Содержание
Альтернативная энергия Альтернативная энергетика, возобновляемые источники энергии, энергетические ресурсы планеты.
ОпределениеПриродный газ – это полезное ископаемое в газообразном состоянии. Оно употребляется в очень широких границах в качестве горючего. Но сам природный газ как такой не употребляется как горючее, из него выделяют его составляющие для отдельного использования.
Состав природного газаДо 98% природного газа составляет метан, также в его состав входят гомологи метана. этан, пропан и бутан. Время от времени могут находиться углекислый газ, сероводород и гелий. Такой состав природного газа.
Физические свойстваПриродный газ бесцветен и не имеет аромата (в этом случае, если не имеет в своём составе сероводорода), он легче воздуха. Горюч и взрывоопасен.Ниже приведены более подробные характеристики компонент природного газа.
Характеристики отдельных составляющих природного газа (разглядим подробный состав природного газа)
Метан (CH4) – это тусклый газ без аромата, легче воздуха. Горюч, но всё же его можно хранить с достаточной лёгкостью.
Свойства природного газа
Этан (C2H6) – тусклый газ без аромата и цвета, чуток тяжелее воздуха. Также горюч, но не употребляется как горючее.
Пропан (C3H8) – тусклый газ без аромата, ядовит. У него имеется полезное свойство: пропан сжижается при маленьком давлении, что позволяет просто отделять его от примесей и транспортировать.
Бутан (C4H10) – по свойствам близок к пропану, но имеет более высшую плотность. В два раза тяжелее воздуха.
Углекислый газ (CO2) – тусклый газ без аромата, но с кислым вкусом. В отличие от других компонент природного газа (кроме гелия), углекислый газ не пылает. Углекислый газ – один из самых малотоксичных газов.
Гелий (He) – тусклый, очень лёгкий (2-ой из самых лёгкий газов, после водорода) без цвета и аромата. Очень инертен, при обычных критериях не реагирует ни с одним из веществ. Не пылает. Не токсичен, но при завышенном давлении может вызывать наркоз, как и другие инертные газы.
Сероводород (H2S) – тусклый тяжкий газ с запахом тухлых яиц. Очень ядовит, даже при очень малеханькой концентрации вызывает паралич обонятельного нерва.Характеристики неких других газов, не входящих в состав природного газа, но имеющих применение, близкое к применению природного газа
Этилен (C2H4) – Тусклый газ с приятным запахом. По свойствам близок к этану, но отличается от него наименьшей плотностью и горючестью.
Ацетилен (C2H2) – очень горючий и взрывоопасный тусклый газ. При сильном сжатии способен взрываться. Он не употребляется в быту из-за очень огромного риска пожара либо взрыва. Основное применение – в сварочных работах.
Метан употребляется как горючее в газовых плитах.
Пропан и бутан – в качестве горючего в неких автомобилях. Также сжиженным пропаном заполняют зажигалки.
Этан в качестве горючего употребляют изредка, основное его применение – получение этилена.
Этилен является одним из самых производимых органических веществ в мире. Он является сырьём для получения целофана.
Ацетилен употребляется для сотворения очень высочайшей температуры в металлургии (сверка и резка металлов). Ацетилен очень горюч, потому в качестве горючего в автомобилях не употребляется, ну и без этого условия его хранения должны строго соблюдаться.
Сероводород, невзирая на его токсичность, в малых количествах применяется в т.н. сероводородных ваннах. В их употребляются некие дезинфицирующие характеристики сероводорода.
Главным полезным свойством гелия является его очень малая плотность (в 7 раз легче воздуха). Гелием заполняют аэростаты и дирижабли. Водород ещё более лёгок, чем гелий, но в то же время горюч. Огромную популярность посреди деток имеют воздушные шарики, надуваемые гелием.
Токсичность
Природный газ
Углекислый газ. Даже огромные количества углекислого газа никак не оказывают влияние на здоровье человека. Но он препятствует поглощению кислорода при содержании в атмосфере от 3% до 10% по объёму. При таковой концентрации начинается удушье и даже погибель.
Гелий. Гелий полностью нетоксичен при обычных критериях из-за его инертности. Но при завышенном давлении появляется исходная стадия наркоза, схожая на воздействие веселящего газа.
Сероводород. Токсичные свойства этого газа велики. При длительном воздействии на обоняние возникает головокружение, рвота. Также парализуется обонятельный нерв, поэтому возникает иллюзия отсутствия сероводорода, а на самом деле организм его уже просто не ощущает. Отравление сероводородом наступает при концентрации 0,2–0,3 мг/м3, концентрация выше 1 мг/м3 — смертельна.
