Földgázfeldolgozás: módszerek és technológia

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A legnagyobb iparágak jövőbeli fejlődése lehetetlen a legértékesebb nyersanyagok és a kiváló minőségű energiahordozó - földgáz - nélkül. Használata nemcsak számos technológiai folyamatot automatizál, hanem jelentősen javítja a lakosság életkörülményeit is.

Mi az a földgáz?

A földgáznak nincs egységes kémiai képlete – minden mezőben más-más összetételű az összetevők aránya.

A földgáz szénhidrogének keveréke, amelyek többsége metán. A fennmaradó komponensek: bután, propán, etán, hidrogén, hidrogén-szulfid, hélium, nitrogén, szén-dioxid.

A földgáz színtelen és szagtalan, jelenléte a levegőben nem állapítható meg speciális műszerek nélkül. A minden ember számára ismerős illatot mesterséges úton (szagosítással) adják a gáznak. Ezzel a folyamattal érzékelhető a gáz jelenléte a levegőben, és elkerülhetőek az életveszélyes helyzetek.

Origin

Nincs egyetlen elmélet a gáz eredetére vonatkozóan, a tudósok két változathoz ragaszkodnak:

• Egyszer régen óceán volt a kontinensek helyett. A haldokló, élő szervezetek olyan térben halmozódtak fel, ahol nem volt levegő és baktériumok, amelyek beindították a bomlási folyamatot. A geológiai mozgásoknak köszönhetően a felgyülemlett tömegek egyre mélyebbre süllyedtek a Föld belébe, ahol a nagy nyomás és hőmérséklet hatására kémiai reakcióba léptek a hidrogénnel, szénhidrogéneket képezve.
• A Föld dinamikája hozzájárul a nagy mélységben található szénhidrogének felszaporodásához, ahol alacsonyabb a nyomás. Ennek eredményeként gáz- vagy olajlerakódások képződnek.

Gyártás

A közhiedelemmel ellentétben a földgáz nem csak üregekben lehet a föld alatt, melynek kitermelése nem igényel jelentős anyag- és energiaköltséget. Gyakran olyan finom porózus szerkezetű sziklák belsejében koncentrálódik, hogy emberi szemmel nem látható. A lerakódások mélysége kicsi lehet, de néha több kilométert is elér.

A gáztermelési folyamat több szakaszból áll:

• Földtani munka, melynek eredményeként meghatározzák a lelőhelyek pontos helyét.
• Termelő kutak fúrása. Az egész területen végrehajtják, ami fontos a tartályban lévő gáznyomás egyenletes csökkenéséhez. A maximális kútmélység 12 km.
• Gyártás. A folyamatot különböző szinteken hajtják végrenyomás a gázhordozó tartályban és a földfelszínen. A kutakon keresztül a gáz inkább oda távozik, ahol alacsonyabb a nyomás, és azonnal belép a gyűjtőrendszerbe. Emellett a kapcsolódó gáz keletkezik, amely az olajtermelés mellékterméke. Számos iparág számára is értékes.
• Felkészülés a szállításra. A kitermelt gáz számos szennyeződést tartalmaz. Ha ezek mennyisége elhanyagolható, a gázt tartályhajókon vagy csővezetéken szállítják az üzembe további feldolgozásra. A földgázt jelentős mennyiségű szennyeződéstől tisztítják a mező közelében épülő integrált tisztítóberendezésekben.

Miért van szükségünk földgázfeldolgozásra

A földgáz képződése olaj- és szénrétegeket tartalmazó porózus kőzetrétegek kialakulása során következik be. Az ipar igényeinek megfelelő alkatrészeken kívül olyan szennyeződéseket is tartalmaz, amelyek megnehezítik a szállítást és a végfelhasználók általi használatát.

Közvetlenül a gyártás után a komplex tisztítótelepeken víztelenítik a gázt, melynek során vízgőzt és ként vonják ki belőle. A földgáz és a kapcsolódó gáz további feldolgozása vegyi és gázfeldolgozó üzemekben történik.

A feldolgozó üzemek alapelve

Egy földgáz feldolgozással foglalkozó vállalkozás fő feladata a kövület összes komponensének maximális kitermelése és piacképes állapotba hozatala. Nem károsíthatja a környezetet.a környezetet és a föld belsejét, valamint a pénzügyi költségeket minimalizálni kell.

E szabály minden szempontjának végrehajtása miatt a földgázzal feldolgozott termékek kiváló minőségűek és gazdaságosak.

Újrahasznosítási módszerek

A következő gázfeldolgozási módszerek léteznek:

• fizikai és energikus;
• kémiai katalizátor;
• termokémiai.

Fizikai-energetikai módszereket alkalmaznak a gáz kompressziójára, és hűtő- vagy fűtőegységekkel alkatrészekre történő szétválasztására. Ezt a földgázfeldolgozási technológiát leggyakrabban közvetlenül a mezőkön alkalmazzák.

Kezdetben a tömörítési és szétválasztási folyamatot kompresszorok segítségével hajtották végre. A mai napig a pénzügyileg olcsóbb berendezéseket – kilökőket és olajszivattyúkat – sikeresen használták.

A földgáz feldolgozásának kémiai-katalitikus módszere magában foglalja a metán szintézisgázzá történő átalakítását a későbbi feldolgozáshoz. Ezt háromféleképpen lehet megtenni: gőz- vagy szén-dioxid-reformálás, részleges oxidáció.

Gyakran alkalmazzák a metán részleges oxidációjának módszerét. Ez annak köszönhető, hogy kényelmes az eljárást autotermikus üzemmódban (amikor a nyersanyag felmelegszik a szénhidrogének nem teljes oxidációja során felszabaduló hő miatt), a reakciósebesség és a katalizátor használatának hiánya (mint a gőzben). és szén-dioxid-reformálás).

A keletkező szintézisgázt nem dolgozzák fel továbbkomponensekre osztás.

A termokémiai módszerek termikus hatást jelentenek a földgázra, ami telítetlen szénhidrogének (pl. etilén, propilén) képződését eredményezi. Az eljárás végrehajtása csak nagyon magas hőmérsékleten (kb. 11 ezer Celsius fok) és több atmoszféra nyomáson lehetséges.

Feldolgozott termékek

Sokan a "gáz" szót az üzemanyagra és a gáztűzhelyre asszociálják. Valójában összetevőinek alkalmazása kiterjedtebb:

• a hélium értékes nyersanyag, amelyet a csúcstechnológiában használnak, például orvosi berendezések és mágneses párnák gyártása során hosszú utakra tömegközlekedésben, atomreaktorok és űrműholdak építésénél;
• A formaldehid, a metánszármazékok egyike, olyan alapanyag, amely fontos szerepet játszik a fenolos műanyagok (fékbetétek, biliárdgolyók) és gyanták gyártásában, amelyek fontos alkotóelemei az épületszerkezeti anyagoknak (rétegelt lemez, farostlemez)), festékek és lakkok, valamint hőszigetelő termékek;
• ammónia - gyógyszeriparban (vizes oldat), mezőgazdaságban (műtrágya) és élelmiszeriparban (ízfokozó) használják;
• az etán az a nyersanyag, amelyből polietilént állítanak elő;
• ecetsav – széles körben használják a textiliparban;
• A metanol a járművek üzemanyaga.

Földgáz kitermelése és feldolgozása – folyamatok,melynek köszönhetően a legfontosabb iparágak hatékonyan fejlődnek. A gáz gondos feldolgozás után kerül a végfelhasználóhoz, használata jelentősen javítja az életkörülményeket.