Fysiske og kjemiske egenskaper til naturgass. Produksjon og bruk av naturgass

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 05:37

Gasstilstanden til et stoff er den vanligste sammenlignet med andre aggregatparametere for forbindelser. Faktisk, i denne tilstanden er:

• stars;
• interstellar plass;
• planets;
• atmosfære;
• kosmos som helhet.

De viktigste kjennetegnene til gasser er svake intermolekylære interaksjoner i krystallgitteret, på grunn av hvilke alle hovedkarakteristikkene til disse stoffene manifesteres. Det er definitivt mange gasser. Vi vil imidlertid vurdere den viktigste og tredje vanligste på planeten vår – naturlig.

Naturgasssammensetning

Hvis vi karakteriserer den kvalitative sammensetningen av naturgass, må vi umiddelbart skille komponentene i to grupper: organisk og uorganisk. Siden, selv om det er en vanlig oppfatning at den består av metan, er dette ikke helt sant.

Økologiske ingredienser inkluderer:

• metane - CH₄;
• propan - C₃H₈;
• butan - С₄Н₁₀;
• ethane - C₂N₄;
• tyngrehydrokarboner med mer enn fem karbonatomer.

Uorganiske komponenter inkluderer følgende forbindelser:

• hydrogen (i små mengder) - H₂;
• karbondioksid - CO₂;
• helium - Ikke;
• nitrogen - N₂;
• hydrogensulfid - H₂S.

Hva nøyaktig sammensetningen av en bestemt blanding blir, avhenger av kilden, det vil si forekomsten. De samme grunnene forklarer de ulike fysiske og kjemiske egenskapene til naturgass. Men noen av dem er minelagt, og hver har også en verdi. Det er bare det at en eller annen type brukes som drivstoff, og mettet med fremmede urenheter er for fet brukt i kjemisk industri for syntese av forbindelser.

Fysiske og kjemiske egenskaper til naturgass

For å spesifisere slike parametere nøyaktig, bør du vite nøyaktig hva sammensetningen av gassblandingen er. Tross alt, hvis det er dominert av metan (opptil 97%), kan egenskapene gis, med fokus på det.

Hvis det er et overskudd av uorganiske komponenter eller tunge hydrokarboner (opptil flere prosent), så endres de fysiske og kjemiske egenskapene til naturgassen dramatisk.

Derfor kan bare omtrentlige fysiske grenser spesifiseres.

1. Autoantennelsestemperatur - 650-700⁰C.
2. oktantallet - 120-130.
3. Ingen farge, smak eller lukt.
4. Lettere enn luft nesten 2 ganger, lett konsentrert i de øvre lagene i rommet.
5. Tetthet i form av en normal tilstand (gass) - 0, 68-0,85 kg/m³.
6. Under standardforhold, vær alltid i gassformig aggregattilstand.
7. Når den blandes med luft i volumer på 5-15 %, er den eksplosiv.
8. Forbrenningsvarme er ca. 46 MJ/m³.

I tillegg bør den kjemiske siden av naturgassparametere også merkes.

1. Det er et svært brannfarlig stoff som kan selvantenne med og uten gnist ved en viss temperatur.
2. Siden hovedkomponenten er metan, har den alle sine kjemiske egenskaper.
3. Gå inn i substitusjon, dehydrogenering, pyrolyse, refraksjonsreaksjoner.
4. Komprimerer og gjør flytende ved lave temperaturer og høye trykk.

Det er klart at slike fysiske og kjemiske egenskaper til naturgass bestemmer et bredt spekter av bruken i industrien.

Spesiell eiendom for naturgass

En spesiell egenskap ved den aktuelle forbindelsen er evnen til å danne gasshydratavsetninger, det vil si å være i fast tilstand. Disse strukturene representerer volumer av naturgass absorbert av formasjonsvannmolekyler i forholdet 1/220. Derfor er slike forekomster ekstremt rike bergarter. Steder for deres konsentrasjon i naturen:

• dyp bunnlag av havene;
• opphopninger av permafrost.

Eksistensforhold - hydrodynamisk trykk og lave temperaturer.

Naturgassfelt

Hvis vi snakker om innholdet i naturliggass i naturen, er det mulig å identifisere de viktigste konsentrasjonsstedene:

1. Dette er en sedimentær bergart, et mineral som har blitt dannet over mange årtusener ved anaerobt forfall av organisk materiale i de dype lagene av jordskorpen.
2. Oppløst i grunnvann.
3. Inkluderer i olje, danner et olje- og gasslokk over det.
4. Forekommer i form av gasshydrater i lagene av havbunnen og punktene i det fjerne nord.

