielas organisko ķīmisko produktu ražošanai. Šajā ziņā tas ir tuvu saistītajai gāzei no naftas ieguves. Dažas dabasgāzes atradnes satur tīru slāpekli, ko izmanto arī vairākās nozarēs. Turklāt gan dabiski, gan saistīti naftas gāze ja nepieciešams, to ievada atpakaļ eļļas rezervuāros, lai eļļas ražošanas laikā uzturētu augstu spiedienu.

Saistītā naftas gāze, kas iegūta naftas ieguves laikā, ir arī augstas kaloritātes degviela, taču tā ir vēl vērtīgāka kā izejviela naftas ķīmijas un ķīmiskā rūpniecība.

Tas satur daudz etāna, propāna, butāna u.c., ko izmanto plastmasas, sintētisko kaučuku un citu izstrādājumu ražošanai. Atšķirībā no mērķtiecīgas dabasgāzes ražošanas, saistītā gāze bieži tiek sadedzināta naftas ieguves vietās.

Tas prasa sadalīšanu frakcijās īpašās gāzes pārstrādes rūpnīcās (GPP), kuru celtniecība vai nu nav plānota, vai arī tiek aizkavēta pirms naftas ieguves uzsākšanas.

Gāzes rūpniecība ir degvielas nozares nozare, kas aptver dabasgāzes atradņu izpēti un izmantošanu, gāzes piegādi tālsatiksmes pa gāzes vadiem, mākslīgās gāzes ražošanu no oglēm un slānekļa, gāzes pārstrādi, tās izmantošanu dažādās nozarēs un komunālajos uzņēmumos. .

Gāzes nozare ir viena no sastāvdaļas degvielas un enerģijas komplekss (FEC), kurā ietilpst visu veidu degvielas ieguves un pārstrādes uzņēmumi (degvielas rūpniecība), elektroenerģijas ražošana un transportēšana (elektroenerģija).

Šķiet, ka degvielas nozares attīstību galvenokārt nosaka pieejamās rezerves dažādi veidi degviela: galu galā, ja to nav, tad nevar būt to ražošana.

Tomēr realitāte ir sarežģītāka. Mēs esam parādā Krievijas teritorijas milzīgo izmēru dēļ tam, ka mūsu valstij ir lielas visu veidu degvielas rezerves. Tāpēc noteicošais kritērijs lauku attīstībai ir ekonomiskais. Ir jāizlemj, kuru no esošajiem atradnēm ir piemērotāk un efektīvāk attīstīt.

Ir mainījusies atsevišķu degvielas veidu loma Krievijas ekonomikā. Gadsimta sākumā liela nozīme bija malka.

Tad tās pakāpeniski sāka aizstāt ar oglēm (50. gados ogļu rūpniecība nodrošināja vairāk nekā pusi no visas degvielas). Un vēlāk sākās naftas un gāzes izaugsme. 1994. gadā kopējais primārās enerģijas ražošanas apjoms Krievijā sasniedza 1410 miljonus tonnu degvielas ekvivalenta. Gāzes kā lētākās degvielas īpatsvars, in pēdējie gadi strauji pieauga (sakarā ar naftas un ogļu ražošanas samazināšanos).

Gāze iekšā lielos daudzumos izmanto kā degvielu metalurģijā, stikla, cementa, keramikas, gaismas un Pārtikas rūpniecība, kas pilnībā vai daļēji aizstāj tādu degvielu kā ogles, koksu, mazutu vai ir ķīmiskās rūpniecības izejviela.

Lielākais gāzes patērētājs rūpniecībā ir melnā metalurģija. Domnas krāsnīs daļēja dabasgāzes izmantošana ietaupa deficītu koksu līdz pat 15% (1 kubikmetrs).

m dabasgāzes aizvieto 0,9 - 1,3 kg koksa), paaugstina krāsns produktivitāti, uzlabo čuguna kvalitāti un samazina tā izmaksas. Kupola krāsnīs gāzes izmantošana samazina koksa patēriņu uz pusi.

Dzelzs tiešās reducēšanas no rūdām metode ir balstīta arī uz gāzes degvielas izmantošanu.

Metalurģijā un mašīnbūvē dabasgāzi izmanto arī velmēšanas, kalšanas, termiskās un kausēšanas krāšņu un žāvētāju apsildīšanai. Metālapstrādē gāzes izmantošana gandrīz 2 reizes palielināja krāšņu efektivitāti, bet detaļu sildīšanas laiks tika samazināts par 40%.

