Mineraler: Naturgass. Olje, naturgass og deres derivater

Den første omtalen av bruken av gass i matlaging dateres tilbake til det første århundre e.Kr.

Den første gassovnen ble installert i Persia. Etter ordre fra kongen ble det bygget et palasskjøkken på stedet for gassuttaket. Dette er første gang kull og tre er erstattet av flyktige brensler. Uhensiktsmessigheten av å bruke dette drivstoffet besto bare i sløsing, fordi å slå av, en gang satt i brann, naturlig vår umulig.

Gass ble brukt mer økonomisk i Russland til gatebelysning. Bare det ble utvunnet ikke fra naturressurser, men fra kull. Til dette formålet ble det i St. Petersburg i 1835 bygget et anlegg spesielt for produksjon av gass, kalt belysningsgass, som gjenspeiler formålet.

Åpenbart fungerte metoden for å skille gass fra fast brensel i lukkede tanker som prototypen for Pavlovs kjele, brukt som en varmepistol av ansatte i departementet for nødsituasjoner. Dette prinsippet brukes i produksjonen av økonomiske, miljøvennlige peisinnsatser.

Tilførselen av lysgass til lanternene ble utført gjennom rørledninger, som minner sterkt om dagens sentraliserte gassrørledningssystem.

Historie om bruk av naturgass

Den nederlandske legen og kjemikeren Van Helmont på begynnelsen av 1600-tallet i laboratoriet klarte å dekomponere luft i to komponentdeler, og kalte disse delene gasser.

Med gass menes et stoff som er i stand til å spre seg gjennom hele det tilgjengelige volumet. Ordet gass ble viden kjent etter utgivelsen av "Elementary Textbook of Chemistry" av den franske kjemikeren Lavoisier i 1789.

Historie i antikken

OM brannfarlige gasser har vært kjent siden antikken. Brennende gassfakler ble kalt "evig ild", de ble tilbedt, templer og helligdommer ble bygget ved siden av dem.

«Hellige branner» fantes i mange land eldgamle verden– i Iran, Kaukasus, i Nord Amerika, India, Kina, etc. Marco Polo beskrev også bruken av naturgass i Kina, hvor den ble brukt til belysning, oppvarming og til å fordampe salt.

Hva er naturgass

Naturgass regnes som en blanding av gasser dannet som følge av nedbrytning organisk materiale i jordens tarmer. Vanligvis samles naturgass opp på dybder på én til flere kilometer, selv om det er brønner dypere enn 6 km.
Under standardforhold er dette et gassformig stoff i form av:

  • individuelle ansamlinger (gassforekomster);
  • gasskappe på olje- og gassfelt.

Russland, Iran, Turkmenistan, Aserbajdsjan, landene i Persiabukta og USA har store reserver.

Bruk av naturgass

Praktisk bruk av brennbar gass, begynte på midten av 1800-tallet etter oppfinnelsen tysk kjemiker Robert Bunsen gassbrenner.

Bunsenbrennere drev på kunstig "lysende gass" oppnådd under prosessering kull eller oljeskifer. Meget raskt opplyste gassbrennere gatene og boligbyggene i mange hovedsteder og store byer rundt om i verden.

I Det russiske imperiet Samtidig med St. Petersburg dukket det opp gassbrennere i Lvov, Warszawa, Moskva, Odessa, Kharkov og Kiev.

Noen typer naturgass

Det skilles mellom naturgass og "assosiert" eller "petroleumsgass". Forskjellen mellom dem er mengden tunge hydrokarboner de inneholder. I naturlig, tungt hydrokarbon (metan) utgjør mer enn 80% av den totale sammensetningen av gass, i "assosiert" gass - ikke mer enn 40%, og resten er etan, propan, butan og andre.

"Assosiert" gass finnes i oljereservoarer på toppen av oljen, og danner en gasskappe som samles i porøs bergart dekket av skifer.

Skifer hindrer gass i å slippe ut. Noen ganger under boreoperasjoner, som et resultat av en plutselig trykkendring, separeres gass fra oljen og kan lekke. Ulempen med "assosiert" gass er behovet for å rense den fra urenheter, mens naturgass ikke trenger rensing.

Omtrentlig sammensetning av naturgass

Gass fra forskjellige felt kan ha ulik sammensetning.

I gjennomsnitt er innholdet av komponentene som følger:

  • metan 80-99 %
  • etan 0,5-0,4 %
  • propan 0,2-1,5 %
  • butan 0,1-1 %
  • pentan 0-1 %
  • edle gasser (helium, argon) - hundredeler og tusendeler av en prosent.

Forekomster av brennbare stoffer med et heliuminnhold på 5-8 % er ekstremt sjeldne. Helium er svært verdifullt og har uttalt kjemisk passivitet.