Hvis vi betegner distribusjonen av gassfelt territorielt, så er lederne følgende land:

• Russland.
• Gulf-landene.
• USA.
• Canada.
• Iran.
• Kasakhstan.
• Aserbajdsjan.
• Usbekistan.
• Norge.
• Turkmenistan.
• Nederland.

Produksjonen i verden er årlig rundt 3643 milliarder m³ per år. Av disse er det bare Russland som står for 673,46 milliarder m³.

Temperaturen på naturgass den brenner ved er 650 ⁰C. Det vil si at dette er indikatoren der den er i stand til selvantenning. I dette tilfellet frigjøres en større mengde termisk energi enn under forbrenning av noen annen type drivstoff. Dette kunne naturligvis ikke annet enn å påvirke bruksområdene for dette stoffet.

Det er grunnen til at mange land som ikke har naturgassreserver blir tvunget til å importere den fra andre stater. Transport utføres på flere måter:

• gjennom rørledningen i gassform;
• i tanker til sjøs - i flytende form;
• injernbanetankvogner - flytende.

Hver vei har sine fordeler og ulemper. Spesielt er sjø- og jernbane alternativer tryggere, siden den kjemiske aktiviteten til flytende gass i kjølte sylindere er mye lavere enn i gassform. Rørledningen øker overføringsavstanden og volumene, i tillegg er denne metoden økonomisk lønnsom.

Metan i naturgass

Metangass er hovedråstoffkomponenten i den naturlige blandingen. Innholdet varierer fra 70-98%. I seg selv er dette den tredje vanligste gassen på planeten, som er en del av oljen, det interstellare rommet og atmosfæren til andre planeter.

Frå et kjemisynspunkt er metangass et mettet hydrokarbon som tilhører en rekke mettede alifatiske forbindelser. Den aller første representanten for alkaner eller parafiner. Dens kjemiske aktivitet er lav, den er ganske rolig. Reaktiv:

• replacement;
• fullstendig oksidasjon;
• konverteringer.

Det brenner med en fargeløs røykfri flamme, lukter ikke.

Typer naturgass

Det er tre hovedtyper av det aktuelle stoffet.

1. Tørr naturgass er en gass som inneholder mer enn 97 % metan. Det vil si at innholdet av urenheter, inkludert andre hydrokarboner, er ekstremt lavt.
2. Skinny gass. Dette er navnet på en blanding som inneholder en liten mengde tunge hydrokarboner.
3. Tykk naturgass er en gass som er rik på tunge hydrokarboner og uorganiske komponenter (nitrogen, hydrogen, helium, argon, karbondioksid, hydrogensulfid).

Et konsept som gasstørrhetskoeffisienten lar deg evaluere kvaliteten på råvarene som produktene skal produseres fra i fremtiden. Tross alt er naturgass i seg selv bare en base. Ulike bransjer krever forskjellige produkter, så de blir omhyggelig behandlet og raffinert for å møte spesifikke krav.

Produktkvalitet

Kvaliteten på naturgass avhenger direkte av sammensetningen. Hvis metan dominerer, vil et slikt produkt være den beste drivstoffkilden. Hvis det er mest av alt i sammensetningen av fettholdige hydrokarboner, så er slike råvarer best egnet for den kjemiske industrien.

For å kunne levere naturgass av riktig kvalitet er det spesielle kjemiske anlegg hvor den gjennomgår grundig rensing og prosessering før videre forsendelse til endelig destinasjon. Arbeidsmetoder vil avhenge av den tiltenkte bruken av produktet.

Så, for eksempel, hvis det brukes til husholdningsformål, blir det tilsatt spesielle luktstoffer, spesielt merkaptaner. Dette gjøres slik at gassen begynner å lukte, for da vil den ved en eventuell lekkasje være lett å oppdage. Alle merkaptaner har en sterk lukt.

Bruk av naturgass

Forbruk av naturgass i mange bransjerindustri og anlegg. For eksempel:

• CHP.
• Boilerom.
• Gassmotorer.
• Kjemisk produksjon (fremstilling av plast og andre materialer).
• Drivstoff til biler.
• Boligoppvarming.
• laget mat.

Det er derfor verdens produksjon av dette råstoffet er så høy, og import og eksport anslås til milliarder av dollar.

Environmental

Når det gjelder renslighet for naturen, finnes det ingen bedre drivstoffkilde enn naturgass. Miljøorganisasjoner støtter fullt ut bruken. Men de siste årene har forbrenning av naturgass ført til akkumulering av et av reaksjonsproduktene - karbondioksid.

Og siden det tilhører klimagasser, er dets ansamlinger svært farlige for planeten. Derfor utføres flere arbeider, prosjekter utvikles for å beskytte planetens økologiske tilstand mot den forestående drivhuseffekten.