Физико-химични свойства на природния газ. Добив и използване на природен газ

Газовото състояние на веществото - най-често в сравнение с другите агрегатни параметри на съединенията. В крайна сметка в това състояние са:

• звезди;
• междузвездното пространство;
• на планетата;
• атмосфера;
• космоса цяло.

  

Основните отличителни свойства на газовете са слабите междумолекулни взаимодействия в кристалната решетка, поради което се проявяват всички основни характеристики на тези вещества. Газов, разбира се, много. Ние обаче считаме за най-важното и третото най-често срещано на нашата планета - естествено.

Природен газ: състав

Ако характеризираме качествения състав природен газ, след това веднага е необходимо да се разграничат компонентите на две групи: органични и неорганични. Тъй като се смята, че то се състои от метан, това не е напълно вярно.

Органичните компоненти включват:

• метан - СН₄;
• пропан - С₃Н₈;
• бутан - C₄Н₁₀;
• етан - C₂Н₄;
• тежки въглеводороди с повече от пет въглеродни атома.

Неорганичните компоненти включват следните съединения:

• водород (в малки количества) - Н₂;
• Въглероден диоксид - CO₂;
• хелий - Той;
• азот - N₂;
• сероводород - Н₂S.

Какво точно ще бъде съставът на смес, зависи от източника, т.е. от полето. Същите причини обясняват различните физични и химични свойства на природния газ. Всеки от тях обаче се добива и всеки има стойност. Само някакъв вид се използва като гориво и наситен с чужди примеси е твърде слабо използван в химическата промишленост за синтеза на съединения.

Физико-химични свойства на природния газ

За да се определят точно такива параметри, е необходимо да се знае какъв е съставът на газовата смес. В края на краищата, ако се доминира главно от метан (до 97%), тогава характеристиките могат да бъдат дадени, като се фокусираме специално върху него.

Ако неорганичните компоненти или тежките въглеводороди са в излишък (до няколко процента), тогава физикохимичните свойства на природния газ се променят драстично.

Поради това можете да посочите само приблизителни гранични показатели за физическите характеристики.

1. Температура на самозапалване - 650-700⁰S.
2. Октановият номер е 120-130.
3. Няма цвят, вкус и мирис.
4. По-лек от въздуха е почти 2 пъти, лесно се концентрира в горните слоеве на стаята.
5. Плътността под формата на конвенционално състояние (газ) е 0,68-0,85 кг / м³.
6. При стандартни условия, винаги да е в състояние на агрегатно състояние.
7. При смесване с въздух в обеми от 5-15% е взривоопасна.
8. Топлина на изгаряне - около 46 MJ / m³.

Освен това трябва да се отбележи и химическата страна на параметрите на природния газ.

1. Тя е леснозапалима субстанция, способна е да се самозапалва, когато искра се доставя и без нея при определена температура.
2. Тъй като основният компонент е метан, той има всичките си химични свойства.
3. Влиза в реакции на заместване, дехидрогениране, пиролиза, се пречупва.
4. Той се компресира и втечнява при ниски температури и високо налягане.

   

Очевидно е, че подобни физични и химични свойства на природния газ определят широка гама от неговата употреба в промишлеността.

Специален имот на природен газ

Специално свойство на въпросното съединение е способността да се образуват газови хидратни отлагания, т.е. да бъдат в твърдо състояние. Тези структури са количествата природен газ, абсорбирани от молекулите на резервоарната вода в съотношение 1/220. Следователно, такива отломки са изключително богати на скали. Места на концентрация в природата:

• дълбоки долни пластове на Световния океан;
• натрупвания на пермастер.

Условията на съществуване са хидродинамично налягане и ниски температури.

Полета за природен газ

Ако говорим за съдържанието на природен газ в природата, можем да определим основните места на концентрация:

1. Това е планинска седиментна скала, минерал, образуван много хилядолетия от анаеробното разграждане на органичната материя в дълбоките слоеве на земната кора.
2. Разтваря се в подземните води.
3. Тя е част от нефта, образувайки над него масло и газ капачка.
4. Подходящ е под формата на газови хидрати в слоевете на морското дъно и точките на крайния север.

