Gaz qanday ishlatiladi? Tabiiy gaz qanday ishlab chiqariladi va ishlatiladi

Uglevodorodlar haqida nimalarni bilamiz? Xo'sh, ehtimol maktab kimyo o'quv dasturidan nimadir va vaqti-vaqti bilan ommaviy axborot vositalarida "metan" so'zi miltillaydi ... Biz tabiiy gaz haqida uning portlovchi xususiyatlaridan tashqari nimani bilamiz? Mashhur ovqat pishirish va turar-joy binolarini isitishdan tashqari tabiiy gazdan yana qanday foydalanish mumkin? Energiya iste'moli va energiya xavfsizligi dunyosida qanday yangiliklar bor?

Asosiy xususiyatlar

Keling, kvartirada yoki ko'chada gazning hidi haqidagi taniqli ibora mutlaqo to'g'ri emasligi bilan boshlaylik. Kvartiralarimizga ovqat pishirish yoki suvni isitish uchun beriladigan suyuqlikning ta'mi ham, hidi ham yo'q. Biz sezayotgan narsa gaz qochqinlarini aniqlash uchun zarur bo'lgan maxsus qo'shimchalardan boshqa narsa emas. Bu odorant deb ataladi, u maxsus jihozlangan stantsiyalarda quyidagi nisbatda qo'shiladi: ming kubometr gaz uchun 16 mg.

Tabiiy gazning asosiy komponenti, albatta, metandir. Uning gaz aralashmasidagi miqdori taxminan 89-95% ni tashkil qiladi, qolgan komponentlar butan, propan, vodorod sulfidi va aralashmalar - chang va yonmaydigan komponentlar, kislorod va azotdir. Metan tarkibining foizi kon turiga bog'liq.

Bir kubometr yoqilg'ining yonishi paytida ajralib chiqadigan tabiiy gazning energiyasiga kalorifik qiymat deyiladi. Ushbu qiymat gaz inshootlarini loyihalashning barcha masalalarida dastlabki qiymatlardan biri bo'lib, turli mamlakatlarda turli qiymatlar asos qilib olinadi. Rossiyada hisob-kitoblar past kaloriya qiymatiga qarab amalga oshiriladi, Frantsiya va Buyuk Britaniya kabi G'arbiy mamlakatlarda esa eng yuqori kaloriya qiymatiga asoslanadi.

Tabiiy gazning portlash qobiliyati haqida gapirganda, portlash chegaralari va xavfli kontsentratsiyalar kabi tushunchalarni eslatib o'tish kerak. Xonadagi konsentratsiyasi hajmning 5 dan 15% gacha bo'lganida gaz portlaydi. Agar konsentratsiya past bo'lsa, gaz yonmaydi, agar kontsentratsiya 15% dan ortiq bo'lsa, gaz-havo aralashmasi qo'shimcha havo bilan yonadi. Xavfli konsentratsiya odatda pastki portlash chegarasining 1/5 qismi, ya'ni 1% deb ataladi.

Tabiiy gaz turlari va foydalanish asoslari

Butan va propan avtomobillar uchun yoqilg'i sifatida qo'llanilishini topdi (suyultirilgan gaz). Propan zajigalkalarni to'ldirish uchun ham ishlatiladi. Etan yoqilg'i sifatida juda kam ishlatiladi, chunki u polietilen ishlab chiqarish uchun xom ashyo hisoblanadi. Asetilen juda tez alangalanadi va metallni payvandlash va kesishda ishlatiladi. Biz allaqachon tabiiy gazdan, aniqrog'i, metandan foydalanish haqida gaplashdik, u pechlar, suv isitgichlari va qozonlarda yonuvchi yoqilg'i sifatida ishlatiladi.

