Φυσικό αέριο, το κύριο μέρος του οποίου είναι το μεθάνιο (92-98%), είναι σήμερα το πιο υποσχόμενο εναλλακτικό καύσιμο για τα αυτοκίνητα. Το φυσικό αέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο τόσο σε συμπιεσμένη όσο και σε υγροποιημένη μορφή.

Μεθάνιο- ο απλούστερος υδρογονάνθρακας, άχρωμο αέριο (σε φυσιολογικές συνθήκες) άοσμο, χημικός τύπος - CH4. Ελαφρώς διαλυτό στο νερό, ελαφρύτερο από τον αέρα. Όταν χρησιμοποιούνται στην καθημερινή ζωή και στη βιομηχανία, τα αρωματικά (συνήθως θειόλες) με μια συγκεκριμένη «οσμή αερίου» προστίθενται συνήθως στο μεθάνιο. Το μεθάνιο είναι μη τοξικό και αβλαβές για την ανθρώπινη υγεία.

Εξόρυξη και μεταφορά

Το αέριο βρίσκεται στα έγκατα της Γης σε βάθος από ένα έως αρκετά χιλιόμετρα. Πριν από την έναρξη της παραγωγής φυσικού αερίου, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθούν εργασίες γεωλογικής εξερεύνησης για τον προσδιορισμό της θέσης των κοιτασμάτων. Το αέριο εξάγεται χρησιμοποιώντας φρεάτια που έχουν ανοίξει ειδικά για το σκοπό αυτό χρησιμοποιώντας μία από τις πιθανές μεθόδους. Το αέριο μεταφέρεται συχνότερα μέσω αγωγών αερίου. Το συνολικό μήκος των αγωγών διανομής φυσικού αερίου στη Ρωσία είναι περισσότερο από 632 χιλιάδες χιλιόμετρα - αυτή η απόσταση είναι σχεδόν 20 φορές μεγαλύτερη από την περιφέρεια της Γης. Μήκος κεντρικούς αγωγούς αερίουστο έδαφος της Ρωσίας - 162 χιλιάδες χιλιόμετρα.

Χρήση φυσικού αερίου

Το πεδίο εφαρμογής του φυσικού αερίου είναι αρκετά ευρύ: χρησιμοποιείται για θέρμανση χώρων, μαγείρεμα, θέρμανση νερού, παραγωγή χρωμάτων, κόλλας, οξικού οξέος και λιπασμάτων. Επιπλέον, το φυσικό αέριο σε συμπιεσμένη ή υγροποιημένη μορφή μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο κινητήρα σε μηχανοκίνητα οχήματα, ειδικά και γεωργικά μηχανήματα, σιδηροδρομικές και θαλάσσιες μεταφορές.

Το φυσικό αέριο είναι ένα φιλικό προς το περιβάλλον καύσιμο κινητήρα

Το 90% της ατμοσφαιρικής ρύπανσης προέρχεται από οχήματα.

Η αλλαγή της μεταφοράς σε φιλικό προς το περιβάλλον καύσιμο κινητήρα - φυσικό αέριο - επιτρέπει τη μείωση των εκπομπών αιθάλης, εξαιρετικά τοξικών αρωματικών υδρογονανθράκων, μονοξειδίου του άνθρακα, ακόρεστων υδρογονανθράκων και οξειδίων του αζώτου στην ατμόσφαιρα.

Κατά την καύση 1000 λίτρων υγρού καυσίμου πετρελαιοκινητήρων, απελευθερώνονται στον αέρα 180-300 kg μονοξειδίου του άνθρακα, 20-40 kg υδρογονάνθρακες και 25-45 kg οξειδίων του αζώτου μαζί με τα καυσαέρια. Όταν χρησιμοποιείται φυσικό αέριο αντί για καύσιμο πετρελαίου, απελευθερώνονται τοξικές ουσίες περιβάλλονμειώνεται κατά περίπου 2-3 ​​φορές για το μονοξείδιο του άνθρακα, για τα οξείδια του αζώτου - 2 φορές, για τους υδρογονάνθρακες - 3 φορές, για τον καπνό - 9 φορές και ο σχηματισμός αιθάλης, χαρακτηριστικό των κινητήρων ντίζελ, απουσιάζει.

Το φυσικό αέριο είναι ένα οικονομικό καύσιμο κινητήρα

Το φυσικό αέριο είναι το πιο οικονομικό καύσιμο κινητήρα. Η επεξεργασία του απαιτεί ελάχιστο κόστος. Ουσιαστικά, το μόνο που χρειάζεται να κάνετε με το αέριο πριν ανεφοδιάζετε το αυτοκίνητό σας είναι να το συμπιέζετε σε έναν συμπιεστή. Σήμερα, η μέση τιμή λιανικής 1 κυβικού μέτρου μεθανίου (που στις ενεργειακές του ιδιότητες είναι ίση με 1 λίτρο βενζίνης) είναι 13 ρούβλια. Αυτό είναι 2-3 φορές φθηνότερο από τη βενζίνη ή το ντίζελ.

Το φυσικό αέριο είναι ένα ασφαλές καύσιμο κινητήρα

Τα όρια συγκέντρωσης* και θερμοκρασίας** αναφλεξιμότητας του φυσικού αερίου είναι σημαντικά υψηλότερα από εκείνα της βενζίνης και του ντίζελ. Το μεθάνιο είναι δύο φορές ελαφρύτερο από τον αέρα και, εάν διαρρεύσει, διαλύεται γρήγορα στην ατμόσφαιρα.

Σύμφωνα με την «Ταξινόμηση εύφλεκτων ουσιών κατά βαθμό ευαισθησίας» του ρωσικού Υπουργείου Καταστάσεων Έκτακτης Ανάγκης, το συμπιεσμένο φυσικό αέριο ταξινομείται ως το ασφαλέστερο, τέταρτη κατηγορία και το προπάνιο-βουτάνιο κατατάσσεται στη δεύτερη.

