Mga katangiang pisikal at kemikal ng natural gas. Produksyon at paggamit ng natural gas

2024 May -akda: Angel Austin | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 05:44

Ang gaseous state ng isang substance ay ang pinakakaraniwan kung ihahambing sa iba pang pinagsama-samang parameter ng mga compound. Sa katunayan, nasa ganitong estado ay:

• stars;
• interstellar space;
• planeta;
• atmosphere;
• kosmos sa kabuuan.

Ang pangunahing natatanging katangian ng mga gas ay ang mahinang intermolecular na interaksyon sa kristal na sala-sala, dahil kung saan ang lahat ng mga pangunahing katangian ng mga sangkap na ito ay ipinakita. Siguradong maraming gas. Gayunpaman, isasaalang-alang namin ang pinakamahalaga at pangatlo sa pinakakaraniwan sa ating planeta - natural.

Komposisyon ng natural na gas

Kung ilalarawan natin ang qualitative na komposisyon ng natural na gas, dapat nating agad na makilala ang mga bahagi ng dalawang grupo: organic at inorganic. Dahil, kahit na karaniwang pinaniniwalaan na ito ay binubuo ng methane, hindi ito ganap na totoo.

Ang mga organikong sangkap ay kinabibilangan ng:

• methane - CH₄;
• propane - C₃H₈;
• butane - С₄Н₁₀;
• ethane - C₂N₄;
• mas mabigathydrocarbons na may higit sa limang carbon atoms.

Ang mga inorganic na bahagi ay kinabibilangan ng mga sumusunod na compound:

• hydrogen (sa maliliit na dami) - H₂;
• carbon dioxide - CO₂;
• helium - Hindi;
• nitrogen - N₂;
• hydrogen sulfide - H₂S.

Ano ang eksaktong magiging komposisyon ng isang partikular na timpla ay depende sa pinagmulan, iyon ay, ang deposito. Ang parehong mga dahilan ay nagpapaliwanag sa iba't ibang pisikal at kemikal na katangian ng natural na gas. Gayunpaman, ang alinman sa mga ito ay mina, at bawat isa ay mayroon ding halaga. Kaya lang, ang ilang uri ay ginagamit bilang panggatong, at ang puspos ng mga dayuhang dumi ay masyadong mataba na ginagamit sa industriya ng kemikal para sa synthesis ng mga compound.

Mga katangiang pisikal at kemikal ng natural gas

Upang eksaktong tukuyin ang mga naturang parameter, dapat mong malaman kung ano ang eksaktong komposisyon ng pinaghalong gas. Pagkatapos ng lahat, kung ito ay pinangungunahan ng methane (hanggang sa 97%), kung gayon ang mga katangian ay maaaring ibigay, na nakatuon dito.

Kung mayroong labis na mga inorganic na bahagi o mabibigat na hydrocarbon (hanggang sa ilang porsyento), ang pisikal at kemikal na mga katangian ng natural na gas ay nagbabago nang malaki.

Samakatuwid, tinatayang mga pisikal na limitasyon lamang ang maaaring tukuyin.

1. Auto-ignition temperature - 650-700⁰C.
2. Octane number - 120-130.
3. Walang kulay, lasa o amoy.
4. Mas magaan kaysa sa hangin halos 2 beses, madaling naka-concentrate sa itaas na mga layer ng kuwarto.
5. Densidad sa anyo ng isang normal na estado (gas) - 0, 68-0,85 kg/m³.
6. Sa ilalim ng mga karaniwang kundisyon, palaging nasa gaseous na pinagsama-samang estado.
7. Kapag hinaluan ng hangin sa dami ng 5-15%, ito ay sumasabog.
8. Ang init ng pagkasunog ay humigit-kumulang 46 MJ/m³.

Bukod dito, dapat ding tandaan ang kemikal na bahagi ng mga parameter ng natural gas.

1. Ito ay isang napakasusunog na substance, na may kakayahang mag-apoy sa sarili nang may at walang spark sa isang partikular na temperatura.
2. Dahil ang pangunahing bahagi ay methane, taglay nito ang lahat ng katangiang kemikal nito.
3. Pumasok sa substitution, dehydrogenation, pyrolysis, refraction reactions.
4. Naka-compress at nagla-tunaw sa mababang temperatura at mataas na presyon.