Turklāt gāzes izmantošana metalurģijā pagarina oderes kalpošanas laiku. Sēra daudzums čugunā ir samazināts.

Dabasgāzes izmantošana stikla rūpniecībā ģeneratorgāzes vietā palielina stikla krāšņu produktivitāti par 10–13%, vienlaikus samazinot īpatnējo degvielas patēriņu par 20–30%. Cementa izmaksas tiek samazinātas par 20 - 25%.

Ķieģeļu ražošanā cikls tiek samazināts par 20%, un darba ražīgums palielinās par 40%.

Ievadot dabasgāzi stikla kausēšanā, ir nepieciešami īpaši pasākumi, lai gāzes spožumu (tas ir, lai palielinātu siltuma pārnesi no lāpas uz stikla kausējumu) sasniegtu degļa spilgtuma līmenī plkst. šķidrā degviela, tas ir, 2–3 reizes, kas tiek panākts, veidojot kvēpus gāzveida vidē.

Pārtikas rūpniecībā žāvēšanai izmanto gāzi pārtikas produkti, dārzeņi, augļi, maizes un konditorejas izstrādājumi.

Izmantojot gāzi elektrostacijās, tiek samazinātas ekspluatācijas izmaksas, kas saistītas ar degvielas uzglabāšanu, sagatavošanu un zudumiem un pelnu attīrīšanas sistēmas darbību, palielināts katlu kapitālā remonta nobraukums, netiek aizņemta zeme pelnu izgāztuvēm, tiek samazināts elektroenerģijas patēriņš savām vajadzībām. samazināts, tiek samazināts apkalpojošā personāla skaits un samazinātas kapitāla izmaksas.

Tātad aplūkojamās nozares produkciju nodrošina rūpniecība (apmēram 45% no kopējā ekonomiskā patēriņa), siltumenerģijas nozare(35%), pašvaldību mājsaimniecības pakalpojumi (vairāk nekā 10%). Gāze ir videi draudzīgākā degviela un vērtīga izejviela ķīmisko produktu ražošanai. Tagad apskatīsim gāzes nozares sastāvu.

Tas ietver šādus elementus:

— dabasgāzes ražošana; ražošanu saistītā gāze;

— deggāzes ražošana no oglēm un slānekļa; gāzes krātuve.

Saistītās gāzes nevar novadīt maģistrālajā gāzes vadā, jo smagie ogļūdeņraži, atdzesējot vai saspiežot, izdalās caurulē šķidruma veidā, kas, saskaroties ar mitrumu, veido hidrāta aizbāzni, samazinot cauruļvada šķērsgriezumu. gāzes vadu vai to pilnībā aizsērējot.

Tāpēc šīs gāzes tiek nosūtītas uz gāzes pārstrādes (benzīna) rūpnīcām, kur no tām tiek iegūti smagie ogļūdeņraži un citas sastāvdaļas, pēc tam attīrītā (sausā) gāze, kas sastāv galvenokārt no metāna, tiek nosūtīta patērētājiem.

Gāzes patēriņš nav vienmērīgs visu gadu, tas samazinās vasaras mēneši un paceļas ziemā.

Lai izlīdzinātu nevienmērīgu patēriņu un izveidotu avārijas gāzes rezerves lielajiem patērētājiem, piemēram, pilsētās, tika izbūvētas speciālas krātuves - gāzes tvertnes, kurās uzkrājās liekā gāze.

Gāzes tvertnēm ir vairāki būtiski trūkumi - tās ir dārgas, aizņem lielas platības un nepietiekama apjoma.

Gāzes uzkrāšanās lielos daudzumos problēma tika atrisināta, izstrādājot metodi pazemes gāzes krātuves izveidei.

Gāzes nozare nav tikai viena produkta nozare.

Kā tiek izmantota gāze?

Līdz ar dabasgāzes piegādēm pa maģistrālajiem cauruļvadiem tiek ražota nafta, kondensāts, sērs, sašķidrinātās gāzes, mašīnbūves un lauksaimniecības produkcija u.c. Tomēr nozares pamats, kas to nodrošina konkurences priekšrocības, ir viena sistēma gāzes apgāde (UGSS), kas apvieno dabasgāzes ražošanu un transportēšanu vienotā tehnoloģiskā, tehniskā un ekonomikas sistēma Krievijas ietvaros, kas saistīts ar NVS Vidusāzijas un Aizkaukāza republiku gāzes apgādes sistēmām un ir turpinājums Krievijas gāzes piegādes sistēmās trīs Eiropas NVS valstīm un divdesmit citām Eiropas valstīm.