* Ο σχηματισμός εκρηκτικής συγκέντρωσης συμβαίνει όταν η περιεκτικότητα σε ατμούς αερίου στον αέρα είναι από 5% έως 15%. Σε ανοιχτό χώρο, ο σχηματισμός εκρηκτικού μείγματος δεν συμβαίνει.
** Το κατώτερο όριο αυτοανάφλεξης μεθανίου είναι 650°C.

Φυσικό αέριο - τεχνολογικό καύσιμο κινητήρα

Το φυσικό αέριο δεν σχηματίζει εναποθέσεις στο σύστημα καυσίμου και δεν ξεπλένει το φιλμ λαδιού από τα τοιχώματα του κυλίνδρου, μειώνοντας έτσι την τριβή και μειώνοντας
φθορά του κινητήρα.

Η καύση του φυσικού αερίου δεν παράγει στερεά σωματίδια και τέφρα, τα οποία προκαλούν αυξημένη φθορά στους κυλίνδρους και τα έμβολα του κινητήρα.

Έτσι, η χρήση φυσικού αερίου ως καύσιμο κινητήρα σάς επιτρέπει να αυξήσετε τη διάρκεια ζωής του κινητήρα κατά 1,5-2 φορές.

Ο παρακάτω πίνακας δείχνει μερικά στοιχεία για το CNG και το LNG:

Οδηγίες

Το φυσικό αέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία λαμπτήρων αερίου που προορίζονται για φωτισμό. Το ίδιο το μεθάνιο χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για την παραγωγή ακετυλενίου, αμμωνίας, μεθανόλης και υδροκυανίου.

Ταυτόχρονα, το φυσικό αέριο είναι βάση πρώτης ύληςστην παραγωγή αμμωνίας. Σχεδόν τα τρία τέταρτα της αμμωνίας χρησιμοποιούνται για την παραγωγή αζωτούχων λιπασμάτων.

Το υδροκυάνιο, που λαμβάνεται από την αμμωνία, μαζί με το ακετυλένιο χρησιμεύει ως η αρχική πρώτη ύλη για την παραγωγή διαφόρων συνθετικών ινών. Από ακετυλένιο είναι δυνατή η παραγωγή διαφόρων φύλλων, τα οποία χρησιμοποιούνται αρκετά ευρέως στη βιομηχανία και στην καθημερινή ζωή. Χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή οξικού μεταξιού.

Στη χημική βιομηχανία, το μεθάνιο χρησιμοποιείται όχι μόνο για την παραγωγή διαφόρων πλαστικών, αλλά και για την παραγωγή οργανικών οξέων και αλκοόλης. Με τη χρήση φυσικού αερίου κατέστη δυνατή η δημιουργία πολλών ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ, που δεν υπάρχουν στη φύση, για παράδειγμα, πολυαιθυλένιο.

Το φυσικό αέριο είναι ένα από τα καλύτερη θέακαύσιμα που χρησιμοποιούνται για βιομηχανικές και οικιακές ανάγκες. Η αξία του ως καύσιμο έγκειται επίσης στο γεγονός ότι αυτό το ορυκτό καύσιμο είναι αρκετά φιλικό προς το περιβάλλον. Όταν καίγεται, εμφανίζονται πολύ λιγότερες επιβλαβείς ουσίες εάν συνδυαστούν με άλλους τύπους καυσίμων. Γι' αυτό το φυσικό αέριο είναι μια από τις κύριες πηγές ενέργειας σε όλες τις ανθρώπινες δραστηριότητες.

ΥδρογόνοΣπάνια βρίσκεται στην καθαρή του μορφή στη Γη, αλλά είναι πολύ κοινό σε ενώσεις: βρίσκεται στο νερό, στους φυτικούς και ζωικούς οργανισμούς και στα φυσικά αέρια. Στο διάστημα, αυτό είναι το πιο κοινό στοιχείο.

Θα χρειαστείτε

• Μια δημοσίευση για τη γενική χημεία ή ένα εγχειρίδιο για τη χημεία για τις τάξεις 8-9.

Οδηγίες

Για να ορίσετε το υδρογόνο, πρέπει να γνωρίζετε μερικά από αυτό. Μερικά από αυτά θα σας βοηθήσουν να αντεπεξέλθετε στο έργο που έχετε στο χέρι. βραχυπρόθεσμα, και ορισμένα απαιτούν να βρίσκονται σε χημική εγκατάσταση. Δεν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε όλες τις μεθόδους, αρκούν μία ή δύο.
Υδρογόνο- το πιο εύκολο από όλα. Για παράδειγμα, το καθήκον μπορεί να είναι ο προσδιορισμός του υδρογόνου, που έχει πολλά δοχεία με άγνωστα αέρια. Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να δώσετε προσοχή στο δοχείο - το υδρογόνο πρέπει να είναι είτε ανάποδα είτε κλειστό (πιθανώς με γυαλί, το οποίο μπορεί να μετακινηθεί στην άκρη για περαιτέρω προσδιορισμό). Διαφορετικά, το υδρογόνο θα διαφύγει. Αυτό το αέριο είναι άοσμο και άχρωμο.

Όταν αναφλέγεται, το υδρογόνο καίγεται με μια μη φωτεινή φλόγα και σχηματίζεται νερό. Καλός τρόποςορισμούς, αλλά πολύ επικίνδυνο, γιατί Ένα μείγμα υδρογόνου και οξυγόνου ονομάζεται αέριο οξυγόνο λόγω της ικανότητάς του να εκρήγνυται. Αν και πρέπει να σημειωθεί ότι όταν χαμηλές θερμοκρασίεςΑυτό δεν θα λειτουργήσει. Μόνο στα 300?C δεν αρχίζει να σχηματίζεται ένας μεγάλος αριθμός απόνερό, στους 500°C εμφανίζεται πυρκαγιά και στους 700°C γίνεται έκρηξη.

