A földgáz felhasználása. Földgáz: összetétel, tulajdonságok

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

Mit tudunk a szénhidrogénekről? Nos, talán valami a kémia iskolai tantervéből, és a médiában időről időre felvillanó "metán" szó… Mit tudunk a földgázról, a robbanásveszélyes tulajdonságain kívül? Milyen más földgázfelhasználás a jól ismert főzésen és a lakóépületek fűtésén kívül? Mi az újdonság az energiafogyasztás és az energiabiztonság világában?

Alapvető funkciók

Kezdjük azzal, hogy nem teljesen helytálló a jól ismert mondat a lakásban vagy az utcán tapasztalható gázszagról. A földgáznak, amelyet lakásainkba főzéshez vagy vízmelegítéshez szállítunk, nincs íze és szaga. Amit úgy érezünk, az nem más, mint egy speciális adalék, amely a gázszivárgás észleléséhez szükséges. Ez az úgynevezett illatosító, amelyet speciálisan felszerelt állomásokon adnak hozzá a következő arányban: 16 mg ezer köbméter gázra.

A földgáz fő összetevője természetesen a metán. Tartalma gázbana keverék körülbelül 89-95%, a fennmaradó komponensek a bután, propán, hidrogén-szulfid és az úgynevezett szennyeződések - por és nem éghető komponensek, oxigén és nitrogén. A metántartalom százalékos aránya a lerakódás típusától függ.

A földgáz egy köbméter tüzelőanyag elégetése során felszabaduló energiáját fűtőértéknek nevezzük. Ez az érték az egyik kezdeti érték a gázlétesítmények tervezésének minden kérdésében, és a különböző országokban eltérő értékeket vesznek alapul. Oroszországban a legalacsonyabb fűtőérték szerint, a nyugati országokban, például Franciaországban és az Egyesült Királyságban a legmagasabb fűtőérték szerint végzik a számítást.

A földgáz robbanékonyságáról beszélve érdemes megemlíteni olyan fogalmakat, mint a robbanási határértékek és a veszélyes koncentrációk. A gáz koncentrációja a helyiségben a térfogat 5-15% -a között robban fel. Ha a koncentráció alacsonyabb, a gáz nem ég, ha a koncentráció meghaladja a 15%-ot, akkor a gáz-levegő keverék további levegőellátással ég. A veszélyes koncentrációt általában az alsó robbanási határ 1/5-ének nevezik, azaz 1%.

A földgáz alaptípusai és alkalmazásai

Butánt és propánt használtak üzemanyagként az autókban (folyékony gáz). A propánt öngyújtók üzemanyagára is használják. Az etánt ritkán használják üzemanyagként, mivel ez a polietilén előállításának alapanyaga. Az acetilén rendkívül gyúlékony, és fémek hegesztésére és vágására használják. A földgáz, pontosabban a metán felhasználásáról már beszéltünk, kályhákban, oszlopokban és kazánokban éghető tüzelőanyagként használják.

A termelt földgáz fajtái

A termelt gáz típusa szerint a mezőket gázra vagy társítottra osztják. A fő különbség köztük a szénhidrogén-tartalom százalékos aránya. A gázmezőkben a metántartalom körülbelül 80-90%, a társult, vagy, ahogyan szokták nevezni, "olaj", tartalma nem haladja meg az 50%-ot. A fennmaradó 50% propán-bután és a gáztól elválasztott olaj. A kapcsolódó mezőből származó gáz egyik legnagyobb hátránya a különféle szennyeződésektől való kötelező tisztítása. A földgáz beszerzése a hélium előállításához is kapcsolódik. Az ilyen lerakódások meglehetősen ritkák, a hélium az atomreaktorok hűtésére szolgáló optimális gáz. A földgáz keverékeként kivont hidrogén-szulfidból felszabaduló ként ipari célokra is felhasználják.

A földgáz kitermelésének fő eszköze egy fúróberendezés. Ez egy körülbelül 20-30 méter magas négylábú torony. Egy cső van felfüggesztve, amelynek végén egy fúró van. Ez a cső a kút mélységének növekedésével növekszik, a fúrás során speciális folyadékot adagolnak a kútba, hogy a megsemmisült kőzetek ne tömítsék el.