I flytende tilstand brukes helium til kjøling atomreaktorer. Metaller med høy renhet smeltes i en heliumatmosfære. Naturgass er den eneste kilden til helium. Sammensetningen kan inkludere hydrogensulfid, hvorfra det oppnås svovel som brukes i industrien. Andre stoffer kan variere fra 2 % til 13 % av det totale volumet. Hvert femte oljefelt er et olje- og gassfelt, og ofte inneholder dette feltet ikke tilknyttet, men naturgass, som har samme verdi som olje.

Gassindustrien i Russland

I førrevolusjonære Russland naturgass ble ikke brukt, selv om dens tilstedeværelse ble notert.

Bare etter oktoberrevolusjon I 1917 satte den sovjetiske regjeringen i oppgave å bruke gass produsert sammen med olje. Frem til slutten av 30-tallet av 1900-tallet Sovjet-Russland hadde ikke en uavhengig gassindustri, det var en medfølgende oljeindustri, og gassfelt ble oppdaget utelukkende i prosessen med oljeleting og produksjon.

Utforskning av gassfelt begynte i 1939 i Saratov-regionen: gass ble funnet i 1940, og den første arbeidsbrønnen ble installert i 1941.

Drivstoffmangel som oppsto i begynnelsen av den store Patriotisk krig 1941-1945 (kullforekomstene til Donbass og oljefelt Nord-Kaukasus), tvang oss til å engasjere oss i leting og produksjon av naturgass med maksimal intensitet. Allerede i 1941, i Saratov- og Kuibyshev-regionene, industriell produksjon naturgass. Den daglige produktiviteten til en gassbrønn var 800 tusen.

kubikkmeter gass Utnyttelsen av disse feltene markerte starten på gassindustrien. Opprinnelig ble gass brukt til å drive Saratov State District Power Plant, og i 1942 begynte byggingen av gassrørledningen Saratov-Moskva.

Byggingen ble overvåket av Lavrentiy Beria og ble fullført i juli 1946. Mer enn 30 tusen mennesker jobbet på gassrørledningen hver dag. Fra Saratov til Moskva ble 840 km gassrørledning lagt manuelt gjennom 487 barrierer. Ble bygget:

  • 84 kryssinger av elver og kanaler;
  • 250 kryssinger over jernbanespor;
  • seks stempelkompressorstasjoner;
  • Mer enn 3,5 millioner kubikkmeter jord ble fjernet.

Gassrørledningen gikk gjennom territoriene til Saratov, Penza, Tambov, Ryazan og Moskva-regionene.

Til informasjon

Fôr 1 million

Hva er naturgass, hva er dens sammensetning og hvordan produseres den?

m gass til Moskva erstattet det daglige forbruket:

  • millioner kubikkmeter ved;
  • 650 tusen tonn kull;
  • 150 tusen tonn parafin;
  • 100 tusen tonn fyringsolje.

I etterkrigstiden ble det oppdaget store industriforekomster i Stavropol-regionen, i Nord-Russland og Sibir.

Betydningen av gassindustrien i den russiske økonomien

Betydningen av gassindustrien bestemmes først og fremst av det faktum at i strukturen til globalt drivstoff- og energiforbruk rangerer naturgass på tredjeplass etter olje og kull - omtrent 20%. Det er også av stor betydning at av disse tre typene primærenergiressurser er naturgass den reneste i miljømessige termer.

gass ​​– beste utsikten brensel. Det kjennetegnes ved fullstendig forbrenning uten røyk og sot; fravær av aske etter forbrenning; enkel tenning og regulering av forbrenningsprosessen; høy koeffisient nyttig handling drivstoffbrukende installasjoner; kostnadseffektivitet og enkel transport til forbrukeren; mulighet for lagring i komprimert og flytende tilstand; fravær av skadelige stoffer.

Bruken av gass er variert: hoveddelen brukes til energibehov (drivstoff til termiske kraftverk, kjelehus); den andre brukes som teknologisk drivstoff for tørking av forskjellige produkter (fordamping av vandige løsninger); til husholdningsforbruk i offentlig forsyning.

Gass i flytende eller komprimert form brukes i motorer intern forbrenning i biler, og den kan brukes i fly. Energibruken til naturgass bestemmes av dens høye brennverdi, enkelhet teknologisk utstyr for gassforbrenning og minimal miljøforurensning.

Det er den mest lovende drivstofftypen i verden.

Fra andre halvdel av 1900-tallet. naturgass mottar svært bred applikasjon som råstoff for en rekke bransjer.

Den største forbrukeren av gass som teknologisk råstoff har blitt kjemisk industri, som fokuserer på nitrogenproduksjon.

Produksjonen av ammoniakk og alle typer nitrogengjødsel er basert på bruk av naturgass. metylalkohol, hvis globale produksjon allerede når titalls millioner tonn og fortsetter å vokse i høyt tempo. En betydelig mengde gass brukes til å lage carbon black for gummi og mange andre kjemikalier.

Fôrprotein (fôrgjær) produseres også av naturgass. Den deltar i prosessene med direkte reduksjon av jern (blåstfri produksjon av metall), så vel som i masovnsprosessen ved smelting av støpejern.

