Tabiiy gazning fizik va kimyoviy xossalari. Sanoat va iqtisodiyotda gazdan foydalanish

Tabiiy gazni yoqish

Tabiiy gaz gazsimon holatdagi mineral hisoblanadi. U yoqilg'i sifatida juda keng qo'llaniladi. Ammo tabiiy gazning o'zi yoqilg'i sifatida ishlatilmaydi, uning tarkibiy qismlari alohida foydalanish uchun undan ajratiladi. Ko'pincha neft qazib olishda bog'langan gazdir. Kollektor sharoitida tabiiy gaz (erning ichki qismida paydo bo'lish shartlari) alohida to'planishlar (gaz konlari) shaklida yoki neft va gaz konlarining gaz qopqog'i shaklida gazsimon holatda bo'ladi - bu bepul gaz; yoki neft yoki suvda erigan holatda (kollektor sharoitida) va standart sharoitda - faqat gaz holatida. Tabiiy gaz gaz gidratlari shaklida ham bo'lishi mumkin.

Deyarli 90% uglevodorodlardan, asosan metandan (CH 4) iborat. Bundan tashqari, tarkibida og'irroq uglevodorodlar - etan, propan, butan, shuningdek merkaptanlar va vodorod sulfidi (odatda bu aralashmalar zararli), azot va karbonat angidrid (ular asosan foydasiz, ammo zararli emas), suv bug'lari, geliyning foydali aralashmalari va boshqa inert gazlar.

Kimyoviy tarkibi

Tabiiy gazning asosiy qismi metan (CH 4) - 98% gacha. Tabiiy gaz tarkibiga og'irroq uglevodorodlar - metan gomologlari ham kirishi mumkin:

• etan (C 2 H 6),
• propan (C 3 H 8),
• butan (C 4 H 10),
• va boshqa alkanlar - C 5 va undan yuqori

Boshqa uglevodorod bo'lmagan moddalar kabi:

• yanada chuqurroq tahlil qilish tabiiy gazda oz miqdorda geliyni (He) aniqlash imkonini berdi.

Jismoniy xususiyatlar

Taxminiy jismoniy xususiyatlar (tarkibiga qarab):

• Zichlik:
  • 0,7 dan 1,0 kg / m 3 gacha - quruq gazsimon, n da. y.
  • 400 kg / m 3 - suyuqlik.
• Gazsimon holatda bir m 3 tabiiy gazning yonish issiqligi: 28-46 MJ yoki 6,7-11,0 Mkal.
• Ichki yonuv dvigatellarida foydalanilganda oktan soni: 120-130.
• Tabiiy gazning (metan) yonish (portlash) kontsentratsiyasi chegaralari 5 dan 15% gacha. Ushbu chegaralardan tashqari, gaz-havo aralashmasi olov tarqalishiga qodir emas. Portlash paytida yopiq hajmdagi bosim 0,8 ... 1 MPa ga ko'tariladi.
• Toza tabiiy gaz rangsiz va hidsizdir. Oqishni hid bilan emas, balki aniqlay olish uchun katta miqdorda kuchli yoqimsiz hidga ega bo'lgan odorantlar (ko'pincha etil merkaptan odorant sifatida ishlatiladi), bu odorantlar.
• Tabiiy gaz atmosferaga tezda chiqib ketadi va tarqaladi, bu xavfsizlik nuqtai nazaridan muhimdir.

Tabiiy gaz zahiralari

Dunyodagi tabiiy gaz zaxiralari xaritasi

Metan va boshqa ba'zi uglevodorodlar kosmosda keng tarqalgan. Metan- koinotda vodorod va geliydan keyin uchinchi eng keng tarqalgan gaz. Metan muzi shaklida u quyoshdan uzoqda joylashgan ko'plab sayyoralar va asteroidlarning tuzilishida ishtirok etadi, ammo bunday to'planishlar, qoida tariqasida, tabiiy gaz konlari sifatida tasniflanmaydi va ular hali amaliy qo'llanilishini topmagan. Uglevodorodlarning katta miqdori Yer mantiyasida mavjud, ammo ular ham qiziq emas.