AAS Gazprom ir lielākais gāzes uzņēmums pasaulē.

Galvenās darbības ir gāzes un citu ogļūdeņražu ģeoloģiskā izpēte, ražošana, transportēšana, uzglabāšana, pārstrāde un pārdošana. Valstij pieder Gazprom akciju kontrolpakete - 50,002%.

Gazprom savu misiju uzskata par visefektīvāko un līdzsvarotāko gāzes piegādi patērētājiem Krievijas Federācija, izpildot ilgtermiņa gāzes eksporta līgumus ar augstu uzticamības pakāpi.

Stratēģiskais mērķis ir nodibināt OAO Gazprom par līderi starp globālajiem enerģētikas uzņēmumiem, attīstot jaunus tirgus, dažādojot darbības un nodrošinot piegāžu uzticamību.

Dabasgāze - sastāvs un pamatīpašības

Daudzi no mums maldīgi uzskata, ka dabasgāze ir dzidra gāze ar asu smaku, kas deg ar zilu liesmu.

Dabasgāze. Dabasgāzes īpašības, ražošana, pielietojums un cena

Ir pienācis laiks kliedēt šos maldus, uzzināt vairāk par dabasgāzes pamatīpašībām un izpētīt tās sastāvu.

Dabasgāzes sastāvs

Mēs esam pieraduši jēdzienu “dabasgāze” saistīt ar metānu, taču tajā ir vesels gāzu un dažādu piemaisījumu maisījums.

Tā sauktais “savvaļas” metāns, kas tikko izkļuvis no zemes iežu biezuma, ir gāzu maisījums: metāns (90-98%), oglekļa dioksīds un slāpeklis.

Šajā plūsmā var būt arī propāns, butāns, ūdeņradis, etāns, sērūdeņradis un hēlijs.

Dabasgāzes apstrāde papildus metānam ļauj iegūt arī vairākus citus rūpniecībā un ekonomikā plaši izmantotus produktus: sēru, propānu un butānu, mazutu, dīzeļdegvielu, benzīnu 92 un 95.

Dabasgāzes fizikāli ķīmiskās īpašības:

• attīrīts metāns ir bez smaržas un garšas, un asā smaka, ko jūtam, kad notiek gāzes noplūde, ir metāna odorizācijas (aromatizācijas) rezultāts pirms piegādes patērētājam;
• spontāni aizdegas 650-700 C temperatūrā;
• gandrīz 2 reizes vieglāks par gaisu, tāpēc noplūdes gadījumā tas koncentrējas iekšā augšējie slāņiēkas.

  Gāzes blīvums normālā stāvoklī ir 0,68-0,85 kg/m3.

• temperatūrai nokrītot līdz -160 grādiem, to var saspiest līdz 600 reizēm (sašķidrinātā gāze);
• kļūst sprādzienbīstams, sajaucoties ar gaisu 5-15% tilpumā;
• degot, izdala oglekļa dioksīdu un ūdeņradi;
• spēj tikt iekšā cietā stāvoklī gāzhidrātu nogulšņu veidā.

Dabasgāzes veidi:

liesa (visbiežāk sastopamais veids, kas satur pietiekamu daudzumu metāna un nelielu procentuālo daļu smago ogļūdeņražu);

taukskābju (satur ievērojamu daudzumu smago ogļūdeņražu un neorganisko vielu elementus - slāpekli, argonu, sērūdeņradi, hēliju, oglekļa dioksīdu).

Lietošanas jomas:

Dabasgāze ir īsts dārgums, kas nepieciešams daudzās cilvēka dzīves jomās, piemēram:

• gāzes dzinēji;
• degviela sauszemes transportam;
• mājsaimniecības vajadzības (istabas apkure un ēdiena gatavošana);
• ieroču ražošana;
• mēslošanas līdzekļu ražošana;
• inertas vides veidošana;
• naftas un ieguves rūpniecība;
• plastmasas ražošana.

Ietekme uz vidi:

Šķiet, ka dabasgāze ir laba ikvienam, taču tai ir arī “tumšā” puse.

