Содержание

Пропан

Пропан выделяется из общего состава природного газа при определенных хим реакциях, также высокотемпературной обработке нефти (крекинге). Он не имеет ни цвета, ни аромата, при всем этом представляет опасность для здоровья и жизни человека. Пропан оказывает угнетающее воздействие на нервную систему, при вдыхании огромного количества наблюдается отравление, рвота. При особо большой концентрации вероятен смертельный финал. Также пропан является взрыво- и пожароопасным газом. Но, при соблюдении техники безопасности, он обширно применяется в индустрии.

Метан

Метан является более всераспространенным видом природного газа. С хим точки зрения, это – простой углеводород. Он фактически не растворяется в воде и весит легче воздуха. Потому при утечке, метан движется вверх, а не накапливается в низинах, как некие другие газы. Конкретно этот газ применяется в бытовых плитах, также на газовых заправках автомобилей.

Виды природного газа

Современный мир трудно представить без природного газа. Он обширно употребляется в качестве горючего для подогрева жилища, на промышленных предприятиях, в бытовых газовых плитах и других устройствах. Движки многих тс также работают на газе. Что такое природный газ, и какой он бывает?

Свойства природного и сжиженного углеводородного газов

Бутан

Данный газ также появляется при переработке нефти. Он взрывоопасен, просто воспламеняется и, в отличие от 2-ух прошлых газов, обладает специфичным запахом. Благодаря этому, он не нуждается в добавлении предупредительных ароматичных веществ. Бутан оказывает негативное воздействие на здоровье человека. Вдыхание его приводит к нефункциональности легких и подавлению нервной системы.

Азот заходит в число часто встречающихся хим частей на планетке. Находится он и в природном газе. Азот нереально узреть либо ощутить, потому что он не имеет ни цвета, ни аромата, ни вкуса. Он обширно применяется для сотворения инертной среды во огромном количестве технологических процессов (к примеру, сварка металлов), а в водянистом состоянии – как хладагент (в медицине – для удаления бородавок и иных безопасных новообразований кожи).

Природный газ

Это полезное ископаемое, добываемое из глубочайших слоев земной коры. Природный газ содержится в больших «хранилищах», представляющих из себя подземные камеры. Нередко газовые скопления соседствуют с нефтяными, но почаще размещены поглубже. В случае соседства с нефтью, природный газ может быть растворен в ней. В обычных же критериях, он пребывает только в газообразном состоянии.

Считается, что этот вид газа появляется в итоге тления органических останков, попадающих в почву. Он не имеет ни цвета, ни аромата, потому, перед внедрением потребителями, в состав вводятся ароматичные вещества. Это делается для того, чтоб можно было впору ощутить и убрать утечку.

Природный газ взрывоопасен. Более того, он может самовозгореться, но для этого требуется высочайшая температура не ниже 650 градусов Цельсия. Взрывоопасность более ярко проявляется при утечках бытового газа, которые время от времени приводят к обрушению построек и человечьим жертвам. Для взрыва большой концентрации газа довольно крохотной искры, потому так принципиально не допускать утечек из бытовых газовых плит и баллонов.

Состав природного газа разнообразен. Грубо говоря, это смесь сходу нескольких газов.

Гелий

Гелий выделяется из природного газа методом фракционной перегонки при низкой температуре. Он также не имеет ни вкуса, ни цвета, ни аромата. Гелий обширно применяется в самых различных сферах жизнедеятельности человека. Пожалуй, самая обычная из их – заполнение торжественных воздушных шариков. Из сурового – медицина, военная индустрия, геология и т.д.

Состав природного газа

Многие газовые месторождения, залегающие на глубине менее 1,5 км, состоят из метана с маленькими примесями его гомологов (шага, пропана, бутана), азота, аргона, время от времени углекислого газа и сероводорода, но с глубиной гомологов метана обычно вырастает. В газоконденсатных месторождениях (ГКМ) гомологов метана существенно выше, чем метана. Больше гомологов метана и у нефтяных попутных газов (ПНГ).

В отдельных газовых месторождениях наблюдается завышенное углекислого газа CO2, сероводорода H2S и азота.

Чтоб можно было найти утечку по запаху, в газ добавляют маленькое количество веществ. Одорантов. Одорант (Odorant) специально выбирают с сильным противным запахом (гнилостной капусты, прелого сена, тухлых яиц). В большинстве случаев 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 (водянистый).

Месторождения

Газовые залежи по особенностям их строения делятся на 2 группы:

  • пластовые. где скопления газа приурочены к определенным пластам-коллекторам;
  • мощные. не подчиняются в собственной локализации определенным пластам

Посреди пластовых более всераспространены сводовые залежи, сохраняемые сильной глинистой либо галогенной покрышкой. Подземными природными резервуарами служат:

  • для 85% газовых месторождений и ГКМ. песочные, песчано-алевритовые и алевритовые породы, часто переслоенные глинами;
  • в 15% случаев. карбонатные породы.

Месторождение. это несколько залежей, подчиненных единой геологической структуре. Залежи формируются в природных ловушках на путях передвижения газа. Миграция происходит в итоге:

  • статической либо динамической нагрузки горных пород, выжимающих газ,
  • при свободной диффузии газа из областей высочайшего давления в зоны наименьшего давления.

Различают передвижения:

  • внерезервуарная региональная. через массивные толщи пород различной проницаемости по капиллярам, порам, разломам и трещинкам,
  • внутрирезервуарная локальная. снутри отлично проницаемых пластов. коллекторов.

Сверхглубокой скважиной неподалеку от г. Новый Уренгой получен приток газа с глубины более 6000 метров. В недрах газ находится в микроскопичных пустотах (порах). Поры соединены меж собой микроскопичными каналами. трещинками, по этим каналам газ поступает из пор с высочайшим давлением в поры с более низким давлением до того времени, 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 земных недр при помощи скважин. Скважины стараются расположить умеренно по всей местности месторождения. Это делается для равномерного падения пластового давления в залежи. По другому вероятны перетоки газа меж областями месторождения, также раннее обводнение скважин. Газ выходит из недр вследствие того, что в пласте находится под давлением, неоднократно превосходящем атмосферное.