Ако посочим териториално разпределението на газовите находища, тогава лидерите са следните държави:

• Русия.
• Страните от Персийския залив.
• САЩ.
• Канада.
• Иран.
• Казахстан.
• Азербайджан.
• Узбекистан.
• Норвегия.
• Туркменистан.
• Холандия.

Годишното производство в света е приблизително 3643 милиарда кубически метра³ годишно. От тях само Русия е 673,46 млрд. М³.

Температурата на природния газ, при която той гори, е 650 ⁰В. Това е, това е индикаторът, с който е способен да се самозапали. В този случай се отделя по-голямо количество топлинна енергия, отколкото когато се изгаря друг вид гориво. Разбира се, това не може да засегне само областите на използване на това вещество.

Ето защо много страни, които нямат запаси от природен газ, са принудени да го внасят от други държави. Транспортът се извършва по няколко начина:

• чрез тръбопровод в газообразно състояние;
• в резервоари по морски път - в течна форма;
• в железопътни цистерни вагони - втечнен.

Всеки от начините има своите предимства и недостатъци. По-специално морските и железопътните версии са по-безопасни, тъй като химическата дейност втечнен газ в хладилни цилиндри е много по-ниска, отколкото в газообразното състояние. По тръбопровод, разстоянието на предаване и неговите обеми се увеличават, освен това този метод е икономически изгоден.

Метан в състава на природния газ

Метанният газ е основният сурова съставка на естествената смес. Съдържанието му варира между 70-98%. Самият той е третият най-разпространен газ на планетата, който е включен в състав на масло, междузвездното пространство, атмосферата на други планети.

От гледна точка на химията метанът - ограничаващ въглеводорода, свързани с множество наситени алифатни съединения. Първият представител на алкани или парафини. Неговата химическа активност е ниска, тя е доста спокойна. Може да реагира:

• заместване;
• пълно окисление;
• преобразуване.

Изгаря с безцветен пламък, който не се пуши, не мирише.

Видове природен газ

Съществуват три основни вида вещества.

1. Сух природен газ - това е такова, при което метанът е повече от 97%. Това означава, че съдържанието на примеси, включително другите въглеводороди, е изключително ниско.
2. Сгъстен газ. Това е името на сместа, съдържаща малко количество тежки въглеводороди.
3. Удебелен природен газ - който е богат на тежки въглеводороди и неорганични компоненти (азот, водород, хелий, аргон, въглероден диоксид, сероводород).

   

Такава концепция като фактора за сухота на газа ни позволява да оценим качеството на суровините, от които продуктите ще се произвеждат в бъдеще. В крайна сметка самият природен газ е само основата. За различните отрасли се нуждаете от вашия продукт, така че да се подложи на внимателна преработка и почистване в съответствие със специфичните изисквания.

Качество на продукта

Качеството на природния газ зависи от състава. Ако метан преобладава, тогава такъв продукт ще бъде най-добрият източник на гориво. Ако това е най-вече в мастните въглеводороди, то за химическата промишленост тези суровини са най-подходящи.

За да се достави природен газ с подходящо качество, има специални химически заводи, където е добре почистено и преработено, преди да бъде изпратено до крайната дестинация. Методите на работа ще зависят от целта, за която продуктът е предназначен.

Така например, ако се използва за домашни цели, добавете към него специални миризми, по-специално меркаптани. Това се прави, за да се гарантира, че газът има мирис, защото тогава в случай на изтичане ще бъде лесно да се открие. Всички меркаптани имат остър неприятен мирис.

Използване на природен газ

Потреблението на природен газ се извършва от много отрасли и обекти. Например:

• CHP.
• Котелни помещения.
• Газови двигатели.
• Химическа продукция (производство на пластмаси и други материали).
• Гориво за автомобили.
• Отопление на жилищни помещения.
• Готвене.

Следователно световното производство на тази суровина е толкова високо, а вносът и износът се оценяват на милиарди долари.

Екологичен аспект

От гледна точка на чистотата на природата няма по-добър източник на гориво от природния газ. Екологичните организации напълно подкрепят използването му. Въпреки това през последните години изгарянето на природен газ води до натрупването на един от реакционните продукти - въглероден диоксид.

И тъй като се отнася за парникови газове, за планетата неговите задръствания са много опасни. Ето защо се извършват много произведения, разработват се проекти за опазване на екологичното състояние на планетата от предстоящия парников ефект.