Dedzinot, tas izdala ievērojamu daudzumu oglekļa dioksīds, tādējādi destruktīvi iedarbojoties uz ozona slānis Zeme. Arī atmosfērā uzkrājas tāda viela kā oglekļa dioksīds - cita blakusefekts” sadegšanas reakcija gāzei, kas klasificēta kā siltumnīcefekta gāze. Līdz ar to situācija ar draudiem mums siltumnīcas efekts to saasina arī gāzes nozare.

Stāvoklis dabasgāzes hidrātu veidā.

Ķīmiskais sastāvs

Dabasgāzes galvenā daļa ir metāns (CH 4) - no 70 līdz 98%. Dabasgāze var saturēt smagākus ogļūdeņražus – metāna homologus:

• etāns (C2H6),
• propāns (C3H8),
• butāns (C 4 H 10).

Dabasgāze satur arī citas vielas, kas nav ogļūdeņraži:

• hēlijs (He) un citas cēlgāzes.

Tīra dabasgāze ir bezkrāsaina un bez smaržas. Lai atvieglotu gāzes noplūdes atklāšanu tajā, neliels daudzums pievienojiet smaržvielas - vielas, kurām ir asa iedarbība slikta smaka(puvuši kāposti, sapuvis siens, sapuvušas olas). Visbiežāk kā smaržvielu izmanto tiolus (merkaptānus), piemēram, etilmerkaptānu (16 g uz 1000 m³ dabasgāzes).

Fizikālās īpašības

Aptuvens fiziskās īpašības(atkarīgs no sastāva; ar normāli apstākļi, ja vien nav noteikts citādi):

Dabasgāzes lauki

Nogulumu čaulā zemes garoza Koncentrētas milzīgas dabasgāzes atradnes. Saskaņā ar teoriju par naftas biogēno (organisko) izcelsmi, tie veidojas dzīvo organismu atlieku sadalīšanās rezultātā. Tiek uzskatīts, ka dabasgāze veidojas nogulumos augstākā temperatūrā un spiedienā nekā nafta. Tam atbilst fakts, ka gāzes atradnes bieži atrodas dziļāk nekā naftas atradnes.

Krievijai (Urengojas lauks), Irānai, lielākajai daļai Persijas līča valstu, ASV un Kanādai ir milzīgas dabasgāzes rezerves. No Eiropas valstis Ir vērts atzīmēt Norvēģiju un Nīderlandi. Starp bijušajām republikām Padomju savienība Lielas gāzes rezerves ir Turkmenistānai, Azerbaidžānai, Uzbekistānai, kā arī Kazahstānai (Karačaganakas lauks).

Metāns un daži citi ogļūdeņraži ir plaši izplatīti kosmosā. Metāns ir trešā visbiežāk sastopamā gāze Visumā pēc ūdeņraža un hēlija. Metāna ledus veidā tas piedalās daudzu planētu un asteroīdu struktūrā, kas atrodas tālu no saules, taču šādi uzkrājumi, kā likums, netiek klasificēti kā dabasgāzes atradnes, un tie vēl nav atraduši praktisku pielietojumu. Ievērojams daudzums ogļūdeņražu atrodas Zemes apvalkā, taču tie arī neinteresē.

Gāzu hidrāti

Zinātnē ilgu laiku Tika uzskatīts, ka ogļūdeņražu uzkrājumi, kuru molekulmasa pārsniedz 60, atrodas zemes garozā šķidrā stāvoklī, bet vieglāki - gāzveida stāvoklī. Tomēr 20. gadsimta otrajā pusē darbinieku grupa A. A. Trofimuk, N. V. Chersky, F. A. Trebin, Yu F. Makogon, V. G. Vasiļjevs atklāja dabasgāzes īpašību noteiktos termodinamiskos apstākļos pārveidoties zemes garozā par cietu. stāvokli un veido gāzhidrātu nogulsnes. Vēlāk tika atklāts, ka dabasgāzes rezerves šajā stāvoklī ir milzīgas.

Gāze zemes garozā pārvēršas cietā stāvoklī, savienojoties ar veidošanās ūdeni pie hidrostatiskā spiediena līdz 250 atm un relatīvi zemas temperatūras(līdz +22 °C). Gāzes hidrātu nogulsnēs ir nesalīdzināmi lielāka gāzes koncentrācija uz porainas vides tilpuma vienību nekā parastajos gāzes laukos, jo viens ūdens tilpums, nonākot hidrāta stāvoklī, saista līdz 220 tilpumiem gāzes. Gāzhidrātu atradņu izplatības zonas koncentrējas galvenokārt mūžīgā sasaluma zonās, kā arī vietās, kas nav mūžīgas sasalums. liels dziļums zem okeāna dibens.