Tabiiy gazning katta konlari er qobig'ining cho'kindi qobig'ida to'plangan. Neftning biogen (organik) kelib chiqishi nazariyasiga ko'ra, ular tirik organizmlar qoldiqlarining parchalanishi natijasida hosil bo'ladi. Tabiiy gaz cho'kindi qobig'ida neftga qaraganda yuqori harorat va bosimlarda hosil bo'ladi, deb ishoniladi. Bunga mos keladigan narsa shundaki, gaz konlari ko'pincha neft konlariga qaraganda chuqurroqdir.

Tabiiy gazning katta zaxiralariga Rossiya (Urengoyskoye koni), AQSh, Kanada egalik qiladi. Boshqa Yevropa davlatlaridan Norvegiyani e'tiborga olish kerak, ammo uning zaxiralari kichik. Sobiq Ittifoqning respublikalari orasida Turkmaniston ham Qozogʻiston (Qorachaganak koni) kabi katta gaz zaxiralariga ega.

20-asrning ikkinchi yarmida universitetda I. M. Gubkin tabiiy gaz gidratlarini (yoki metangidratlarini) kashf etdi. Keyinchalik ma'lum bo'lishicha, bu davlatda tabiiy gaz zahiralari juda katta. Ular yer ostida ham, dengiz tubi ostidagi bir oz chuqurlikda joylashgan.

Tabiiy gazni qazib olish va qayta ishlash

Gaz konlari

Neft yoki gaz kollektori - bu o'tkazuvchan jinslarning g'ovaklarini to'ldiradigan uglevodorodlarning to'planishi. Agar jamg'arish katta bo'lsa va uni ishlatish iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq bo'lsa, kon sanoat hisoblanadi. Katta maydonlarni egallagan konlar konlarni hosil qiladi.

Gazni quritish

Gazni tashish paytida uning namligi ko'pincha jiddiy operatsion qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi. Muayyan tashqi sharoitlarda (harorat va bosim) namlik kondensatsiyalanishi, muz tiqinlari va kristalli gidratlarni hosil qilishi va vodorod sulfidi va kislorod ishtirokida quvurlar va uskunalarning korroziyasiga olib kelishi mumkin. Ushbu qiyinchiliklardan qochish uchun gaz shudring nuqtasi haroratini gaz quvuridagi ish haroratidan 5 ... 7 ° S ga tushirish orqali quritiladi.

Vodorod sulfidi va karbonat angidriddan gazni tozalash

Shaharlarni gaz bilan ta'minlash uchun ishlatiladigan yonuvchan gazlarda vodorod sulfidining miqdori 100 m 3 gaz uchun 2 g dan oshmasligi kerak. Karbonat angidrid miqdori me'yorlar bilan cheklanmaydi, ammo texnik va iqtisodiy sabablarga ko'ra tashilgan gazda u 2% dan oshmasligi kerak.

Gazni hidlash

Tabiiy gaz hidsizdir. Shuning uchun, gaz qochqinlarni o'z vaqtida aniqlash uchun ular unga hid beradi - gaz hidlanadi. Odorant sifatida etil merkaptan (C 2 H 5 SH) ishlatiladi. Zaharliligi bo'yicha u sifat va miqdoriy jihatdan vodorod sulfidi bilan bir xil bo'lib, o'tkir yoqimsiz hidga ega.

Transport

Hozirgi vaqtda gaz transportining asosiy turi quvurdir. Gaz katta diametrli quvurlar orqali 75 atmosfera (7,5 MPa) bosim ostida harakat qiladi. Quvur bo'ylab harakatlanayotganda, gaz energiyani yo'qotadi, u quvur devori va gaz o'rtasida ham, gazning o'zi qatlamlari orasidagi ishqalanish kuchini engishga sarflanadi. Quvurdagi bosimni ma'lum darajada, bir-biridan ma'lum masofada ushlab turish uchun kompressor stantsiyalari (CS) bo'lishi kerak, ular quvur liniyasidagi bosimni 75 atmosferada ushlab turishi kerak. Quvurni saqlash va qurish juda ko'p pul talab qiladi, ammo shunga qaramay, quvur neft va gazni tashishning eng arzon usuli hisoblanadi.