Структура месторождений различны для складчатых и платформенных критерий. 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 из себя автономные области большого и долгого погружения в современной структуре земной коры. Различают 4 группы:

  • приуроченные к внутриплатформенным прогибам (к примеру, Мичиганский и Иллинойсский бассейн США, Волго-Уральская НГП РФ);
  • приуроченные к прогнутым краевым частям платформ (к примеру, 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 юных альпийских горных сооружений (Калифорнийский бассейн в США, сахалинский бассейн в РФ).

Большими припасами природного газа владеют Наша родина, Иран, большая часть государств Персидского залива, США, Канада. Из европейских государств. Норвегия, Нидерланды. Посреди бывших республик СССР большенными припасами газа обладает Туркмения, Азербайджан,Узбекистан также Казахстан.

Более большими месторождениями в РФ являются:

  • Уренгойское. 4 трлн м 3. Заполярное. 1,5 трлн м 3. приуроченные к меловым отложениям Западно-Сибирского бассейна,
  • Вуктыльское. 750 миллиардов м 3. Оренбургское. 650 миллиардов м 3. в Волго-Уральской НГП,
  • Ставропольское. 220 миллиардов м 3 на Северном Кавказе.

Газли. 445 миллиардов м 3 в Средней Азии; Шебелинское. 390 миллиардов 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 аромата. Легче воздуха в 1,8 раза. Горюч и взрывоопасен. При утечке не собирается в низинах, а движется вверх.

При стандартных критериях (101,325 кПа и 20 °C) природный газ находится исключительно в газообразном состоянии. В определенных термодинамических критериях:

  • гидростатическое давление (до 250 атм);
  • сравнимо низкая температура (до 295°К),
  • соединяясь с пластовой водой, может перебегать в земной коре в жесткое ( кристаллическое ) состояние.

Газогидратные залежи владеют более высочайшей концентрацией газа в единице объема пористой среды, чем в обыденных газовых месторождениях, потому что 1 объем воды при переходе ее в гидратное состояние связывает до 220 объемов газа.

1 обычный кубический метр газа (Нм 3 ). внесистемная единица измерения газа, который в газообразном состоянии занимает 1 м 3 при обычных критериях (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 чистки природного газа от сероводорода почаще используют процесс Клауса:

  • вызывают коррозию газопроводов,
  • обуславливают возникновение диоксида серы при сжигании газа,
  • отравляют катализаторы газохимической переработки.

Безопасный газ

Природный газ — самое неопасное горючее из всех доступных на сегодня. В случае трагедии метан не накапливается в ложбинках и не создает горючую смесь паров с воздухом. Потому что газ легче воздуха, он сходу улетучивается, потому его утечка не представляет угрозы.

Баллоны, в каких хранится метан, имеют очень толстые и крепкие стены. В процессе производства их неоднократно инспектируют, чтоб емкости могли выдерживать давление газа.

Почему природный газ считается экологичным видом топлива

В выхлопах автомобиля, работающего на «голубом топливе», вредных веществ в 5 раз меньше по сопоставлению с автомобилем с двигателем внутреннего сгорания. Это суровое преимущество природного газа, ведь транспорт — главный загрязнитель атмосферы, в особенности в больших городках. Перевод автомобилей и автобусов на природный газ поможет сделать воздух чище и сделать лучше экологию городов.

Как можно сэкономить, заправляя автомобиль метаном

Сейчас метан в Рф стоит около 12 рублей за кубический метр (эквивалентно литру бензина). Это в 3 раза дешевле бензина, при том, что расходуется природный газ экономнее. В особенности прибыльно использовать газомоторное горючее на публичном транспорте, который раз в день проходит огромные расстояния. К примеру, если перевести 100 автобусов с обыденного горючего на метан, то за счет различия в стоимости на горючее за год можно сберечь 34 млн рублей. Не считая того, метан не содержит примесей, а означает, не образует отложений в топливной системе при сгорании. Движок на газе работает подольше и эффективнее.

Как природный газ используется в качестве автомобильного топлива

Природный газ нужен не только лишь для изготовления еды, подогрева дома и получения электричества. Еще им можно заправлять автомобиль. Природный газ в качестве горючего намного дешевле и экологичнее нефтепродуктов.

Одним из первых использовать газообразное горючее предложил Филипп Лебон. В 1801 году он получил патент на конструкцию, в какой газ и воздух сжимаются отдельными компрессорами и смешиваются в специальной камере. В 1860 году французский изобретатель Этьен Ленуар сконструировал 1-ый фактически применимый газовый бензиновый двигатель. Он выдумал воспламенять газовоздушную смесь в движке при помощи электронной искры.

Предок современного автомобиля на газомоторном горючем — самоходная повозка с бензиновым двигателем — работала на светильном газе (получаемом методом сухой перегонки из определенных видов каменного угля). В 1894 году в германском городке Дессау природный газ применяли в качестве горючего для жд транспорта. Но транспорт на газе не получил широкого распространения в 19 веке.

В конце 40-х и начале 50-х годов 20-го века в СССР производили газобаллонные автомобили на метане и развивали сеть АГНКС. Но исходный уровень газоснабжения и относительно малый в то время объем добычи газа не дозволили расширить применение такового транспорта.

Каким газом заправляют автомобиль

Для заправки транспорта употребляют разные виды сжиженного газа: метан (природный газ), пропан, бутан и их консистенции (так именуемые углеводородные газы). Не считая того, метан употребляется и в сжатом (компримированном) виде. В этой статье пойдет речь конкретно о природном газе в качестве авто горючего. Для того, чтоб получить компримированный газ, метан сжимают с помощью компрессора. Его объем при всем этом миниатюризируется в 200–250 раз. Для получения сжиженного газа природный газ необходимо охладить до температуры —161,5 °С. Объем газа при всем этом миниатюризируется в 600 раз.

Газ — в моторы

Сейчас фактически все наикрупнейшие автопроизводители выпускают авто на метане. Мировые фавориты автопрома — Volvo, Ауди, Шевроле, Daimler-Benz, Iveco, MAN, Опель, Peugeot, Citroen, Sсania, Fiat, Фольксваген, Форд, Honda, Тоета — они все сейчас предлагают заводские авто с движками, работающим на компримированном природном газе. Эти машины ни в чем же не уступают обычным бензиновым аналогам и пользуются большой популярностью посреди автолюбителей. На сегодня в мире насчитывается более 17 млн автомобилей, работающих на метане, и это число продолжает расти.

