Mis on maagaas ja kust see tuleb?

Maagaas on mineraal. Gaas, nagu nafta ja kivisüsi, tekkis maa sisemuses kõrge rõhu ja temperatuuri mõjul loomset päritolu orgaanilistest ainetest (st pikka aega elanud organismide ladestustest).

Elusorganismid, kes surid ja vajusid merepõhja, langesid tingimustesse, kus nad ei saanud oksüdatsiooni tagajärjel laguneda (merepõhjas pole õhku ja hapnikku) ega hävitada mikroobide poolt (neid lihtsalt ei olnud). Nende organismide setetest tekkisid mudased setted. Geoloogiliste liikumiste tagajärjel on need setted tunginud väga sügavale. Seal toimus rõhu ja kõrge temperatuuri mõjul miljoneid aastaid protsess, mille käigus setetes sisalduv süsinik muudeti ühenditeks, mida nimetatakse süsivesinikeks. Nad said oma nime, kuna nende molekulid koosnevad süsinikust ja vesinikust. Suurte molekulidega (suure molekulmassiga) süsivesinikud on vedelad ained, millest moodustati õli. Ja madala molekulmassiga süsivesinikud (millel on väikesed molekulid) on gaasid. Just nemad moodustasid maagaasi. Kuid ainult gaas tekkis naftast kõrgemate temperatuuride ja rõhkude mõjul.

Seetõttu leidub naftamaardlates alati maagaasi..

Aja jooksul läksid need hoiused sügavale - need olid kaetud settekivimite kihtidega..

Maagaas ei ole homogeenne aine. See koosneb gaaside segust. Maagaasi põhiosa (98%) moodustab metaangaas. Lisaks metaanile sisaldab maagaas etaani, propaani, butaani, samuti mõningaid muid süsivesiniketa aineid - vesinikku, lämmastikku, süsinikdioksiidi, vesiniksulfiidi.

Maagaasi leidub maapinnal 1 kuni mitme kilomeetri sügavusel. Maa sisemuses leidub gaasi mikroskoopilistes tühimikes - poorides. Poorid on omavahel ühendatud mikroskoopiliste kanalitega - praod. Nende kanalite kaudu voolab gaas kõrgsurvepooridest madalama rõhu pooridesse..

Gaas eraldatakse maapõue kaevudest. Gaas väljub soolestikust kaevude kaudu tänu sellele, et reservuaar on rõhu all mitu korda kõrgem kui atmosfäär. Seega on sügavusest gaasi tootmise liikumapanev jõud reservuaari ja kogumissüsteemi rõhu erinevus.

Maagaas - koostis, omadused, esinemine looduses

Maagaas on mineraal, mis on loodusliku päritoluga gaasiliste süsivesinike segu, mis koosneb peamiselt metaanist ja muude alkaanide lisanditest. Mõnikord sisaldab kompositsioon ka teatud koguses süsinikdioksiidi, lämmastikku, vesiniksulfiidi ja heeliumi.

Maagaas on oma koostise tõttu äärmiselt väärtuslik tooraine, millest eraldatakse üksikud komponendid või lihtsamad segud..

Maagaasiväljad

Looduses võib gaas olla järgmisel kujul:

Gaasimaardlad mõnes kivimites. Gaasiliste süsivesinike hoiused on tavaliselt koondunud 1000 m sügavusele. Vastupidiselt levinud arvamusele ei asu sellistes hoiustes olev gaas ruumalastes tühimikes, vaid peamiselt väikestes pragudes, mikroskoopilistes poorides ja kivimite kanalites, näiteks liivakivis. Sellise gaasi koostises domineerivad madalamad alkaanid: metaan ja etaan. Suurimad maagaasivarud on koondunud Venemaale (Urengoyskoye väli), enamikku Pärsia lahe riikidesse, USA-sse ja Kanadasse.
Gaasikatted õli ja naftas lahustunud gaasi kohal. Selliseid gaasilisi akumuleerumisi nimetatakse seotud naftagaasiks (APG). Erinevalt "traditsioonilisest" maagaasist sisaldab APG lisaks metaanile ja etaanile märkimisväärses koguses propaani, butaani ja muid raskemaid süsivesinikke.
Gaasihüdraadi hoiused. Gaasihüdraadid on kristallilised ühendid, mis tekivad gaasiliste süsivesinike lahustamisel tekkevees teatud termodünaamilistes tingimustes - kõrgel rõhul ja suhteliselt madalal temperatuuril. 1 ruumala hüdreeritud olekusse üleminekul seob kuni 220 mahuosa gaasi. See maagaasi akumulatsiooni vorm avastati 20. sajandi teisel poolel. Gaasihüdraadi maardlad asuvad peamiselt igikeltsa levikualadel, samuti suhteliselt madalal sügavusel ookeani põhja all.

On tõestatud, et suur hulk süsivesinikke on Maa mantlis, kuid praegu ei paku need tehnilise ligipääsmatuse tõttu praktilist huvi..

Lisaks planeedi soolestikus leiduvatele gaasiladudele tuleb mainida, et kosmoses leidub ka süsivesinikke. Täpsemalt, metaan on vesiniku ja heeliumi järel Universumis kõige arvukamalt kolmas gaas. Metaanjää kujul siseneb see planeetide ja muude kosmiliste kehade struktuuri. Selliseid koosseise ei klassifitseerita maagaasilademeteks ja praegusel tehnoloogia arengutasemel ei saa neid kaevandada..

Maagaasi keemiline koostis

Maagaasi põhikomponent on metaan (CH₄) - selle sisaldus varieerub vahemikus 70–98%. Lisaks sellele võib koostis sisaldada raskemaid küllastunud süsivesinikke - metaani homolooge:

etaan
propaan
butaan

Lisaks süsivesinikkomponendile võib maagaas sisaldada anorgaanilisi gaasilisi ühendeid:

vesinik
vesiniksulfiid
süsinikdioksiid
lämmastik
inertsed gaasid (peamiselt heelium)

Maagaasi füüsikalised omadused

Maagaas on oma koostise tõttu põlev. Puhas gaas põleb sinise leegiga, mistõttu seda nimetatakse mõnikord "siniseks kütuseks". Lisandid võivad leeki värvida erinevates värvides. Samuti hakkab leek kollaseks muutuma hapnikupuudusega, mis viib gaasi mittetäieliku põlemiseni ning tahma ja süsinikmonooksiidi moodustumiseni.

Segu õhuga kontsentratsioonivahemikus 4,4 kuni 17% on plahvatusohtlik. Seetõttu on oluline kontrollida gaasi sisaldust ümbritsevas atmosfääris ning võtta gaasilekke korral õigeaegselt asjakohaseid meetmeid..

Maagaas on värvitu ja lõhnatu, välja arvatud juhul, kui selle koostises on palju vesiniksulfiidi. Sellega seoses lisatakse gaasilekete avastamise hõlbustamiseks sellele väikestes kontsentratsioonides spetsiaalseid lõhna- ja maitseaineid - terava ebameeldiva lõhnaga aineid. Lõhnaainetena kasutatakse peamiselt väävlit sisaldavaid ühendeid, näiteks tioole (merkaptaane). Selliste lisandite standardkontsentratsioon on 16 g 1000 m 3 kohta. Kuid inimene suudab tuvastada ühe levinuma lõhnaaine - etüül merkaptaani - isegi siis, kui selle kontsentratsioon õhus on 2 * 10–6 mahuprotsenti.

Maagaasi füüsikalised omadused sõltuvad selle koostisosadest, kuid enamasti jäävad peamised parameetrid allpool tabelis näidatud vahemikku..