Gazni tashishning yana bir usuli - bu maxsus tankerlar - gaz tashuvchilardan foydalanish. Bu ma'lum sharoitlarda suyultirilgan holatda gazni tashish uchun maxsus jihozlangan kemalardir. Gazni ushbu usul bilan tashish uchun tankerlardan tashqari, ulardan foydalanish imkoniyati bo'yicha bir qator tayyorgarlik tadbirlarini amalga oshirish kerak. Dengiz sohiliga gaz quvurini cho'zish, tankerlar uchun port, gazni suyultirish zavodi, tankerlarning o'zini qurish kerak. Shunga qaramay, iste'molchi ishlab chiqarish ob'ektlaridan 3000 km dan ortiq masofada joylashgan bo'lsa, ushbu turdagi gazni tashish iqtisodiy jihatdan oqlanadi.

Tabiiy gaz sintezi

Tabiiy gazni boshqa organik moddalardan olishning ko'plab usullari mavjud, masalan, qishloq xo'jaligi, yog'ochsozlik va oziq-ovqat sanoati chiqindilari va boshqalar.

Insoniyat tabiiy gazning mavjudligi haqida qadimdan ma'lum. Eng konservativ hisob-kitoblarga ko'ra, tabiiy gaz Xitoyda miloddan avvalgi IV asrdayoq isitish va yoritish uchun ishlatilgan. Uni olish uchun quduqlar qazilgan, quvurlar bambukdan qilingan. Bundan tashqari, uzoq vaqt davomida kul qoldirmaydigan yorqin alanga ba'zi xalqlar uchun mistik va diniy kult mavzusi bo'lgan. Masalan, Absheron yarim orolida (hozirgi Ozarbayjon hududi) 7-asrda otashparastlar ibodatxonasi Ateshgah qurilgan boʻlib, unda 19-asrgacha xizmat qilgan.

"Gaz" so'zining o'zi XVII asrning boshlarida Flamand tabiatshunosi Yan Baptist van Helmont tomonidan o'zi qabul qilgan "o'lik havo" (karbonat angidrid) ga ishora qilish uchun yaratilgan. Helmont shunday deb yozgan edi: "Men bunday bug'li gazni chaqirdim, chunki u qadimgi odamlarning xaosidan deyarli farq qilmaydi". Ammo bu holda biz materiyaning mavjudligi shakllaridan biri bilan shug'ullanamiz.

Tabiiy gazning kelib chiqishi to'g'risida olimlar o'rtasida haligacha kelishuv mavjud emas. Ikkita asosiy tushuncha - biogen va mineral - Yer tubida uglevodorod minerallarining paydo bo'lishining turli sabablarini ko'rsatadi.

• minerallar nazariyasi. Tog‘ jinslari qatlamlarida minerallarning hosil bo‘lishi Yerning gazsizlanish jarayonining bir qismidir. Yerning ichki dinamikasi tufayli katta chuqurlikda joylashgan uglevodorodlar eng kam bosim zonasiga ko'tarilib, natijada gaz konlarini hosil qiladi.
• Biogen nazariya. O'lgan va suv havzalari tubiga botgan tirik organizmlar havosiz bo'shliqda parchalanib ketgan. Geologik harakatlar tufayli tobora chuqurlashib, parchalangan organik moddalar qoldiqlari termobarik omillar (harorat va bosim) ta'sirida uglevodorod minerallariga, shu jumladan tabiiy gazga aylandi.

Nisbatan yaqinda Rossiya Fanlar akademiyasining Neft va gaz muammolari institutining geologiya-mineralogiya fanlari doktori Azariy Barenbaum boshchiligidagi bir guruh olimlari neft va gazning kelib chiqishi haqidagi yangi konsepsiyani ishlab chiqdilar. Ushbu nazariyaga ko'ra, uglevodorodlarning yirik konlari ilgari o'ylanganidek, millionlab yillar davomida emas, balki faqat o'nlab yillar davomida paydo bo'lishi mumkin.

Tabiiy gaz ma'lum jinslar qatlamlarida joylashgan gaz konlari shaklida, gaz qopqog'i (neft ustida) shaklida, shuningdek erigan yoki kristall shaklda mavjud bo'lishi mumkin. Tabiiy gaz gazgidratlar shaklida ham bo'lishi mumkin (tabiiy gazgidratlar gazgidratlar yoki klatratlar - suv va gazdan ma'lum termobarik sharoitlarda hosil bo'lgan kristalli birikmalar).