Ishlab chiqarilgan tabiiy gaz turlari

Ishlab chiqarilgan gaz turiga qarab, konlar gaz yoki bog'langanlarga bo'linadi. Ularning asosiy farqi uglevodorod tarkibining foizidir. Gaz konlarida metan miqdori taxminan 80-90% ni tashkil qiladi, ular bilan bog'liq yoki odatda "neft" konlarida uning miqdori 50% dan oshmaydi. Qolgan 50% gazdan ajratilgan neftdir. Birlashtirilgan konlardan gazning eng katta kamchiliklaridan biri uning turli xil aralashmalardan majburiy tozalanishidir. Tabiiy gaz ishlab chiqarish ham geliy ishlab chiqarish bilan bog'liq. Bunday konlar juda kam uchraydi, geliy yadroviy reaktorlarni sovutish uchun eng maqbul gaz hisoblanadi. Tabiiy gazda aralashma sifatida olingan vodorod sulfidlaridan ajralib chiqadigan oltingugurt sanoat maqsadlarida ham ishlatiladi.

Tabiiy gazni qazib olishning asosiy vositasi burg'ulash qurilmasidir. Bu balandligi taxminan 20-30 metr bo'lgan to'rt oyoqli minora. Undan oxirida matkapli quvur osilgan. Quduq chuqurligi oshgani sayin bu quvur o'sib boradi, burg'ulash jarayonida quduqqa maxsus suyuqlik qo'shiladi, shunda vayron bo'lgan jinslar uni to'sib qo'ymaydi.

Ushbu suyuqlik maxsus nasoslar yordamida etkazib beriladi. Albatta, tabiiy gaz tannarxiga gaz qazib olish quduqlarini ishlatish va qurish xarajatlari kiradi. Xarajatning 40 dan 60% gacha bu xarajatlar.

Gaz bizga qanday keladi?

Shunday qilib, ishlab chiqarish maydonidan chiqib, tozalangan tabiiy gaz birinchi kompressor stantsiyasiga yoki, shuningdek, bosh stantsiyaga kiradi. Ko'pincha depozitga yaqin joyda joylashgan. U erda qurilmalar yordamida yuqori bosimdagi gaz magistral gaz quvurlariga kiradi. Berilgan bosimni ushlab turish uchun magistral gaz quvurlariga stantsiyalar o'rnatiladi. Ushbu bosim toifasiga ega quvurlarni shaharlar ichida yotqizish taqiqlanganligi sababli, har bir yirik shahar oldida filial o'rnatiladi. Bu, o'z navbatida, ko'paymaydi, balki qon bosimini pasaytiradi. Uning bir qismini gazning yirik iste'molchilari - sanoat korxonalari, zavodlar, qozonxonalar iste'mol qiladi. Boshqa qismi esa gidravlik sindirish stansiyalariga boradi - U erda bosim yana pasayadi. Tabiiy gazdan foydalanish qayerda bizga eng tanish va tushunarli? Bu pechka pechkalari.

U biz bilan qancha vaqt bo'ldi?

Tabiiy gazdan faol foydalanish 19-asrning o'rtalarida, gaz gorelkasi ixtiro qilinganidan keyin boshlangan. Bundan tashqari, uning dastlabki ishlatilishi hozir bizga to'liq tanish emas. Dastlab u ko'chalarni yoritish uchun ishlatilgan.

Sovet Ittifoqida o'tgan asrning 30-yillari oxirigacha mustaqil gaz sanoati mavjud emas edi. Gaz konlari tasodifan, faqat neft qidiruvi paytida topilgan. Tabiiy gazdan faol foydalanish Ulug 'Vatan urushi davrida boshlangan. Ko'mir va neft konlarining bir qismi yo'qolishi sababli yoqilg'i taqchilligi gaz sanoatining rivojlanishiga kuchli turtki berdi. Urush tugagandan so'ng, gaz sanoati faol rivojlandi va asta-sekin energiya tejaydigan sohalardan biriga aylandi.