© PetroDigest.ru
Tihedus	0,65. 0,85 kg / m³ (kuiv gaasiline); 400,500 kg / m³ (veeldatud)
Isesüttimistemperatuur	Umbes 650 ° C
Spetsiifiline põlemissoojus:	28. 46 MJ / m³ (6,7. 11,0 Mcal / m³ või 8,12 kWh / m³)

Maagaasi ammutamine

Gaasiliste süsivesinike ekstraheerimise meetodid on sarnased nafta tootmisega - maapinnast eraldatakse gaase kaevude abil. Veehoidla rõhu järkjärguliseks langemiseks asetatakse kaevud kogu põllule ühtlaselt. See meetod hoiab ära ka gaasivoogude tekkimise põllu alade vahel ja reservuaari enneaegse jootmise..

Lisateavet leiate artiklist: Maagaasi tootmine.

BP aruande kohaselt moodustas 2017. aastal ülemaailmne maagaasi tootmine 3680 miljardit kuupmeetrit. USA tõusis tootmise liidriks - 734,5 miljardit kuupmeetrit ehk 20% kogu maailma näitajast. Teise koha sai Venemaa 635,6 miljardi kuupmeetriga.

Päritolu

Maagaasi päritolu kohta on kaks teooriat: mineraalne ja biogeenne.

Mineraalide teooria kohaselt tekivad süsivesinikud keemilise reaktsiooni tulemusena sügaval meie planeedi soolestikus anorgaanilistest ühenditest kõrge rõhu ja temperatuuri mõjul. Maa sisemise dünaamika tõttu tõusevad süsivesinikud madalaima rõhuga tsooni, moodustades mineraalide, sealhulgas gaasi ladestused.

Biogeense teooria kohaselt tekkis maagaas kõrgete temperatuuride ja rõhu mõjul taimset ja loomset päritolu orgaaniliste ainete anaeroobse lagunemise tagajärjel Maa sooltes..

Vaatamata süsivesinike päritolu üle käivale arutelule võidab teadusringkondades biogeenne teooria.

Transport

Gaasi ettevalmistamine transportimiseks

Hoolimata asjaolust, et mõnes valdkonnas eristab gaasi erakordselt kvaliteetne koostis, ei ole maagaas üldiselt valmistoode. Lisaks komponentide sihtsisaldusele (kuigi sihtkomponendid võivad sõltuvalt lõppkasutajast erineda) sisaldab gaas lisandeid, mis raskendavad transporti ja on kasutamise ajal ebasoovitavad..

Näiteks võib veeaur kondenseeruda ja koguneda torujuhtme erinevates punktides, enamasti painduda, häirides seeläbi gaasi liikumist. Vesiniksulfiid on tugev söövitav aine, mis mõjutab ebasoodsalt torujuhtmeid, nendega seotud seadmeid ja mahuteid.

Sellega seoses läbib gaas enne gaasijuhtme või naftakeemiatehasesse saatmist gaasitöötlemistehases ettevalmistusprotseduuri..

Ettevalmistuse esimene etapp on puhastamine soovimatutest lisanditest ja kuivatamine. Pärast seda gaas surutakse kokku - surutakse töötlemiseks vajaliku rõhuni. Traditsiooniliselt surutakse maagaas kokku 200 - 250 baari rõhuni, mille tulemuseks on mahu vähenemine 200 - 250 korda.

Edasi tuleb täiendamise etapp: spetsiaalsetes seadmetes jagatakse gaas ebastabiilseks bensiiniks ja eemaldatud gaasiks. See on eemaldatud gaas, mis suunatakse peamistesse gaasijuhtmetesse ja naftakeemiatehastesse..

Ebastabiilne bensiin juhitakse gaasi fraktsioneerimisjaamadesse, kus sellest eralduvad kerged süsivesinikud: etaan, propaan, butaan, pentaan. Need ained on ka väärtuslikud toorained, eriti polümeeride tootmiseks. Butaani ja propaani segu on valmistoode, mida kasutatakse eelkõige majapidamiskütusena..

Gaasijuhe

Peamine maagaasi transpordiviis on selle pumpamine läbi torujuhtme.

Gaasijuhtme peamine toru läbimõõt on 1,42 m. Gaasijuhtme gaas pumbatakse rõhu all 75 atm. Toru kaudu liikudes kaotab gaas hõõrdejõudude ületamisel järk-järgult energiat, mis hajub soojuse kujul. Sellega seoses ehitatakse gaasijuhtmele teatud ajavahemike järel spetsiaalsed kompressorpumplad. Neil surutakse gaas vajalikule rõhule ja jahutatakse.

Otse tarbijale tarnimiseks suunatakse väiksema läbimõõduga torud gaasijuhtmest - gaasijaotusvõrkudest.

Veeldatud maagaasi transport

Mida teha raskesti ligipääsetavate aladega, mis asuvad peamistest gaasijuhtmetest kaugel? Gaas transporditakse sellistesse piirkondadesse veeldatud olekus (veeldatud maagaas, veeldatud maagaas) spetsiaalsetes krüogeensetes mahutites meritsi ja maismaal.

Veeldatud gaasi transporditakse meritsi gaasikanduritel (LNG tankeritel), isotermiliste paakidega varustatud laevadel.

Veeldatud maagaasi veetakse ka maismaatranspordiga, nii raudteel kui ka maanteel. Selleks kasutatakse spetsiaalseid kaheseinalisi paake, mis suudavad teatud aja jooksul säilitada vajalikku temperatuuri..

Maagaasirakendused

Põhiliselt kasutatakse maagaasi kütte, elektritootmise ja majapidamisvajaduste rahuldamiseks. Näiteks Venemaal läheb umbes 50% varudest energiaettevõtetele ja kommunaalettevõtetele. Lisaks kasutatakse seda sõidukite kütusena, toorainetena plastide ja muude orgaaniliste ainete tootmisel..

Täpsemalt: mis on valmistatud maagaasist?

Ökoloogia

Maagaas on fossiilsete süsivesinike seas kõige puhtam. Ideaalis moodustub selle põlemisel ainult vesi ja süsinikdioksiid, samas kui naftasaaduste põlemisega kaasneb tahma ja tuha moodustumine.

Muidugi pole suures koguses süsinikdioksiidi heitmine atmosfääri iseenesest ohutu. Mõne teadlase sõnul võivad need põhjustada kasvuhooneefekti tekkimist ja selle tagajärjel kliima olulist soojenemist. Siiski väärib märkimist, et ka selles osas võidab maagaas - CO heitmed₂ kui see põletatakse, on see kütteõlist oluliselt madalam.

Kust tuli maagaas?.

Kui palju inimesi meie ajal suudab maagaasi kohe määratleda? Kas nad teavad selle ajalugu ja keemilist koostist? Ilmselgelt mitte, sest Google'il on kõik olemas.

nii.

Maagaas on süsivesinike segu, mis on midagi üürikest, midagi, mida ei saa puudutada, näha ega lõhnata. Maagaas põhineb metaanil (CH4), mis on lihtsaim süsivesinik (orgaaniline ühend, mis koosneb süsiniku- ja vesinikuaatomitest). See sisaldab tavaliselt ka raskemaid süsivesinikke, metaani homolooge: etaani (C2H6), propaani (C3H8), butaani (C4H10) ja mõningaid süsivesinikuvabu lisandeid.

Tõde otsides.

Teadlased ei suuda ikka veel jõuda üksmeelele maagaasi päritolu osas ja nende vaidlus jagunes kahte leeri, püüdes tõestada gaasi päritolu, pakkusid nad välja kaks peamist teooriat.

Mineraalide teooria

Selle teooria kohaselt on kõik maagaasi ja naftat moodustavad keemilised elemendid algselt varjatud Maa mantlisse, tähistades mineraalide hoiuseid. sügaval kivikihtides viibimine on osa Maa degaseerimisprotsessist. Maa sisemiste liikumiste tõttu tõusevad suures sügavuses asuvad süsivesinikud pinnale lähemale, kus moodustub kõige väiksem rõhk, mistõttu ilmnevad selle tagajärjel nafta- ja gaasilademed..