Malinaw, ang mga pisikal at kemikal na katangian ng natural na gas ay tumutukoy sa malawak na hanay ng paggamit nito sa industriya.

Espesyal na pag-aari ng natural gas

Ang isang espesyal na pag-aari ng pinag-uusapang tambalan ay ang kakayahang bumuo ng mga deposito ng gas hydrate, iyon ay, na nasa solidong estado. Ang mga istrukturang ito ay kumakatawan sa mga volume ng natural na gas na hinihigop ng pagbuo ng mga molekula ng tubig sa ratio na 1/220. Samakatuwid, ang mga naturang deposito ay lubhang mayaman na mga bato. Mga lugar ng kanilang konsentrasyon sa kalikasan:

• deep bottom layers ng karagatan;
• mga akumulasyon ng permafrost.

Mga kondisyon ng pag-iral - hydrodynamic pressure at mababang temperatura.

Mga natural gas field

Kung pag-uusapan natin ang nilalaman ng naturalgas sa kalikasan, posibleng matukoy ang mga pangunahing lugar ng konsentrasyon:

1. Ito ay isang sedimentary rock, isang mineral na nabuo sa loob ng maraming millennia sa pamamagitan ng anaerobic decay ng organic matter sa malalalim na layer ng crust ng lupa.
2. Natunaw sa tubig sa lupa.
3. Kasama sa langis, na bumubuo ng takip ng langis at gas sa ibabaw nito.
4. Nangyayari sa anyo ng mga gas hydrates sa mga layer ng seabed at mga punto ng Far North.

Kung tukuyin natin ang pamamahagi ng mga gas field ayon sa teritoryo, ang mga pinuno ay ang mga sumusunod na bansa:

• Russia.
• Mga bansa sa Gulpo.
• USA.
• Canada.
• Iran.
• Kazakhstan.
• Azerbaijan.
• Uzbekistan.
• Norway.
• Turkmenistan.
• Netherlands.

Ang produksyon sa mundo taun-taon ay humigit-kumulang 3643 bilyon m³ bawat taon. Sa mga ito, ang Russia lang ang nagkakaloob ng 673.46 bilyon m³.

Ang temperatura ng natural na gas kung saan ito nasusunog ay 650 ⁰C. Iyon ay, ito ang tagapagpahiwatig kung saan ito ay may kakayahang mag-apoy sa sarili. Sa kasong ito, ang isang mas malaking halaga ng thermal energy ay inilabas kaysa sa panahon ng pagkasunog ng anumang iba pang uri ng gasolina. Natural, hindi ito makakaapekto sa mga bahagi ng paggamit ng substance na ito.

Iyon ang dahilan kung bakit maraming bansa na walang reserbang natural na gas ang napipilitang i-import ito mula sa ibang mga estado. Isinasagawa ang transportasyon sa maraming paraan:

• sa pamamagitan ng pipeline na nasa gaseous state;
• sa mga tangke sa dagat - sa anyong likido;
• inrailway tank cars - liquefied.

Ang bawat landas ay may mga pakinabang at disadvantage nito. Sa partikular, ang mga opsyon sa dagat at riles ay mas ligtas, dahil ang aktibidad ng kemikal ng liquefied gas sa mga refrigerated cylinder ay mas mababa kaysa sa isang gas na estado. Pinapataas ng pipeline ang distansya ng transmission at mga volume nito, bilang karagdagan, ang pamamaraang ito ay matipid sa ekonomiya.

Methane sa natural gas

Ang

Methane gas ang pangunahing hilaw na materyal na bahagi ng natural na pinaghalong. Ang nilalaman nito ay mula 70-98%. Sa sarili nito, ito ang pangatlo sa pinakakaraniwang gas sa planeta, na bahagi ng langis, interstellar space, at atmospera ng iba pang mga planeta.