Dabasgāzes rezerves

Iegūšana un transportēšana

Ražošana

Ir arī citas gāzes transportēšanas tehnoloģijas, piemēram, izmantojot dzelzceļa cisternvagonus. Tika izstrādāti arī projekti gāzes transportēšanai, izmantojot dirižabļus vai gāzes hidrāta stāvoklī, taču dažādu iemeslu dēļ šīs izstrādes netika izmantotas.

Ekoloģija

Pieteikums

Dabasgāze tiek plaši izmantota kā degviela dzīvojamās, privātās un daudzdzīvokļu ēkas apkurei, ūdens sildīšanai un ēdiena gatavošanai; Kā

Gāze ir videi draudzīgākais degvielas veids. Tas izceļas ar pilnīgu sadegšanu bez dūmiem un kvēpiem; pelnu trūkums pēc sadegšanas; aizdegšanās vieglums un degšanas procesa regulēšana; augsta degvielas patēriņa iekārtu efektivitāte; rentabilitāte un viegla transportēšana līdz patērētājam; uzglabāšanas iespēja saspiestā un sašķidrinātā stāvoklī; kaitīgu vielu trūkums.

Būtiska loma ir arī zemajām gāzes ražošanas izmaksām, salīdzinot ar citu degvielas veidu - akmeņogļu, kūdras, naftas - ražošanas izmaksām. Ja ņemam ogļu izmaksas (1 tonnas standarta degvielas izteiksmē) par 100%, tad gāzes izmaksas būs tikai 10%.

Pateicoties augstajām patēriņa īpašībām, zemajām ražošanas un transportēšanas izmaksām un plašajam pielietojuma klāstam daudzās cilvēka darbības jomās, dabasgāze ierindojas īpaša vieta degvielas, enerģijas un izejvielu bāzē. Šajā ziņā tās rezervju un patēriņa pieaugums norit lielā tempā.

Gāzes rūpniecība ir jaunākā degvielas kompleksa nozare. Gāze tiek izmantota tautsaimniecība kā degviela rūpniecībā un sadzīvē, kā arī ķīmiskās rūpniecības izejviela. Tautsaimniecība izmanto dabasgāzi, kas iegūta no gāzes atradnēm, gāzi, kas iegūta kā naftas blakusprodukts, un mākslīgo gāzi, kas iegūta slānekļa gazifikācijas laikā no oglēm. Turklāt gāze, kas iegūta no ražošanas procesiem dažās metalurģijas un naftas pārstrādes nozaru nozarēs.

Gāze lielos daudzumos tiek izmantota kā kurināmais metalurģijas, stikla, cementa, keramikas, vieglās un pārtikas rūpniecībā, pilnībā vai daļēji aizstājot tādu degvielu kā ogles, koksu, mazutu, vai arī tā ir izejviela ķīmiskajā rūpniecībā.

Lielākais gāzes patērētājs rūpniecībā ir melnā metalurģija. Domnas krāsnīs daļēja dabasgāzes izmantošana ietaupa deficīta koksu līdz pat 15% (1 kubikmetrs dabasgāzes aizvieto 0,9 - 1,3 kg koksa), palielina krāsns produktivitāti, uzlabo čuguna kvalitāti un samazina tā izmaksas. Kupola krāsnīs gāzes izmantošana samazina koksa patēriņu uz pusi.

Dzelzs tiešās reducēšanas no rūdām metode ir balstīta arī uz gāzes degvielas izmantošanu.

Metalurģijā un mašīnbūvē dabasgāzi izmanto arī velmēšanas, kalšanas, termiskās un kausēšanas krāšņu un žāvētāju apsildīšanai. Metālapstrādē gāzes izmantošana gandrīz 2 reizes palielināja krāšņu efektivitāti, bet detaļu sildīšanas laiks tika samazināts par 40%. Turklāt gāzes izmantošana metalurģijā pagarina oderes kalpošanas laiku. Sēra daudzums čugunā ir samazināts.

Dabasgāzes izmantošana stikla rūpniecībā ģeneratorgāzes vietā palielina stikla krāšņu produktivitāti par 10–13%, vienlaikus samazinot īpatnējo degvielas patēriņu par 20–30%. Cementa izmaksas tiek samazinātas par 20 - 25%. Ķieģeļu ražošanā cikls tiek samazināts par 20%, un darba ražīgums palielinās par 40%.