Biogeeniline teooria.

Selle teooria järgijad usuvad, et maagaas tekkis paleosooja ajastu lõpus välja surnud taime- ja loomorganismide jäänustest, mis muutusid bakterite, kõrge rõhu ja temperatuuri mõjul gaasilise süsiniku seguks. Maagaasi keemilise kokteili andsid biokeemilised protsessid: 80–98% metaani, 2–3% selle lähimatest homoloogidest - etaan, propaan, butaan, pentaan, samuti väike kogus lisandeid - vesiniksulfiid, süsinikdioksiid, lämmastik.

Kas näete gaasi? Mitte. Ja ta on.

Enamik gaasitööstusest kaugel olevaid inimesi kujutab ette, et maapinna all olev gaas sarnaneb väärtuslike mineraalidega, hõivab mõned tühimikud maakera sisemuses ja on kergesti täielikult eraldatavad. Kuid see pole päris tõsi. Maagaas asub tõepoolest sügaval maa all, poorse struktuuriga kivimite sees, kuid poorid on nii mikroskoopilised, et neid on palja silmaga peaaegu võimatu näha. Seetõttu on maa sisemusest eraldatud väikese liivakivitüki korjamisel raske mõista, et seal on maagaasi.

Püha tuli.

Vana Zoroastria tempel Ateshgah

Tuli tekitas paljudes rahvustes aukartust. Inimesed kummardasid tuld, nad armastasid tuld, vihkasid tuld.

Inimkond on maagaasi olemasolust teadnud juba pikka aega. Ja kuigi juba IV sajandil eKr. e. Hiinas õppisid nad seda kasutama kütmiseks ja valgustamiseks, pikka aega oli helge leek, mis ei jäta tuhka, mõne rahva jaoks müstilise ja religioosse kultuse objektiks. Näiteks püstitati 7. sajandil Absheroni poolsaarel (kaasaegne Aserbaidžaani territoorium) tulekummardajate tempel Ateshgah, mida austasid eri aegadel zoroastristid, hindud ja sikhid. Tempel ilmus "igaveste" kustutamatute tulekahjude - põlevate maagaasiväljundite - kohale, mille tõttu templit nimetatakse "Ateshgah", mis tähendab "Tulekoda" Jumalateenistusi peeti seal kuni 19. sajandini. Kuid zoroastrlased ise ütlevad, et nad ei kummarda tuld kui sellist, vaid kummardavad Loojat (Q'rt '), kelle sümboliks on tuli.

Hankige ja kasutage.

“Inimkond on ainult umbes 200 tuhat aastat vana. Ja gaasi tootmine algas alles eelmisel sajandil "

Inimene otsib alati ja igal pool eeliseid. Nii käskis Pärsia kuningas 1. sajandil pKr, nähes päeval ja öösel põlevat tuld, mis ei nõudnud lisakütust, ehitada sinna, kus gaas pinnale tuli, palee köögi. Maagaasi kasutati esmakordselt 1821. aastal New Yorgis Fredonias.

Märkus: Venemaal on gaasijuhtmete kogupikkus kaks korda pikem kui kaugus Maast Kuuni või 20 korda pikem kui ekvaatori pikkus.

Kuidas maagaas tekib

Artikli sisu

Kuidas maagaas tekib
Kuidas maagaasi veeldada
Kuidas toodetakse naftat ja gaasi

Mis teeb maagaasi

Surnud elusorganismid vajusid merepõhja ja sattusid tingimustesse, kus nad ei saanud laguneda ei oksüdeerumise (mere põhjas praktiliselt puudub õhk ja hapnik) tagajärjel või mikroobide mõjul. Selle tulemusena moodustasid need organismid mudased setted..

Geoloogiliste liikumiste mõjul vajusid need setted üha sügavamale, tungisid maakera sooltesse. Miljonite aastate jooksul on sademed kokku puutunud kõrge rõhu ja temperatuuriga. Selle mõju tagajärjel toimus nendes setetes protsess, kus neis sisalduv süsinik läks ühenditeks, mida nimetatakse süsivesinikeks.

Suure molekulmassiga süsivesinikud (suurte molekulidega) on vedelad ained. Nendest moodustati õli. Kuid madala molekulmassiga süsivesinikud on gaasid. Viimasest moodustub maagaas. Kõrgemaid temperatuure ja rõhku on vaja ainult gaasi moodustamiseks. Seetõttu leidub naftamaardlas alati maagaasi..

Aja jooksul läksid nafta- ja gaasivarud väga sügavale. Miljonite aastate jooksul olid need settekivimite poolt blokeeritud.

Maagaas on gaaside segu, mitte homogeenne aine. Selle segu põhiosa, umbes 98%, moodustab metaangaas. Lisaks metaanile sisaldab maagaas etaani, propaani, butaani ja väheseid süsivesinikuta elemente - vesinikku, lämmastikku, süsinikdioksiidi, vesiniksulfiidi.

Kus asub maagaas

Maagaasi leidub maapõues umbes 1000 m sügavusel ja sügavamal. Seal täidab see mikroskoopilisi tühimikke - poorid, mis on ühendatud pragudega. Nende pragude kaudu saab maapinnas olev gaas liikuda kõrgsurvepooridest madalrõhupooridesse..

Samuti võib gaas paikneda naftavälja kohal gaasikorkina. Lisaks saab seda lahustada õlis või vees. Puhas maagaas on värvitu ja lõhnatu.

Gaasi tootmine ja transport

Gaas eraldatakse maapinnast kaevude abil. Tulenevalt asjaolust, et rõhk on sügavusel suurem, paiskub torudest läbi kaevudest gaas.

Transpordi ja ladustamise hõlbustamiseks veeldatakse maagaasi madalate temperatuuride ja kõrgendatud rõhu all. Metaan ja etaan ei saa vedelas olekus olemas olla, seetõttu eraldatakse gaas. Selle tulemusel transporditakse silindrites ainult propaani ja raskemate süsivesinike segu..

Maagaas, omadused, keemiline koostis, tootmine ja kasutamine

Maagaas, omadused, keemiline koostis, komponendid ja koostisosad, tootmine ja kasutamine.

Maagaas on gaasiline segu, mis koosneb metaanist ja raskematest süsivesinikest, lämmastikust, süsinikdioksiidist, veeaurust, väävlit sisaldavatest ühenditest, inertsetest gaasidest.

Maagaas:

Maagaas on mineraal, orgaaniliste ainete anaeroobsel lagunemisel Maa soolestikus tekkinud gaaside segu.

Maagaas esineb gaasilises, tahkes või lahustunud olekus. Esimesel juhul - gaasilises olekus - on see laialt levinud ja sisaldub maakera kihtides Maa soolestikus gaasilademete kujul (settekivimite vahele "lõksu kinni jäänud eraldi kogunemised)", samuti naftaväljadel gaasimütside kujul. Lahustunud olekus leidub seda õlis ja vees. Tahkes olekus toimub see gaasihüdraatide kujul (nn "põlev jää") - maagaasi ja erineva koostisega vee kristallilised ühendid. Gaasihüdraadid on paljutõotav kütuseallikas.

Normaalsetes tingimustes (1 atm. Ja 0 ° C) on maagaas ainult gaasilises olekus.

See on puhtaim fossiilkütuse tüüp. Kuid selleks, et seda kütusena kasutada, eraldatakse selle komponendid eraldi kasutamiseks..

Maagaas on erinevate süsivesinike ja lisandite tuleohtlik segu.

Maagaas on gaasiline segu, mis koosneb metaanist ja raskematest süsivesinikest, lämmastikust, süsinikdioksiidist, veeaurust, väävlit sisaldavatest ühenditest, inertsetest gaasidest.

Seda nimetatakse looduslikuks, kuna see pole sünteetiline. Gaas sünnib orgaaniliste ainete laguproduktidest settekivimites maa all.