Tabiiy gaz boshqa yoqilg'i va xom ashyolarga nisbatan bir qator afzalliklarga ega:

• tabiiy gazni qazib olish narxi boshqa turdagi yoqilg'iga qaraganda ancha past; uni qazib olishda mehnat unumdorligi neft va ko'mir qazib olishdan yuqori;
• tabiiy gazlarda uglerod oksidi yo'qligi odamlarni gaz oqish bilan zaharlanish ehtimolini oldini oladi;
• shaharlar va qishloqlarni gaz bilan isitish bilan havo havzasi juda kam ifloslangan;
• tabiiy gazda ishlaganda, yonish jarayonlarini avtomatlashtirish mumkin, yuqori samaradorlikka erishiladi;
• yonish paytidagi yuqori haroratlar (2000°S dan ortiq) va oʻziga xos yonish issiqligi tabiiy gazdan energiya va texnologik yoqilgʻi sifatida samarali foydalanish imkonini beradi.

Gaz neftga qaraganda yoshroq yoqilg'i hisoblanadi. Tabiiy gaz davri, aslida, 1959 yilda Gollandiyadagi Groningen konining ochilishi va keyinchalik 1960-yillarning o'rtalarida Shimoliy dengizning janubiy havzasida Buyuk Britaniya tomonidan gaz zaxiralarining topilishi bilan boshlandi.

IEA ma'lumotlariga ko'ra, 70-yillarning boshidan beri. Jahon energetika balansida gazning ulushi 2008 yilda 16 foizdan 21 foizga oshdi. BP Jahon energetikasining statistik sharhiga ko'ra, bu ulush 2008-2010 yillarda. dunyoda energiya iste'moli yanada yuqori bo'ldi - taxminan 24%. BP kompaniyasining Global Energy Outlook 2030 tadqiqotida ta'kidlanishicha, tabiiy gaz keyingi 25 yil ichida eng tez o'sadigan yoqilg'i bo'ladi. Shu bilan birga, Xalqaro energetika agentligi ekspertlari 2035 yilga borib jahon energetika balansidagi gaz ulushi 21 foizdan 25 foizga oshadi, gaz ko‘mirni uchinchi o‘ringa siqib chiqarib, neftdan keyin ikkinchi energiya tashuvchisiga aylanadi, deb hisoblaydi.

Kimyoviy tarkibi

Tabiiy gazning kimyoviy tarkibi juda oddiy. Ushbu turdagi gazning asosiy qismi metan (CH4) - eng oddiy uglevodorod (uglerod va vodorod atomlaridan tashkil topgan organik birikma), uning ulushi 92% dan oshadi.

Metan tarkibiga qarab, tabiiy gazning ikkita asosiy guruhi ajratiladi:

• Tabiiy gaz guruhi H(H-gaz, ya'ni yuqori kaloriyali gaz) metanning yuqori miqdori tufayli (87% dan 99% gacha) eng yuqori sifat hisoblanadi. Rossiya tabiiy gazi H guruhiga kiradi va yuqori kaloriya qiymatiga ega. Metanning yuqori miqdori (~ 98%) tufayli u dunyodagi eng sifatli tabiiy gaz hisoblanadi.
• Tabiiy gaz guruhi L(L-gaz, ya'ni past kaloriyali gaz) - metan miqdori past bo'lgan tabiiy gaz - 80% dan 87% gacha. Agar sifat talablari (11,1 kVt / m3) bajarilmasa, ko'pincha gazni to'g'ridan-to'g'ri oxirgi foydalanuvchiga qo'shimcha ishlovsiz etkazib berish mumkin emas.

Metandan tashqari, tabiiy gazda og'irroq uglevodorodlar, metan gomologlari bo'lishi mumkin: etan (C2H6), propan (C3H8), butan (C4H10) va ba'zi uglevodorod bo'lmagan aralashmalar. Shu bilan birga, tabiiy gazning tarkibi doimiy bo'lmasligi va har bir dalada turlicha bo'lishi muhim ahamiyatga ega.