Naturgass er også en kilde til kjemiske råvarer, inkludert produksjon av gass svovel fra hydrogensulfid fra en rekke forekomster. Gass svovel har betydelig økt verdens totale ressurser av svovelholdige råvarer.

Sammen med naturgass utvinnes helium, en edelgass, i enkelte felt. Det er mye brukt i kryogen teknologi, for å skape inerte miljøer, så vel som i luftfart.

Ved utvikling av gasskondensatavsetninger av naturgass frigjøres gasskondensat (en blanding av flytende hydrokarboner) - motordrivstoff og verdifulle råvarer for produksjon av organiske kjemiske produkter. I så henseende er det nær tilknyttet gass fra oljeproduksjon. Noen naturgassforekomster inneholder rent nitrogen, som også brukes i en rekke industrier. I tillegg både naturlig og assosiert petroleumsgass om nødvendig injiseres den tilbake i oljereservoarer for å opprettholde høyt trykk under oljeproduksjonen.

Assosiert petroleumsgass, utvunnet under oljeproduksjon, er også et høykaloridrivstoff, men er enda mer verdifullt som råstoff for petrokjemisk og kjemisk industri.

Den inneholder mye etan, propan, butan osv., som brukes til å produsere plast, syntetisk gummi og andre produkter. I motsetning til målrettet naturgassproduksjon, fakles assosiert gass ofte ved oljeproduksjonssteder.

Det krever separering i fraksjoner ved spesielle gassbehandlingsanlegg (GPP), hvis bygging enten ikke er planlagt eller er forsinket før oppstart av oljeproduksjon.

Gassindustrien er en gren av drivstoffindustrien, som dekker leting og utnyttelse av naturgassfelt, langdistansegassforsyning gjennom gassrørledninger, produksjon av kunstig gass fra kull og skifer, gassbehandling, bruk i ulike industrier og verktøy .

Gassindustrien er en av komponenter drivstoff- og energikompleks (FEC), som inkluderer virksomheter for utvinning og prosessering av alle typer drivstoff (brenselindustri), elektrisitetsproduksjon og transport (elektrisk kraftindustri).

Utviklingen av drivstoffindustrien, ser det ut til, bestemmes først og fremst av tilgjengelige reserver forskjellige typer drivstoff: tross alt, hvis de ikke er der, så kan det ikke være deres produksjon.

Virkeligheten er imidlertid mer kompleks. Vi skylder den enorme størrelsen på Russlands territorium til det faktum at landet vårt har store reserver av drivstoff, av alle typer. Derfor er det avgjørende kriteriet for feltutvikling økonomisk. Det er nødvendig å bestemme hvilke av de eksisterende forekomstene som er hensiktsmessige og mest effektive å utvikle.

Rollen til individuelle typer drivstoff i den russiske økonomien har endret seg. På begynnelsen av århundret veldig viktig hadde ved.

Så begynte de gradvis å bli erstattet av kull (på 50-tallet ga kullindustrien mer enn halvparten av alt drivstoff). Og senere begynte veksten av olje og gass. I 1994 utgjorde den totale produksjonen av primærenergi i Russland 1410 millioner tonn drivstoffekvivalenter. Andelen gass, som det billigste drivstoffet, i i fjor vokste raskt (på grunn av en reduksjon i olje- og kullproduksjon).

Gass inn store mengder brukes som drivstoff i metallurgi, glass, sement, keramikk, lys og Mat industri, helt eller delvis erstatter drivstoff som kull, koks, fyringsolje, eller er et råmateriale i kjemisk industri.

Den største forbrukeren av gass i industrien er jernmetallurgien. I masovner sparer delvis bruk av naturgass knappe koks med opptil 15 % (1 kubikkmeter).

m naturgass erstatter 0,9 - 1,3 kg koks), øker ovnens produktivitet, forbedrer kvaliteten på støpejern og reduserer kostnadene. I kuppelovner halverer bruken av gass koksforbruket.

Metoden for direkte reduksjon av jern fra malm er også basert på bruk av gassdrivstoff.

I metallurgi og maskinteknikk brukes naturgass også til å varme valse-, smi-, termiske og smelteovner og tørkere. I metallbearbeiding økte bruken av gass effektiviteten til ovner med nesten 2 ganger, og oppvarmingstiden til deler ble redusert med 40%.

Bruken av gass i metallurgi forlenger i tillegg levetiden til foringen. Mengden svovel i støpejern reduseres.

Bruk av naturgass i glassindustrien i stedet for generatorgass øker produktiviteten til glassovner med 10–13 % samtidig som spesifikt drivstofforbruk reduseres med 20–30 %. Kostnaden for sement reduseres med 20 - 25%.

I mursteinsproduksjon reduseres syklusen med 20 %, og arbeidsproduktiviteten øker med 40 %.