Maagaas on looduses palju laialdasemalt levinud kui nafta.

Ei värvi ega lõhna. Õhust kergem 1,8 korda. Tuleohtlik ja plahvatusohtlik. Lekkimisel ei kogune see madalikul, vaid tõuseb üles.

Igapäevaelus kasutatava gaasi iseloomulik lõhn tuleneb lõhnast - lõhnaainete, see tähendab ebameeldivalt lõhnavate ainete lisamisest selle koostisse. Kõige tavalisem lõhnaaine on etetaaniool ja seda on õhus tunda kontsentratsiooniga 1 50 000 000 õhuosa. Tänu lõhnale on gaasilekked hõlpsasti tuvastatavad.

Maagaasi päritolu:

Maagaasi päritolu on kaks teooriat: biogeenne (orgaaniline) teooria ja abiogeenne (anorgaaniline, mineraal) teooria.

Esimest korda väljendas maagaasi päritolu biogeenset teooriat M.V. Lomonosov. Maa kauges geoloogilises minevikus vajusid surnud elusorganismid (taimed ja loomad) veekogude põhja, moodustades mudaseid setteid. Erinevate keemiliste protsesside tulemusena lagunesid nad õhuvabas ruumis. Maapõu liikumise tõttu vajusid need jäänused üha sügavamale, kus need kõrge temperatuuri ja kõrge rõhu mõjul muundati süsivesinikeks: maagaasiks ja naftaks. Madala molekulmassiga süsivesinikud (s.o maagaas), mis moodustuvad kõrgematel temperatuuridel ja rõhul. Suure molekulmassiga süsivesinikud - õli - vähem. Maapõue tühimikesse tunginud süsivesinikud moodustasid nafta- ja gaasiväljade ladestused. Aja jooksul läksid need orgaanilised ja süsivesinike ladestused ühe kilomeetri kuni mitme kilomeetri sügavusele - neid katsid settekivimite kihid või maakoore geoloogiliste liikumiste mõju all.

Maagaasi ja nafta päritolu mineraalide teooria sõnastas 1877. aastal D.I. Mendelejev. Ta lähtus tõsiasjast, et ülekuumendatud auru ja raskmetallide (peamiselt raua) sulatatud karbiidide vastastikmõju tagajärjel võivad maakera sooltes kõrge temperatuuri ja rõhu tingimustes tekkida süsivesinikud. Keemiliste reaktsioonide tulemusena moodustuvad raua ja muude metallide oksiidid, samuti mitmesugused gaasilised süsivesinikud. Samal ajal satub vesi mööda maakoore pragusid-vigu sügavale Maa sooltesse. Moodustatud süsivesinikud, olles gaasilises olekus, tõusevad omakorda mööda samu pragusid ja vigu ülespoole madalaima rõhu tsooni, moodustades lõppkokkuvõttes gaasi- ja naftalademeid. See protsess, vastavalt D.I. Mendelejev ja hüpoteesi toetajad toimuvad pidevalt. Seetõttu ei ohusta süsivesinike varude vähenemine nafta ja gaasi kujul inimkonda.

Maagaasi keemiline koostis:

Toodetud maagaasi keemiline koostis on valdkonniti erinev. Igal juhul on peamine ja väärtuslik komponent metaan (CH₄), mille sisaldus jääb vahemikku 70–98%.

Toodetud gaas sisaldab mõlemat süsivesiniku komponenti (metaan СН₄ ja selle homoloogid: etaan C₂H₆, propaan C₃H₈, butaan C₄H_kümme, pentaan C_viisH₁₂, heksaan C₆H_neliteist, heptaan C₇H_kuusteist, oktaanarv C₈H₁₈, nonan C_üheksaH₂₀, Dekaan C_kümmeH₂₂ jne. kuni tõestatud C-ni₂₂H₄₆) ja mitte-süsivesinikkomponendid (Ar, H₂, Tema, N₂, H₂S, veeaur - H₂O, CO, CO₂ ja muud väävlit sisaldavad ühendid ja inertsed gaasid). Maagaas sisaldab jälgi ka muid komponente.

Etaaniga alustavaid süsivesinikke peetakse rasketeks. Need tekivad ainult õli moodustumisel ja neid nimetatakse ka spetsiifilisteks "õli" gaasideks. Nad on õlide asendamatu kaaslane. Nende olemasolu võetud proovides näitab õli ladestumist.

Maagaasi tüübid. Kuivad, lahjad, lahjad, rasvased ja märjad gaasid:

Gaasi kui kütuse kui energiakandja kvaliteet sõltub selle metaanisisaldusest. Metaani ja raskete süsivesinike sisalduse järgi toodetud gaasis eristatakse kuiva (lahja, lahja) ja rasva (toores, rikas) gaasi..

Kuiv, lahja või lahja gaas on süsivesinike rühma looduslik põlev gaas, mida iseloomustab metaani järsk ülekaal oma koostises, suhteliselt väike etaanisisaldus ja madal muude raskete süsivesinike sisaldus. See on tüüpilisem puhtalt gaasimaardlatele..

Rasv- või toorgaas - süsivesinike rühma kuuluv looduslik põlev gaas, mida iseloomustab suurenenud raskete süsivesinike sisaldus (üle 15%), alustades propaanist C₃H₈ ja kõrgem. See gaasikoostis on tüüpiline gaasikondensaadi ja naftaväljade jaoks..

Näitena on selguse huvides toodud allpool olevas tabelis kuiva ja toorgaasi koostis.

Kompositsioon	Kuiv gaas *, mahuprotsent	Toorgaas *, mahuprotsent
Metaan	86.3	36.8
Etaan	9.6	32.6
Propaan	3.0	21.1
Butaan	1.1	5.8
Pentaan	-	3.7

* Tabelis on toodud üks näide. Konkreetselt väljatoodud maagaasis tekkiv gaaside tegelik koostis võib toodud näitest oluliselt erineda..

Seetõttu kasutatakse gaaside süsivesinike koostise jaoks mõistet "kuivuskoefitsient", mis on metaani CH protsendi suhe₄ selle homoloogide summale (etaan C₂H₆ ja kõrgem).

GOSTi nõuded maagaasi keemilisele koostisele:

GOST 30319.1-2015 “Maagaas. Füüsikaliste omaduste arvutamise meetodid. Üldsätted "gaasi ülekandesüsteemide kaudu transporditava maagaasi keemilisele koostisele on kehtestatud järgmised nõuded:

Maagaasi komponendid

Komponendi moolimurdude vahemikud

Metaan

0,7≤ X_CH4 Maagaasi komponendid ja koostisosad:

Metaan (CH₄) On värvitu, lõhnatu gaas. Õhust kergem. Tuleohtlik ja plahvatusohtlik. Ohtlik inimeste tervisele.

Etaan (C₂H₆) On värvitu gaas, lõhnatu ja maitsetu. Raskem kui õhk. Tuleohtlik ja plahvatusohtlik. Ei kasutata kütusena. Madal toksilisus. Ohtlik inimeste tervisele.

Propaan (C₃H₈) On värvitu, lõhnatu gaas. Mürgine. Erinevalt metaanist veeldub see toatemperatuuril ja suhteliselt madalal rõhul (12–15 atm), mis muudab selle ladustamise ja transportimise lihtsaks.

Bhutan (C₄H_kümme) Kas konkreetse lõhnaga värvitu gaas. Mürgine. Kaks korda raskem kui õhk.

Pentaan (C_viisH₁₂) on kolm isomeeri (tavaline pentaan, isopentaan ja neopentaan). Tavaline pentaan ja isopentaan on iseloomuliku lõhnaga väga lenduvad liikuvad vedelikud. Neopentaan on värvitu gaas, millel on iseloomulik lõhn. Tuleohtlik ja plahvatusohtlik. Mürgine.