Природный газ отлично вступает в хим реакцию горения. Потому в большинстве случаев из него получают энергию — электронную и термическую. Но на базе газа можно сделать еще удобрение, горючее, краску и почти все другое.

READ  Природный газ условное обозначение на карте

Для доставки газа конечным потребителям недостаточно только магистральных газопроводов. Для того чтоб газ зажегся голубым пламенем на газовой плите, он должен из магистрального газопровода поступить в распределительный, а потом пройти по внутренним газопроводам.

Плюсы и минусы газового топлива

Бензиновый двигатель, работающий на газе, вымыслил француз Этьен Ленуар еще в 1860 году. Правда, то газомоторное горючее имело очень отдаленное отношение к тому, каким газом заправляют авто сейчас.

Потом для заправки движков стали использовать бензин и дизтопливо. В 1940 году в СССР начали создавать газогенераторные авто и параллельно строить сети газозаправочных станций.

По ряду обстоятельств инициатива застопорилась и сошла на нет. Очередной всплеск энтузиазма к другому горючему пришелся на времена, когда газовое горючее для автомобилей стало в пару раз дешевле бензина.

Для движков внутреннего сгорания требуется горючее с определенными параметрами, гарантирующими работу агрегата. Главные аспекты выбора газового горючего:

Некие производители добавляют в моторное газовое горючее особые присадки, которые содействуют понижению токсичности выхлопного газа и поболее полному сгоранию газовой консистенции в цилиндрах мотора. Присадки защищают системы впуска и питания, клапаны и другие элементы агрегата от пригорания, коррозии и раннего износа.

Обсуждая плюсы и минусы газа на авто, стоит упомянуть, что, кроме экономической выгоды, газ, к огорчению, не лишен недочетов. Главный из их – несоответствие эталону свойства, предъявляемому к газовому горючему авто предназначения. В погоне за выгодой нерадивые торговцы реализуют газ, в каком сторонних примесей повышено либо пропано-бутановое соотношение нарушается.

Обычной неувязкой хозяев автомобилей с ГБО будет то, что водителю трудно проверить четкое количество заправленного газа. Он обязан веровать свидетельствам счетчика газовой колонки.

смесь, природный

Также неприятностью угрожает чрезмерная заправка баллона. Согласно правилам техники безопасности в газовом баллоне должно быть более 15 % свободного объема. Держать под контролем это должен особый клапан-отсекатель. Но в случаях, когда он не срабатывает, в баллон закачивается большее, чем требуется по технике безопасности, количество газа.

Какой газ используют для заправки автомобилей

Говоря о том, на каком газе ездят авто, предполагают, обычно, два главных типа: пропан-бутановая смесь и природный газ – метан. Эти газы существенно различаются по составу.

Природный газ – это фактически незапятнанный (95–98%) метан. В природе он содержится в пластах подземных месторождений и содержит очень не достаточно сторонних примесей. Метан легче атмосферного воздуха, может скапливаться в закрытых помещениях и взрывоопасен при концентрации в 4,4 %. Чтоб использовать его в качестве горючего, требуется сжатие силой до 200 атмосфер.

Независимо от того, каким газом заправляют машины, неоспоримым преимуществом использования газа перед другими видами авто горючего является доступная стоимость. Не считая того, газ расходуется силовым агрегатом более экономично, а его экологическая безопасность выше. При экономичном расходе дозаправляться будет нужно пореже.

Пропан-бутановая смесь состоит, как видно из наименования, из пропана и бутана в определенном соотношении. Пропан – это органическое вещество, побочный продукт нефтепереработки. Чтоб получить топливную смесь с данными качествами, пропан соединяют с бутаном и под давлением 10–12 атмосфер помещают в железные герметичные баллоны.

Пропан тяжелее воздуха, потому становится взрывоопасным, если его локальное в атмосфере превосходит 2,1 %. Не считая того, пропан-бутановая смесь отличается огромным м примесей и просит фильтрации и чистки.

Независимо от того, какой газ употребляется в автомобилях в качестве горючего, оба состава горючи и сохраняют агрегатное состояние в среднетемпературном спектре. Но при снижении температуры эти газовые топливные консистенции ведут себя по-разному.

Природный и пиролизный газ как топливо для машин

Большая часть автомобилей, как серийного выпуска, так и переоборудованных, являются двухтопливными, другими словами могут использовать и водянистые, и газообразные источники энергии. Машины на природном газе могут использовать в качестве горючего компримированный (сжатый) и сжиженный природный газ. В качестве газового моторного горючего в авто заправляют пропан-бутановую газовую смесь либо метан. Метан может употребляться как компримированный природный газ для автомобилей. Он сжат под давлением около 200 атмосфер. Пропан-бутановая смесь употребляется в качестве сжиженного газа.

В отличие от бензина и дизельного горючего, природный газ повлияет на детали мотора более заботливо, увеличивая его серьезный ресурс. Выброс мотора, работающего на природном газе, содержит меньше соединений свинца, серы и диоксида углерода.

Какой газ используют для заправки автомобилей с ГБО

Не все водители, в особенности те, которые управляют авто без ГБО, знают, каким газом заправляют авто. Невзирая на объединяющий термин «газ», виды горючего для газобаллонных установок автомобилей могут быть различными, значительно различаться по ряду физических параметров, добиваться различных критерий хранения.

Сжатый и сжиженный газ

Смесь пропана и бутана обширно применяется в народном хозяйстве. Это универсальное горючее. Газ, сжиженный для заправки автомобилей, ничем не отличается от того, которым заправляют бытовые баллоны с газом и зажигалки.

Изначальная пропорция бутана и пропана в начальном нефтяном газе может не годиться, чтоб использовать его в качестве топливной консистенции. Чтоб использовать сжиженный нефтяной газ как действенное авто горючее, к бутану добавляют определенное количество пропана, который отличается высочайшей холодостойкостью.

Сам по для себя бутан в чистом виде очень калориен, но он трансформируется в жидкое состояние при снижении температуры всего до минус 0,5⁰ C, а вот пропан – при минус 49,09º С. Потому эти два газа соединяют, ведь моторное горючее должно сохранять размеренное состояние при низких температурах.

Зависимо от времени года сжиженный газ бывает «летней» либо «зимней» концентрации. В первой больше бутана, а во 2-ой – пропана.

Термин «сжиженный газ» значит способность пропан-бутановой консистенции перебегать в жидкое состояние при снижении давления. В водянистой форме пропан обладает очень высочайшей плотностью, что позволяет поместить огромное количество моторного газа в относительно маленькой емкости.