Процесс горенияВсе углеводороды при полном окислении (избыток кислорода) выделяют углекислый газ и воду. Например:CH4 3O2 = CO2 2H2OПри неполном (недостаток кислорода). угарный газ и воду:2CH4 6O2 = 2CO 4H2OПри ещё меньшем количестве кислорода выделяется мелкодисперсный углерод (сажа):CH4 O2 = C 2H2O.Метан горит голубым пламенем, этан. почти бесцветным, как спирт, пропан и бутан. жёлтым, этилен. светящимся, угарный газ. светло-голубым. Ацетилен. желтоватым, сильно коптит. Если у Вас дома стоит газовая плита и вместо обычного голубого пламени вы видите жёлтое. знайте, это метан разбавляют пропаном.
Гелий, в отличие от любого другого газа, не существует в твёрдом состоянии.Веселящий газ – это тривиальное название закиси азота N2O.
Автор статьи: специалист alternativenergy.ru в области химии, пользователь ресурса. Ivan
Замечания и дополнения к статье. в комментарии.
Пропан
Пропан выделяется из общего состава природного газа при определенных химических реакциях, а также высокотемпературной обработке нефти (крекинге). Он не имеет ни цвета, ни запаха, при этом представляет опасность для здоровья и жизни человека. Пропан оказывает угнетающее воздействие на нервную систему, при вдыхании большого количества наблюдается отравление, рвота. При особо большой концентрации возможен летальный исход. Также пропан является взрыво- и пожароопасным газом. Однако, при соблюдении техники безопасности, он широко применяется в промышленности.
Метан
Метан является наиболее распространенным видом природного газа. С химической точки зрения, это – простейший углеводород. Он практически не растворяется в воде и весит легче воздуха. Поэтому при утечке, метан поднимается вверх, а не скапливается в низинах, как некоторые другие газы. Именно этот газ применяется в бытовых плитах, а также на газовых заправках автомобилей.
Природный газ
Это полезное ископаемое, добываемое из глубоких слоев земной коры. Природный газ содержится в огромных «хранилищах», представляющих собой подземные камеры. Часто газовые скопления соседствуют с нефтяными, но чаще расположены глубже. В случае соседства с нефтью, природный газ может быть растворен в ней. В нормальных же условиях, он пребывает исключительно в газообразном состоянии.
Считается, что этот вид газа образуется в результате гниения органических останков, попадающих в почву. Он не имеет ни цвета, ни запаха, поэтому, перед использованием потребителями, в состав вводятся ароматические вещества. Это делается для того, чтобы можно было вовремя почувствовать и устранить утечку.
Природный газ взрывоопасен. Более того, он может самовозгореться, но для этого требуется высокая температура не ниже 650 градусов Цельсия. Взрывоопасность наиболее ярко проявляется при утечках бытового газа, которые иногда приводят к обрушению зданий и человеческим жертвам. Для взрыва большой концентрации газа достаточно крошечной искры, поэтому так важно не допускать утечек из бытовых газовых плит и баллонов.
Состав природного газа разнообразен. Грубо говоря, это смесь сразу нескольких газов.
Виды природного газа
Современный мир сложно представить без природного газа. Он широко используется в качестве топлива для обогрева жилья, на промышленных предприятиях, в бытовых газовых плитах и других устройствах. Двигатели многих транспортных средств также работают на газе. Что такое природный газ, и какой он бывает?
Бутан
Данный газ также образуется при переработке нефти. Он взрывоопасен, легко воспламеняется и, в отличие от двух предыдущих газов, обладает специфическим запахом. Благодаря этому, он не нуждается в добавлении предупредительных ароматических веществ. Бутан оказывает негативное воздействие на здоровье человека. Вдыхание его приводит к дисфункции легких и угнетению нервной системы.
Азот входит в число самых распространенных химических элементов на планете. Присутствует он и в природном газе. Азот невозможно увидеть или почувствовать, так как он не имеет ни цвета, ни запаха, ни вкуса. Он широко применяется для создания инертной среды во множестве технологических процессов (например, сварка металлов), а в жидком состоянии – как хладагент (в медицине – для удаления бородавок и прочих неопасных новообразований кожи).