Ieviešot dabasgāzi stikla kausēšanā, ir nepieciešami īpaši pasākumi, lai gāzes spožumu (tas ir, lai palielinātu siltuma pārnesi no degļa uz stikla kausējumu) līdz šķidrās degvielas degļa spilgtuma līmenim, tas ir, , 2–3 reizes, kas tiek panākts, veidojot kvēpus gāzveida vidē.

Pārtikas rūpniecībā gāzi izmanto pārtikas produktu, dārzeņu, augļu, maizes un konditorejas izstrādājumu cepšanai.

Izmantojot gāzi elektrostacijās, tiek samazinātas ekspluatācijas izmaksas, kas saistītas ar degvielas uzglabāšanu, sagatavošanu un zudumiem un pelnu attīrīšanas sistēmas darbību, palielināts katlu kapitālā remonta nobraukums, netiek aizņemta zeme pelnu izgāztuvēm, tiek samazināts elektroenerģijas patēriņš savām vajadzībām. samazināts, tiek samazināts apkalpojošā personāla skaits un samazinātas kapitāla izmaksas.

Tātad aplūkojamās nozares produkciju nodrošina rūpniecība (apmēram 45% no kopējā ekonomiskā patēriņa), siltumenerģijas ražošana (35%) un pašvaldību mājsaimniecības pakalpojumi (vairāk nekā 10%). Gāze ir videi draudzīgākā degviela un vērtīga izejviela ķīmisko produktu ražošanai.

2. nodaļa. Krievijas vieta pasaules dabasgāzes rezervēs

Krievija ieņem 1. vietu pasaulē pēc gāzes rezervēm; 2. vieta gada ražošanas apjomos; 2. vieta gāzes patēriņā un nodrošina 21% no pasaules tirdzniecības ar šāda veida degvielu. Aptuveni 75% no gāzes tiek izmantoti vietējā tirgū, gāze nodrošina 50% no valsts elektroenerģijas. Pateicoties unikālai gāzes transportēšanas sistēmas klātbūtnei, Krievijai ir nozīmīga loma Centrālāzijas gāzes tranzīta nodrošināšanā uz Eiropu un NVS valstīm.

Krievijas gāzes nozare ir uzņēmumu kopums, kas nodarbojas ar ģeoloģisko izpēti uz sauszemes un atklātā jūrā, urbumu ieguves urbumiem, dabasgāzes, gāzes kondensāta un naftas ražošanu un pārstrādi, transportu un sadali, pazemes krātuvi utt. IN gāzes nozare Notiek šāda darbību ķēde: ģeoloģiskā izpēte > ražošana > uzglabāšana > pārstrāde > transportēšana > izplatīšana. Gāzes tirgus subjekta sastāvā ietilpst gāzes ražotāji, gāzes sadales organizācijas, gāzes tirdzniecības uzņēmumi un gāzes patērētāji. Krievijas gāzes kompleksa struktūra ir parādīta 1. attēlā.

Pašreizējo Krievijas dabasgāzes resursu bāzes stāvokli raksturo augsts bāzes atradņu izsīkums. Ir tendence palielināties sarežģīto un grūti atgūstamo rezervju īpatsvaram. To attīstības problēmas ir saistītas ar sarežģītiem dabas un klimatiskajiem apstākļiem, nākotnes attālumu lielākajiem centriem gāzes ražošana no izveidotiem gāzes nozares attīstības centriem. Valsts programmas trūkums derīgo izrakteņu bāzes atražošanai un racionālai izmantošanai ietekmē Negatīvā ietekme par ģeoloģiskās izpētes darba efektivitāti. Gāzes ražošanā vadošo pozīciju ieņem OJSC Gazprom. Sabiedrībai ir pasaulē bagātākās dabasgāzes rezerves.

Rīsi. 1 – Krievijas gāzes kompleksa struktūra



Dabasgāze

Dabasgāze ir gāzu maisījums, kas veidojas Zemes zarnās organisko vielu anaerobās sadalīšanās laikā.