Давление в пропановом баллоне остается неизменным в процессе расходования газа, но находится в зависимости от температуры. Чем теплее на улице, тем выше давление в баллоне. При температуре 20 о С в баллоне создается давление в 3 атмосферы, а на жаре 45–50 о С давление снутри баллона может достигать 15 атмосфер.

При достижении предельных температур баллон начинает сбрасывать избыток топливной газовой консистенции через предохранительный клапан.

В отличие от пропана, метан в 1,6 раза легче, чем атмосферный воздух, у него низкая плотность и низкая точка кипения. Для того чтоб трансформировать метан из газообразного в жидкое состояние, пригодится охладить его до температуры 164⁰ С ниже нуля. Другими словами, чтоб хранить метан в водянистом состоянии, нужна криогенная камера. Потому использовать метан как авто горючее более отлично, если сжать его при давлении около 200 атмосфер. В связи с этим баллон для метана должен быть очень крепким, еще прочнее, чем для пропан-бутановой консистенции. Фактически, как и все газобаллонное оборудование.

Пиролизный газ

Пиролизный газ – это очередной вид горючего газа, получаемого, когда жесткое горючее преобразуется в летучие соединения и жесткий либо водянистый остаток (процесс пиролиза). Пиролизный газ, смешиваясь с кислородом, обеспечивает мощнейший и долгий процесс горения. В нем содержится огромное число компонент, а именно этилен, водород, этан, метан, пропилен и др. Состав пиролизного газа находится в зависимости от свойства сырья, температуры, при которой проходит реакция пиролиза, и времени.

смесь, природный

Машина на пиролизном газе движется за счет того, что бензиновый двигатель работает на топливной газово-воздушной консистенции, поступающей из газогенераторной установки. В качестве источника энергии такая установка может использовать древесную породу и отходы древесного производства, также торф и уголь. Газогенераторные системы имеют ряд существенных недочетов: небольшую мощность и очень резвый износ железных деталей. Для заправки автомобилей таковой газ фактически не употребляется, хотя бывалые эталоны такового оборудования есть.

Что выбрать: пропан или метан

Заправляться газовым топливом, исходя из убеждений экономичности и функциональности, более прибыльно, чем бензиновым. Но совершенно точно ответить на этот вопрос трудно. Любой из газов имеет свои плюсы и недочеты. К тому же топливные консистенции существенно различаются по методу хранения:

  • Метан более экономный в процессе использования ГБО, чем пропан-бутановая смесь.
  • Установка газового оборудования под пропан дешевле, чем метанового.
  • И метан, и пропан снижают мощность двигателя по сравнению с бензином. Но снижение это незначительное и наблюдается при высоких скоростях.
  • Метан по своим характеристикам является наиболее экологичным газовым топливом, которое даже превосходит использование электродвигателей. Пропан экологичностью похвастаться не может.
  • Пропан можно сжать, используя небольшое давление. Вместе с баллоном пропан весит намного меньше, чем баллон со сжатым метаном.
  • В баллон одинаковой емкости пропана входит больше, чем метана.
  • Пропан является более опасным видом топлива. По сравнению с метаном он взрывоопаснее в два раза. Из-за того что пропан-бутановая смесь тяжелее воздуха, она может скапливаться даже на открытых пространствах, тогда как метан рассеивается в атмосфере.
  • Баллоны пропана при сильных механических нагрузках, например, в результате аварии, деформируются сильнее баллонов с метаном.
  • Оборудование для заправки метана, его сжатия и очистки значительно более сложное и дорогое, чем пропановое.
  • Заправиться пропаном проще, чем метаном. Заправок, которые предлагают пропан-бутановое топливо, в несколько раз больше, чем точек, где можно заправить автомобиль метаном.

Практикующий юрист с 10 летним стажем. Специализации: уголовное право, страховое право, административные правонарушения.

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.

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.

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.

©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)

Месторождения природного газа

В природе газ может находиться в следующих формах:

  • Газовые залежи в пластах некоторых горных пород. Залежи газообразных углеводородов как правило сосредоточены на глубине от 1000 м. Вопреки распространенному мнению, газ в таких залежах находится не в объемных пустотах, а преимущественно в мелких трещинах, микроскопических порах и каналах горных пород, например, песчаника. В составе такого газа преобладают низшие алканы: метан и этан. Крупнейшие запасы природного газа сосредоточены в России (Уренгойское месторождение), большинстве стран Персидского залива, США и Канаде.
  • Газовые шапки над нефтью и растворенный в нефти газ. Такие газообразные скопления называют Попутный нефтяной газ (ПНГ). В отличие «традиционного» природного газа, ПНГ в своем составе помимо метана и этана содержит значительное количество пропана, бутана и других более тяжелых углеводородов.
  • Газогидратные залежи. Газовые гидраты – это кристаллические соединения, которые образованы путем растворения газообразных углевоородов в пластовой воде при определенных термодинамических условиях – высоких давлениях и относительно низких температурах. 1 объем воды при переходе в гидратное состояние связывает до 220 объемов газа. Такая форма накопления природного газа была открыта во второй половине 20-го века. Газогидратные залежи находятся преимущественно в районах распространения многолетней мерзлоты, а также на относительно небольшой глубине под океанических дном.

Доказано, что большое количество углеводородов находится в мантии Земли, но в настоящее время, ввиду технической недоступности, они не представляют практического интереса.

Помимо залежей газа в недрах планеты, необходимо упомянуть, что углеводороды встречаются и в космосе. В частности, метан является третьим по распространенности газом во Вселенной после водорода и гелия. В форме метанового льда он входит в структуру планет и других космических тел. Однако такие образования не относят к залежам природного газа и при настоящем уровне развития технологий не могут быть извлечены.

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
READ  Не открывается задняя дверь UAZ Patriot

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.

Природный газ: формула. Химическая формула газа. Все виды природного газа

Сегодня известно множество разнообразных газов. Какие-то из них человек получает лабораторными способами, из химических веществ, какие-то формируются сами в результате реакций в качестве побочных продуктов. А какие газы рождаются в природе? К основным таким газам естественного, природного происхождения относятся четыре:

  • природный газ, формула которого СН4;
  • азот, N2;
  • водород, Н2;
  • углекислый газ, СО2.