Ved innføring av naturgass i glasssmelting kreves det spesielle tiltak for å bringe gassens lysstyrke (det vil si å øke varmeoverføringen fra brenneren til glasssmelten) til nivået for lysstyrken til brenneren kl. flytende drivstoff, det vil si 2–3 ganger, noe som oppnås gjennom sotdannelse i et gassholdig miljø.

I næringsmiddelindustrien brukes gass til tørking matvarer, grønnsaker, frukt, bakervarer og konfektprodukter.

Ved bruk av gass ved kraftverk reduseres driftskostnader knyttet til lagring, klargjøring og tap av drivstoff og drift av askefjerningsanlegget, overhalingslengde av kjeler økes, tomt for askedeponier er ikke belagt, strømforbruk til eget behov er reduseres, antall driftspersonell reduseres, og kapitalkostnadene reduseres.

Så produktene fra industrien under vurdering leveres av industrien (omtrent 45% av det totale økonomiske forbruket), termisk kraftindustri(35 %), kommunale husholdningstjenester (mer enn 10 %). Gass er det mest miljøvennlige drivstoffet og et verdifullt råstoff for produksjon av kjemiske produkter. La oss nå se på sammensetningen av gassindustrien.

Den inkluderer følgende elementer:

— naturgassproduksjon; produksjon tilhørende gass;

— produksjon av brennbar gass fra kull og skifer; gasslager.

Tilknyttede gasser kan ikke ledes inn i hovedgassrørledningen, fordi tunge hydrokarboner, når de avkjøles eller komprimeres, frigjøres i røret i form av en væske, som ved kontakt med fuktighet danner en hydratplugg, som reduserer tverrsnittet av gassrørledningen eller tilstopper den fullstendig.

Derfor sendes disse gassene til gassbehandlingsanlegg (bensin) hvor tunge hydrokarboner og andre komponenter utvinnes fra dem, hvoretter den strippede (tørre) gassen, som hovedsakelig består av metan, sendes til forbrukerne.

Gassforbruket er ikke ensartet gjennom året det synker inn sommermånedene og stiger om vinteren.

For å jevne ut ujevnt forbruk og skape nødgassreserver for store forbrukere, for eksempel i byer, ble det bygget spesielle lagringsanlegg - gasstanker, der overflødig gass samlet seg.

Gasstanker har en rekke betydelige ulemper - de er dyre, tar opp store områder og utilstrekkelig i volum.

Problemet med gassakkumulering i store mengder ble løst da det ble utviklet en metode for å lage underjordiske gasslagre.

Gassindustrien er ikke en ren monoproduktindustri.

Hvordan brukes gass?

Sammen med naturgassforsyninger gjennom hovedrørledninger, produseres olje, kondensat, svovel, flytende gasser, ingeniør- og landbruksprodukter etc.. Men grunnlaget for industrien som gir det konkurransefortrinn, er ett system gassforsyning (UGSS), som kombinerer produksjon og transport av naturgass til en enkelt teknologisk, teknisk og økonomisk system i Russland, knyttet til gassforsyningssystemene til de sentralasiatiske og transkaukasiske republikkene i CIS og har sin fortsettelse i systemene for å levere russisk gass til tre europeiske CIS-land og tjue andre europeiske land.

OJSC Gazprom er det største gasselskapet i verden.

Hovedaktivitetene er geologisk leting, produksjon, transport, lagring, prosessering og salg av gass og andre hydrokarboner. Staten er eier av en kontrollerende eierandel i Gazprom - 50,002%.

Gazprom ser på sitt oppdrag som den mest effektive og balanserte gassforsyningen til forbrukerne Den russiske føderasjonen, oppfyller langsiktige gasseksportkontrakter med høy grad av pålitelighet.

Det strategiske målet er å etablere OAO Gazprom som en leder blant globale energiselskaper gjennom utvikling av nye markeder, diversifisering av aktiviteter og sikring av forsyningssikkerhet.

Naturgass - sammensetning og grunnleggende egenskaper

Mange av oss er under den misforståelse at naturgass er en klar gass med en skarp lukt som brenner med en blå flamme.

Naturgass. Egenskaper, produksjon, bruk og pris på naturgass

Det er på tide å fjerne disse misoppfatningene, lære mer om de grunnleggende egenskapene til naturgass og studere sammensetningen.

Sammensetning av naturgass

Vi er vant til å assosiere begrepet "naturgass" med metan, men det inneholder en hel blanding av gasser og forskjellige urenheter.

Den såkalte "ville" metanen, som nettopp har rømt fra tykkelsen på jordens bergarter, er en blanding av gasser: metan (90-98%), karbondioksid og nitrogen.

Propan, butan, hydrogen, etan, hydrogensulfid og helium kan også være tilstede i denne strømmen.

Behandling av naturgass, i tillegg til metan, gjør det mulig å utvinne en rekke andre produkter som er mye brukt i industrien og i økonomien: svovel, propan og butan, fyringsolje, diesel, bensin 92 og 95.