Dabasgāze ir minerālu resurss. Dabasgāze rezervuāra apstākļos (apstākļi, kas rodas zemes zarnās) ir gāzveida stāvoklī - atsevišķu uzkrājumu veidā (gāzes nogulsnes) vai naftas un gāzes atradņu gāzes vāciņa veidā, vai izšķīdinātā veidā. stāvoklī eļļā vai ūdenī. Standarta apstākļos (101,325 kPa un 20°C) dabasgāze ir tikai gāzveida stāvoklī. Var būt arī dabasgāze kristāliskais stāvoklis dabasgāzes hidrātu veidā.

Sers Hamfrijs Deivijs (ķīmiķis) 1813. gadā no savām analīzēm secināja, ka ugunsdrošības gāze ir metāna CH4 maisījums ar nelielu daudzumu slāpekļa N2 un oglekļa dioksīda CO 2, tas ir, ka tā pēc sastāva ir kvalitatīvi identiska gāzei, kas izdalās no purvi.

Dabasgāzes galvenā daļa ir metāns (CH4) - no 92 līdz 98%. Dabasgāze var saturēt arī smagākus ogļūdeņražus – metāna homologus:

• · etāns (C2H6),
• · propāns (C3H8),
• · butāns (C4H10).

Kā arī citas vielas, kas nav ogļūdeņraži:

• ūdeņradis (H2),
• sērūdeņradis (H2S),
• oglekļa dioksīds (CO2),
• slāpeklis (N2),
• hēlijs (Viņš)

Tīra dabasgāze ir bezkrāsaina un bez smaržas. Lai atvieglotu gāzes noplūdes konstatēšanu, nelielos daudzumos tiek pievienoti smaržvielas – vielas, kurām ir spēcīga nepatīkama smaka (puvuši kāposti, sapuvis siens, sapuvušas olas). Visbiežāk kā smaržvielu izmanto tiolus, piemēram, etilmerkaptānu (16 g uz 1000 kubikmetriem dabasgāzes).

Zemes garozas nogulumu čaulā ir koncentrētas milzīgas dabasgāzes atradnes. Saskaņā ar teoriju par naftas biogēno (organisko) izcelsmi, tie veidojas dzīvo organismu atlieku sadalīšanās rezultātā. Tiek uzskatīts, ka dabasgāze veidojas nogulumu čaulā augstākā temperatūrā un spiedienā nekā nafta. Tam atbilst fakts, ka gāzes atradnes bieži atrodas dziļāk nekā naftas atradnes.

Krievijai (Urengojas lauks), Irānai, lielākajai daļai Persijas līča valstu, ASV un Kanādai ir milzīgas dabasgāzes rezerves. No Eiropas valstīm ir vērts atzīmēt Norvēģiju un Nīderlandi. No bijušajām Padomju Savienības republikām lielas gāzes rezerves ir Turkmenistānai, Azerbaidžānai, Uzbekistānai, kā arī Kazahstānai (Karačaganakas lauks).

20. gadsimta otrajā pusē Universitātē. I.M.Gubkins atklāja dabasgāzes hidrātus (jeb metāna hidrātus). Vēlāk izrādījās, ka dabasgāzes rezerves iekš šis stāvoklis milzīgs. Tie atrodas gan pazemē, gan nelielā ieplakā zem jūras dibena.

Metāns un daži citi ogļūdeņraži ir plaši izplatīti kosmosā. Metāns ir trešā visbiežāk sastopamā gāze Visumā pēc ūdeņraža un hēlija. Metāna ledus veidā tas piedalās daudzu planētu un asteroīdu struktūrā, kas atrodas tālu no saules, taču šādi uzkrājumi, kā likums, netiek klasificēti kā dabasgāzes atradnes, un tie vēl nav atraduši praktisku pielietojumu. Ievērojams daudzums ogļūdeņražu atrodas Zemes apvalkā, taču tie arī neinteresē.

Dabasgāzes pielietojums

Dabasgāzi plaši izmanto kā kurināmo dzīvojamo, privāto un daudzdzīvokļu ēkās apkurei, ūdens sildīšanai un ēdiena gatavošanai; kā degvielu automašīnām (automašīnas gāzes degvielas sistēmai), katlu mājām, termoelektrostacijām uc Tagad to izmanto ķīmiskajā rūpniecībā kā izejvielu dažādu organisko vielu, piemēram, plastmasas, ražošanai. 19. gadsimtā dabasgāze tika izmantota pirmajos luksoforos un apgaismojumam (tiek izmantotas gāzes lampas)

Dabasgāze ir nogulumu grupas minerāls klintis, kas ir gāzu maisījums. Šis resurss radās organisko vielu sadalīšanās rezultātā Zemes zarnās. Vides speciālisti dabasgāzi atzīst par tīrāko fosilā kurināmā veidu.