Muqobil yo'q

Ehtimol, tabiiy gazning energiyaning eng qulay manbai sifatida afzalliklarining eng yaxshi isboti Moskvaning ishlashidir. Ulangan gaz har kuni bir million kub metr o‘tin, 0,65 million tonna ko‘mir, 150 ming tonna kerosin va deyarli bir xil miqdorda tejash imkonini berdi va bularning barchasi 1 million kub metrga almashtirildi. m gaz. Buning ortidan butun mamlakatni bosqichma-bosqich gazlashtirish va yangi konlarni qidirish boshlandi. Keyinchalik Sibirda katta gaz zahiralari topildi, ular hozirgacha ishlatilmoqda.

Sanoatda foydalanish

Tabiiy gazdan foydalanish faqat pishirish bilan cheklanmaydi - bilvosita bo'lsa-da, u turar-joy binolarini issiqlik bilan ta'minlash uchun ishlatiladi. Rossiyaning Evropa qismidagi ko'pgina yirik shahar qozonxonalari asosiy yoqilg'i sifatida tabiiy gazdan foydalanadi.

Tabiiy gaz kimyo sanoatida turli organik moddalar ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ham tobora ko'proq foydalanilmoqda. Ko'plab avtomobil gigantlari muqobil yoqilg'i, jumladan vodorod va tabiiy gaz bilan ishlaydigan transport vositalarini ishlab chiqmoqda.

Faqat gaz aybdor

Atrof-muhit nuqtai nazaridan tabiiy gazni organik yoqilg'ining eng xavfsiz turlaridan biri deb atash mumkin. Biroq, gazning inson hayotining ko'plab sohalariga ulanishi va undan keyingi yonish atmosfera tarkibidagi tarkibning ko'p marta oshishiga olib keldi. Aks holda, bu jarayon "issiqxona effekti" deb ataladi. Va bu bizning sayyoramiz iqlimiga juda salbiy ta'sir qiladi. Biroq, yangi texnologiyalar va ishlab chiqarish darajasi so'nggi paytlarda atmosferaga emissiya darajasini imkon qadar kamaytirdi. Eslatib o‘tamiz, gaz eng xavfsiz yoqilg‘i turlaridan biridir.

Uglevodorodlar aralashmasi, diniy ibodat ob'ekti, olimlar o'rtasidagi tortishuv va eng muhim xom ashyo resursi. U ko'rinmas va hidsizdir. Rossiyada bu dunyoning boshqa joylariga qaraganda ko'proq.

Tabiiy gaz nimadan iborat?

Tabiiy gazning asosi metan (CH 4) - eng oddiy uglevodorod (uglerod va vodorod atomlaridan tashkil topgan organik birikma). Odatda uning tarkibida og'irroq uglevodorodlar, metan gomologlari: etan (C 2 H 6), propan (C 3 H 8), butan (C 4 H 10) va ba'zi uglevodorod bo'lmagan aralashmalar mavjud.

Tabiiy gaz ma'lum tosh qatlamlarida joylashgan gaz konlari shaklida, gaz qopqog'i (neft ustida) shaklida, shuningdek, erigan yoki kristall shaklda bo'lishi mumkin.

Gaz hidi

Qizig'i shundaki, bu gazlarning hech birida rang yoki hid yo'q. Kundalik hayotda deyarli har bir kishi duch kelgan xarakterli yoqimsiz hid sun'iy ravishda gazga beriladi va hidlanish deb ataladi. Oltingugurt o'z ichiga olgan birikmalar odatda odorantlar, ya'ni yoqimsiz hidli moddalar sifatida ishlatiladi. Inson eng keng tarqalgan odorantlardan biri - etanetiolni hidlaydi, hatto bu moddaning bir qismi havoning 50 million qismida bo'lsa ham. Odorizatsiya tufayli gaz qochqinlarni osongina aniqlash mumkin.

Odorant qo'shish bosqichi
yoqimsiz hid bilan.

Hidsiz tabiiy gaz

Tabiiy gaz
yoqimsiz hid bilan

Olimlar bahsi

Tabiiy gazning (shuningdek, neftning) 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 ta'kidlaydi.