Εάν το αέριο περάσει πάνω από θερμό οξείδιο του χαλκού, ο χαλκός θα μειωθεί, με αποτέλεσμα ένα κοκκινωπό μέταλλο. Για τη διεξαγωγή αυτού του πειράματος, είναι απαραίτητο να τηρούνται οι κανόνες ασφαλείας και, κατά προτίμηση, να βρίσκεστε στο κατάλληλο μέρος (στο εργαστήριο).

Το φυσικό αέριο είναι ορυκτό μιας ομάδας ιζηματογενών πετρωμάτων, που είναι ένα μείγμα αερίων. Αυτός ο πόρος προέκυψε ως αποτέλεσμα της αποσύνθεσης της οργανικής ύλης στα έγκατα της Γης. Οι περιβαλλοντολόγοι αναγνωρίζουν το φυσικό αέριο ως τον καθαρότερο τύπο ορυκτών καυσίμων.

Χαρακτηριστικά και είδη φυσικού αερίου

Τα χαρακτηριστικά του φυσικού αερίου εξαρτώνται από τη σύνθεσή του. Είναι 1,8 φορές ελαφρύτερο από τον αέρα, η θερμοκρασία αυθόρμητης καύσης είναι 650°C. Το ξηρό αέριο έχει πυκνότητα από 0,68 kg/m3 έως 0,85 kg/m3 και το υγρό αέριο έχει πυκνότητα 400 kg/m3. Ένα μείγμα αερίου και αέρα από 5% έως 15% του όγκου είναι εκρηκτικό. Ειδική θερμότητακαύσης από 8-12 kW-h/m3. Όταν χρησιμοποιείται φυσικό αέριο σε κινητήρες εσωτερικής καύσης αριθμός οκτανίουισούται από 120 έως 130.

Το μεγαλύτερο μέρος του φυσικού αερίου είναι ένα μείγμα αερίων υδρογονανθράκων. Το κύριο μέρος είναι μεθάνιο (CH 4 - έως 98%), καθώς και βαρείς υδρογονάνθρακες - αιθάνιο C 2 H 6, προπάνιο C 3 H 8, βουτάνιο C 4 H 10. Η σύνθεση περιλαμβάνει επίσης άλλες μη ανθρακούχες ουσίες: υδρογόνο H2, υδρόθειο H2S, διοξείδιο του άνθρακα CO2, άζωτο N2, ήλιο He.

Στην καθαρή του μορφή, το φυσικό αέριο δεν έχει ούτε χρώμα ούτε οσμή. Για να διευκολυνθεί ο προσδιορισμός της θέσης της διαρροής, αναμιγνύονται οσμές, ουσίες με δυσάρεστη οσμή.

Τύποι φυσικού αερίου:

• υγροποιημένο (LPG);
• τέλμα;
• λάδι;
• ανθρακικός;
• υδρίτες αερίων;
• σχιστόλιθος;
• φωτισμός;
• κοκ;
• συμπιεσμένο ή συμπιεσμένο (CNG).
• σχετικό πετρέλαιο?
• κατά στρώσεις και υποστρώσεις του χωμάτινου στρώματος Κρητιδική περίοδος, όπου εξορύσσεται σήμερα - Turonian, Cenomanian, Valanginian, Achimov.

Πεδίο φυσικού αερίου

Βασικά, κοιτάσματα φυσικού αερίου βρίσκονται στο ιζηματογενές κέλυφος του φλοιού της γης. Η Ρωσία κατέχει τεράστια αποθέματα φυσικού αερίου (κοίτασμα Urengoy), στην Ευρώπη - Νορβηγία, Ολλανδία και στις περισσότερες χώρες περσικός Κόλπος, Ιράν, Καναδάς, ΗΠΑ, υπάρχουν μεγάλα κοιτάσματα στο Αζερμπαϊτζάν, το Ουζμπεκιστάν, το Τουρκμενιστάν και το Καζακστάν. Οι υδρίτες αερίων υπάρχουν σε τεράστιες ποσότητες σε μεγάλα βάθη κάτω από τον βυθό της θάλασσας, καθώς και υπόγεια.

Παραγωγή φυσικού αερίου

Πριν από την εξόρυξη, διεξάγεται πρώτα εξερεύνηση - βαρυτική, μαγνητική, σεισμική ή γεωχημική. Ωστόσο, ο μόνος αξιόπιστος τρόπος για να μάθετε αν υπάρχει απόθεμα αερίου από κάτω είναι να ανοίξετε ένα πηγάδι. Το φυσικό αέριο βρίσκεται σε βάθος ενός χιλιομέτρου. Στα έγκατα της Γης, το αέριο βρίσκεται σε μικροσκοπικούς πόρους, οι οποίοι συνδέονται μεταξύ τους με κανάλια - ρωγμές, μέσω των οποίων υψηλή πίεσηαυτός ο σημαντικός πόρος διεισδύει περισσότερο στους πόρους χαμηλή πίεσημέχρι να βρεθεί μέσα στα πηγάδια. Όλα αυτά πραγματοποιούνται σύμφωνα με το νόμο του Darcy - το φιλτράρισμα αερίων και υγρών σε πορώδες μέσο. Το αέριο βγαίνει από τα βάθη ως αποτέλεσμα του γεγονότος ότι στα φρεάτια είναι υπό πίεση, η οποία είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη από την ατμοσφαιρική.

Το αέριο εξορύσσεται με πηγάδια, τα οποία είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα σε ολόκληρη την περιοχή του πεδίου. Αυτό γίνεται για να εξασφαλιστεί ομοιόμορφη πτώση της πίεσης της δεξαμενής στη δεξαμενή. Το εξαγόμενο αέριο προετοιμάζεται για μεταφορά. Το αέριο μεταφέρεται με αγωγούς, ειδικά βυτιοφόρα αερίου και σιδηροδρομικές δεξαμενές.