Конечно, существуют и некоторые другие. кислород, сероводород, аммиак, инертные газы, монооксид углерода. Однако перечисленные выше являются практически значимыми для людей и используются ими в разных целях, в том числе как топливо.

Природный газ: формула

С химической точки зрения природный газ представляет собой смесь углеводородов линейного простого строения. метана, этана, пропана и бутана. Но так как больший объем составляет все же метан, то принято общую формулу природного газа выражать формулой непосредственно метана. Так, получается, что химическая формула природного газа метана.СН4.

Остальные компоненты имеют следующие эмпирические формулы в химии:

  • этан. С2Н6;
  • пропан. С3Н8;
  • бутан. С4Н10;
  • углекислый газ. СО2;
  • азот. N2;
  • водород. Н2;
  • сероводород. H2S.

Смесь таких веществ и является природным газом. Формула основного его соединения метана показывает, что углерода в нем очень мало. Это сказывается на его физических свойствах, например, таких как способность гореть бесцветным, совершенно некоптящим пламенем. В то время как другие представители его гомологического ряда (ряда предельных углеводородов или алканов) при горении образуют черное коптящее пламя.

Получение в лаборатории и промышленности

Помимо природных мест образования газа, существует ряд способов получить его в лабораторных условиях. Однако эти способы, безусловно, используются только для небольших порций продукта, так как экономически осуществлять синтез природного газа в лаборатории не выгодно.

  • Гидролизом низкомолекулярного соединения. карбида алюминия: AL4C3 12H2O = 3CH4 4AL(OH)3.
  • Из ацетата натрия в присутствии щелочи: CH3COOH NaOH = CH4 Na2CO3.
  • Из синтез-газа: CO 3H2 = CH4 H2O.
  • Из простых веществ. водорода и углерода. при повышенной температуре и давлении.

Химическая формула природного газа отражается формулой метана, поэтому все реакции, характерные для алканов, характерны и для данного газа.

В промышленности метан получают добычей из природных месторождений и дальнейшей переработкой по фракциям. Также получаемый газ обязательно нуждается в очистке. Ведь формула природного газа метана показывает только часть тех составляющих, что он содержит. А для использования в быту нужен чистый газ, не содержащий других веществ, кроме метана. Отделяемый этан, пропан, бутан и другие газы также находят широкое применение.

Физические свойства

Формула газа дает представление о том, какими физическими свойствами он должен обладать. Рассмотрим, что же это за характеристики.

  • Бесцветное вещество, не имеющее запаха.
  • Приблизительная плотность варьируется в пределах 0,7-1 кг/м 3.
  • Температура горения 650 0 С.
  • Почти в два раза легче воздуха.
  • Теплота, выделяемая при сгорании одного кубического метра газа, равна 46 млн Джоулей.
  • В повышенных концентрациях (свыше 15%) в воздухе газ очень взрывоопасен.
  • При использовании в качестве топлива проявляет октановое число, равное 130.

Чистый газ получают только после прохождения его через специальные очистные станции (установки), которые воздвигаются на месте добычи ископаемого.

Применение

Существует несколько основных областей применения природного газа. Ведь помимо основной его составляющей, формула газа которой СН4, используются и все другие компоненты смеси.

Бытовая сфера жизни людей. Сюда относится газ для приготовления пищи, отопления жилых зданий, топлива для котельных и так далее. В газ, который используется для приготовления пищи, добавляют специальные вещества, относящиеся к группе меркаптанов. Делается это для того, чтобы в случае протекания трубы или другого упущения газа люди могли почувствовать его запах и принять меры. Смесь бытового газа (а это смесь пропана и бутана) чрезвычайно взрывоопасна в больших концентрациях. Меркаптаны же делают специфическим и неприятным на запах природный газ. Формула их включает такие элементы, как сера и фосфор, что и придает им такую специфику.

Химическое производство. В данной сфере одним из главных начальных веществ для многих реакций получения важных соединений является природный газ, формула которого показывает, в каких синтезах он может принимать участие:

  • основа при производстве пластмасс, которые являются самым распространенным современным материалом практически для всех сфер промышленности;
  • сырье при синтезе этина, цианистого водорода и аммиака. Сами перечисленные продукты в дальнейшем идут на производстве многих синтетических волокон и тканей, удобрений и утеплителей в строительстве;
  • каучук, метанол, органические кислоты. образуются из метана и других веществ. Находят применение практически во всех сферах человеческой жизни;
  • полиэтилен и многие другие соединения синтетической природы получили благодаря именно метану.

Использование в качестве топлива. Причем для любого вида деятельности человека, начиная от заправки соответствующего типа настольных ламп и до работы тепловых электростанций. Данный вид топлива считается экологически правильным и целесообразным на фоне всех альтернативных способов. Однако при сгорании метан образует углекислый газ, как любое другое органическое вещество. А он, как известно, причина парникового эффекта Земли. Поэтому перед людьми стоит задача поиска еще более чистого и качественного источника тепловой энергии.

Пока это все основные источники, которые используют природный газ. Формула его, если брать все комплексные составляющие, показывает, что он практически возобновляемый ресурс, только время для этого нужно очень много. Нашей стране с запасами газа чрезвычайно повезло, ведь такого количество природного ископаемого хватит на много сотен лет не только самой России, но и многим странам мира через экспорт.

Является составной частью нефтяных и газовых природных месторождений. Кроме того, данный газ занимает большую часть объема в воздухе (78%), а также встречается в виде природных соединений селитр в литосфере.

Как простое вещество практически не используется живыми организмами азот. Формула его имеет вид N2, или, с точки зрения химических связей, N≡N. Наличие такой крепкой связи говорит о высокой стабильности и химической инертности молекулы при обычных условиях. Именно это и объясняет возможность существования большого количества этого газа в свободном виде в атмосфере.

В виде простого вещества азот способен фиксироваться особыми организмами. клубеньковыми бактериями. Они затем перерабатывают в более подходящую форму для растений этот газ и таким образом осуществляют минеральное питание корневых растительных систем.

Есть несколько основных соединений, в виде которых существует в природе азот. Формула их следующая:

  • оксиды. NO2, N2O, N2O5;
  • кислоты. азотистая HNO2 и азотная HNO3 (образуются при грозовых разрядах из оксидов в атмосфере воздуха);
  • селитры. KNO3, NaNO3 и так далее.