Minerallar nazariyasi

Tog' jinslari qatlamlarida minerallarning hosil bo'lishi Yerni gazsizlantirish jarayonining bir qismidir. Yerning ichki dinamikasi tufayli katta chuqurliklarda joylashgan uglevodorodlar eng past bosim zonasiga ko'tariladi, natijada gaz va neft konlari hosil bo'ladi.

Biogen nazariya

O'lgan va suv omborlari tubiga cho'kib ketgan 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.

Ko'rinmas teshiklar

Juda keng tarqalgan noto'g'ri tushuncha shundaki, gaz er ostida qandaydir bo'shliqda joylashgan bo'lib, undan osongina to'liq qazib olinadi. Darhaqiqat, gaz inson ko'ziga ko'rinmaydigan darajada g'ovakli tuzilishga ega bo'lgan tosh ichida bo'lishi mumkin. Katta chuqurlikdan olingan qumtosh parchasini qo'lingizda ushlab, uning ichida tabiiy gaz borligini tasavvur qilish juda qiyin.


Gazga sig'inish

Insoniyat tabiiy gazning mavjudligi haqida uzoq vaqtdan beri biladi. Va miloddan avvalgi 4-asrda bo'lsa ham. e. Xitoyda ular uni isitish va yoritish uchun ishlatishni o'rgandilar; uzoq vaqt davomida kul qoldirmaydigan yorqin olov 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.

Aytgancha, 1859 yilda Ateshgah ibodatxonasidan unchalik uzoq bo'lmagan joyda, Rossiyada tabiiy gazdan sanoat maqsadlarida foydalanishga birinchi urinish (aniqrog'i qisqa muddatli) - Bokudagi neftni qayta ishlash zavodida qilingan.

Termal chiroq va Rossiyadagi birinchi gaz

Rossiya gaz sanoati tarixi 1811 yildan boshlanadi. Keyin ixtirochi Pyotr Sobolevskiy sun'iy gaz - termal lampalar ishlab chiqarish uchun birinchi qurilmani yaratdi. Bu haqda Butunrossiya adabiyot, fan va san'at ixlosmandlari jamiyati yig'ilishida ma'ruza qilib, Aleksandr I farmoni bilan Sobolevskiy o'z ixtirosi uchun orden bilan taqdirlandi. Bir necha yil o'tgach, 1819 yilda Sankt-Peterburgdagi Aptekarskiy orolida birinchi gaz lampalari yoqildi. Shunday qilib, Rossiyada gaz sanoati tarixi deyarli 200 yil oldin boshlangan - 2011 yilda u o'zining yubileyini nishonladi.

1920-yillarning oʻrtalarida SSSR boʻyicha 227,7 million kub metr gaz ishlab chiqarilgan. 2010 yilda "Gazprom" guruhi 508,6 milliard kub metr gaz ishlab chiqargan.

Rossiya tabiiy gaz zaxiralari bo'yicha dunyoda birinchi o'rinda turadi. Ushbu zaxiralardagi Gazpromning ulushi taxminan 70% ni tashkil qiladi. Shunday qilib, Gazprom dunyodagi eng boy tabiiy gaz zaxiralariga ega.

20-asrning kelishi bilan Rossiya gaz sanoatining faol rivojlanishi boshlandi: birinchi marta gaz konlari o'zlashtirildi, qo'shma (neft) gaz ishlatildi.

Rus ixtirosi

Biroq, Rossiyada 20-asrga qadar tabiiy gaz neft qazib olishning qo'shimcha mahsuloti bo'lib, u qo'shma gaz deb nomlangan. Hatto gaz yoki gaz kondensati konlari tushunchalari ham mavjud emas edi. Ular, masalan, artezian quduqlarini burg'ulashda tasodifan topilgan. Biroq, ma'lum bir holat borki, bunday quduqni burg'ulash paytida, zukko Saratov savdogar suv o'rniga olovni ko'rib, bu joyda shisha va g'isht zavodi qurgan. Sanoatchilar asta-sekin tabiiy gazning juda foydali bo'lishi mumkinligini tushuna boshladilar.