Jismoniy xususiyatlar

Taxminiy jismoniy xususiyatlar (tarkibiga qarab):

• Zichlik: 0,7 dan 1,0 kg / m3 gacha (quruq gazsimon, normal sharoitda) yoki 400 kg / m3 (suyuqlik).
• Yonish harorati: t = 650 ° S.
• N.k.da bir m3 tabiiy gazning gaz holatida yonish issiqligi: 28-46 MJ yoki 6,7-11,0 Mkal.
• Ichki yonuv dvigatellarida foydalanilganda oktan soni: 120-130.
• U havodan 1,8 baravar engilroq, shuning uchun oqayotganda u pasttekisliklarda to'planmaydi, balki yuqoriga ko'tariladi.

Ilova

Iqtisodiyot va ekologik tozalik kabi boshqa energiya tashuvchilarga nisbatan afzalliklari bilan tabiiy gaz sanoat va uy xo'jaliklarida tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda.

Tabiiy gaz qazib olinadigan energiya tashuvchisi sifatida asosan turar-joy va sanoat maydonlarini isitish, pishirish, energiya ishlab chiqarish va sanoat sohasida issiqlik ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Dvigatel yoqilg'isi sifatida tabiiy gaz oz miqdorda ishlatiladi. Oxirgi yillar va oylarda benzin narxining oshishi munosabati bilan gaz dvigateliga o‘tkazilgan shaxsiy avtomashinalar soni ko‘paydi. Bundan tashqari, yuk mashinalari va avtobuslar tabiiy gazda ishlash uchun qayta jihozlanmoqda. Narx omili bilan bir qatorda, tabiiy gaz foydasiga muhim dalil - atmosferaga zararli moddalar emissiyasining past darajasi.

Tasdiqlangan gaz zahiralari bo'yicha dunyodagi eng yaxshi 20 ta davlat (2010 yil natijalariga ko'ra)

Manba

Gaz iste'moli bo'yicha dunyodagi eng yaxshi 20 ta davlat (2010 yil natijalariga ko'ra)

Manba: BP 2011 yilgi Jahon energetikasining statistik sharhi

Gaz qazib olish bo'yicha dunyoning 20 yetakchi davlati (2010 yil yakunlari bo'yicha)

Manba: BP 2011 yilgi Jahon energetikasining statistik sharhi

Tabiiy gaz kimyoviy yonish reaktsiyasiga mukammal tarzda kiradi. Shuning uchun ko'pincha energiya undan olinadi - elektr va termal. Ammo gaz, o'g'it, yoqilg'i, bo'yoq va boshqa ko'p narsalarni qilish mumkin.

Yashil yoqilg'i

Rossiyada gaz etkazib berishning yarmiga yaqini energetika kompaniyalari va kommunal xizmatlardan keladi. Uyda gaz plitasi yoki gazli suv isitgichi bo'lmasa ham, yorug'lik va issiq suv hali ham tabiiy gaz yordamida olinadi.
Tabiiy gaz eng toza uglevodorodli yoqilg'i hisoblanadi. Uni yondirganda faqat suv va karbonat angidrid hosil bo'ladi, neft mahsulotlari va ko'mir yondirilganda kuyik va kul ham hosil bo'ladi. Bundan tashqari, tabiiy gazning yonishi natijasida issiqxona karbonat angidridning emissiyasi eng past bo'lib, u "yashil yoqilg'i" nomini oldi. Tabiiy gaz o'zining yuqori ekologik ko'rsatkichlari tufayli megapolislarning energetika sohasida etakchi o'rinni egallaydi.

Siz gazda yurishingiz mumkin

Tabiiy gazdan motor yoqilg'isi sifatida foydalanish mumkin. Siqilgan (yoki siqilgan) metan 76 oktanli benzinning yarmi narxiga tushadi, dvigatelning ishlash muddatini uzaytiradi va shaharlar ekologiyasini yaxshilaydi. Tabiiy gaz dvigateli Evro-4 ekologik standartiga mos keladi. Gaz an'anaviy avtomobillar, qishloq xo'jaligi, suv, havo va temir yo'l transportida ishlatilishi mumkin.