Ezt a folyadékot speciális szivattyúk segítségével szállítják. A földgáz költsége természetesen magában foglalja a gázkutak üzemeltetési és építési költségeit is. Ennek költsége a költség 40-60%-a.

Hogyan érkezik hozzánk a gáz?

Szóvala termőhely elhagyása után a tisztított földgáz belép az első kompresszorállomásba, vagy más néven a főbe. Leggyakrabban a lelőhely közvetlen közelében található. Ott beépítések segítségével nagynyomású gáz jut a fő gázvezetékekbe. A fő gázvezetékekre nyomásfokozó kompresszor állomások vannak felszerelve a beállított nyomás fenntartása érdekében. Mivel az ilyen nyomáskategóriájú csövek városon belüli lefektetése tilos, minden nagyváros előtt egy leágazást kell felszerelni. Már viszont nem növeli, hanem csökkenti a nyomást. Ennek egy részét a nagy gázfogyasztók - ipari vállalkozások, gyárak, kazánházak - költik. A másik rész pedig az úgynevezett GRP - gázelosztó pontokhoz kerül. Ott ismét leesik a nyomás. Hol a legismertebb és érthetőbb számodra és számomra a földgáz felhasználása? Ezek kályhaégők.

Mióta van velünk?

A földgáz aktív felhasználása a 19. század közepére nyúlik vissza, a gázégő feltalálása után. És ennek eredeti használata most nem egészen ismerős számunkra. Eleinte utcai világításra használták.

A Szovjetunióban a múlt század 30-as éveinek végéig nem létezett önálló gázipar. A gázmezőket véletlenül fedezték fel, csak az olajkutak feltárása során. A földgáz aktív felhasználása a Nagy Honvédő Háború idején kezdődött. Üzemanyaghiány a szén és az olaj egy részének elvesztése miattmezők, erőteljes lendületet adott a gázipar fejlődésének. A háború befejezése után a gázipar aktívan fejlődött, és fokozatosan az egyik legenergiahatékonyabbá vált.

Nincs alternatíva

Talán Moszkva adatai a legjobb bizonyíték arra, hogy a földgáz, mint a legkényelmesebb energiaforrás előnye. A gáz bekötésével napi egymillió köbméter tűzifát, 0,65 millió tonna szenet, 150 ezer tonna kerozint és közel ugyanennyi fűtőolajat takarítottak meg. Mindezt pedig 1 millió köbméter váltotta fel. m gáz. Ezt követte az egész ország fokozatos elgázosítása és új lelőhelyek felkutatása. Később Szibériában hatalmas gázkészleteket találtak, amelyeket még mindig kiaknáznak.

Ipari felhasználás

A földgáz felhasználása nem korlátozódik a főzésre – bár közvetve, de a lakóépületek hőellátására szolgál. Oroszország európai részén a legtöbb nagy városi kazánház földgázt használ fő tüzelőanyagként.

A vegyiparban is egyre gyakrabban használják a földgázt különféle szerves anyagok előállításának alapanyagaként. Egyre több autóipari óriás fejleszt alternatív üzemanyagokkal, köztük hidrogénnel és földgázzal működő járműveket.

Csak a gáz a hibás

Ökológiai szempontból a földgáz az egyik legbiztonságosabb fosszilis tüzelőanyagnak nevezhető. Azonban a gáz csatlakoztatása az emberi élet számos területéhez és az azt követő elégetéshez vezetetta szén-dioxid mennyiségének többszörös növekedése a légkörben. Egyébként ezt a folyamatot "üvegházhatásnak" nevezik. Ez pedig rendkívül negatív hatással van bolygónk éghajlatára. Az új technológiák és termelési szintek azonban az utóbbi időben a lehető legnagyobb mértékben csökkentették a légkörbe történő kibocsátást. Emlékezzünk vissza, hogy a gáz az egyik legbiztonságosabb üzemanyagfajta.