Asosiy qismini metan (92-98%) tashkil etuvchi tabiiy gaz bugungi kunda avtomobillar uchun eng istiqbolli muqobil yoqilg‘i hisoblanadi. Tabiiy gaz yoqilg'i sifatida siqilgan va suyultirilgan holda ishlatilishi mumkin.

Metan- eng oddiy uglevodorod, rangsiz gaz (normal sharoitda), hidsiz, kimyoviy formula - CH4. Suvda ozgina eriydi, havodan engilroq. Kundalik hayotda va sanoatda foydalanilganda, odatda metanga o'ziga xos "gaz hidi" bo'lgan odorantlar (odatda tiollar) qo'shiladi. Metan toksik emas va inson salomatligi uchun zararsizdir.

Ekstraksiya va tashish

Gaz Yerning ichaklarida bir kilometrdan bir necha kilometrgacha chuqurlikda joylashgan. Gaz qazib olishni boshlashdan oldin konlarning joylashishini aniqlash uchun geologik qidiruv ishlarini olib borish kerak. Gaz bu maqsad uchun maxsus qazilgan quduqlar yordamida mumkin bo'lgan usullardan biri yordamida olinadi. Gaz ko'pincha gaz quvurlari orqali tashiladi. Rossiyadagi gaz taqsimlash quvurlarining umumiy uzunligi 632 ming kilometrdan oshadi - bu masofa Yer atrofidan deyarli 20 baravar ko'p. Rossiyadagi magistral gaz quvurlarining uzunligi 162 ming kilometrni tashkil qiladi.

Tabiiy gazdan foydalanish

Tabiiy gazning ko'lami ancha keng: u xonani isitish, ovqat pishirish, suvni isitish, bo'yoqlar, elim, sirka kislotasi va o'g'itlar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, tabiiy gaz siqilgan yoki suyultirilgan holda avtotransportda, maxsus va qishloq xo‘jaligi texnikalarida, temir yo‘l va suv transportida motor yoqilg‘isi sifatida ishlatilishi mumkin.

Tabiiy gaz ekologik toza motor yoqilg'isi hisoblanadi

Atmosfera havosining 90% ifloslanishi transport vositalaridan kelib chiqadi.

Transportni ekologik toza motor yoqilg‘isi – tabiiy gazga o‘tkazish atmosferaga kuyikish, o‘ta zaharli aromatik uglevodorodlar, uglerod oksidi, to‘yinmagan uglevodorodlar va azot oksidlari chiqindilarini kamaytirish imkonini beradi.

1000 litr suyuq neft motor yoqilg‘isi yoqilganda chiqindi gazlar bilan birga havoga 180-300 kg uglerod oksidi, 20-40 kg uglevodorodlar, 25-45 kg azot oksidi chiqariladi. Neft yoqilg‘isi o‘rniga tabiiy gazdan foydalanganda atrof-muhitga zaharli moddalarning chiqishi uglerod oksidi uchun taxminan 2-3 barobar, azot oksidi uchun - 2 barobar, uglevodorodlar uchun - 3 barobar, tutun uchun - 9 barobar kamayadi. , va dizel dvigatellariga xos bo'lgan kuyikish hosil bo'lmaydi.

Tabiiy gaz tejamkor motor yoqilg'isi hisoblanadi

Tabiiy gaz eng tejamkor motor yoqilg'isi hisoblanadi. Uni qayta ishlash minimal xarajatlarni talab qiladi. Asosan, avtomobilingizga yonilg'i quyishdan oldin gaz bilan qilishingiz kerak bo'lgan yagona narsa uni kompressorda siqishdir. Bugungi kunda 1 kubometr metanning o'rtacha chakana narxi (uning energiya xususiyatlarida 1 litr benzinga teng) 13 rublni tashkil qiladi. Bu benzin yoki dizel yoqilg'isidan 2-3 baravar arzon.