Mula sa pananaw ng chemistry, ang methane gas ay isang saturated hydrocarbon na kabilang sa isang bilang ng mga saturated aliphatic compound. Ang pinakaunang kinatawan ng alkanes o paraffins. Ang aktibidad ng kemikal nito ay mababa, medyo kalmado. Reaktibo:

• kapalit;
• kumpletong oksihenasyon;
• conversions.

Ito ay nasusunog na may walang kulay na apoy na hindi umuusok, walang amoy.

Mga uri ng natural gas

May tatlong pangunahing uri ng pinag-uusapang substance.

Ang

Dry natural gas ay isa kung saan mayroong higit sa 97% na methane. Ibig sabihin, ang nilalaman ng mga impurities, kabilang ang iba pang hydrocarbon, ay napakababa.

Payat na gas. Ito ang pangalan ng pinaghalong naglalaman ng kaunting mabibigat na hydrocarbon.

Ang makapal na natural na gas ay isa na mayaman sa mabibigat na hydrocarbon at mga inorganic na bahagi (nitrogen, hydrogen, helium, argon, carbon dioxide, hydrogen sulfide).

Ang ganitong konsepto bilang coefficient ng gas dryness, ay nagbibigay-daan sa iyong suriin ang kalidad ng mga hilaw na materyales kung saan ang mga produkto ay gagawin sa hinaharap. Pagkatapos ng lahat, ang natural na gas mismo ay isang base lamang. Ang iba't ibang industriya ay nangangailangan ng iba't ibang produkto, kaya ang mga ito ay masusing pinoproseso at pino upang matugunan ang mga partikular na kinakailangan.

Kalidad ng produkto

Ang kalidad ng natural na gas ay direktang nakasalalay sa komposisyon. Kung nangingibabaw ang methane, kung gayon ang naturang produkto ang magiging pinakamahusay na mapagkukunan ng gasolina. Kung higit sa lahat ay nasa komposisyon ng mataba na hydrocarbons, kung gayon para sa industriya ng kemikal ang mga naturang hilaw na materyales ang pinakaangkop.

Upang makapagbigay ng natural na gas sa tamang kalidad, may mga espesyal na planta ng kemikal kung saan ito ay sumasailalim sa masusing paglilinis at pagproseso bago ang karagdagang pagpapadala sa huling destinasyon. Ang mga paraan ng pagtatrabaho ay depende sa nilalayong paggamit ng produkto.

Kaya, halimbawa, kung ito ay ginagamit para sa mga domestic na layunin, kung gayon ang mga espesyal na amoy, lalo na ang mga mercaptan, ay idinagdag dito. Ginagawa ito upang ang gas ay magsimulang amoy, dahil pagkatapos ay sa kaganapan ng isang pagtagas ito ay madaling makita. Lahat ng mercaptan ay may matapang na amoy.

Paggamit ng natural gas

Natural na pagkonsumo ng gas ng maraming industriyaindustriya at pasilidad. Halimbawa:

• CHP.
• Boiler rooms.
• Mga gas engine.
• Paggawa ng kemikal (paggawa ng mga plastik at iba pang materyales).
• Gasolina para sa mga sasakyan.
• Residential heating.
• Pagluluto ng pagkain.

Kaya ang produksyon sa mundo ng hilaw na materyal na ito ay napakataas, at ang pag-import at pag-export ay tinatantya sa bilyun-bilyong dolyar.

Kapaligiran

Sa mga tuntunin ng kalinisan para sa kalikasan, walang mas mahusay na mapagkukunan ng gasolina kaysa natural na gas. Ganap na itinataguyod ng mga organisasyong pangkalikasan ang paggamit nito. Gayunpaman, sa mga nakalipas na taon, ang pagkasunog ng natural na gas ay humahantong sa akumulasyon ng isa sa mga produkto ng reaksyon - carbon dioxide.

At dahil kabilang ito sa mga greenhouse gas, ang mga naipon nito ay lubhang mapanganib para sa planeta. Samakatuwid, maraming gawain ang isinasagawa, ang mga proyekto ay binuo upang protektahan ang ekolohikal na estado ng planeta mula sa nalalapit na greenhouse effect.