Человеком азот используется не только в виде газа, но и в жидком состоянии. Он обладает способностью переходить в жидкое состояние при температуре ниже.170 0 С, что позволяет применять его для замораживания растительных и животных тканей, многих материалов. Именно поэтому широкое применение жидкий азот находит в медицине.

Также азот является основой для получения одного из главных своих соединений. аммиака. Производство данного вещества многотоннажно, так как оно очень широко применяется в быту и промышленности (получение каучуков, красителей, пластмасс, синтетических волокон, органических кислот, лакокрасочное производство, взрывчатые вещества и так далее).

Что такое природный газ?

Природным называется такой газ, который дает нам природа. То есть тот, которого в недрах Земли гораздо выше и больше, чем то его количество, что получают в промышленности в результате химических реакций.

Общепринято называть природным газом метан, однако это не совсем так. Если рассмотреть состав такого газа по фракциям, то можно увидеть следующий его компонентный состав:

Что такое сжиженный газ? | Разница сжиженного и природного газа

  • метан (до 96%);
  • этан;
  • пропан;
  • бутан;
  • водород;
  • углекислый газ;
  • азот;
  • сероводород (малые, следовые количества).

Таким образом, выходит, что природный газ. это смесь нескольких газов природного происхождения.

Нахождение в природе

В природе данный газ встречается глубоко под землей, под толстыми и плотными пластами осадочных пород. Существует две основные теории происхождения природного газа в природе.

  • Теория тектонических движений пород. Сторонники данной теории считают, что углеводороды содержатся в земных недрах всегда и поднимаются в результате тектонических движений и сокращений вверх. Наверху высокое давление и меняющаяся температура превращают их в результате химических реакций в два природных полезных ископаемых. нефть и газ.
  • Биогенная теория говорит о другом методе, в результате которого образовался природный газ. Формула его отражает качественный состав. углерод и водород, что говорит о том, что в его образовании принимали участие живые органические существа, тела которых были большей частью построены из этих элементов, как и все живое на нашей планете, существующее до сих пор. С течением времени отмершие останки животных и растений опускались все ниже на дно океана, туда, где не существовало ни кислорода, ни бактерий, способных разложить и переработать эту органическую массу. В результате анаэробного окисления произошел распад биомассы, и за миллионы лет сформировалось два источника полезных ископаемых. нефть и газ. При этом основа и того и другого одинакова. это углеводороды и частично низкомолекулярные вещества. Химическая формула газа и нефти это доказывает. Однако при воздействии разных условий формируются и разные продукты: высокое давление и температура. газ, низкие показатели. нефть.

На сегодняшний день основными месторождениями и запасами газа обладают такие страны, как Россия, США, Канада, Иран, Норвегия и Нидерланды.

По своему агрегатному состоянию природный газ не всегда может содержаться только в состоянии газа. Есть несколько вариантов его конденсации:

  • Газ растворен в молекулах нефти.
  • Газ растворен в молекулах воды.
  • Газ образует твердые газогидраты.
  • При обычных условиях. газообразное соединение.

Каждое из этих состояний имеет свое месторождение и является очень ценным для человека.

Природный газ

Природный газ — смесь газов, образовавшаяся в недрах земли при анаэробном разложении органических веществ.

Природный газ относится к полезным ископаемым. Часто является попутным газом при добыче нефти. Природный газ в пластовых условиях (условиях залегания в земных недрах) находится в газовом состоянии в виде отдельных скоплений (газовые залежи) или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений — это свободный газ, либо в растворенном состоянии в нефти или воде (в пластовых условиях), а в стандартных условиях (0,101325 МПа и 20 °С) — только в газовом состоянии. Также природный газ может находиться в виде газогидратов.

Метан и некоторые другие углеводороды широко распространены в космосе. Метан третий по распространенности газ вселенной, после водорода и гелия. В виде метанового льда он участвует в строении многих удаленных от солнца планет и астероидов, однако такие скопления, как правило не относят к залежам природного газа, и они до сих пор не нашли практического применения. Значительно количество углеводородов присутствует в мантии Земли, однако они тоже не представляют интереса.

Огромные залежи природного газа сосредоточены в осадочной оболочке земной коры. Согласно теории биогенного происхождения нефти они образуются в результате разложения останков живых организмов. Считается, что природный газ образуется при бо́льших температурах и давлениях чем нефть. С этим согласуется тот факт, что месторождения газа часто расположены глубже, чем месторождения нефти.

Огромными запасами природного газа обладает Россия (Уренгойское месторождение), США, Канада. Из других европейских стран стоит отметить Норвегию, но её запасы невелики. Среди бывших республик Советского Союза большими запасами газа владеет Туркмения, а также Казахстан (Карачаганакское месторождение)

Во второй половине XX века в университете им. И. М. Губкина были открыты природные газогидраты (или гидраты метана). Позже выяснилось, что запасы природного газа в данном состоянии огромны. Они располагаются как под землей, так и на незначительном углублении под морским дном.

Природный газ находится в земле на глубине от 1000 метров до нескольких километров. Сверхглубокой скважиной недалеко от города Новый Уренгой получен приток газа с глубины более 6000 метров. В недрах газ находится в микроскопических пустотах, называемых порами. 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 определённым законам. 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 так же преждевременное обводнение залежи.

Газ выходит из недр вследствие того, что в пласте находится под давлением, многократно превышающем атмосферное. Таким образом, движущей силой является разность давлений в пласте и системе сбора.

В 2005 году в России объём добычи природного газа составил 548 млрд. м3. Внутренним потребителям было поставлено 307 млрд. м3 через 220 региональных газораспределительных организаций. На территории России расположено 24 хранилища природного газа. Протяжённость магистральных газопроводов России составляет 155 тыс. км.

Подготовка природного газа к транспорту

Газ, поступающий из скважин, необходимо подготовить к транспортировке конечному пользователю — химический завод, котельная, городские газовые сети. Необходимость подготовки газа вызвана присутствием в нём кроме целевых компонентов (целевыми для различных потребителей являются разные компоненты) примесей, вызывающих затруднения при транспортировке либо применении. Так, пары воды, содержащейся в газе, при определенных условиях могут образовывать гидраты или, конденсируясь, скапливаться в различных местах (изгиб трубопровода, например), мешая продвижению газа; сероводород вызывает сильную коррозию газового оборудования (трубы, ёмкости теплообменников и т. д.).