Heksaan (C₆H_neliteist) On värvitu vedelik, millel on nõrk lõhn, mis sarnaneb dikloroetaaniga. Tuleohtlik ja plahvatusohtlik. Mürgine.

Lämmastik (N₂) On värvitu gaas, lõhnatu ja maitsetu. Väga inertne. Kas õhu põhikomponent - 78,09% mahust.

Argoon (Ar) on värvitu, maitsetu ja lõhnatu gaas. Inertne. Õhust 1,3 korda raskem. Ei põle. Ohtlik inimeste tervisele.

Vesinik (H₂) - kerge värvitu gaas, lõhnatu ja maitsetu. Õhu või hapnikuga segunedes on tuleohtlik ja plahvatusohtlik. Õhust kergem.

Heelium (He) on väga kerge gaas, millel pole värvi, maitset ega lõhna. Õhust kergem. Inertne, ei reageeri tavalistes tingimustes ühegi ainega. Ei põle. Ohtlik inimeste tervisele.

Vesiniksulfiid (H₂S) on magusa maitsega värvitu gaas, millel on iseloomulik ebameeldiv lõhn (mädanenud munad, mädanenud liha). Mürgine. Tuleohtlik ja plahvatusohtlik. Raskem kui õhk.

Süsinikdioksiid (CO2) on värvitu gaas, peaaegu lõhnatu (suurtes kontsentratsioonides koos hapu "sooda" lõhnaga). Ei põle. Õhust raskem 1,5 korda. Ohtlik inimeste tervisele.

Maagaasi füüsikalised omadused:

Parameetri nimi:	Väärtus:
Välised märgid	värvitu, lõhnatu ja maitsetu
Tihedus, kg / m 3:
Kuiv gaasiline	0,68 kuni 0,85
Vedelik	400
Isesüttimistemperatuur, ° C	650
Gaasi-õhu segu plahvatusohtlik kontsentratsioon mahuprotsentides	4,4–17
Eriline põlemissoojus, MJ / m³	28–46
Eriline põlemissoojus, Mcal / m³	6.7–11
Eriline põlemissoojus, kWh / m³	8.-12
Oktaaniarv, kui seda kasutatakse sisepõlemismootorites	120-130
Õhust kergem 1,8 korda. Lekitamisel ei kogune see madalikul, vaid tõuseb üles.

Maagaasi tootmine:

Maagaasimaardlad asuvad sügaval maa sees, ühe kuni mitme kilomeetri sügavusel. Seetõttu on selle väljavõtmiseks vaja kaevu puurida. Sügavaim kaev on enam kui 6 kilomeetrit sügav.

Maa soolestikus leidub gaasi mikroskoopilistes tühimikes - poorides, mis mõnel kivimil on. Poorid on omavahel ühendatud mikroskoopiliste kanalitega - praod. Poorides ja pragudes on gaas kõrge rõhu all, mis on palju kõrgem kui atmosfäärirõhk. Maagaas liigub läbi pooride ja pragude, alates kõrgsurvepooridest kuni madalama rõhu poorideni.

Kaevu puurimisel satub füüsikaliste seaduste mõjul gaas täielikult kaevu, kaldudes madalrõhuvööndisse. Seega on rõhu erinevus põllul ja Maa pinnal loomulik liikumapanev jõud, mis surub gaasi sügavusest välja..

Gaas ekstraheeritakse maakera sisemusest mitte ühe, vaid mitme või enama kaevu abil. Nad püüavad kaevud kogu põllu territooriumile asetada ühtlaselt, et reservuaaris ühtlaselt langeda reservuaari rõhk. Vastasel juhul on võimalik gaasivool põllu alade vahel, samuti reservuaari enneaegne üleujutus..

Kuna toodetud gaas sisaldab palju lisandeid, puhastatakse see kohe pärast tootmist spetsiaalsete seadmetega, misjärel see transporditakse tarbijani..

Maagaasi kasutamine ja kasutamine:

Maagaasi kasutatakse ja kasutatakse kütusena, samuti toorainena keemiatööstuses mitmesuguste orgaaniliste ainete, näiteks plasti tootmiseks.

Maagaas

Looduslik - Maa soolestikus tekkinud gaaside segu

Maagaas klassifitseeritakse mineraalidena.

Gaas on energiaallikas: 1 miljard m3 gaasi = 10,46 TW * tund elektrit.

Maagaas reservuaari tingimustes (ilmnemistingimused maa siseruumides) on gaasilises olekus - eraldi kogunemistena (gaasilademed) või nafta- ja gaasiväljade gaasikorkidena või nafta- või vees lahustunud olekus.

Standardsetes tingimustes (101,325 kPa ja 20 ° C) on maagaas ainult gaasiline.

Samuti võib maagaas olla kristallilises olekus maagaasi hüdraatide kujul.

Põhiline osa maagaasist on metaan (CH₄) - 92–98%.

Maagaasi koostis võib sisaldada ka raskemaid süsivesinikke - metaani homolooge:

etaan (C₂H₆),
propaan (C₃H₈),
butaan (C₄H_kümme).

vesinik (H₂),
vesiniksulfiid (H₂S),
süsinikdioksiid (CO₂),
lämmastik (N₂),
heelium (mitte).

Maagaasi transpordi ja ladustamise hõlbustamiseks veeldatakse seda kõrgema rõhu all jahutades..

Ligikaudsed füüsikalised omadused (koostis sõltub; normaalsetes tingimustes, kui pole märgitud teisiti):

0,68 kuni 0,85 kg / m 3 õhu suhtes (kuiv gaasiline);
400 kg / m³ (vedelik).

Isesüttimistemperatuur: 650 ° C;

Gaasi-õhu segu plahvatusohtlik kontsentratsioon 5–15 mahuprotsenti;

Spetsiifiline põlemissoojus: 28–46 MJ / m³ (6,7–11,0 Mcal / m³);

Oktaaniarv, kui seda kasutatakse sisepõlemismootorites: 120–130.

1,8 korda kergem kui õhk, nii et see ei kogu lekkimisel madalikule, vaid tõuseb üles.

Tohutud maagaasiladud on koondunud maakoore settekihti.

Nafta biogeense (orgaanilise) päritolu teooria kohaselt tekivad need elusorganismide jäänuste lagunemise tulemusena.

Arvatakse, et maagaas tekib settekestades naftast kõrgemal temperatuuril ja rõhul.

See on kooskõlas asjaoluga, et gaasimaardlad asuvad sageli sügavamal kui naftaväljad..

Venemaal, Iraanis, enamikus Pärsia lahe riikides, USA-s, Kanadas on tohutud maagaasivarud.

Euroopa riikidest - Norrast, Hollandist.

Endiste NSV Liidu vabariikide seas on Türkmenistanil, Aserbaidžaanil, Usbekistanil ja Kasahstanil suured gaasivarud..

Teatud termodünaamilistes tingimustes võib maagaas minna maapõues tahkesse olekusse ja moodustada gaasihüdraadi sadestusi.

Gaas muundub maapõues tahkeks olekuks, kombineerudes moodustumisveega hüdrostaatilisel rõhul (kuni 250 atm) ja suhteliselt madalatel temperatuuridel (kuni 295 ° K).

Gaasihüdraadi hoiustel on poorses keskkonnas suurem gaasikontsentratsioon kui tavalistes gaasiväljades, kuna hüdreeritud olekusse minnes seob üks ruumala vett kuni 220 gaasimahtu.

Maagaas maetakse maasse 1000 meetri kuni mitme kilomeetri sügavusele.

Novy Urengoy linna lähedal asuv supersügavkaev sai gaasivoolu enam kui 6000 meetri sügavuselt.

Soolestikus leidub gaasi mikroskoopilistes tühimikes (poorides).

Poorid on omavahel ühendatud mikroskoopiliste kanalitega - praod, nende kanalite kaudu voolab gaas kõrge rõhuga pooridest madalama rõhuga pooridesse, kuni see on kaevus..