Гелий
Гелий выделяется из природного газа путем фракционной перегонки при низкой температуре. Он также не имеет ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Гелий широко применяется в самых разных сферах жизнедеятельности человека. Пожалуй, самая простая из них – наполнение праздничных воздушных шариков. Из серьезного – медицина, военная промышленность, геология и т.д.
Состав природного газа
- этан (C2H6),
- пропан (C3H8),
- бутан (C4H10).
- водород (H2),
- сероводород (H2S),
- диоксид углерода (СО2),
- азот (N2),
- гелий (Не).
Многие газовые месторождения, залегающие на глубине не более 1,5 км, состоят из метана с небольшими примесями его гомологов (этапа, пропана, бутана), азота, аргона, иногда углекислого газа и сероводорода, но с глубиной гомологов метана обычно растет. В газоконденсатных месторождениях (ГКМ) гомологов метана значительно выше, чем метана. Больше гомологов метана и у нефтяных попутных газов (ПНГ).
В отдельных газовых месторождениях наблюдается повышенное углекислого газа CO2, сероводорода H2S и азота.
Чтобы можно было определить утечку по запаху, в газ добавляют небольшое количество веществ. Одорантов. Одорант (Odorant) специально выбирают с сильным неприятным запахом (гнилой капусты, прелого сена, тухлых яиц). Чаще всего в качестве одоранта применяется этилмеркаптан (16 г / 1000 м 3 природного газа).
- от 0,68 до 0,85 кг/м³ относительно воздуха (сухой газообразный);
- 400 кг/м³ (жидкий).
Месторождения
Газовые залежи по особенностям их строения разделяются на 2 группы:
- пластовые. где скопления газа приурочены к определенным пластам-коллекторам;
- массивные. не подчиняются в своей локализации определенным пластам
Среди пластовых наиболее распространены сводовые залежи, сохраняемые мощной глинистой или галогенной покрышкой. Подземными природными резервуарами служат:
- для 85% газовых месторождений и ГКМ. песчаные, песчано-алевритовые и алевритовые породы, нередко переслоенные глинами;
- в 15% случаев. карбонатные породы.
Месторождение. это несколько залежей, подчиненных единой геологической структуре. Залежи формируются в природных ловушках на путях миграции газа. Миграция происходит в результате:
- статической или динамической нагрузки горных пород, выжимающих газ,
- при свободной диффузии газа из областей высокого давления в зоны меньшего давления.
Различают миграции:
- внерезервуарная региональная. сквозь мощные толщи пород различной проницаемости по капиллярам, порам, разломам и трещинам,
- внутрирезервуарная локальная. внутри хорошо проницаемых пластов. коллекторов.
Сверхглубокой скважиной недалеко от г. Новый Уренгой получен приток газа с глубины более 6000 метров. В недрах газ находится в микроскопических пустотах (порах). Поры соединены между собой микроскопическими каналами. трещинами, по этим каналам газ поступает из пор с высоким давлением в поры с более низким давлением до тех пор, пока не окажется в скважине. Движение газа в пласте подчиняется определенным законам. Для разведки газа проводят геологоразведочные работы (ГРР). Для добычи газа обустраивают нефтегазовый промысел. Газ добывают из недр земли с помощью скважин. Скважины стараются разместить равномерно по всей территории месторождения. Это делается для равномерного падения пластового давления в залежи. Иначе возможны перетоки газа между областями месторождения, а также преждевременное обводнение скважин. Газ выходит из недр вследствие того, что в пласте находится под давлением, многократно превышающем атмосферное.
Структура месторождений различны для складчатых и платформенных условий. В складчатых районах выделяются 2 группы структур: связанные с антиклиналями и моноклиналями. В платформенных районах. 4 группы структур:
- куполовидные и брахиантиклинальные поднятия,
- эрозионные и рифовые массивы,
- моноклинали,
- синклинальные прогибы.
Все газовые месторождения и ГКМ приурочены к определенному газонефтеносному осадочному (осадочно-породному) бассейну, представляющему собой автономные области крупного и длительного погружения в современной структуре земной коры. Различают 4 группы:
- приуроченные к внутриплатформенным прогибам (например, Мичиганский и Иллинойсский бассейн США, Волго-Уральская НГП РФ);
- приуроченные к прогнутым краевым частям платформ (например, Зап.-Сибирский в РФ);
- контролируемые впадинами возрожденных гор (бассейны Скалистых гор в США, бассейны Ферганской и Таджикской впадин в Таджикистане);
- связанные с предгорными и внутренними впадинами молодых альпийских горных сооружений (Калифорнийский бассейн в США, сахалинский бассейн в РФ).
