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 и сжиженного углеводородного газов

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.

Природный газ | Natural gas

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.

READ  Какого газа больше всего в составе атмосферы

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 малышей имеют воздушные шарики, надуваемые гелием.

входить, состав, природный

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.

Добыча природного газа

Методы добычи газообразных углеводородов схожи с добычей нефти – газ извлекают из недр с помощью скважин. Для того, чтобы пластовое давление залежи падало постепенно, скважины размещают равномерно по всей территории месторождения. Такой метод также препятствует возникновению перетоков газа между областями месторождения и преждевременному обводнению залежи.

Более подробнов статье: Добыча природного газа.

Согласно отчету BP в 2017 год мировая добыча природного газа составила 3680 млрд м 3. Лидером по добыче стала США. 734,5 млрд м 3. или 20% от общего мирового показателя. Россия заняла вторую строчку с 635,6 млрд м 3.

Происхождение

Существует две теории происхождения природного газа: минеральная и биогенная.

По минеральной теории, углеводороды образуются в результате химической реакции глубоко в недрах нашей планеты из неорганических соединений под действием высоких давлений и температур. Далее вследствие внутренней динамики Земли, углеводороды поднимается в зону наименьшего давления, образуя залежи полезных ископаемых, в том числе газа.

Согласно биогенной теории, природный газ образовался в недрах Земли в результате анаэробного разложения органических веществ растительного и животного происхождения под действием высоких температур и давлений.

Несмотря на продолжающиеся споры относительно происхождения углеводородов, в научном сообществе выигрывает биогенная теория.

READ  Как подтянуть ступичный подшипник ВАЗ 2107

Природный газ. состав, свойства, нахождение в природе

Природный газ – полезное ископаемое, представляющее собой смесь газообразных углеводородов природного происхождения, состоящую главным образом из метана и примесей других алканов. Иногда в составе также присутствует некоторое количество углекислого газа, азота, сероводорода и гелия.

Вследствие своего состава природный газ представляет собой чрезвычайно ценное сырье, из которого выделяют отдельные компоненты или более простые смеси.

Химический состав природного газа

Основным компонентом природного газа является метан (CH4) – его варьируется в диапазоне 70. 98%. Кроме него в состав могут входить более тяжелые насыщенные углеводороды – гомологи метана:

  • этан
  • пропан
  • бутан

Помимо углеводородной составляющей, природный газ может содержать неорганические газообразные соединения:

  • водород
  • сероводород
  • углекислый газ
  • азот
  • инертные газы (преимущественно гелий)

Транспортировка СПГ

Что делать с труднодоступными районами, находящимися вдали от основных магистральных газопроводов? В такие районы газ транспортируется в сжиженном состоянии (сжиженный природный газ, СПГ) в специальных криогенных емкостях по морю, и по суше.

По морю сжиженный газ перевозится на газовозах (СПГ-танкерах), судах оборудованных изотермическими емкостями.

СПГ перевозят также и сухопутным транспортом, как железнодорожным, так и автомобильными. Для этого используются специальных цистерны с двойными стенками, способными поддерживать необходимую температуру определенное время.

Физические свойства природного газа

Вследствие своего состава природный газ горюч. Чистый газ горит голубым пламенем, поэтому его иногда называют «голубым топливом». Примеси же могут окрашивать пламя в различные цвета. Также пламя начинает желтить при недостатке кислорода, что приводит к неполному сгоранию газа и образованию копоти и угарного газа.

Смесь с воздухом в диапазоне концентраций от 4,4 до 17% взрывоопасна. Поэтому важно контролировать газа в окружающей атмосфере, а также вовремя принимать соответствующие меры в случае его утечки.

Природный газ бесцветен и не имеет запаха, за исключением случаев повышенного содержания в его составе сероводорода. В связи с этим, для облегчения обнаружения утечек газа, к нему в небольших концентрациях добавляют специальные одоранты – вещества с резким неприятным запахом. В качестве одорантов преимущественно используются серосодержащие соединения, например, тиолы (меркаптаны). Стандартная концентрация таких добавок составляет 16 г на 1000 м 3. Однако человек способен уловить присутствие одного из самых распространенных одорантов – этилмеркаптана, даже при его концентрации в воздухе 210.6 % по объему.

Физические свойства природного газа зависят от его компонентного состава, однако в большинстве случаев основные параметры укладываются в диапазоны, приведенные в таблице ниже.