Siqilgan gaz avtomobil gaz to'ldirish kompressor stansiyalarida (CNG) gaz quvuri orqali etkazib beriladigan tabiiy gazni 20-25 MPa (200-250 atmosfera) gacha siqish orqali ishlab chiqariladi.

Gazdan suyuqlikka (GTL) texnologiyasidan foydalangan holda tabiiy gazdan suyuq motor yoqilg‘ilarini ham ishlab chiqarish mumkin. Tabiiy gaz juda inert mahsulot bo'lganligi sababli, u birinchi bosqichda qayta ishlash jarayonida deyarli har doim ko'proq reaktiv gaz-bug 'aralashmasiga aylanadi - sintez gazi (CO va H 2 aralashmasi).
Keyin suyuq yoqilg'ini olish uchun sintezga yuboriladi. Bu sintetik moy, dizel yoqilg'isi, shuningdek, moylash moylari va kerosinlar bo'lishi mumkin.

Sintez gazidan suyuq uglevodorodlar birinchi marta 1923 yilda nemis kimyogarlari Frants Fisher va Xans Tropsh tomonidan olingan. To'g'ri, keyin ular vodorod manbai sifatida ko'mirdan foydalanganlar. Hozirgi vaqtda bozorda gazdan suyuqlikka o'tish jarayonlarida Fisher-Tropsch usulining turli xil versiyalari qo'llaniladi.

To'ldirish

Gazni birlamchi qayta ishlash GPP - gazni qayta ishlash zavodlarida amalga oshiriladi.
Metandan tashqari, tabiiy gaz odatda ajratilishi kerak bo'lgan turli xil aralashmalarni o'z ichiga oladi. Bular azot, karbonat angidrid, vodorod sulfidi, geliy, suv bug'lari.
Shuning uchun, birinchi navbatda, GPPda gaz maxsus ishlov berish - tozalash va quritishdan o'tadi. Bu erda gaz qayta ishlash uchun zarur bo'lgan bosimgacha siqiladi. Tozalash zavodlarida gaz turg'un bo'lmagan tabiiy benzin va tozalangan gazga ajratiladi - bu mahsulot keyinchalik magistral gaz quvurlariga quyiladi. Xuddi shu allaqachon tozalangan gaz kimyoviy zavodlarga boradi, u erda undan metanol va ammiak ishlab chiqariladi.

Va gazdan ajratilgandan so'ng beqaror tabiiy benzin gaz fraksiyalash zavodlariga beriladi, bu erda bu aralashmadan engil uglevodorodlar chiqariladi: etan, propan, butan, pentan. Bu mahsulotlar keyingi qayta ishlash uchun ham xom ashyoga aylanadi. Ulardan, masalan, polimerlar va kauchuklar olinadi. Propan va butan aralashmasining o'zi tayyor mahsulotdir - u silindrlarga quyiladi va maishiy yoqilg'i sifatida ishlatiladi.

Bo'yoq, elim va sirka

Fisher-Tropsh jarayoniga o'xshash sxema bo'yicha metanol (CH 3 OH) tabiiy gazdan olinadi. Past haroratlarda quvurlarda hosil bo'ladigan gidrat tiqinlari bilan kurashish uchun reaktiv sifatida ishlatiladi. Metanol ham murakkabroq ishlab chiqarish uchun xom ashyo bo'lishi mumkin kimyoviy moddalar: formaldegid, izolyatsion materiallar, laklar, bo'yoqlar, yopishtiruvchi moddalar, yoqilg'i qo'shimchalari, sirka kislotasi.

Mineral oʻgʻitlar tabiiy gazdan ham bir qancha kimyoviy oʻzgarishlar yoʻli bilan olinadi. Birinchi qadam - ammiak. Gazdan ammiakni olish jarayoni gazdan suyuqlikka o'tish jarayoniga o'xshaydi, lekin har xil katalizatorlar, bosim va harorat kerak.

Ammiakning o'zi o'g'it bo'lib, sovutish moslamalarida sovutgich sifatida va azot o'z ichiga olgan birikmalar: azot kislotasi, ammiakli selitra, karbamid ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlatiladi.

Ammiak qanday olinadi?