Огромными запасами природного газа обладают Россия, Иран, большинство стран Персидского залива, США, Канада. Из европейских стран. Норвегия, Нидерланды. Среди бывших республик СССР большими запасами газа владеет Туркмения, Азербайджан,Узбекистан а также Казахстан.
Наиболее крупными месторождениями в РФ являются:
- Уренгойское. 4 трлн м 3. Заполярное. 1,5 трлн м 3. приуроченные к меловым отложениям Западно-Сибирского бассейна,
- Вуктыльское. 750 млрд м 3. Оренбургское. 650 млрд м 3. в Волго-Уральской НГП,
- Ставропольское. 220 млрд м 3 на Северном Кавказе.
Газли. 445 млрд м 3 в Средней Азии; Шебелинское. 390 млрд м 3 на Украине. США. 8,3 трлн м 3. Алжир. 4,0 трлн м 3. Иран. 3,1 трлн м 3. Нидерланды. 2,3трлн м 3 ;
Газ природный
Природный — смесь газов, образовавшихся в недрах Земли
Природный газ (Natural gas). смесь газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ. катагенетического преобразования органического вещества осадочных горных пород.
Он не имеет ни цвета, ни запаха. Легче воздуха в 1,8 раза. Горюч и взрывоопасен. При утечке не собирается в низинах, а поднимается вверх.
При стандартных условиях (101,325 кПа и 20 °C) природный газ находится только в газообразном состоянии. В определенных термодинамических условиях:
- гидростатическое давление (до 250 атм);
- сравнительно низкая температура (до 295°К),
- соединяясь с пластовой водой, может переходить в земной коре в твердое ( кристаллическое ) состояние.
Газогидратные залежи обладают более высокой концентрацией газа в единице объема пористой среды, чем в обычных газовых месторождениях, так как 1 объем воды при переходе ее в гидратное состояние связывает до 220 объемов газа.
1 нормальный кубический метр газа (Нм 3 ). внесистемная единица измерения газа, который в газообразном состоянии занимает 1 м 3 при нормальных условиях (давление 760 мм ртутного столба, что соответствует 101325 Па, и температура 0 °С). В ИЮПАК принято системное понятие «стандартных условий» (давление 105 Па,и 0 °С).
Добыча и подготовка
Для очистки природного газа от сероводорода чаще применяют процесс Клауса:
Сероводород и меркаптаны:
- вызывают коррозию газопроводов,
- обуславливают появление диоксида серы при сжигании газа,
- отравляют катализаторы газохимической переработки.
Какой газ находится в газовой плите?
Виды газа Природный газ — смесь метана и других компонентов, подающийся под давлением по магистральному газопроводу. Сжиженный газ — пропан-бутан, сжатый и охлажденный для удобства транспортировки. Используется в газовых баллонах.
Чем отличается природный газ и пропан?
Природный газ образуется в глубине земли в результате распада органических веществ, пропан-бутан получают на нефтеперерабатывающих заводах при переработке нефти. По составу природный газ является чистым метаном, в то время как пропан-бутан состоит из смеси пропана и бутана.
Как называется природный газ по другому?
Природный газ (Natural gas) — смесь газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ — катагенетического преобразования органического вещества осадочных горных пород.
Какой вид газа в жилых домах?
— в основном природный газ и попутные газы продолжается использование газификации разных видов твердого топлива. При подаче газа по газопроводу используется, как правило, метан; в качестве баллонного газа — пропан.
Что тяжелее бутан или воздух?
Пропан-бутан тяжелее воздуха и в случае аварийного разлива действительно может скапливаться и образовывать взрывоопасную концентрацию с воздухом. Природный газ легче воздуха, при утечке он улетучивается, бесследно растворяясь в атмосфере.
В чем отличие сжиженного газа от сжатого?
Сжатый – это метан, сжиженный – пропан-бутановая смесь. Сжиженный – существенно калорийнее, да и баллоны для его хранения более компактны. … Сжатый газ дешевле, менее пожароопасен, да и более экологичен – ведь это метан, а он горит лучше пропанобутановой смеси.
Что входит в состав природного газа?
Из чего состоит природный газ
Основу природного газа составляет метан (CH4) — простейший углеводород. Обычно в его состав также входят более тяжелые углеводороды: этан, пропан, бутан. Также в состав природных газов в качестве примесей входят водород, сероводород, азот, углекислота, гелий и др.