Dabasgāzes raksturojums un veidi

Dabasgāzes īpašības ir atkarīgas no tās sastāva. Tas ir 1,8 reizes vieglāks par gaisu, spontānas sadegšanas temperatūra ir 650°C. Sausās gāzes blīvums ir no 0,68 kg/m3 līdz 0,85 kg/m3, bet šķidrās gāzes blīvums ir 400 kg/m3. Gāzes un gaisa maisījums no 5% līdz 15% no tilpuma ir sprādzienbīstams. Īpašs karstums sadegšana no 8-12 kW-h/m3. Izmantojot dabasgāzi iekšdedzes dzinējos, oktānskaitlis ir no 120 līdz 130.

Lielākā daļa dabasgāzes ir gāzveida ogļūdeņražu maisījums. Galvenā daļa ir metāns (CH 4 - līdz 98%), kā arī smagie ogļūdeņraži - etāns C 2 H 6, propāns C 3 H 8, butāns C 4 H 10. Sastāvā ir arī citas bezoglekļa vielas: ūdeņradis H2, sērūdeņradis H2S, oglekļa dioksīds CO2, slāpeklis N2, hēlijs He.

IN tīrā formā Dabasgāze ir bezkrāsaina un bez smaržas. Lai būtu vieglāk noteikt noplūdes vietu, tajā tiek iemaisīti smaržvielas, vielas ar nepatīkamu smaku.

Dabasgāzes veidi:

• sašķidrināts (LPG);
• purvs;
• eļļa;
• ogleklis;
• gāzes hidrāti;
• šīferis;
• apgaismojums;
• kokss;
• saspiests vai saspiests (SDG);
• saistītā nafta;
• pa zemes slāņa līmeņiem un apakšlīmeņiem Krīta periods, kur to iegūst mūsdienās - Turonian, Cenomanian, Valanginian, Achimov.

Dabasgāzes lauks

Pamatā dabasgāzes atradnes atrodas zemes garozas nogulumu čaulā. Krievijai ir milzīgas dabasgāzes rezerves (Urengojas lauks), Eiropā - Norvēģija, Nīderlande, lielākā daļa Persijas līča valstu, Irāna, Kanāda, ASV, lielas atradnes ir Azerbaidžānā, Uzbekistānā, Turkmenistānā un Kazahstānā. Gāzu hidrāti milzīgos daudzumos atrodas lielā dziļumā zem jūras dibena, kā arī pazemē.

Dabasgāzes ražošana

Pirms ieguves vispirms tiek veikta izpēte - gravitācijas, magnētiskā, seismiskā vai ģeoķīmiskā. Tomēr vienīgais drošais veids, kā noskaidrot, vai zem jums ir gāzes rezerve, ir urbt aku. Dabasgāze ir atrodama viena kilometra dziļumā. Zemes zarnās gāzes atrodas mikroskopiskās porās, kuras savā starpā savieno kanāli – plaisas, caur kurām augstspiedienašis svarīgais resurss vairāk iekļūst porās zems spiediens līdz tas atrodas akās. Tas viss tiek veikts saskaņā ar Darcy likumu - gāzu un šķidrumu filtrēšanu porainā vidē. Gāze no dzīlēm izplūst tāpēc, ka akās tā ir zem spiediena, kas vairākas reizes pārsniedz atmosfēras spiedienu.

Gāze tiek iegūta, izmantojot akas, kas ir vienmērīgi sadalītas visā lauka teritorijā. Tas tiek darīts, lai nodrošinātu vienmērīgu rezervuāra spiediena kritumu rezervuārā. Iegūtā gāze tiek sagatavota transportēšanai. Gāze tiek transportēta pa cauruļvadiem, speciāliem gāzes tankkuģiem un dzelzceļa cisternām.

Dabasgāzes izmantošana

Dabasgāze tiek izmantota kā ļoti ekonomisks kurināmais spēkstacijās, cementa un stikla rūpniecībā, melnajā un krāsainā metalurģijā, būvmateriālu ražošanā un dažādu veidu ražošanā. organiskie savienojumi. Šis svarīgais resurss tiek izmantots pašvaldību un sadzīves vajadzībām. Enerģijas avots lielpilsētām, motordegviela, krāsa, līme, etiķis, amonjaks – tas viss mums ir, pateicoties dabasgāzei.