Tabiiy gaz xavfsiz motor yoqilg'isi hisoblanadi

Tabiiy gazning kontsentratsiyasi* va harorati** yonuvchanlik chegaralari benzin va dizel yoqilg'isiga qaraganda ancha yuqori. Metan havodan ikki baravar engilroq va agar sizib chiqsa, atmosferada tezda eriydi.

Rossiya Favqulodda vaziyatlar vazirligining "Yonuvchan moddalarning sezgirlik darajasi bo'yicha tasnifi" ga ko'ra, siqilgan tabiiy gaz eng xavfsiz, to'rtinchi sinfga, propan-butan esa ikkinchi darajaga kiradi.

* Portlovchi kontsentratsiyaning shakllanishi havodagi gaz bug'ining miqdori 5% dan 15% gacha bo'lganida sodir bo'ladi. Ochiq maydonda portlovchi aralashmaning hosil bo'lishi sodir bo'lmaydi.
** Metanning o'z-o'zidan yonishining pastki chegarasi 650 ° C ni tashkil qiladi.

Tabiiy gaz - texnologik motor yoqilg'isi

Tabiiy gaz yonilg'i tizimida cho'kindi hosil qilmaydi va silindr devorlaridan yog 'plyonkasini yuvmaydi, shu bilan ishqalanishni kamaytiradi va ishqalanishni kamaytiradi.
dvigatelning aşınması.

Tabiiy gazning yonishi natijasida qattiq zarralar va kul hosil bo'lmaydi, bu esa dvigatel tsilindrlari va pistonlarning aşınmasını oshiradi.

Shunday qilib, tabiiy gazni motor yoqilg'isi sifatida ishlatish dvigatelning ishlash muddatini 1,5-2 barobar oshirish imkonini beradi.

Quyidagi jadvalda CNG va LNG haqida bir nechta faktlar ko'rsatilgan:

uchun narx Tabiiy gaz Evropa Ittifoqi mamlakatlari uchun qayta ko'rib chiqilgan. 2016 yilda 1000 kubometr yoqilg‘ining narxi 167 dollarni tashkil qilgan. 2017 yilda Gazprom raisining fevral oyidagi bayonotlariga ko'ra, 180 ga yaqin shartli birlik so'raladi.

Shu bilan birga, Rossiya korporatsiyasining Yevropa bozoridagi ulushi ortib bormoqda. O‘tgan yili bu ko‘rsatkich 31 foizni tashkil etgan bo‘lsa, bu yil allaqachon 34 foizga yetdi. Xususan, MDHdan tashqari davlatlarga yetkazib berish 12,5 foizga oshgan.

Umuman olganda, talab ham, istiqbol ham bor. Raqobatchilarning etishmasligi narxlarni oshirishga imkon beradi, bu esa Yevropani ustuvor bozor sifatida qoldiradi. Gaz quvurlarining hajmi nafaqat G'arbda, balki o'zida ham yoqilg'iga bo'lgan ehtiyoj ko'lami haqida gapiradi.

Federatsiyadagi ularning umumiy uzunligi, masalan, 20 ekvatorga teng. Bundan tashqari, bu etarli emas. Ular yangi tarmoqlar qurishni rejalashtirmoqda. Shunday qilib, istiqbolli yoqilg'i haqida gapirishga arziydi. Keling, bu nima ekanligini, qanday farq qilishini va qanday paydo bo'lishini bilib olaylik.

Tabiiy gazning xossalari

Qahramon aralash kompozitsiyaga ega. Tabiiy gaz hajmi bir nechtadan iborat. Asosiysi metan. U ichkarida tabiiy gaz tarkibi 90% dan ortig'ini o'z ichiga oladi.

Qolgan 10% propan, butan, karbonat angidrid va boshqalardan keladi. Mutaxassislar ularni bir nom ostida birlashtirib, tabiiy gazni Yerda ko'pligi bo'yicha 3-o'ringa qo'yishadi. Aslida, bronza metanga o'tadi.