Χρήση φυσικού αερίου

Το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται ως ιδιαίτερα οικονομικό καύσιμο για σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, τις βιομηχανίες τσιμέντου και γυαλιού, τη σιδηρούχα και μη σιδηρούχα μεταλλουργία, την παραγωγή οικοδομικών υλικών και την παραγωγή διαφόρων οργανικών ενώσεων. Αυτός ο σημαντικός πόρος χρησιμοποιείται για δημοτικές και οικιακές ανάγκες. Πηγή ενέργειας για μεγαλουπόλεις, καύσιμο κινητήρα, μπογιά, κόλλα, ξύδι, αμμωνία - όλα αυτά τα έχουμε χάρη στο φυσικό αέριο.

Καύση φυσικού αερίου

Φυσικό αέριοείναι ένα ορυκτό σε αέρια κατάσταση. Χρησιμοποιείται πολύ ευρέως ως καύσιμο. Αλλά το ίδιο το φυσικό αέριο δεν χρησιμοποιείται ως καύσιμο· τα συστατικά του διαχωρίζονται από αυτό για ξεχωριστή χρήση. Είναι συχνά ένα σχετικό αέριο κατά την παραγωγή πετρελαίου. Το φυσικό αέριο σε συνθήκες δεξαμενής (συνθήκες εμφάνισης στα έγκατα της γης) βρίσκεται σε αέρια κατάσταση με τη μορφή χωριστών συσσωρεύσεων (κοιτάσματα αερίου) ή με τη μορφή καπακιού αερίου κοιτασμάτων πετρελαίου και φυσικού αερίου - αυτό είναι δωρεάν αέριο; είτε σε διαλυμένη κατάσταση σε λάδι ή νερό (σε συνθήκες δεξαμενής), και σε τυπικές συνθήκες - μόνο σε κατάσταση αερίου. Το φυσικό αέριο μπορεί επίσης να έχει τη μορφή ένυδρων αερίων.

Σχεδόν το 90% του αποτελείται από υδρογονάνθρακες, κυρίως μεθάνιο (CH 4). Περιέχει επίσης βαρύτερους υδρογονάνθρακες - αιθάνιο, προπάνιο, βουτάνιο, καθώς και μερκαπτάνες και υδρόθειο (συνήθως αυτές οι ακαθαρσίες είναι επιβλαβείς), άζωτο και διοξείδιο του άνθρακα (είναι βασικά άχρηστοι, αλλά όχι επιβλαβείς), υδρατμούς, ωφέλιμες ακαθαρσίες ηλίου και άλλες αδρανείς ουσίες αέρια

Χημική σύνθεση

Το κύριο μέρος του φυσικού αερίου είναι το μεθάνιο (CH 4) - έως και 98%. Το φυσικό αέριο μπορεί επίσης να περιέχει βαρύτερους υδρογονάνθρακες - ομόλογα του μεθανίου:

• αιθάνιο (C 2 H 6),
• προπάνιο (C 3 H 8),
• βουτάνιο (C 4 H 10),
• και άλλα αλκάνια – από C 5 και άνω

Καθώς και άλλες μη υδρογονανθρακικές ουσίες:

• Μια πιο ενδελεχής ανάλυση κατέστησε δυνατή την ανίχνευση μικρών ποσοτήτων ηλίου (He) στο φυσικό αέριο.

Φυσικές ιδιότητες

Κατά προσέγγιση φυσικά χαρακτηριστικά (ανάλογα με τη σύνθεση):

• Πυκνότητα:
  • από 0,7 έως 1,0 kg/m 3 - ξηρό αέριο, στο n. u.
  • 400 kg/m 3 - υγρό.
• Θερμότητα καύσης ενός m 3 φυσικού αερίου σε αέρια κατάσταση σε κανονικές συνθήκες: 28-46 MJ, ή 6,7-11,0 Mcal.
• Αριθμός οκτανίων όταν χρησιμοποιείται σε κινητήρες εσωτερικής καύσης: 120-130.
• Τα όρια συγκέντρωσης ανάφλεξης (έκρηξης) φυσικού αερίου (μεθάνιο) κυμαίνονται από 5 έως 15%. Εκτός αυτών των ορίων, το μείγμα αερίου-αέρα δεν είναι ικανό να εξαπλώσει τη φλόγα. Κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης, η πίεση σε έναν κλειστό όγκο ανεβαίνει στα 0,8... 1 MPa.
• Το καθαρό φυσικό αέριο είναι άχρωμο και άοσμο. Για να μπορέσετε να ανιχνεύσετε μια διαρροή με τη μυρωδιά, μια μικρή ποσότητα οσμών (συνήθως αιθυλική μερκαπτάνη) προστίθεται στο αέριο, το οποίο έχει ισχυρό άσχημη μυρωδιά, αυτά είναι αρωματικά.
• Το φυσικό αέριο εξατμίζεται γρήγορα και διασκορπίζεται στην ατμόσφαιρα, κάτι που είναι σημαντικό από την άποψη της ασφάλειας.

Αποθέματα φυσικού αερίου

Χάρτης των αποθεμάτων φυσικού αερίου στον κόσμο

Το μεθάνιο και κάποιοι άλλοι υδρογονάνθρακες είναι ευρέως διαδεδομένοι στο διάστημα. Μεθάνιο- το τρίτο πιο κοινό αέριο στο σύμπαν, μετά το υδρογόνο και το ήλιο. Με τη μορφή πάγου μεθανίου, συμμετέχει στη δομή πολλών πλανητών και αστεροειδών μακριά από τον ήλιο, αλλά τέτοιες συσσωρεύσεις, κατά κανόνα, δεν ταξινομούνται ως κοιτάσματα φυσικού αερίου και δεν έχουν ακόμη βρεθεί Πρακτική εφαρμογη. Σημαντικό ποσόυδρογονάνθρακες υπάρχουν στον μανδύα της Γης, αλλά επίσης δεν παρουσιάζουν ενδιαφέρον.