Fysisk-kjemiske egenskaper for naturgass:

  • renset metan er lukt- og smakløst, og den skarpe lukten som vi føler når det er en gasslekkasje er et resultat av lukt (aromatisering) av metan før levering til forbrukeren;
  • antennes spontant ved en temperatur på 650-700 C;
  • nesten 2 ganger lettere enn luft, derfor konsentrerer den seg i tilfelle en lekkasje øvre lag bygningene.

    Tettheten av gass i normal tilstand er 0,68-0,85 kg/m3.

  • når temperaturen synker til -160 grader, kan den komprimeres opptil 600 ganger (flytende gass);
  • blir eksplosiv når den blandes med luft i et volum på 5-15 %;
  • frigjør karbondioksid og hydrogen ved forbrenning;
  • kunne være med fast tilstand i form av gasshydratavleiringer.

Typer naturgass:

mager (den vanligste typen, som inneholder en tilstrekkelig andel metan og en liten prosentandel tunge hydrokarboner);

fett (som inneholder en betydelig mengde tunge hydrokarboner og elementer av uorganisk materiale - nitrogen, argon, hydrogensulfid, helium, karbondioksid).

Bruksområder:

Naturgass er en ekte skatt, nødvendig på mange områder av menneskelivet, for eksempel:

  • gassmotorer;
  • drivstoff for bakketransport;
  • husholdningsbehov (romoppvarming og matlaging);
  • produksjon av våpen;
  • produksjon av gjødsel;
  • opprettelse av inerte miljøer;
  • olje- og gruveindustri;
  • plastproduksjon.

Påvirkning på miljøet:

Det ser ut til at naturgass er bra for alle, men den har også en "mørk" side.

Når den brennes frigjør den en betydelig mengde karbondioksid, og dermed ha en destruktiv effekt på ozonlag Jord. Også et stoff som karbondioksid akkumuleres i atmosfæren - en annen " bivirkning” forbrenningsreaksjon av en gass klassifisert som en klimagass. Følgelig er situasjonen med trusselen mot oss drivhuseffekt er også forverret av gassindustrien.

Tilstand i form av naturgasshydrater.

Kjemisk oppbygning

Hoveddelen av naturgass er metan (CH 4) - fra 70 til 98%. Naturgass kan inneholde tyngre hydrokarboner - homologer av metan:

  • etan (C2H6),
  • propan (C 3 H 8),
  • butan (C4H10).

Naturgass inneholder også andre stoffer som ikke er hydrokarboner:

  • helium (He) og andre edelgasser.

Ren naturgass er fargeløs og luktfri. For å lette deteksjonen av gasslekkasjer inn i den, liten mengde legge til luktstoffer - stoffer som har en skarp dårlig lukt(råtten kål, råtten høy, råtne egg). Oftest brukes tioler (merkaptaner) som luktstoff, for eksempel etylmerkaptan (16 g per 1000 m³ naturgass).

Fysiske egenskaper

Tilnærmet fysiske egenskaper(avhenger av sammensetningen; med normale forhold, med mindre annet er spesifisert):

Naturgassfelt

I det sedimentære skallet jordskorpen Store forekomster av naturgass er konsentrert. I følge teorien om den biogene (organiske) opprinnelsen til olje, dannes de som et resultat av nedbrytning av restene av levende organismer. Naturgass antas å dannes i sedimentet ved høyere temperaturer og trykk enn olje. I samsvar med dette er det faktum at gassfelt ofte ligger dypere enn oljefelt.

Russland (Urengoy-feltet), Iran, de fleste landene i Persiabukta, USA og Canada har enorme reserver av naturgass. Fra europeiske land Det er verdt å merke seg Norge og Nederland. Blant de tidligere republikkene Sovjetunionen Turkmenistan, Aserbajdsjan, Usbekistan, samt Kasakhstan (Karachaganak-feltet) har store gassreserver.

Metan og noen andre hydrokarboner er utbredt i verdensrommet. Metan er den tredje mest utbredte gassen i universet, etter hydrogen og helium. I form av metanis deltar den i strukturen til mange planeter og asteroider langt fra solen, men slike ansamlinger er som regel ikke klassifisert som naturgassforekomster, og de har ennå ikke funnet praktisk anvendelse. En betydelig mengde hydrokarboner er tilstede i jordkappen, men de er heller ikke av interesse.

Gass hydrater

I vitenskapen i lang tid Det ble antatt at ansamlinger av hydrokarboner med en molekylvekt på mer enn 60 ligger i jordskorpen i flytende tilstand, og lettere i gassform. I andre halvdel av det 20. århundre oppdaget imidlertid en gruppe ansatte A. A. Trofimuk, N. V. Chersky, F. A. Trebin, Yu F. Makogon, V. G. Vasiliev egenskapen til naturgass under visse termodynamiske forhold for å forvandle jordskorpen til fast form. tilstand og danner gasshydratavleiringer. Det ble senere oppdaget at reservene av naturgass i denne tilstanden er enorme.