Gaasi liikumine reservuaaris allub teatud seadustele.

Gaas eraldatakse maapõue kaevudest.

Kaevud üritatakse kogu põllu territooriumil ühtlaselt paigutada..

Seda tehakse reservuaari rõhu ühtlaseks langetamiseks reservuaaris..

Vastasel juhul on võimalik gaasivool põllu alade vahel, samuti reservuaari enneaegne üleujutus..

Gaas tuleb maa-alusest pinnast välja seetõttu, et reservuaar on atmosfäärirõhust mitu korda kõrgema rõhu all..

Venemaa Föderatsiooni kütuse- ja energiakompleksi keskdispetšeri andmetel moodustas 2011. aastal Venemaal gaasi tootmine 670,5 miljardit m³.

Sõltuvalt metaanisisaldusest eristatakse 2 peamist rühma:

H-rühma maagaas (kõrge kütteväärtusega gaas) - kõrge metaanisisaldusega (87% kuni 99%), kõrgeima kvaliteediga.

L-rühma (madala kütteväärtusega) maagaasil on madalam metaanisisaldus - 80–87%.

Kõik maagaasi kohta: maagaasi koostis ja omadused, tootmine ja kasutamine

Tänu kõrgele energiatõhususele ja keskkonnasõbralikkusele on maagaas koos naftaga esmatähtis. Seda kasutatakse laialdaselt kütusena ja see on ka keemiatööstuse väärtuslik tooraine..

Ja kuigi gaasi kasutamine on muutunud igapäevaseks ja harjumuspäraseks, jääb see siiski keeruliseks ja üsna ohtlikuks aineks - gaasiseadme põletisse pääsemiseks on see pikk ja keeruline tee..

Selles artiklis analüüsime põhilisi loodusliku põleva gaasiga seotud küsimusi - räägime selle koostisest ja omadustest, kirjeldame gaasi tootmise, transportimise ja töötlemise etappe, ulatust. Mõelge tänapäevastele ideedele süsivesinike varude päritolu kohta, huvitavaid fakte ja hüpoteese.

Mis on looduslik põlev gaas?

On olemas arvamus, et gaas asub õõnsustes maa all ja on sealt hõlpsasti eraldatav, mille jaoks piisab kaevu puurimisest. Kuid tegelikkuses on kõik palju keerulisem: gaas võib olla poorses kivimis, seda saab lahustada vees, vedelates süsivesinikes, õlis.

Selle mõistmiseks piisab, kui meeles pidada, et sõna "gaas" pärineb kreeka "kaosest", mis peegeldab aine käitumise põhimõtet. Gaasilises olekus liiguvad molekulid kaootiliselt, püüdes kogu võimalikku mahtu ühtlaselt täita. Tänu sellele on nad võimelised tungima ja lahustuma teistes ainetes, sealhulgas tihedamates vedelikes ja mineraalides. Kõrge rõhk ja temperatuur parandavad oluliselt difusiooniprotsessi. Sageli sisaldub maagaas sellise "kokteili" kujul.

Kõigepealt räägime sellest, millest gaas koosneb ja mis see on - arvestage loodusliku põleva gaasi keemilist koostist ja füüsikalisi omadusi.

Keemilise koostise tunnused

Aluspinnasest toodetud gaas, mida nimetatakse "looduslikuks", on erinevate gaaside segu.

Selle koostise järgi on see jagatud kolme komponendi rühma:

põlevad - süsivesinikud;
mittesüttivad (liiteseadised) - lämmastik, süsinikdioksiid, hapnik, heelium, veeaur;
kahjulikud lisandid - vesiniksulfiid ja merkaptaanid.

Esimene ja põhirühm on metaansüsivesinike (homoloogide) kogum, mille süsinikuaatomite arv on 1 kuni 5. Suurim protsent segus on metaan (70 kuni 98%), millel on üks süsinikuaatom. Muude gaaside (etaan, propaan, butaan, pentaan) sisaldus on ühikutest kümnendikeni protsentides.

Lisaks süsivesinikele võib segus esineda väikestes kogustes mittesüttivaid aineid: vesiniksulfiid, lämmastik, süsinikdioksiid, süsinikmonooksiid, vesinik jt. Kuid sõltuvalt väljast võivad süsivesinike osakaal, nagu ka teiste gaaside koostis, oluliselt erineda..

Gaasi füüsikalised omadused

Füüsikaliste omaduste järgi on metaan СН₄ värvitu ja lõhnatu, kergesti süttiv. Kontsentratsioonis õhus üle 4,5% - plahvatusohtlik. See omadus koos lõhna puudumisega kujutab endast suurt ohtu ja probleemi. Eriti kaevandustes, kuna metaan neeldub kivisöes.

Gaasiplahvatuse põhjustest koduses keskkonnas kirjutasime selles artiklis..

Gaasi lõhna andmiseks lisatakse selle lekke tuvastamiseks enne transportimist spetsiaalsed ebameeldiva lõhnaga ained - lõhnaained. Kõige sagedamini on need väävlit sisaldavad ühendid - etaantiool või etüül merkaptaan. Lisandi osakaal valitakse nii, et lekke tunne on 1% gaasikontsentratsioonil.

Kust tuleb maa sisemuses gaas?

Kuigi inimesed õppisid gaasi kasutama rohkem kui 200 aastat tagasi, pole siiani üksmeelt selles osas, kust gaas maapinnast tuleb..

Päritolu teooriad

Selle päritolul on kaks peamist teooriat:

mineraal, seletades gaasi moodustumist süsivesinike degaseerimise protsessidest maa sügavamatest ja tihedamatest kihtidest ning tõstes need madalama rõhuga tsoonidesse;
orgaaniline (biogeenne), mille kohaselt gaas on elusorganismide jäänuste lagunemissaadus kõrgendatud rõhu, temperatuuri ja õhupuuduse tingimustes.

Põllul võib gaas olla eraldi kogunemise, gaasikorgi, õli- või veelahuse või gaasi hüdraatide kujul. Viimasel juhul asuvad ladestused poorsetes kivimites gaasikindlate savikihtide vahel. Kõige sagedamini on need kivimid tihendatud liivakivi, karbonaadid, lubjakivid..

Kuna gaas on naftast kergem ja vesi raskem, on fossiilide asukoht reservuaaris alati sama: gaas on õli peal ning vesi toetab kogu nafta- ja gaasivälja altpoolt..

Mahuti gaas on rõhu all. Mida sügavam on hoius, seda suurem on see. Keskmiselt iga 10 meetri kohta on rõhutõus 0,1 MPa. On ebanormaalselt kõrge rõhuga koosseise. Näiteks Urengoyskoje välja Achimovi leiukohtadel ulatub see 3800–4500 m sügavusel 600 atmosfääri ja kõrgemale..

Huvitavad faktid ja hüpoteesid

Mitte nii kaua aega tagasi arvati, et maailma nafta- ja gaasivarud peaksid 21. sajandi alguses ammenduma. Näiteks kirjutas sellest autoriteetne Ameerika geofüüsik Hubbert 1965. aastal.

Geoloogiliste ja mineraloogiliste teaduste doktori V.V. Polevanov, sellised pettekujutelmad on põhjustatud asjaolust, et nafta ja gaasi orgaanilise päritolu teooria on endiselt üldtunnustatud ja domineerib enamiku teadlaste meelest. Kuigi D.I. Mendelejev põhjendas nafta anorgaanilise sügava päritolu teooriat ja siis tõestasid seda Kudrjavtsev ja V.R. Larin.

Kuid paljud faktid räägivad süsivesinike orgaanilisest päritolust..