Τεράστια κοιτάσματα φυσικού αερίου συγκεντρώνονται στο ιζηματογενές κέλυφος του φλοιού της γης. Σύμφωνα με τη θεωρία της βιογενούς (οργανικής) προέλευσης του πετρελαίου, σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της αποσύνθεσης των υπολειμμάτων ζωντανών οργανισμών. Το φυσικό αέριο πιστεύεται ότι σχηματίζεται σε ιζηματογενή κελύφη σε μεγαλύτερες θερμοκρασίες και πιέσεις από το πετρέλαιο. Σε συμφωνία με αυτό είναι το γεγονός ότι τα κοιτάσματα φυσικού αερίου βρίσκονται συχνά πιο βαθιά από τα κοιτάσματα πετρελαίου.

Η Ρωσία (κοίτασμα Urengoyskoye), οι ΗΠΑ, ο Καναδάς έχουν τεράστια αποθέματα φυσικού αερίου. Από άλλους ΕΥΡΩΠΑΙΚΕΣ ΧΩΡΕΣΑξίζει να σημειωθεί η Νορβηγία, αλλά τα αποθέματά της είναι μικρά. Αναμεταξύ πρώην δημοκρατίες Σοβιετική ΈνωσηΤο Τουρκμενιστάν, καθώς και το Καζακστάν (κοίτασμα Karachaganak), διαθέτουν μεγάλα αποθέματα φυσικού αερίου.

Στο δεύτερο μισό του 20ου αιώνα στο Πανεπιστήμιο. Ο I.M. Gubkin ανακάλυψε υδρίτες φυσικού αερίου (ή υδρίτες μεθανίου). Αργότερα αποδείχθηκε ότι τα αποθέματα φυσικού αερίου σε αυτό το κράτος είναι τεράστια. Βρίσκονται τόσο υπόγεια όσο και σε μια ελαφριά κοιλότητα κάτω από τον βυθό.

Οι μεγαλύτεροι παραγωγοί φυσικού αερίου στον κόσμο

Μια χώρα	2010		2006
	Εξαγωγή, δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα	Μερίδιο του κόσμου αγορά (%)	Εξαγωγή, δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα	Μερίδιο του κόσμου αγορά (%)
Ρωσική Ομοσπονδία	647		673,46	18
ΗΠΑ	619		667	18
Καναδάς	158
Ιράν	152		170	5
Νορβηγία	110		143	4
Κίνα	98
Ολλανδία	89		77,67	2,1
Ινδονησία	82		88,1	2,4
Σαουδική Αραβία	77		85,7	2,3
Αλγερία	68		171,3	5
Ουζμπεκιστάν	65
Τουρκμενιστάν			66,2	1,8
Αίγυπτος	63
Μεγάλη Βρετανία	60
Μαλαισία	59		69,9	1,9
Ινδία	53
ΗΑΕ	52
Μεξικό	50
Αζερμπαϊτζάν			41	1,1
Αλλες χώρες			1440,17	38,4
Παγκόσμια παραγωγή φυσικού αερίου		100	3646	100

Παραγωγή και επεξεργασία φυσικού αερίου

Πεδία αερίου

Μια δεξαμενή πετρελαίου ή αερίου είναι μια συσσώρευση υδρογονανθράκων που γεμίζουν τους πόρους των διαπερατών πετρωμάτων. Εάν η συσσώρευση είναι μεγάλη και η εκμετάλλευσή της είναι οικονομικά εφικτή, το κοίτασμα θεωρείται βιομηχανικό. Οι καταθέσεις που καταλαμβάνουν σημαντικές εκτάσεις σχηματίζουν κοιτάσματα.

Ξήρανση με αέριο

Η περιεκτικότητα σε υγρασία του αερίου κατά τη μεταφορά του συχνά προκαλεί σοβαρές λειτουργικές δυσκολίες. Υπό βέβαιο εξωτερικές συνθήκες(θερμοκρασία και πίεση), η υγρασία μπορεί να συμπυκνωθεί, να σχηματίσει βύσματα πάγου και κρυσταλλικούς υδρίτες και, παρουσία υδρόθειου και οξυγόνου, να προκαλέσει διάβρωση των σωληνώσεων και του εξοπλισμού. Για να αποφευχθούν αυτές οι δυσκολίες, το αέριο στεγνώνει, μειώνοντας τη θερμοκρασία του σημείου δρόσου κατά 5...7 °C κάτω Θερμοκρασία λειτουργίαςστον αγωγό αερίου.

Καθαρισμός αερίου από υδρόθειο και διοξείδιο του άνθρακα

Σε εύφλεκτα αέρια που χρησιμοποιούνται για την παροχή αερίου στις πόλεις, η περιεκτικότητα σε υδρόθειο δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 2 g ανά 100 m 3 αερίου. Δεν υπάρχουν κανόνες που να περιορίζουν την περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα, αλλά για τεχνικούς και οικονομικούς λόγους στο μεταφερόμενο αέριο δεν πρέπει να υπερβαίνει το 2%.

Οσμή αερίου

Το φυσικό αέριο είναι άοσμο. Επομένως, για να ανιχνεύσουν έγκαιρα διαρροές αερίου, του δίνουν μια μυρωδιά - το αέριο είναι μυρισμένο. Ως αρωματικό χρησιμοποιείται η αιθυλική μερκαπτάνη (C 2 H 5 SH). Όσον αφορά την τοξικότητα, είναι ποιοτικά και ποσοτικά πανομοιότυπο με το υδρόθειο και έχει έντονη, δυσάρεστη οσμή.

