Обработка на природен газ: методи и технологии

Перспективното развитие на най-големите индустрии е невъзможно без най-ценните суровини и енергиен носител с високо качество - природен газ. Нейната употреба не само автоматизира много технологични процеси, но също така значително подобрява условията на живот на населението.

Какво е природен газ?

Няма нито една химична формула за природния газ - във всеки депозит той има състав с различно съотношение на съставните компоненти.

Природният газ е смес от въглеводороди, повечето от които са метан. Останалите компоненти са: бутан, пропан, етан, водород, сероводород, хелий, азот, въглероден диоксид.

Природният газ няма цвят и мирис, присъствието му във въздуха не може да бъде определено без помощта на специални устройства. Миризмата, позната на всеки човек, се дава на газ по изкуствен начин (одоризация). Благодарение на този процес е възможно да се усети наличието на газ във въздуха и да се предотвратят животозастрашаващи ситуации.

произход

По отношение на произхода на газа няма унифицирана теория, учените се придържат към две версии:

• Някога е имало континентален океан. Чрез убиването, живите организми, натрупани в пространство, в което нямаше въздух и бактерии, предизвикаха процеса на разлагане. Поради геоложки движения натрупаната маса потъва все по-дълбоко във вътрешността на земята, където високо налягане и температура да реагира химически с водород, образувайки въглеводороди.
• Динамиката на Земята допринася за възхода на въглеводородите, разположени на огромна дълбочина, където има по-ниско ниво на натиск. В резултат на това се образуват газови или маслени отлагания.

екстракция

Противно на общоприетото схващане, природният газ може да бъде под земята не само в кухини, чието извличане не изисква значителни материални и енергийни разходи. Често се концентрира в камъни с такава плитка порьозна структура, която не може да се види от човешкото око. Дълбочината на депозитите може да е малка, но понякога достига няколко километра.

Процесът производството на газ включва няколко етапа:

• Геоложка работа, в резултат на която местоположението на находищата се определя точно.
• Сондажни кладенци. Извършва се на цялата територия на находището, което е важно за еднакво намаляване на налягането на газа в резервоара. Максималната дълбочина на кладенците е 12 километра.
• Извличане. Процесът се осъществява благодарение на различно ниво на налягане в газовия слой и земната повърхност. На сондажите газът е насочен към външната част - докъдето налягането е по-ниско, и веднага навлиза в събирателната система. В допълнение, произвежда се свързан газ, който е съпродукт при производството на нефт. Тя също е от полза за много отрасли.
• Подготовка за транспортиране. Извлеченият газ съдържа множество примеси. Ако тяхното количество е незначително, газът се транспортира от танкери или тръбопроводи към завода за по-нататъшна преработка. От значително количество примеси, природен газ се пречиства в интегрирани съоръжения за третиране, които са изградени близо до депозита.

Защо трябва да обработваме природния газ

Образуването на природен газ възниква по време на образуването на слоеве от порести скали, съдържащи нефт, и въглищни шевове. В допълнение към компонентите, важни за нуждите на индустрията, тя съдържа примеси, които затрудняват процеса на транспортиране и използване от крайните потребители.

Непосредствено след производството газът се оттича в интегрираните съоръжения за третиране, през което време от него се извличат вода и сяра. Допълнителна обработка на природен и свързан с тях газ се извършва в химически и газопреработвателни предприятия.

Основният принцип на преработвателните предприятия

Основната задача на предприятието, ангажираща се с преработката на природен газ, е максималното възможно извличане на всички компоненти на вкаменелостите и привеждането им в търговско състояние. В същото време околната среда и вътрешността на Земята не бива да се влошават и финансовите разходи трябва да бъдат сведени до минимум.

Чрез прилагането на всички аспекти на това правило продуктите за преработка на природен газ се считат за висококачествени и икономични.

Начини на обработка

Има следните начини за преработка на газ:

• физическа и енергийна;
• химична и каталитична;
• термо.

Методите за физическа енергия се използват за компресиране на газ и отделянето му в компоненти, използващи охладителни или нагревателни елементи. Тази технология за обработка на природен газ най-често се използва директно върху депозити.

Първоначално процесът на компресиране и разделяне се извършваше с помощта на компресори. Към днешна дата успешно се използва по-евтино оборудване от финансова гледна точка - ежектори и маслени помпи.

Химико-каталитичният метод за преработка на природен газ предполага превръщането на метана в синтетичен газ за последващата му преработка. Това може да стане по три начина: преобразуване на пара или въглероден диоксид, частично окисляване.

Често се използва методът на частично окисление на метана. Това се дължи на удобството на процеса autothermally (частично окисляване, когато в въглеводородна изходна суровина се загрява от освобождаването на топлина), скоростта на реакцията и липсата на необходимост от катализатор (както в превръщането на пара и въглероден диоксид).

Полученият синтетичен газ не се подлага допълнително на процеса на разделяне на компоненти.

Термохимичните методи включват термично излагане на природен газ, което води до образуване на ненаситени въглеводороди (например етилен, пропилей). Процесът е възможен само при много високи температури (около 11000 градуса по Целзий) и налягане от няколко атмосфери.

Рафинирани продукти

За много хора думата "газ" се свързва с гориво и газова печка. Всъщност приложението на неговите компоненти е по-обширно:

• Хелий - ценна суровина се използва във високи технологии, например в производството на медицинско оборудване и магнитна възглавница за дълги пътувания в обществения транспорт, в изграждането на ядрени реактори и спътници;
• формалдехид, един от производни на метан, - суровина, която играе важна роля в производството на Фенопластове (спирачни накладки, билярд топки) и смолите са съществен компонент на изграждане на структурни материали (шперплат, талашит), изолационни бои и предмети;
• амоняк - използва се във фармацевтичните (воден разтвор), селскостопански (торове) и храни (ароматизатор) индустрии;
• етан - суровини, от които се произвежда полиетилен;
• Оцетната киселина - широко се използва в текстилната промишленост;
• Метанол - гориво за превозни средства.

Извличането и преработката на природен газ са процесите, чрез които ефективно се развиват най-важните отрасли. Газ се доставя на крайния потребител след внимателна обработка, използването му значително подобрява условията на живот.