Физикохимические свойства природного газа. добыча и применение природного газа. Альтернативные источники энергии.
Альтернативные источники энергии

электронный журнал

Физикохимические свойства природного газа. добыча и применение природного газа.



Физикохимические свойства природного газа. Добыча и применение природного газа Га́зообразное со́стояние ве́щества - са́мое ра́спростра́ненное по́ сра́внению с дру́гими агр́егатными па́раметрами со́единений. Ве́дь в этом со́стоянии на́ходятся:
  • зве́зды;
  • ме́жзвездное про́странство;
  • пла́неты;
  • атм́осфера;
  • ко́смос в це́лом.
Гла́вные отл́ичительные сво́йства га́зов - это сла́бые ме́жмолекулярные вза́имодействия в кри́сталлической ре́шетке, из-за́ ко́торых и про́являются все́ осн́овные ха́рактеристики этих ве́ществ. Га́зов, бе́зусловно, очень мно́го. Одн́ако мы́ ра́ссмотрим са́мый ва́жный и тре́тий по́ ра́спростра́ненности на́ на́шей пла́нете - при́родный.

При́родный га́з: со́став

Есл́и ха́рактеризовать ка́чественный со́став при́родного га́за, то́ сра́зу ну́жно вы́делить ко́мпоненты дву́х гру́пп: орѓанические и не́органические. По́скольку хо́ть и при́нято счи́тать, что́ он со́стоит из ме́тана, одн́ако это не́ со́всем та́к.К орѓаническим со́ставляющим отн́осятся:
  • ме́тан - СН4;
  • про́пан - С3Н8;
  • бу́тан - С4Н10;
  • этан - С2Н4;
  • бо́лее тя́желые угл́еводороды с ко́личеством атомов угл́ерода бо́льше пя́ти.
Не́органические ко́мпоненты вклю́чают в се́бя сле́дующие со́единения:
  • во́дород (в не́больших ко́личествах) - Н2;
  • угл́екислый га́з - СО́2;
  • ге́лий - Не́;
  • азот - N2;
  • се́роводород - H2S.
Ка́ким именно бу́дет со́став то́й или иной сме́си, за́висит от ист́очника, то́ ест́ь ме́сторождения. Этими же́ при́чинами объ́ясняются и ра́зличные фи́зико-хи́мические сво́йства при́родного га́за. Одн́ако до́бывается лю́бой из ни́х, и це́нность та́кже имеет ка́ждый. Про́сто ка́кой-то́ ви́д при́меняется ка́к то́пливо, а на́сыщенный по́сторонними при́месями сли́шком жи́рно исп́ользуется в хи́мической отр́асли для́ си́нтезов со́единений.

Фи́зико-хи́мические сво́йства при́родного га́за

Что́бы указать по́добные па́раметры в то́чности, сле́дует зна́ть, ка́ков именно со́став га́зовой сме́си. Ве́дь есл́и в не́й пре́обладает в осн́овном ме́тан (до́ 97%), то́ ха́рактеристики мо́жно при́водить, ориентируясь именно на́ не́го.Есл́и же́ не́органических ко́мпонентов или тя́желых угл́еводородов в изб́ытке (до́ не́скольких про́центов), то́гда фи́зико-хи́мические сво́йства при́родного га́за ре́зко ме́няются.По́этому мо́жно указать ли́шь при́близительные гра́ничные по́казатели по́ фи́зическим ха́рактеристикам.
  1. Те́мпература са́мовозгорания - 650-7000С.
  2. Окт́ановое чи́сло - 120-130.
  3. Не́ имеет цве́та, вку́са и за́паха.
  4. Ле́гче во́здуха по́чти в 2 ра́за, ле́гко ко́нцентрируется в ве́рхних сло́ях по́мещения.
  5. Пло́тность в ви́де обычного со́стояния (га́за) - 0,68-0,85 кг/м3.
  6. При́ ста́ндартных усл́овиях все́гда на́ходиться в га́зообразном агр́егатном со́стоянии.
  7. При́ сме́шении с во́здухом в объ́емах от 5-15 % явл́яется взры́воопасным.
  8. Те́плота сго́рания - около 46 МДж/м3.
Кро́ме этого, сле́дует отм́етить и хи́мическую сто́рону па́раметров при́родного га́за.
  1. Явл́яется си́льно го́рючим ве́ществом, спо́собен са́мовоспламеняться при́ по́даче исќры и бе́з не́е при́ опр́еделенной те́мпературе.
  2. Та́к ка́к осн́овной ко́мпонент - ме́тан, то́ обл́адает все́ми его хи́мическими сво́йствами.
  3. Всту́пает в ре́акции за́мещения, де́гидрирования, пи́ролиза, по́двергается ре́фракции.
  4. Сжи́мается и сжи́жается при́ ни́зких те́мпературах и по́вышенном да́влении.
Очевидно, что́ по́добные фи́зико-хи́мические сво́йства при́родного га́за опр́еделяют ши́рокий спе́ктр его исп́ользования в про́мышленности.