Μεταφορά

Ο κύριος τύπος μεταφοράς φυσικού αερίου επί του παρόντος είναι ο αγωγός. Το αέριο κινείται μέσω σωλήνων μεγάλης διαμέτρου υπό πίεση 75 ατμοσφαιρών (7,5 MPa). Καθώς το αέριο κινείται μέσω του αγωγού, χάνει ενέργεια· δαπανάται για την υπέρβαση της δύναμης τριβής τόσο μεταξύ του τοιχώματος του σωλήνα και του αερίου όσο και μεταξύ των στρωμάτων του ίδιου του αερίου. Για να διατηρείται η πίεση στον αγωγό σε ένα δεδομένο επίπεδο, είναι απαραίτητο να υπάρχουν σταθμοί συμπίεσης (CS) σε μια ορισμένη απόσταση μεταξύ τους, οι οποίοι πρέπει να διατηρούν την πίεση στον αγωγό σε επίπεδο 75 ατμοσφαιρών. Η συντήρηση και η κατασκευή ενός αγωγού κοστίζει πολλά χρήματα, αλλά, παρόλα αυτά, ο αγωγός είναι ο φθηνότερος τρόπος μεταφοράς πετρελαίου και φυσικού αερίου.

Ένας άλλος τρόπος μεταφοράς φυσικού αερίου είναι η χρήση ειδικών βυτιοφόρων - γκαζιών. Πρόκειται για ειδικά εξοπλισμένα πλοία για τη μεταφορά αερίου σε υγροποιημένη κατάσταση υπό ορισμένες προϋποθέσεις. Για τη μεταφορά φυσικού αερίου χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, είναι απαραίτητο, εκτός από τα ίδια τα βυτιοφόρα, να πραγματοποιηθούν ορισμένα προπαρασκευαστικά μέτρα για να καταστεί δυνατή η χρήση τους. Είναι απαραίτητο να επεκταθεί ένας αγωγός φυσικού αερίου μέχρι την ακτή, να κατασκευαστεί ένα λιμάνι για δεξαμενόπλοια, ένα εργοστάσιο υγροποίησης αερίου και τα ίδια τα δεξαμενόπλοια. Ωστόσο, αυτός ο τύπος μεταφοράς φυσικού αερίου είναι οικονομικά εφικτός όταν ο καταναλωτής απέχει περισσότερο από 3.000 km από τις εγκαταστάσεις παραγωγής.

Σύνθεση φυσικού αερίου

Υπάρχουν πολλοί τρόποι λήψης φυσικού αερίου από άλλες οργανικές ουσίες, όπως απόβλητα από αγροτικές δραστηριότητες, επεξεργασία ξύλου και βιομηχανίες τροφίμων κ.λπ.

Το φυσικό αέριο είναι ο πολυτιμότερος φορέας ενέργειας, ο οποίος είναι ένας φιλικός προς το περιβάλλον τύπος καυσίμου. Η παραγωγή φυσικού αερίου αυξάνεται ετησίως, γεγονός που συνδέεται με την ανάπτυξη εργοστασιακή παραγωγήκαι αύξηση του πληθυσμού του πλανήτη.

Ο μεγαλύτερος εισαγωγέας φυσικού αερίου είναι η Ρωσία. Τα περισσότερα από Ρωσικό αέριοπαρέχεται μέσω αγωγών. Κυρίως πηγαίνει στην Ευρώπη. Το μεγαλύτερο αέριο πηγαίνει στη Γερμανία (39,8 δισεκατομμύρια m³), ​​στην Τουρκία (26,2 δισεκατομμύρια m³) και στην Ιταλία (24,9 δισεκατομμύρια m³). Ένα μικρό μέρος του ρωσικού φυσικού αερίου με τη μορφή υγροποιημένου φυσικού αερίου πηγαίνει στην Ιαπωνία και Νότια Κορέα.

Ο ρόλος του αερίου στον σύγχρονο κόσμο

Στη σύγχρονη οικονομία, οι ενεργειακοί πόροι διαδραματίζουν πρωταγωνιστικό ρόλο. Δείκτης της οικονομικής ανάπτυξης κάθε κράτους είναι το επίπεδο κατανάλωσης ενέργειας. Η σημασία τους αποδεικνύεται από το γεγονός ότι πάνω από το 70% των ορυκτών που εξορύσσονται ταξινομούνται ως ενεργειακοί πόροι. Ενας από το πιο σημαντικό είδοςενεργειακός πόρος είναι το φυσικό αέριο. Επί του παρόντος ο όγκος του αερίου είναι ενεργειακό ισοζύγιοτου πλανήτη είναι περίπου 25%, και μέχρι το 2050 θα αυξηθεί στο 30%.

Οι μεγαλύτεροι καταναλωτές φυσικού αερίου είναι οι ΗΠΑ (646 δισεκατομμύρια m³, 2009) και η Ρωσία (389,7 δισεκατομμύρια m³). Η κατανάλωση αερίου τους είναι αντίστοιχα 22% και 13,3% της παγκόσμιας κατανάλωσης αερίου.

Δεδομένου ότι ο ρόλος ενός τέτοιου ενεργειακού πόρου όπως στην παγκόσμια οικονομία είναι πολύ μεγάλος, τότε μεγάλης σημασίαςέχουν επίσης οι χώρες εισαγωγής αερίου. Για να υπολογίσετε τις εισαγωγές φυσικού αερίου, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την πιο πρόσφατη στατιστική συλλογή από την British Petroleum, που κυκλοφόρησε στα μέσα του περασμένου έτους.

Σύμφωνα με αυτό το έγγραφο, οι Ηνωμένες Πολιτείες βρίσκονται στην πρώτη θέση στην παραγωγή φυσικού αερίου, παράγοντας 687,6 δισεκατομμύρια m³, που είναι το 20,5% του συνόλου του φυσικού αερίου που παράγεται στον κόσμο.

Στη δεύτερη θέση βρίσκεται η Ρωσία με 604,8 δισεκατομμύρια m³ (17,8%).