Birinchidan, tabiiy gaz oltingugurtdan tozalanadi, so'ngra qizdirilgan suv bug'lari bilan aralashtiriladi va reaktorga kiradi va u erda katalizator qatlamlari orqali o'tadi. Bu bosqich birlamchi islohot yoki bug'-gaz islohoti deb ataladi. Reaktordan vodorod, metan, karbonat angidrid (CO 2) va uglerod oksidi (CO) dan iborat gaz aralashmasi chiqadi. Keyinchalik, bu aralashma ikkilamchi reformingga (bug'-havo reformingiga) yuboriladi, u erda havo kislorodi, bug' va azot bilan kerakli nisbatda aralashtiriladi. Keyingi bosqichda CO va CO 2 aralashmadan chiqariladi. Shundan so'ng, vodorod va azot aralashmasi ammiakning haqiqiy sinteziga kiradi.

Tabiiy gaz hidratlari shaklida davlat.

Kimyoviy tarkibi

Tabiiy gazning asosiy qismi metan (CH 4) - 70 dan 98% gacha. Tabiiy gaz tarkibiga og'irroq uglevodorodlar - metan gomologlari kirishi mumkin:

• etan (C 2 H 6),
• propan (C 3 H 8),
• butan (C 4 H 10).

Tabiiy gaz tarkibida uglevodorod bo'lmagan boshqa moddalar ham mavjud:

• geliy (He) va boshqa inert gazlar.

Toza tabiiy gaz rangsiz va hidsizdir. Gaz oqishini aniqlash imkoniyatini engillashtirish uchun unga oz miqdorda odorantlar qo'shiladi - o'tkir yoqimsiz hidga ega bo'lgan moddalar (chirigan karam, chirigan pichan, chirigan tuxum). Eng ko'p ishlatiladigan odorantlar tiollar (merkaptanlar), masalan, etil merkaptan (1000 m³ tabiiy gaz uchun 16 g).

Jismoniy xususiyatlar

Taxminiy jismoniy xususiyatlar (tarkibiga qarab; normal sharoitda, agar boshqacha ko'rsatilmagan bo'lsa):

Tabiiy gaz konlari

Tabiiy gazning katta konlari er qobig'ining cho'kindi qobig'ida to'plangan. Neftning biogen (organik) kelib chiqishi nazariyasiga ko'ra, ular tirik organizmlar qoldiqlarining parchalanishi natijasida hosil bo'ladi. Tabiiy gaz cho'kindi qobig'ida neftga qaraganda yuqori harorat va bosimlarda hosil bo'ladi, deb ishoniladi. Bunga mos keladigan narsa shundaki, gaz konlari ko'pincha neft konlariga qaraganda chuqurroqdir.

Tabiiy gazning katta zaxiralariga Rossiya (Urengoyskoye koni), Eron, Fors ko'rfazining aksariyat mamlakatlari, AQSh, Kanada egalik qiladi. Evropa davlatlaridan Norvegiya, Gollandiyani ta'kidlash joiz. Sobiq Sovet Ittifoqi respublikalari ichida Turkmaniston, Ozarbayjon, Oʻzbekiston va Qozogʻiston (Qorachagʻanoq koni) yirik gaz zaxiralariga ega.

Metan va boshqa ba'zi uglevodorodlar kosmosda keng tarqalgan. Metan koinotda vodorod va geliydan keyin uchinchi eng keng tarqalgan gazdir. Metan muzi shaklida u quyoshdan uzoqda joylashgan ko'plab sayyoralar va asteroidlarning tuzilishida ishtirok etadi, ammo bunday to'planishlar, qoida tariqasida, tabiiy gaz konlari sifatida tasniflanmaydi va ular hali amaliy qo'llanilishini topmagan. Uglevodorodlarning katta miqdori Yer mantiyasida mavjud, ammo ular ham qiziq emas.

Gaz gidratlari

Ilm-fanda uzoq vaqtdan beri molekulyar og'irligi 60 dan ortiq bo'lgan uglevodorodlarning to'planishi er qobig'ida suyuq holatda, engilroqlari esa gazsimon holatda bo'ladi, deb ishoniladi. Biroq, 20-asrning ikkinchi yarmida bir guruh xodimlar A. A. Trofimuk, N. V. Cherskiy, F. A. Trebin, Yu. qattiq holat va gazgidrat konlarini hosil qiladi. Keyinchalik ma'lum bo'lishicha, bu davlatda tabiiy gaz zahiralari juda katta.