Siin on mõned neist:

leiukohti avastati kuni 11 km sügavusel kristallkeldrites, kus orgaanilise aine olemasolu ei ole teoreetiliselt isegi võimalik;
orgaanilise teooria abil saab seletada ainult 10% süsivesinike varudest, ülejäänud 90% on seletamatud;
kosmosesond Cassini avastati 2000. aastal Saturni Titani hiiglaslike süsivesinikevarude satelliidilt järvedena, mis olid mitu suurusjärku suuremad kui Maa.

Larini esitatud hüpotees algselt hüdriidse Maa kohta selgitab süsivesinike päritolu vesiniku reageerimisel süsinikuga maa sügavustes ja sellele järgnevast metaani degaseerimisest.

Tema sõnul pole iidseid jura maardlaid. Kogu nafta ja gaas oleksid võinud tekkida vahemikus 1 kuni 15 tuhat aastat tagasi. Proovide võtmisega saab varusid järk-järgult täiendada, nagu on näha ammu ammendatud ja mahajäetud naftaväljadel..

Kuidas kaevandamine ja transport on?

Loodusliku põleva gaasi eraldamise protsess algab kaevude ehitamisest. Sõltuvalt gaasi kandva kihi esinemisest võib nende sügavus ulatuda 7 km-ni. Puurimise edenedes lastakse toru (kest) kaevu. Gaasi väljavoolu vältimiseks toru ja kaevu seinte vahel tehakse pistikud - tühimik täidetakse savi või tsemendiga.

Ehituse lõppedes tõmmatakse puurimisseade sisse ja jõulupuu paigaldatakse ümbrise pea külge. See on ventiilide ja ventiilide struktuur, mis on mõeldud kaevu gaasi väljavõtmiseks.

Kaevude arv võib olla üsna suur.

Kogu loodusliku põleva gaasi tootmistsükkel toimub kolmes etapis:

Gaasivälja arendamine. Puurimise tulemusena tekib rõhu erinevus. Tänu sellele liigub gaas läbi moodustise kaevudesse.
Gaasikaevude käitamine. Selles etapis liigub gaas mööda ümbrist.
Kogumine ja transportimiseks ettevalmistamine. Gaasi kogu X-mas puust tarnitakse UKPG spetsiaalsetesse tehnoloogilistesse kompleksidesse. Neid kasutatakse gaaside kuivatamiseks, kahjulike lisandite puhastamiseks.

Isegi väikesed vesiniksulfiidi, veeauru või tahkete osakeste kontsentratsioonid põhjustavad torujuhtme sisepinna kiiret korrosiooni, hüdraatide moodustumist ja mehaanilisi kahjustusi.

Lõplik ettevalmistus transportimiseks toimub pearajatistes. See hõlmab süsivesinike kondensaadi järeltöötlust ja eemaldamist, gaasi jahutamist selle mahu vähendamiseks.

Peamine gaasitranspordi tüüp pikkadel vahemaadel on peamine gaasijuhe. See on keerukate insenerkonstruktsioonide süsteem alates torujuhtmetest kuni maa-alustesse hoidlatesse.

Gaasijaotussõlmed (GDS) asuvad põhiliini lõpp-punktis. Siin toimub tolmu ja vedelate lisandite lõplik puhastamine, rõhk vähendatakse tarbijate nõutavale tasemele, selle stabiliseerumine, gaasitarbimise arvestus ja lõhnaaine lisamine.

Teine levinud metaaniveotüüp on meretransport spetsiaalsete laevadega - gaasikandjad.

Gaasi muundamine vedelas olekus toimub spetsiaalsetes veeldatud maagaasi tehastes. Protsess toimub kahes etapis: esiteks jahutatakse metaan temperatuurini -50 ° C ja seejärel temperatuurini -163 ° C. Pealegi väheneb selle maht 600 korda..

Töötlemine ja reguleerimisala

Maagaasi kõrge tuleohtlikkus määrab selle peamise rakenduse. Seda kasutatakse kütusena tehastes, tehastes, soojuselektrijaamades, katlamajades, kontorites, elamutes, põllumajandusettevõtetes ja paljudes teistes. Soovitame teil tutvuda gaasi kasutamise reeglitega igapäevaelus..

Nafta tootmise ja töötlemisega kaasneb alati sellega seotud gaasi eraldumine. Mõnel juhul võib selle maht olla muljetavaldav ja ulatuda 300 tihumeetrini ühe kuupmeetri toornafta kohta..

Kuid on palju põlde, kus maagaasi ei kasutata, vaid põletatakse rakettides. Näiteks kaob kogu Venemaal sel viisil kuni 25% kasulikust toorainest..

Osa seotud gaasist tarnitakse gaasitöötlemistehastesse. See toodab puhastatud kuiva gaasi, mida kasutatakse kütmiseks. Teine väärtuslik koostisosa on kergete süsivesinike segu.

Lisaks jaguneb see spetsiaalsetes installatsioonides fraktsioonideks. Tulemuseks on sellised süsivesinikud nagu propaan, butaan, isobutaan, pentaan. Mahu, transportimise ja ladustamise lihtsuse huvides veeldatakse neid.

Propaani ja butaani kasutatakse pudeligaasiga majade kütmiseks või autode jaoks. Kuid suurem osa sellest läheb edasi naftakeemiatehastes töötlemiseks.

Kõrgtemperatuurse kuumutamise (pürolüüsi) abil saadakse neist kõigi sünteetiliste materjalide peamine tooraine - monomeerid: etüleen, propüleen, butadieen. Katalüsaatorite toimel ühenduvad nad polümeerideks. Väljundiks on sellised väärtuslikud materjalid nagu kumm, PVC, polüetüleen ja paljud teised..

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Dokumentaalfilm räägib gaasist kättesaadaval ja visuaalsel viisil:

See õppefilm on pühendatud peamisele gaasitranspordile:

Ma ei tea siiani kõike maagaasi kohta - selle päritolu on endiselt täis saladusi. Jääb loota, et sinine kütus on tõeliselt ammendamatu kingitus, millest piisab nii meile kui ka meie järeltulijatele.

Kas teil on pärast ülaltoodud materjali lugemist küsimusi? Või kas soovite artiklit täiendada kasulike kommentaaride, huvitavate faktide või fotodega? Kirjutage oma kommentaare, esitage küsimusi, osalege arutelus - tagasiside vorm asub allpool.

Maagaas - päritolu, tootmine, kasutamine, füüsikalised ja keemilised omadused

Klassifikatsioon ja omadused

Maagaas on jagatud 3 põhikategooriasse. Neid kirjeldatakse järgmiste omadustega:

Kõrvaldab enam kui 2 süsinikuühendiga süsivesinike olemasolu. Neid nimetatakse kuivaks ja neid saadakse ainult nendes kohtades, mis on ette nähtud kaevandamiseks..
Koos esmaste toorainetega kaevandatakse omavahel segatud veeldatud ja kuiva gaasi ning gaasilist bensiini.
Kompositsioon sisaldab suures koguses raskeid süsivesinikke ja kuiva gaasi. Samuti on väike protsent lisandeid. Ekstraheeritakse gaasikondensaadi väljadelt.

Maagaasi peetakse segakompositsiooniks, milles on mitu aine alamtüüpi. Sel põhjusel pole koostisosade täpset valemit. Peamine on metaan, mis sisaldab üle 90%. See on kõige vastupidavam temperatuurile. Õhust kergem ja vees lahustuv. Põletamine vabas õhus tekitab sinise leegi. Kõige võimsam plahvatus tekib siis, kui ühendate metaani õhuga suhtega 1:10. Kui inimene hingab sisse selle elemendi suurt kontsentratsiooni, võib tema tervis kahjustada..

Seda kasutatakse tooraine ja tööstusliku kütusena. Seda kasutatakse aktiivselt ka nitrometaani, sipelghappe, freoonide ja vesiniku saamiseks. Süsivesiniksidemete lagunemisel voolu ja temperatuuri mõjul tekib tööstuses kasutatav atsetüleen. Kui ammoniaak oksüdeeritakse metaaniga, tekib vesiniktsüaniidhape.