Gassen blir til en fast tilstand i jordskorpen, og kombineres med formasjonsvann ved hydrostatiske trykk på opptil 250 atm og relativt lave temperaturer(opptil +22 °C). Gasshydratavsetninger har en uforlignelig høyere konsentrasjon av gass per volumenhet porøst medium enn i konvensjonelle gassfelt, siden ett volum vann, når det går over i hydrattilstand, binder opp til 220 volumer gass. Fordelingssonene for gasshydratforekomster er hovedsakelig konsentrert i områder med permafrost, så vel som i ikke-permafrostområder. stor dybde under havbunn.

Naturgassreserver

Utvinning og transport

Produksjon

Det finnes også andre teknologier for transport av gass, for eksempel ved bruk av jernbanetankvogner. Det ble også utviklet prosjekter for transport av gass ved hjelp av luftskip eller i gasshydrattilstand, men disse utbyggingene fant ikke anvendelse av ulike årsaker.

Økologi

applikasjon

Naturgass er mye brukt som drivstoff i boliger, private og leilighetsbygg for oppvarming, vannoppvarming og matlaging; Hvordan


Gass er den mest miljøvennlige drivstofftypen. Det kjennetegnes ved fullstendig forbrenning uten røyk og sot; fravær av aske etter forbrenning; enkel tenning og regulering av forbrenningsprosessen; høy effektivitet av drivstoffbrukende installasjoner; kostnadseffektivitet og enkel transport til forbrukeren; mulighet for lagring i komprimert og flytende tilstand; fravær av skadelige stoffer.

De lave kostnadene for gassproduksjon sammenlignet med kostnadene ved produksjon av andre typer drivstoff - kull, torv, olje - spiller også en betydelig rolle. Hvis vi tar kostnaden for kull (i form av 1 tonn standard drivstoff) som 100%, vil kostnaden for gass bare være 10%.

På grunn av sine høye forbrukeregenskaper, lave produksjons- og transportkostnader og et bredt spekter av bruksområder innen mange områder av menneskelig aktivitet, rangerer naturgass Spesielt sted i drivstoff-, energi- og råstoffbasen. I denne forbindelse fortsetter økningen i reservene og forbruket i et høyt tempo.

Gassindustrien er den yngste grenen av drivstoffkomplekset. Gass brukes i nasjonal økonomi som drivstoff i industrien og i hverdagen, samt råstoff til kjemisk industri. Den nasjonale økonomien bruker naturgass utvunnet fra gassfelt, gass produsert som et biprodukt av olje, og kunstig gass utvunnet under gassifisering av skifer fra kull. I tillegg kommer gass fra produksjonsprosesser i noen sektorer av metallurgisk og oljeraffineringsindustrien.

Gass brukes i store mengder som brensel i metallurgisk, glass, sement, keramikk, lett og næringsmiddelindustri, helt eller delvis erstatter drivstoff som kull, koks, fyringsolje, eller er et råstoff i kjemisk industri.

Den største forbrukeren av gass i industrien er jernmetallurgien. I masovner sparer delvis bruk av naturgass knappe koks med opptil 15 % (1 kubikkmeter naturgass erstatter 0,9 - 1,3 kg koks), øker ovnsproduktiviteten, forbedrer kvaliteten på støpejern og reduserer kostnadene. I kuppelovner halverer bruken av gass koksforbruket.

Metoden for direkte reduksjon av jern fra malm er også basert på bruk av gassdrivstoff.

I metallurgi og maskinteknikk brukes naturgass også til å varme valse-, smi-, termiske og smelteovner og tørkere. I metallbearbeiding økte bruken av gass effektiviteten til ovner med nesten 2 ganger, og oppvarmingstiden til deler ble redusert med 40%. Bruken av gass i metallurgi forlenger i tillegg levetiden til foringen. Mengden svovel i støpejern reduseres.

Bruk av naturgass i glassindustrien i stedet for generatorgass øker produktiviteten til glassovner med 10–13 % samtidig som spesifikt drivstofforbruk reduseres med 20–30 %. Kostnaden for sement reduseres med 20 - 25%. I mursteinsproduksjon reduseres syklusen med 20 %, og arbeidsproduktiviteten øker med 40 %.

Ved introduksjon av naturgass i glasssmelting kreves det spesielle tiltak for å bringe lysstyrken til gassen (det vil si å øke varmeoverføringen fra fakkelen til glasssmelten) til nivået for lysstyrken til en brennstoffbrenner, dvs. , 2–3 ganger, noe som oppnås ved sotdannelse i et gassholdig miljø.

I næringsmiddelindustrien brukes gass til tørking av matvarer, grønnsaker, frukt, bakervarer og konfektprodukter.

Ved bruk av gass ved kraftverk reduseres driftskostnader knyttet til lagring, klargjøring og tap av drivstoff og drift av askefjerningsanlegget, overhalingslengde av kjeler økes, tomt for askedeponier er ikke belagt, strømforbruk til eget behov er reduseres, antall driftspersonell reduseres, og kapitalkostnadene reduseres.