Газ подготавливают по различным схемам. Согласно одной из них, в непосредственной близости от месторождения сооружается установка комплексной подготовки газа (УКПГ), на котором производится очистка и осушка газа. Такая схема реализована на Уренгойском месторождении.

Если газ содержит в большом количестве гелий либо сероводород, то газ обрабатывают на газоперерабатывающем заводе, где выделяют гелий и серу. Эта схема реализована, например, на Астраханском месторождении.

В настоящее время основным видом транспорта является трубопроводный. Газ под давлением 75 атмосфер движется по трубам диаметром до 1,4 метра. По мере продвижения газа по трубопроводу он теряет энергию, преодолевая силы трения как между газом и стенкой трубы, так и между слоями газа. Поэтому через определенные промежутки необходимо сооружать компрессорные станции (CS: GO), на которых газ дожимается до 75 атм. Сооружение и обслуживание трубопровода весьма дорогостояще, но тем не менее — это наиболее дешёвый способ транспортировки газа и нефти.

READ  Как натянуть цепь на Niva

Кроме трубопроводного транспорта используют специальные танкеры — газовозы. Это специальные корабли на которых газ перевозится в сжиженном состоянии при определенных термобарических условиях. Таким образом для транспортировки газа этим способом необходимо протянуть газопровод до берега моря, построить на берегу сжижающий газ завод, порт для танкеров, и сами танкеры. Такой вид транспорта считается экономически обоснованным при отдаленности потребителя сжиженного газа более 3000 км.

В 2004 международные поставки газа по трубопроводам составили 502 млрд м3, сжиженного газа — 178 млрд м3.

Также есть и другие проекты транспортировки газа, например с помощью дирижаблей, или в газогидратном состоянии, но эти проекты не нашли широкого применения в силу различных причин.

Природный газ широко используется в химической промышленности как исходное сырьё. Также используется в качестве горючего, для отопления жилых домов, топливо для машин, электростанций и др.

Современные способы добычи и переработки природного газа

С середины XX века переработка природного газа является ключевым фактором в развитии всех отраслей промышленного производства. Являясь топливом высокой калорийности, различные способы переработки природного газа обеспечивают как сырьем, так и энергией все спектры человеческой жизни – начиная с обогрева жилища, заканчивая возможностью запуска космических спутников.

Физическая переработка

Этот способ основан на физико-энергетических показателях. Добытый ископаемый материал подвергается глубокому сжатию и разделяется на фракции путем воздействия высоких температур.

При переходе от низких температур к высоким, сырье интенсивно очищается от примесей. Использование мощных компрессоров, позволяет производить переработку на месте газодобычи. При выкачке газа с нефтеносного пласта используют нефтяные насосы, которые отличаются сравнительной дешевизной.

Важность переработки природного газа

После добычи, начинается процесс первичной очистки, в ходе которого сырье очищается от примесей серы и проходит осушение на комплексах первичной подготовки газа к дальнейшей транспортировке. При первичной сепаратной очистке, сера, выделенная из природного газа, преобразуется в сероводород, подвергается дальнейшей переработке с целью последующего использования в химической промышленности.

Дальнейшая, более плотная очистка происходит на химических и газоперерабатывающих комбинатах.

Главное внимание при очистке природного газа уделяется экологическому компоненту и минимизации энергетических затрат на выработку сырья.

Технология переработки газа предполагает первичную очистку на территории месторождения, поскольку транспортировка неочищенного сырья приводит к быстрому коррозийному износу газовых магистралей.

Дальнейшая транспортировка осуществляется с помощью газогонов (90%), танкерная перевозка сжиженного газа (10%).

Предполагаемое происхождение

Происхождение природного газа связывают с возникновением углеводородов. В процессе жизнедеятельности микроорганизмов, органика накапливалась в местах без доступа кислорода. Вступая в соединение с молекулами водорода при повышенном давлении в нижних слоях пород, происходило возникновение углеводородов. Под действием тектонического движения, передвигая горные породы, в процессе перепада давления и температур, возникали нефтяные и газовые месторождения.

Природный газ относится к осадочным ископаемым породам, его залежи могут быть как отдельным месторождением, так и верхним слоем нефтяного пласта. При низких температурах природный газ имеет кристаллическую форму, различаются также месторождения газа, растворенного в нефти или воде.

Происхождение и состав газа

Научное определение природного газа – это смесь газов различного химического состава на основе углеводородного соединения. В зависимости от месторождения, состав углеводородов разнится в количественном соотношении, основными компонентами природного газа служат следующие химические элементы:

  • Метан.
  • Бутан.
  • Этан.
  • Пропан.
  • Водород (сероводород).
  • Углерод (в соединении).
  • Азот, гелий и пр.
  • Примеси.

При добыче сланцевого газа, залежи которого находятся на глубине 10 тыс. м, в составе ископаемого сырья находится большее количество различных углеводородных соединений.

Поэтому невозможно научно обосновать единственную общую формулу для обозначения состава ископаемого.

В природе газ бесцветен и не имеет никакого запаха, его присутствие в породе определяется искусственным методом с помощью оборудования. В болотах часто на поверхности выделяют болотный газ специфического запаха. Однако это не запах ископаемого, а запах растительных компонентов конкретной среды (брожение, гниение растений и пр.).

Добыча газа

Все современные способы переработки газа начинаются с проведения анализа структуры месторождения. Залегая в пустотах, ископаемое сырье извлекается методом бурения газовых скважин на всей территории обозначенного месторождения. При залежах газоносного пласта внутри мелкофракционных пород или в соединении с другими химическими элементами, помимо прямого бурения, по периметру газодобычи устанавливаются перерабатывающие комплексы.

Современные технологии газодобычи позволяют извлекать природное ископаемое сырье с глубины залегания до 12 тыс. м.

Переработка природного газа начинается с момента сбора ископаемого продукта, при смежной добыче с нефтеносного пласта первичным является откачка газовых накоплений.

В современных условиях, при месторождении значительного объема предполагаемой добычи ископаемого в течение 10 лет, строятся очистительные и перерабатывающие комплексы. Эти заводы, перерабатывая сырье сразу после извлечения из пласта, позволяют значительно сэкономить средства при транспортировке.

Использование химических реакций

При химико-каталитической переработке происходят процессы, связанные с переходом метана в синтезированный газ, с последующей переработкой. Химические способы подразумевают использование двух методов:

  • паровая, углекислотная конверсия;
  • парциальное окисление.