Maagaas sisaldab järgmist komponentide loetelu:

Etaan on värvitu gaasiline aine. Põlemisel valgustab see halvasti. See vees praktiliselt ei lahustu, kuid alkoholis võib see olla suhtega 3: 2. Seda ei kasutatud kütusena. Kasutamise peamiseks eesmärgiks peetakse etüleeni tootmist.
Propaan on hästi kasutatud kütus, mis vees ei lahustu. Põlemine tekitab palju soojust.
Butaan - spetsiifilise lõhna, kerge toksilisusega. Mõjutab negatiivselt inimese tervist: see võib mõjutada närvisüsteemi, põhjustada arütmiat ja asfüksiat.
Puurkaevudes korraliku rõhu säilitamiseks võib kasutada lämmastikku. Selle elemendi saamiseks on vaja õhku veeldada ja destilleerimise teel eraldada. Kasutatakse ammoniaagi tootmiseks.
Süsinikdioksiid - ühend võib atmosfäärirõhul tahkest ainest minna gaasilisse olekusse. Seda leidub õhus ja mineraalveeallikates ning eritub ka olendite hingamise ajal. Kas toidulisand.
Vesiniksulfiid on üsna mürgine element. See võib negatiivselt mõjutada inimese närvisüsteemi toimimist. On mädanenud munalõhna, magusa maitsega ja värvitu. See lahustub ideaalselt etanoolis. Ei reageeri veega. Vajalik sulfitite, väävelhappe ja väävli saamiseks.
Heeliumi peetakse ainulaadseks aineks. See võib koguneda maakooresse. See saadakse gaaside, milles see on, külmutamisel. Gaasilises olekus ei avaldu see väliselt, vedelas olekus võib see mõjutada elusaid kudesid. See ei ole võimeline plahvatama ja süttima. Kuid kui seda on õhus suur kontsentratsioon, võib see põhjustada lämbumist. Kasutatakse õhulaevade ja õhupallide täitmiseks metallpindadega töötamisel.
Argoon on gaas, millel pole väliseid omadusi. Seda kasutatakse metallosade lõikamiseks ja keevitamiseks ning toidu säilivusaja pikendamiseks (tänu sellele ainele tõrjuvad vesi ja õhk).

Loodusliku fossiili füüsikalised omadused on järgmised: isesüttimistemperatuur on 650 kraadi Celsiuse järgi, maagaasi tihedus on 0,68-0,85 (gaasilises olekus) ja 400 kg / m3 (vedelikus). Õhuga segatuna peetakse kontsentratsiooni 4,4–17% plahvatusohtlikuks. Kivistise oktaanarv on 120–130. See arvutatakse tuleohtlike komponentide ja raskesti oksüdeeruvate komponentide suhte alusel. Kütteväärtus on ligikaudu 12 tuhat kalorit 1 kuupmeetri kohta. Gaasi ja nafta soojusjuhtivus on sama.

Õhu lisamisel võib looduslik allikas kiiresti süttida. Kodustes tingimustes tõuseb see lakke. Sealt algab süüde. Selle põhjuseks on metaani kergus. Kuid õhk on umbes 2 korda raskem kui see element..

Vastavalt oma keemilistele omadustele võib ressurss osaleda dehüdrogeenimis-, pürolüüsi- ja asendusreaktsioonides. Kui koostis sisaldab üle 4% raskeid süsivesinikke, hakkavad omadused muutuma..

Põld ja tootmine

Gaas veeldatakse pärast selle ekstraheerimist. Sel põhjusel loetakse maailma varud kuupmeetrites. Aastas on võimalik saavutada kuni 3,6 miljardit kuupmeetrit. Peamised tarnijariigid on Venemaa, Araabia, Iraan, Türkmenistan, Katar, USA, Venezuela ja Ühendemiraadid.

Venemaa Föderatsiooni peetakse maailma juhtivaks tootmise valdkonnas. Suurem osa hoiusest langeb Urengoyle. See sisaldab umbes 16 triljonit kuupmeetrit gaasi. Hiiglaslik on ka Yamburgskoye väli, kus on 8,2 triljonit gaasi.

Loodusvara tähtsust näitab tarbimine. Kaevud puuritakse läbi igikeltsa. Yamburi kütuse eraldamiseks peate läbima 1-3 kilomeetrit. Neist umbes 50 meetrit on igikelts.

Seal on ka Bovanenkovskoye väli, mille varud on 4,9 triljonit kuupmeetrit. Kohaliku elanikkonna jaoks peetakse kaevandus- ja töötlemisettevõtet töötamise ja sissetuleku kohaks.

Barentsi mere põhjas avastati fossiilide ladestused. Selle päritolu sügavus ei ületa 400 meetrit. Selles piirkonnas pole tootmine täielikult välja arenenud. Ligikaudne hoiuste maht on 4 triljonit.

Gaasiallikaid on ka Kara mere lõunaosas. Seal avastati Leningradskoje (umbes 3 triljonit kuupmeetrit) ja Rusanovskoje (779 miljardit kuupmeetrit kütust) maardlaid..

Kütuse vedu

Maagaas tarnitakse aluspinnasest kaevudesse tavapärasel viisil. Kerge aine kipub läbi kivimi pooride imbuma. Kaevu luuakse madalrõhkkond. Kohtades, kus ressurss on kontsentreeritud, on see kõrge. Suurtele maardlatele puuritakse mitu kaevu, mis asuvad üksteisest võrdsel kaugusel.

Kütus peaks olema lõplikuks transpordiks hästi ette valmistatud. Selle põhjuseks on lisandid, mis võivad põhjustada tüsistusi liikumisel või järgneval kasutamisel. Näiteks võib veeauru tõttu teatud tingimustel saada hüdraate, mis settivad erinevatesse kohtadesse. See põhjustab rasket liikumist. Seadmetel võib vesiniksulfiidi tõttu tekkida korrosioon.

Lisaks tuleks hoolikalt läbi viia torujuhtme ettevalmistamine. Lämmastiktaimi kasutatakse laialdaselt, tänu millele saadakse inertne keskkond.

Torujuhtme meetod on tänapäeval väga populaarne. Torude hooldus ja paigaldamine on üsna kulukas. Kuid hoolimata kõrgetest kuludest on see meetod kõige kasumlikum transportimiseks lühikestel ja keskmistel vahemaadel..

Lisaks torujuhtmele saab gaasi transportida spetsiaalsetes gaasikandjates. Need on spetsiaalsete isotermiliste mahutitega laevad, mille temperatuuriindeks võib olla -160 kraadi. Seda meetodit peetakse majanduslikult kasulikuks enam kui 2 tuhande kilomeetri kaugusel..

Rakendamine erinevates tegevusvaldkondades

Kütus on peamine kasutusala. Allika transportimiseks torujuhtme kaudu on vaja ressurss tühjendada, vastasel juhul võib see põhjustada pinnale korrosiooni. Kompositsioonist järeldub ka süsinikdioksiidi ja vesiniksulfiidi eemaldamiseks.

Ebameeldivate olukordade vältimiseks fossiil lõhnastatakse - lisatakse lõhnavaid elemente, mis viitavad lekkimisele. Ilma töötlemiseta võib tekkida suuri kütusekadu, kuna keemia seisukohalt pole sellel lõhna.

Lisaks on gaas pliitide ja küttekatelde tööks tuleohtlik aine. Tänavate ja ruumide valgustamiseks on juba ilmunud gaasilambid..

Keemiatööstuses eraldatakse metaanist ammoniaaki ja mõningaid plastifikaatoreid. Sellest sünteesitakse vesiniktsüaniid, atsetüleen ja metanool. Sünteetilist kummi toodetakse ka metaanist. Polüetüleeni päritolu avastati maagaasiga töötamisel.