Så produktene fra industrien under vurdering leveres av industri (omtrent 45% av det totale nasjonale økonomiske forbruket), termisk kraftproduksjon (35%) og kommunale husholdningstjenester (mer enn 10%). Gass er det mest miljøvennlige drivstoffet og et verdifullt råstoff for produksjon av kjemiske produkter.

Kapittel 2. Russlands plass i verdens naturgassreserver

Russland rangerer 1. i verden når det gjelder gassreserver; 2. plass i årlige produksjonsvolum; 2. plass i gassforbruk og gir 21 % av verdenshandelen med denne typen drivstoff. Omtrent 75 % av gassen brukes på hjemmemarkedet; Takket være tilstedeværelsen av et unikt gasstransportsystem, spiller Russland en viktig rolle i å sikre transitt av sentralasiatisk gass til Europa og CIS-landene.

Den russiske gassindustrien er et sett av virksomheter som driver med geologisk leting på land og til havs, boring av produksjonsbrønner, produksjon og prosessering av naturgass, gasskondensat og olje, transport og distribusjon, underjordisk lagring, etc. I gassindustrien Følgende operasjonskjede forekommer: geologisk leting > produksjon > lagring > prosessering > transport > distribusjon. Fagsammensetningen av gassmarkedet inkluderer gassprodusenter, gassdistribusjonsorganisasjoner, gassalgsselskaper og gassforbrukere. Strukturen til det russiske gasskomplekset er vist i figur 1.

Den nåværende tilstanden til den russiske naturgassressursbasen er preget av høy utarming av basefeltene. Det er en tendens til å øke andelen komplekse og vanskelig utvinnbare reserver. Problemene med utviklingen deres er assosiert med vanskelige naturlige og klimatiske forhold, fremtidens fjernhet store sentre gassproduksjon fra etablerte sentre for gassindustriutvikling. Fraværet av et statlig program for reproduksjon og rasjonell bruk av mineralressursbasen har innvirkning på Negativ påvirkning om effektiviteten av geologisk letearbeid. Den ledende posisjonen innen gassproduksjon er okkupert av OJSC Gazprom. Samfunnet har verdens rikeste naturgassreserver.

Ris. 1 – Strukturen til det russiske gasskomplekset



Naturgass

Naturgass er en blanding av gasser som dannes i jordens tarmer under anaerob nedbrytning av organiske stoffer.

Naturgass er en mineralressurs. Naturgass i reservoarforhold (tilstander for forekomst i jordens tarmer) er i gassform - i form av separate akkumuleringer (gassforekomster) eller i form av en gasskappe av olje- og gassfelt, eller i en oppløst tilstand i olje eller vann. Under standardforhold (101.325 kPa og 20°C) er naturgass bare i gassform. Naturgass kan også være inne krystallinsk tilstand i form av naturgasshydrater.

Sir Humphry Davy (kjemiker) tilbake i 1813 konkluderte fra sine analyser at branngass er en blanding av metan CH4 med en liten mengde nitrogen N2 og karbondioksid CO 2 - det vil si at den er kvalitativt identisk i sammensetning med gassen som frigjøres fra sumpene.

Hoveddelen av naturgass er metan (CH4) - fra 92 til 98%. Naturgass kan også inneholde tyngre hydrokarboner - homologer av metan:

  • · etan (C2H6),
  • · propan (C3H8),
  • · butan (C4H10).

I tillegg til andre ikke-hydrokarbonstoffer:

  • hydrogen (H2),
  • hydrogensulfid (H2S),
  • karbondioksid (CO2),
  • nitrogen (N2),
  • helium (han)

Ren naturgass er fargeløs og luktfri. For å gjøre det lettere å oppdage en gasslekkasje, tilsettes luktstoffer i små mengder - stoffer som har en sterk ubehagelig lukt (råtten kål, råttent høy, råtne egg). Oftest brukes tioler som luktstoff, for eksempel etylmerkaptan (16 g per 1000 kubikkmeter naturgass).

Store forekomster av naturgass er konsentrert i det sedimentære skallet på jordskorpen. I følge teorien om den biogene (organiske) opprinnelsen til olje, dannes de som et resultat av nedbrytning av restene av levende organismer. Det antas at naturgass dannes i det sedimentære skallet ved høyere temperaturer og trykk enn olje. I samsvar med dette er det faktum at gassfelt ofte ligger dypere enn oljefelt.

Russland (Urengoy-feltet), Iran, de fleste landene i Persiabukta, USA og Canada har enorme reserver av naturgass. Blant europeiske land er det verdt å merke seg Norge og Nederland. Blant de tidligere republikkene i Sovjetunionen har Turkmenistan, Aserbajdsjan, Usbekistan, samt Kasakhstan (Karachaganak-feltet) store gassreserver.

I andre halvdel av 1900-tallet ved Universitetet. I.M. Gubkin oppdaget naturgasshydrater (eller metanhydrater). Senere viste det seg at naturgassreserver i denne staten enorm. De ligger både under jorden og i en liten forsenkning under havbunnen.