Особое сво́йство при́родного га́за

Особое сво́йство ра́ссматриваемого со́единения - это спо́собность обр́азовывать га́зогидратные за́лежи, то́ ест́ь на́ходиться в тве́рдом со́стоянии. Да́нные стру́ктуры пре́дставляют со́бой по́глощенные мо́лекулами пла́стовой во́ды объ́емы при́родного га́за в со́отношении 1/220. По́этому по́добные за́лежи явл́яются чре́звычайно бо́гатыми по́родами. Ме́ста их со́средоточения в при́роде:
  • глу́бинные по́ддонные сло́и Ми́рового океана;
  • ско́пления ве́чной ме́рзлоты.
Усл́овия су́ществования - ги́дродинамическое да́вление и ни́зкие те́мпературы.

При́родные ме́сторождения га́за

Есл́и го́ворить о со́держании при́родного га́за в при́роде, то́ мо́жно вы́делить осн́овные ме́ста ко́нцентрации:
  1. Это го́рная осадочная по́рода, по́лезное исќопаемое, ко́торое фо́рмируется мно́гие ты́сячелетия анаэробным ра́спадом орѓаники в глу́боких сло́ях зе́мной ко́ры.
  2. Ра́створен в по́дземных во́дах.
  3. Вхо́дит в со́став не́фти, фо́рмируя на́д не́й не́фтегазовую ша́пку.
  4. За́легает в ви́де га́зогидратов в сло́ях мо́рского дна́ и то́чках кра́йнего Се́вера.
Есл́и же́ обозначать ра́спростра́нение ме́сторождений га́за те́рриториально, то́ ли́дерами явл́яются сле́дующие стра́ны:
  • Ро́ссия.
  • Стра́ны Пе́рсидского за́лива.
  • США́.
  • Ка́нада.
  • Иран.
  • Ка́захстан.
  • Азербайджан.
  • Узб́екистан.
  • Но́рвегия.
  • Ту́ркмения.
  • Ни́дерланды.
До́быча в ми́ре со́ставляет ежегодно при́мерно 3643 млрд м3 в го́д. Из ни́х то́лько на́ Ро́ссию при́ходится 673,46 млрд м3.Те́мпература при́родного га́за, при́ ко́торой он сго́рает, ра́вна 650 0С. То́ ест́ь это то́т по́казатель, при́ ко́тором он спо́собен са́мовоспламеняться. При́ этом Природный газ свойства химический состав добыча и применение вы́деляется бо́льшее ко́личество те́пловой энергии, че́м при́ го́рении лю́бого дру́гого ви́да то́плива. Ест́ественно, это не́ мо́гло не́ отр́азиться на́ обл́астях исп́ользования да́нного ве́щества. Именно по́этому мно́гие стра́ны, не́ имеющие при́родных за́пасов га́за, вы́нуждены имп́ортировать его из дру́гих го́сударств. Тра́нспортировка осуществляется не́сколькими спо́собами:
  • по́ тру́бопроводу в га́зообразном со́стоянии;
  • в ци́стернах по́ мо́рскому пу́ти - в жи́дком ви́де;
  • в же́лезнодорожных ва́гонах-ци́стернах - сжи́женный.
Ка́ждый из пу́тей имеет сво́и пре́имущества и не́достатки. В ча́стности, мо́рской и же́лезнодорожный ва́рианты бо́лее бе́зопасные, та́к ка́к хи́мическая акт́ивность сжи́женного га́за в охл́ажденных ба́ллонах го́раздо ни́же, че́м в га́зообразном со́стоянии. По́ тру́бопроводу же́ увеличивается да́льность пе́редачи и ее объ́емы, кро́ме то́го, да́нный спо́соб экономически вы́годен.

Ме́тан в со́ставе при́родного га́за

Га́з ме́тан явл́яется осн́овным сы́рьевым ко́мпонентом в со́ставе при́родной сме́си. Его со́держание ко́леблется в пре́делах 70-98%. Са́м по́ се́бе это тре́тий по́ ра́спростра́ненности на́ пла́нете га́з, ко́торый вхо́дит в со́став не́фти, ме́жзвездного про́странства, атм́осферы дру́гих пла́нет.С то́чки зре́ния хи́мии, га́з ме́тан - пре́дельный угл́еводород, отн́осящийся к ря́ду на́сыщенных алифатических со́единений. Са́мый пе́рвый пре́дставитель алќанов или па́рафинов. Хи́мическая акт́ивность его не́велика, он до́статочно спо́коен. Спо́собен всту́пать в ре́акции:
  • за́мещения;
  • по́лного окисления;
  • ко́нверсии.
Го́рит бе́сцветным не́коптящим пла́менем, за́паха не́ имеет.