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η άνοδος των Ηνωμένων Πολιτειών στην πρώτη θέση στην παραγωγή φυσικού αερίου συνδέεται με την ανάπτυξη της τεχνολογίας σχιστολιθικού αερίου στη χώρα αυτή. Αυτή η τεχνολογία περιλαμβάνει την άντληση ενός υδατικού διαλύματος υπό υψηλή πίεση σε ένα πηγάδι που έχει διατρηθεί σε βάθος 500 έως 3.000 m, περνώντας από ένα στρώμα σχιστόλιθου. Ως αποτέλεσμα, συμβαίνει υδραυλική θραύση του σχηματισμού και σχηματίζονται ρωγμές μέσω των οποίων το αέριο εισέρχεται στο φρεάτιο. Το κόστος ενός τέτοιου αερίου είναι αρκετά υψηλό, επομένως σε χαμηλές τιμές φυσικού αερίου γίνονται ασύμφορα.

Χρήση αερίου

Το φυσικό αέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί κυρίως ως καύσιμο στη βιομηχανία και στην καθημερινή ζωή. Ταυτόχρονα, έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα. Αυτά τα πλεονεκτήματα του αερίου είναι:

• πλήρης καύση χωρίς αιθάλη και καπνό.
• μετά την καύση του, δεν σχηματίζεται τέφρα.
• ευκολία ανάφλεξης και ρύθμιση του μεγέθους της φλόγας.
• ευκολία μεταφοράς στον καταναλωτή·
• απουσία επιβλαβή προϊόντακαύση.

Η σχετική φθηνή παραγωγή φυσικού αερίου παίζει σημαντικό ρόλο. Εάν το αέριο συγκριθεί με τον άνθρακα, τότε το κόστος 1 τόνου αερίου σε ισοδύναμο καυσίμου θα είναι μόνο το 10% του κόστους του άνθρακα.

Το αέριο χρησιμοποιείται στη βιομηχανία μεταλλουργίας, τσιμέντου, ελαφριάς και τροφίμων Εθνική οικονομίαως καύσιμο. Το αέριο χρησιμοποιείται επίσης ως πρώτη ύλη για τη χημική βιομηχανία. Το αέριο αντικαθιστά συχνά τα συμβατικά καύσιμα όπως ο άνθρακας, το μαζούτ ή η τύρφη. Λόγω των υψηλών ποιοτήτων του αερίου, η απόδοση παραγωγής αυξάνεται όταν χρησιμοποιείται. Για παράδειγμα, στη μεταλλουργική βιομηχανία, η χρήση αερίου επιτρέπει την εξοικονόμηση ακριβού κωκ, την αύξηση της παραγωγικότητας των κλιβάνων και τη βελτίωση της ποιότητας του παραγόμενου μετάλλου. Η χρήση αερίου σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς επιτρέπει σημαντική εξοικονόμηση στη μεταφορά καυσίμων, αυξάνοντας τον χρόνο λειτουργίας των λεβήτων, αυτοματοποιώντας τον έλεγχο των σταθμών παραγωγής ενέργειας και μειώνοντας τον αριθμό του απαιτούμενου προσωπικού.

ΣΕ ΠρόσφαταΜια σημαντική εφαρμογή του φυσικού αερίου είναι η χρήση του ως καύσιμο για αυτοκίνητα. Αυτή η προσέγγιση καθιστά δυνατή τη μείωση των εκπομπών επιβλαβών ουσιών που παράγονται κατά τη λειτουργία ενός κινητήρα αυτοκινήτου κατά 40-60%.

Η κατανάλωση φυσικού αερίου ανά διάφορους τομείς της οικονομίας κατανέμεται περίπου ως εξής:

• Το 45% του φυσικού αερίου χρησιμοποιείται στη βιομηχανία.
• Το 35% χρησιμοποιείται σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς.
• Το 10% του φυσικού αερίου πηγαίνει στις ανάγκες του κλάδου στέγασης και κοινοτικών υπηρεσιών.

Αποθέματα φυσικού αερίου

Εξαιτίας μεγάλο ρόλοΟ ρόλος που παίζει το φυσικό αέριο στην οικονομία του πλανήτη, αποδίδεται σοβαρή σημασία στα αποθέματα φυσικού αερίου. Ταυτόχρονα, με Τα δεδομένα ενημερώνονται κάθε χρόνο. Υπάρχουν πολλές πηγές πληροφοριών για τα αποθέματα φυσικού αερίου που εκδίδονται από αξιόπιστους οργανισμούς όπως η CIA, ο ΟΠΕΚ ή η British Petroleum. Σύμφωνα με αυτές τις πληροφορίες, τα εξερευνημένα και επιβεβαιωμένα αποθέματα φυσικού αερίου στον πλανήτη ανέρχονται σε περίπου 185 τρισεκατομμύρια m³. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των επιστημόνων, αυτή η ποσότητα αερίου μπορεί να αντέξει στους κατοίκους του πλανήτη για 63 χρόνια.

Το Αμερικανικό Γεωλογικό Ινστιτούτο εκτιμά ότι περίπου 140 τρισεκατομμύρια m³ μη ανακαλυφθέντων αποθεμάτων και 85 τρισεκατομμύρια m³ δυσπρόσιτων αποθεμάτων πρέπει να προστεθούν σε αυτά τα αποθέματα. Και συνολικά, όπως υποδηλώνει αυτή η υπηρεσία, μπορεί να υπάρχουν περίπου 290 τρισεκατομμύρια m³ πιθανών αποθεμάτων φυσικού αερίου στον πλανήτη, εκτός από τα εξερευνημένα και επιβεβαιωμένα.

Ο μεγαλύτερος αριθμός αποδεδειγμένων αποθεμάτων φυσικού αερίου βρίσκεται στη Ρωσία (48,7 τρισεκατομμύρια m³), ​​που είναι σχεδόν το ένα τέταρτο του όγκου στη Γη. Το Ιράν βρίσκεται στη 2η θέση (34 τρισεκατομμύρια m³), ​​το Κατάρ είναι στην τρίτη θέση (25 τρισεκατομμύρια m³).