Metan og noen andre hydrokarboner er utbredt i verdensrommet. Metan er den tredje mest utbredte gassen i universet, etter hydrogen og helium. I form av metanis deltar den i strukturen til mange planeter og asteroider langt fra solen, men slike ansamlinger er som regel ikke klassifisert som naturgassforekomster, og de har ennå ikke funnet praktisk anvendelse. En betydelig mengde hydrokarboner er tilstede i jordkappen, men de er heller ikke av interesse.

Anvendelse av naturgass

Naturgass er mye brukt som drivstoff i boliger, private og flerleilighetsbygg for oppvarming, vannoppvarming og matlaging; som drivstoff til biler (gassdrivstoffsystem til en bil), kjelehus, termiske kraftverk, etc. Nå brukes det i kjemisk industri som råstoff for produksjon av ulike organiske stoffer, for eksempel plast. På 1800-tallet ble naturgass brukt i de første trafikklysene og til belysning (gasslamper ble brukt)

Naturgass er et mineral fra den sedimentære gruppen steiner, som er en blanding av gasser. Denne ressursen oppsto som et resultat av nedbrytning av organisk materiale i jordens tarmer. Miljøvernere anerkjenner naturgass som den reneste typen fossilt brensel.

Egenskaper og typer naturgass

Egenskapene til naturgass avhenger av sammensetningen. Den er 1,8 ganger lettere enn luft, selve forbrenningstemperaturen er 650°C. Tørrgass har en tetthet fra 0,68 kg/m3 til 0,85 kg/m3, og flytende gass 400 kg/m3. En blanding av gass og luft fra 5 % til 15 % av volumet er eksplosiv. Spesifikk varme forbrenning fra 8-12 kW-t/m3. Ved bruk av naturgass i forbrenningsmotorer er oktantallet mellom 120 og 130.

Det meste av naturgass er en blanding av gassformige hydrokarboner. Hoveddelen er metan (CH 4 - opptil 98%), samt tunge hydrokarboner - etan C 2 H 6, propan C 3 H 8, butan C 4 H 10. Sammensetningen inkluderer også andre ikke-karbonstoffer: hydrogen H2, hydrogensulfid H2S, karbondioksid CO2, nitrogen N2, helium He.

I ren form Naturgass er fargeløs og luktfri. For å gjøre det lettere å bestemme plasseringen av lekkasjen, blandes luktstoffer, stoffer med en ubehagelig lukt, inn i den.

Typer naturgass:

  • flytende (LPG);
  • sump;
  • olje;
  • karbonholdig;
  • gasshydrater;
  • skifer;
  • belysning;
  • koks;
  • komprimert eller komprimert (CNG);
  • tilhørende petroleum;
  • ved lag og underlag av jordlaget kritt periode, hvor det utvinnes i dag - Turonian, Cenomanian, Valanginian, Achimov.

Naturgassfelt

I utgangspunktet finnes naturgassforekomster i det sedimentære skallet på jordskorpen. Russland har enorme reserver av naturgass (Urengoy-feltet), i Europa - Norge, Nederland, de fleste land i Persiabukta, Iran, Canada, USA, er det store forekomster i Aserbajdsjan, Usbekistan, Turkmenistan og Kasakhstan. Gasshydrater finnes i enorme mengder på store dyp under havbunnen, så vel som under jorden.

Produksjon av naturgass

Før gruvedrift utføres først leting - gravitasjonsmessig, magnetisk, seismisk eller geokjemisk. Den eneste pålitelige måten å finne ut om det er en gassreserve under deg er imidlertid å bore en brønn. Naturgass finnes på én kilometers dyp. I jordens tarmer finnes gass i mikroskopiske porer, som er forbundet med hverandre med kanaler - sprekker, gjennom hvilke høytrykk denne viktige ressursen trenger mer inn i porene lavtrykk til den er inne i brønnene. Alt dette utføres i samsvar med Darcys lov - filtrering av gasser og væsker i et porøst medium. Gass kommer ut av dypet som følge av at den i brønner er under trykk, som er flere ganger høyere enn atmosfærisk trykk.

Gass utvinnes ved hjelp av brønner som er jevnt fordelt over hele feltområdet. Dette gjøres for å sikre et jevnt fall i reservoartrykket i reservoaret. Den utvunnede gassen klargjøres for transport. Gass transporteres med rørledninger, spesielle gasstankere og jernbanetanker.

Bruk av naturgass

Naturgass brukes som et svært økonomisk drivstoff til kraftverk, sement- og glassindustrien, jern- og ikke-jernmetallurgi, produksjon av byggematerialer og produksjon av forskjellig organiske forbindelser. Denne viktige ressursen brukes til kommunale og hjemlige behov. En energikilde for megabyer, motordrivstoff, maling, lim, eddik, ammoniakk - alt dette har vi takket være naturgass.