Gaz 250 atm gacha gidrostatik bosim va nisbatan past haroratlarda (+22 ° C gacha) qatlam suvi bilan bog'lanib, er qobig'ida qattiq holatga o'tadi. Gazgidrat konlari oddiy gaz konlariga qaraganda g'ovakli muhitning birlik hajmidagi gazning kontsentratsiyasi beqiyos yuqori, chunki bir hajm suv gidrat holatiga o'tganda 220 hajmgacha gazni bog'laydi. Gazgidrat konlari zonalari asosan abadiy muzlik hududlarida, shuningdek okean tubi ostidagi sayoz chuqurlikda to'plangan.

Tabiiy gaz zahiralari

Ekstraksiya va tashish

Konchilik

Ilova

Tabiiy gaz yoqilg'i sifatida turar-joy, xususiy va ko'p xonadonli binolarda isitish, suv isitish va ovqat pishirish uchun keng qo'llaniladi; Qanday

TA'RIF

Tabiiy gaz- Bu organik moddalarning anaerob parchalanishi paytida Yerning ichaklarida hosil bo'lgan gazlar aralashmasi (organik va noorganik tabiat). Mineral resurs.

Tabiiy gazning muhim tarkibiy qismi metan (70 - 98%), undan keyin etan, propan va butan; noorganik tabiatdagi gazlar orasida tabiiy gaz mono- va karbonat angidrid, azot, inert gazlar, vodorod, vodorod sulfidini o'z ichiga olishi mumkin. Tabiiy gazning kimyoviy tarkibi (har bir gazning hajmiy miqdori) maydonga qarab farq qilishi mumkin.

Tabiiy gazning kimyoviy xossalari

Tabiiy gaz gazlar aralashmasi bo'lganligi sababli, unga qanday kimyoviy xususiyatlar xosligini aniqlab bo'lmaydi, chunki. uning tarkibiga kiritilgan har bir modda uchun o'ziga xos, maxsus kimyoviy xossalari bilan tavsiflanadi. Ammo shuni aytish mumkinki, tabiiy gaz yonishi bilan ajralib turadi va tabiiy gazni tashkil etuvchi barcha moddalardan faqat uglevodorodlar (metan, etan va boshqalar) va uglerod oksidi havoda yonadi. Tabiiy gazning yonish reaktsiyasi mahsulotlari:

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O;

2C 2 H 6 + 7O 2 = 4CO 2 + 6H 2 O;

2C 3 H 8 + 10O 2 \u003d 6CO 2 + 8H 2 O;

2CO + O 2 \u003d 2CO 2.

Tabiiy gazning fizik xossalari

Tabiiy gaz Yer tubida joylashganida, gaz holatida (gaz konlari), neft va gaz konlarining gaz "qopqog'i" shaklida, neftda yoki suvda erigan holda bo'lishi mumkin. Toza tabiiy gaz hidsiz va rangsizdir. Tabiiy gazning yonish harorati 650C. Tabiiy gaz havodan 1,8 gaz engilroq.

Tabiiy gaz olish

Tabiiy gaz yer tubidan quduqlar yordamida qazib olinadi. Gaz, rezervuarda atmosfera bosimidan ko'p marta yuqori bosim ostida bo'lganligi sababli ichakdan chiqadi. Shunday qilib, harakatlantiruvchi kuch rezervuar va yig'ish tizimi o'rtasidagi bosim farqidir.

Tabiiy gazdan foydalanish

Tabiiy gazdan asosiy foydalanish - turar-joy binolarini isitish, suvni isitish va ovqat tayyorlash uchun yoqilg'i sifatida; avtomobillar, qozonxonalar, issiqlik elektr stantsiyalari va boshqalar uchun yoqilg'i sifatida. Shuningdek, tabiiy gaz kimyo sanoatida (turli organik moddalar ishlab chiqarish uchun xom ashyo) ishlatiladi.

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

2-MISA