входить, состав, природный
©PetroDigest.ru
Плотность 0,65. 0,85 кг/м³ (сухой газообразный); 400. 500 кг/м³ (сжиженный)
Температура самовоспламенения Около 650 °C
Удельная теплота сгорания: 28. 46 МДж/м³ (6,7. 11,0 Мкал/м³ или 8. 12 кВт·ч/м³)

Газопровод

Основным видом транспортировки природного газа является его прокачка по трубопроводу.

Стандартный диаметр трубы магистрального газопровода составляет 1,42 м. Газ в трубопроводе прокачивается под давлением 75 атм. По мере продвижения по трубе, газ, за счет преодоления сил трения, постепенно теряет энергию, которая рассеивается в виде тепла. В связи с этим, через определенные промежутки на газопроводе сооружаются специальные компрессорные станции подкачки. На них газ дожимается до необходимого давления и охлаждается.

Газ свойства и классы

Для доставки непосредственно до потребителя от магистрального газопровода отводят трубы меньшего диаметра — газораспределительные сети.

Из чего состоит природный газ

Основу природного газа составляет метан (CH4) — простейший углеводород (органическое соединение, состоящее из атомов углерода и водорода). Обычно в его состав также входят более тяжелые углеводороды. гомологи метана: этан (C2H6), пропан (C3H8), бутан (C4H10) и некоторые неуглеводородные примеси.

входить, состав, природный

Природный газ может существовать в виде газовых залежей, находящихся в пластах некоторых горных пород, в виде газовых шапок (над нефтью), а также в растворенном или кристаллическом виде.

READ  Природный газ условное обозначение на карте

Термоламп и первый газ в России

История российской газовой промышленности начинается в 1811 году. Тогда изобретатель Петр Соболевский создал первую установку для получения искусственного газа — термоламп. Выступив с докладом об этом на заседании Всероссийского общества любителей словесности, наук и художеств, по указу Александра I Соболевский был награжден орденом за свое изобретение. А несколькими годами позже, в 1819 году, на Аптекарском острове в Санкт-Петербурге зажглись первые газовые фонари. Таким образом, история газовой промышленности в России началась почти 200 лет назад — в 2011 году у нее был юбилей.

В середине годов XX века во всем СССР было добыто 227,7 млн кубометров газа. В 2010 году Группой «Газпром» было добыто 508,6 млрд кубометров газа.

Россия занимает первое место в мире по объему запасов природного газа. Доля «Газпрома» в этих запасах составляет около 70%. Таким образом, «Газпром» располагает самыми богатыми в мире запасами природного газа.

С наступлением XX века началось активное развитие российской газовой промышленности: впервые разрабатывались газовые месторождения, утилизировался попутный (нефтяной) газ.

Минеральная теория

Образование полезных ископаемых в пластах горных пород — часть процесса дегазации Земли. Из-за внутренней динамики Земли углеводороды, находящиеся на больших глубинах, поднимаются в зону наименьшего давления, образуя в результате газовые и нефтяные залежи.

Спор ученых

Относительно происхождения природного газа (как, впрочем, и нефти) среди ученых до сих пор не существует единого мнения. Две основные концепции — биогенная и минеральная — утверждают разные причины образования углеводородных полезных ископаемых в недрах Земли.

Биогенная теория

Живые организмы, погибшие и опустившиеся на дно водоемов, разлагались в безвоздушном пространстве. Опускаясь все глубже из-за геологических движений, остатки разложившейся органики превратились под воздействием термобарических факторов (температуры и давления) в углеводородные полезные ископаемые, в том числе — в природный газ.

Запах газа

Что интересно, ни один из названных газов не имеет ни цвета, ни запаха. Характерный неприятный запах, с которым в быту сталкивался практически каждый человек, придается газу искусственно и называется одорацией. В качестве одорантов. то есть неприятно пахнущих веществ, обычно используют серосодержащие соединения. Человек может уловить запах одного из самых распространенных одорантов — этантиола — даже если одна часть этого вещества придется на 50 миллионов частей воздуха. Именно благодаря одорации можно легко устанавливать утечки газа.

Невидимые поры

Довольно распространено ложное представление о том, что газ находится под землей в неких пустотах, из которых легко полностью извлекается. На самом деле газ может находиться внутри горной породы, имеющей пористую структуру настолько мелкую, что человеческим глазом ее увидеть нельзя. Держа в руках кусок песчаника, извлеченного с огромной глубины, достаточно сложно представить, что внутри заключен природный газ.