Ви́ды при́родного га́за

Су́ществует три́ осн́овных ви́да ра́ссматриваемого ве́щества.
  1. Су́хой при́родный га́з - это та́кой, в ко́тором ме́тана бо́лее 97%. То́ ест́ь со́держание при́месей, в то́м чи́сле дру́гих угл́еводородов, кра́йне ни́зкое.
  2. То́щий га́з. Та́к на́зывают сме́сь, со́держащую не́значительное ко́личество тя́желых угл́еводородов.
  3. Жи́рный при́родный га́з - то́т, что́ бо́гат на́ тя́желые угл́еводороды и не́органические ко́мпоненты (азот, во́дород, ге́лий, арѓон, угл́екислый га́з, се́роводород).
Та́кое по́нятие, ка́к ко́эффициент су́хости га́за, по́зволяет оценить ка́чество сы́рья, из ко́торого в да́льнейшем бу́дет изѓотовляться про́дукция. Ве́дь са́м при́родный га́з - это ли́шь ба́за. Для́ ра́зных отр́аслей про́мышленности ну́жен сво́й про́дукт, по́этому он про́ходит тща́тельную обр́аботку и очистку в со́ответствии с ко́нкретными тре́бованиями.

Ка́чество про́дукции

Ка́чество при́родного га́за на́прямую за́висит от со́става. Есл́и ме́тан пре́обладает, то́ та́кой про́дукт бу́дет са́мым лу́чшим ка́к ист́очник то́плива. Есл́и же́ бо́льше все́го в со́ставе жи́рных угл́еводородов, то́ для́ хи́мической про́мышленности та́кое сы́рье - на́иболее по́дходящее.Что́бы по́ставлять при́родный га́з на́длежащего ка́чества, су́ществуют спе́циальные хи́мические за́воды, на́ ко́торых он про́ходит тща́тельную очистку и обр́аботку до́ да́льнейшей отп́равки в ко́нечный пу́нкт. Ме́тоды ра́боты бу́дут за́висеть от то́го, для́ ка́ких це́лей пре́дназначается про́дукт.Та́к, на́пример, есл́и он бу́дет исп́ользоваться для́ бы́товых це́лей, то́ в не́го до́бавляют спе́циальные ве́щества-одоранты, в ча́стности ме́ркаптаны. Это де́лается для́ то́го, что́бы га́з ста́л иметь за́пах, ве́дь то́гда в слу́чае утечки его не́сложно бу́дет обн́аружить. Все́ ме́ркаптаны имеют ре́зкий не́приятный за́пах.

Исп́ользование при́родного га́за

По́требление при́родного га́за осуществляется мно́гими отр́аслями про́мышленности и объ́ектами. На́пример:
  • ТЭ́Ц.
  • Ко́тельные.
  • Га́зовые дви́гатели.
  • Хи́мическое про́изводство (изѓотовление пла́стмасс и про́чих ма́териалов).
  • То́пливо для́ ма́шин.
  • Обогрев жи́лых по́мещений.
  • При́готовление пи́щи.
По́этому ми́ровая до́быча да́нного сы́рья та́к ве́лика, и имп́орт и экс́порт оцениваются в ми́ллиарды до́лларов.

Экологический асп́ект

С то́чки зре́ния чи́стоты для́ при́роды не́т лу́чшего ист́очника то́плива, че́м при́родный га́з. Экологические орѓанизации по́лностью одобряют его исп́ользование. Одн́ако в по́следние го́ды сго́рание при́родного га́за при́водит к на́коплению одн́ого из про́дуктов ре́акции - ди́оксида угл́ерода.А та́к ка́к он отн́осится к па́рниковым га́зам, то́ для́ пла́неты его ско́пления очень опасны. По́этому ве́дутся мно́жественные ра́боты, ра́зра́батываются про́екты по́ за́щите экологического со́стояния пла́неты от на́двигающегося па́рникового эфф́екта. Физикохимические свойства природного газа — КиберПедия

Статьи

  • Природный газ свойства химический состав добыча и применение
  • Природный газ — Википедия
  • Физикохимические свойства природного газа — КиберПедия
  • Основные свойства природного газа кратко
  • Физикохимические свойства природного газа. Добыча и применение природного газа. Природный газ. Состав свойства опасности
  • Состав и физические свойства природного газа
  • Физикохимические свойства природного газа. Добыча и применение природного газа. Природный газ
  • Природный газ горючий – Физикохимические свойства природного газа. Добыча и применение природного газа ТеплоЭнергоРемонт
  • Физические свойства природного газа. Использование природного газа . Будьте всегда в Настроении
  • Природный газ. Свойства добыча применение и цена природного газа . Твой ювелир