Последний способ является наиболее энергосберегающим и удобным, поскольку скорость химической реакции при парциальном окислении довольно высокая, отпадает необходимость использовать дополнительные катализаторы.

Использование в качества инструмента воздействия на ископаемое сырье высоких и низких температур называют термохимическим способом переработки природного газа. При температурном воздействии на данное сырье образуются такие химические соединения, как этилен, пропилен и пр. Сложность такого вида переработки заключается в использовании оборудования способного выдать нагрев до 11 тыс. градусов при одновременном увеличении давления до трех атмосфер.

Современные технологии для переработки природного газа используют дополнительный синтез метана, позволяющий удвоить количество выделяемого водорода. Водород представляет собой натуральное сырье, из которого выделяют аммиак, являющийся материалом для получения азотной кислоты, компонентов аммония, анилина и пр.

«Одеяло Земли»

Углекислый газ (двуокись углерода, диоксид углерода, CO2) формируется при соединении двух элементов: углерода и кислорода. Он образуется в процессе сжигания угля или углеводородных соединений, при ферментации жидкостей, а также как продукт дыхания людей и животных. В небольших количествах он содержится и в атмосфере, откуда он ассимилируется растениями, которые, в свою очередь, производят кислород.

Углекислый газ бесцветен и тяжелее воздуха. Замерзает при температуре −78.5°C с образованием снега, состоящего из двуокиси углерода. В виде водного раствора он образует угольную кислоту, однако она не обладает достаточной стабильностью для того, чтобы ее можно было легко изолировать.

Углекислый газ — это «одеяло» Земли. Он легко пропускает ультрафиолетовые лучи, которые обогревают нашу планету, и отражает инфракрасные, излучаемые с ее поверхности в космическое пространство. И если вдруг углекислый газ исчезнет из атмосферы, то это в первую очередь скажется на климате. На Земле станет гораздо прохладнее, дожди будут выпадать очень редко. К чему это в конце концов приведет, догадаться нетрудно.

Правда, такая катастрофа нам пока еще не грозит. Скорее даже, наоборот. Сжигание органических веществ: нефти, угля, природного газа, древесины – постепенно увеличивает углекислого газа в атмосфере. Значит, со временем надо ждать значительного потепления и увлажнения земного климата. Кстати, старожилы считают, что уже сейчас заметно теплее, чем было во времена их молодости.

Двуокись углерода выпускается жидкая низкотемпературная, жидкая высокого давления и газообразная. Ее получают из отбросных газов производств аммиака, спиртов, а также на базе специального сжигания топлива и других производств. Газообразная двуокись углерода – газ без цвета и запаха при температуре 20°С и давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.), плотность – 1,839 кг/м 3. Жидкая двуокись углерода – просто бесцветная жидкость без запаха.

Углекислый газ нетоксичен и невзрывоопасен. При концентрациях более 5% (92 г/м 3 ) двуокись углерода оказывает вредное влияние на здоровье человека — она тяжелее воздуха и может накапливаться в слабо проветриваемых помещениях у пола. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья.

Газ свойства и классы

Углекислый газ (диоксид углерода)

Он не пригоден для поддержания жизни. Однако именно им «питаются» растения, превращая его в органические вещества. К тому же он является своеобразным «одеялом» Земли. Если этот газ вдруг исчезнет из атмосферы, на Земле станет гораздо прохладнее, а дожди практически исчезнут.

Получение двуокиси углерода

В промышленности углекислый газ получают из печных газов, из продуктов разложения природных карбонатов (известняк, доломит). Смесь газов промывают раствором карбоната калия, который поглощает углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании разлагается, высвобождая углекислоту. При промышленном производстве газ закачивается в баллоны.

В лабораторных условиях небольшие количества получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора с соляной кислотой.

«Сухой лед» и прочие полезные свойства диоксида углерода

В повседневной практике углекислый газ используется достаточно широко. Например, газированная вода с добавками ароматных эссенций – прекрасный освежающий напиток. В пищевой промышленности диоксид углерода используется и как консервант — он обозначается на упаковке под кодом Е290, а также в качестве разрыхлителя теста.

Углекислотными огнетушителями пользуются при пожарах. Биохимики нашли, что удобрение. воздуха углекислым газом весьма эффективное средство для увеличения урожайности различных культур. Пожалуй, такое удобрение имеет единственный, но существенный недостаток: применять его можно только в оранжереях. На заводах, производящих диоксид углерода, сжиженный газ расфасовывают в стальные баллоны и отправляют потребителям. Если открыть вентиль, то из отверстия с шипением вырывается. снег. Что за чудо?

Все объясняется просто. Работа, затраченная на сжатие газа, оказывается значительно меньше той, которая требуется на его расширение. И чтобы как-то компенсировать возникающий дефицит, углекислый газ резко охлаждается, превращаясь в «сухой лед». Он широко используется для сохранения пищевых продуктов и перед обычным льдом имеет значительные преимущества: во-первых, «хладопроизводительность» его вдвое выше на единицу веса; во-вторых, он испаряется без остатка.

Углекислый газ используется в качестве активной среды при сварке проволокой, так как при температуре дуги углекислота разлагается на угарный газ СО и кислород, который, в свою очередь, и входит во взаимодействие с жидким металлом, окисляя его.

Углекислота в баллончиках применяется в пневматическом оружии и в качестве источника энергии для двигателей в авиамоделировании.

Поклонение газу

Человечество знает о существовании природного газа давно. И, хотя уже в IV веке до н. э. в Китае его научились использовать для отопления и освещения, долгое время яркое пламя, не оставляющее пепла, являлось предметом мистического и религиозного культа для некоторых народов. Например, на Апшеронском полуострове (современная территория Азербайджана) в VII веке был воздвигнут храм огнепоклонников Атешгях, служения в котором проходили вплоть до XIX века.

Кстати, недалеко от храма Атешгях в 1859 году была совершена первая в России попытка (довольно кратковременная) использовать природный газ в промышленных целях — на нефтеперегонном заводе в Баку.

Что такое природный газ

Природный газ — смесь углеводородов, предмет религиозного культа, спора ученых и важнейший сырьевой ресурс. Он невидим и не имеет запаха. В России его больше, чем где-либо в мире.

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 20-х 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.