κοιτάσματα φυσικού αερίου και μέθοδοι παραγωγής

Εξετάζονται η θέση και τα χαρακτηριστικά ενός νέου κοιτάσματος συμπυκνώματος αερίου στη Δυτική Σιβηρία. Το νέο πεδίο αναπτύσσεται από την Arcticgas OJSC, θυγατρική τέτοιων κολοσσών όπως η Gazprom και η Novatek. Δυνατόν οικολογικά προβλήματα

Το κοίτασμα Yety-Purovskoye (που σημαίνει κοίτασμα πετρελαίου) είναι το μεγαλύτερο μεταξύ των αναλόγων του στο τμήμα των Ουραλίων της Ρωσικής Ομοσπονδίας. Το…

Εξετάζονται οι δυνατότητες και οι προοπτικές για την ανάπτυξη του κοιτάσματος πετρελαίου και φυσικού αερίου Yuzhno-Russkoye στη Δυτική Σιβηρία. Εκτιμώνται οι συνέπειες της παραγωγής φυσικού αερίου στην οικολογία της περιοχής

Πρόσφατα, τα συμφέροντα της Gazprom έγιναν η ενοποίηση των περιουσιακών στοιχείων φυσικού αερίου. Η εταιρεία έχει ήδη καταφέρει να αποκτήσει μετοχές της Novatek και της Sibneftegaz. Το κοίτασμα αερίου και συμπυκνώματος του South Tambey μπορεί να καταλήξει στα χέρια ενός μονοπωλίου

Έχοντας λάβει άδεια ως αποτέλεσμα της χρεοκοπίας της RUSIA Petroleum πριν από τέσσερα χρόνια, η Gazprom βρίσκεται στην αρχή του ταξιδιού της για την ανάπτυξη του κοιτάσματος συμπυκνωμάτων αερίου Kovykta

Εξακόσια χιλιόμετρα από τη βόρεια ακτή της Ρωσίας, στους πάγους της Θάλασσας Μπάρεντς, βρίσκονται σε εξέλιξη οι προετοιμασίες για την ανάπτυξη του μεγαλύτερου κοιτάσματος φυσικού αερίου - του Shtokman.

Μια νέα επιχείρηση με μεγάλες τεχνολογικές δυνατότητες αναπτύσσει με επιτυχία ένα ρυθμιζόμενο πεδίο φυσικού αερίου και συμπυκνωμάτων αερίου

Το κοίτασμα φυσικού αερίου και συμπυκνωμάτων Medvezhye, μοναδικό όσον αφορά τα αποθέματα φυσικού αερίου, βρίσκεται στο έδαφος του Yamalo-Nenets Αυτόνομη Περιφέρεια. Τον διαγωνισμό για την ανακατασκευή αυτού του διάσημου γηπέδου κέρδισε η Stroytransgaz CJSC

Ένα άρθρο σχετικά με τα χαρακτηριστικά της παραγωγής φυσικού αερίου στο πεδίο φυσικού αερίου Bovanenkovo. Εξετάζονται τα κύρια χαρακτηριστικά, τα στάδια ανάπτυξης, οι αποχρώσεις της ανάπτυξης

Η Ρωσία έχει αρκετές δεκάδες κοιτάσματα πετρελαίου και φυσικού αερίου. Τα περισσότερα βρίσκονται στα βάθη των θαλασσών της Αρκτικής και η διαδικασία ανάπτυξης περιπλέκεται από συγκεκριμένα κλιματικές συνθήκες

Το Yamburg είναι ένα από τα μεγαλύτερα συγκροτήματα παραγωγής φυσικού αερίου στη Δυτική Σιβηρία

Ένα άρθρο για το κοίτασμα συμπυκνώματος αερίου Urengoy, την ιστορία της ανάπτυξής του, τα χαρακτηριστικά λειτουργίας και τις προοπτικές ανάπτυξης

Όταν η επίδραση του φυσικού αερίου συγκρίνεται με άλλους τύπους καυσίμων, το αέριο δημιουργεί λιγότερα αέρια θερμοκηπίου. Αυτό οφείλεται στη χημική του σύνθεση και στη μεγαλύτερη μεταφορά θερμότητας. Ωστόσο, η καύση φυσικού αερίου παράγει επίσης ενώσεις θερμοκηπίου. Για παράδειγμα, οι εκπομπές άνθρακα από το φυσικό αέριο έχουν διπλασιαστεί σε 30 χρόνια.

Οι χώρες με ανεπτυγμένες βιομηχανίες φέρουν την κύρια ευθύνη για αυτό. Έτσι, οι Ηνωμένες Πολιτείες εκπέμπουν το 20% του συνολικού όγκου, οι ευρωπαϊκές χώρες – 18%, και η Ρωσία – 15%.

Οι νέες τεχνολογίες εξόρυξης μπορούν να προκαλέσουν κάποια βλάβη στο περιβάλλον εάν χρησιμοποιηθούν απρόσεκτα. Πρώτον, πρόκειται για την πιθανότητα μόλυνσης των υπόγειων υδάτων με χημικά, δεύτερον για την πιθανότητα μικροσεισμών σε σημεία υδραυλικής ρωγμής και, τρίτον, την πιθανότητα διαρροής μεθανίου, ενός αερίου θερμοκηπίου, στην ατμόσφαιρα. Όλα αυτά απαιτούν προσεκτική προετοιμασία για τη διάνοιξη γεωτρήσεων και ανάλυση των συνεπειών αυτής της μεθόδου παραγωγής αερίου.

συμπεράσματα

• Η ανάπτυξη της παγκόσμιας οικονομίας απαιτεί μεγάλη ποσότητα ενεργειακών πόρων όπως το φυσικό αέριο.
• Η Ρωσία είναι ένας από τους μεγαλύτερους παραγωγούς και εισαγωγείς φυσικού αερίου.
• Ο πλανήτης έχει μεγάλα αποθέματα φυσικού αερίου και σχεδόν το ένα τέταρτο αυτών των αποθεμάτων βρίσκεται στη Ρωσία.
• Για να βελτιωθεί η οικολογία της Γης, είναι απαραίτητο να βελτιστοποιηθούν οι τεχνολογίες χρήσης αερίων προκειμένου να μειωθούν οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.