Yoqilg'i tabiiy deb ataladi, chunki u sintetik emas. Organik moddalarning parchalanish mahsulotlaridan gaz er ostida tug'iladi. Biroq, masalan, yoqilg'ida noorganik komponent ham mavjud.

Aniq tarkibi hududga va uning tuproqlarida mavjud bo'lgan resurslarga bog'liq. Dastlab, tabiiy gaz zahiralari suv havzalarining loyli cho'kindilarida paydo bo'lgan. Ularda o'lik mikroorganizmlar va o'simliklar joylashdi.

Ular na oksidlanib, na parchalana olmadilar, chunki muhitda mikroblar yo'q edi va kislorod u erga kirmadi. Natijada, organik konlar er qobig'ining harakatini kutdi, masalan, undagi nosozlik.

Loy yangi tuzoqqa tushib qoldi. Yerning tubida organik moddalar bosim va issiqlik ta'sirida bo'lgan. Naqsh moyning shakllanishiga o'xshaydi. Biroq, buning uchun past harorat va past bosim etarli.

Bundan tashqari, ular katta uglevodorod molekulalariga ega. Tabiiy gaz - metan boshqa yoqilg'i komponentlari kabi past molekulyar og'irlik. Uning zarralari mikroskopikdir.

Tabiiy gaz molekulalari orasidagi o'zaro ta'sir zaif. Materiyani boshqa yig'ilish holatlaridan, ya'ni suyuqlik va toshlardan ajratib turadigan narsa shu. Asosiy xususiyatlar tuzilishga bog'liq tabiiy gaz. Yonuvchan.

Modda juda tez alangalanadi va 600-700 daraja haroratda o'z-o'zidan alangalanadi. Shu bilan birga, yoqilg'ining oktan soni 120-130 ni tashkil qiladi. Ushbu parametr portlash qarshiligini tavsiflaydi.

Siqilish vaqtida o'z-o'zidan yonishga qarshi turish qobiliyati muhim ahamiyatga ega. Ular asosan foydalanishlari sir emas suyultirilgan gaz. U oddiy materialdan past haroratlarda va yuqori bosimda yaratilgan.

Gazning oktan soni yonuvchan komponentlarning siqilish paytida oksidlanishi qiyin bo'lgan qismlarga nisbati bilan hisoblanadi. Benzinda bular, masalan, n-geptan va izooktan. Demak, aslida raqamning nomi.

Maqola qahramonining kalorifik qiymati kubometr uchun 12000 kilokaloriyaga yaqin. Ya'ni, tabiiy gazning yonishi yonishdan 4 baravar ko'proq energiya beradi va u bilan ishlashdan 2 barobar ko'p.

Gazning kalorifik qiymati neftga teng. Shu bilan birga, maqola qahramoni yuqori molekulyar og'irlikdagi uglevodorodlar ustidan g'alaba qozonadi. Ayniqsa, tabiiy gazni qo'llash tutunsiz. Neft ham, tutun ham. Bundan tashqari, gaz qoldiq qoldirmasdan yonadi. Masalan, ko'mirda qayta ishlanmagan kul bor.

Tabiiy gaz ekologik tozaligiga qaramay, xavfli hisoblanadi. Agar siz maqola qahramonining 5-15 foizini havoga qo'shsangiz, u o'z-o'zidan yonib ketadi. Jarayon, albatta, bino ichida sodir bo'ladi. Uydagi tabiiy gaz, ustaxonalarda bo'lgani kabi, shiftlarga ko'tariladi.

Yong'in shu erdan boshlanadi. Buning sababi metanning osonligi. Havo deyarli 2 baravar og'irroq. Shunday qilib, tabiiy gaz molekulalari shiftga ko'tariladi. Bu hodisani tan olish qiyin, chunki tabiiy gazning rangi, hidi va ta'mi yo'q.

Kimyoviy nuqtai nazardan, maqola qahramoni metan parametrlariga javob beradi, ya'ni almashtirish reaktsiyalariga, pirolizga va dehidrogenatsiyaga kiradi. Birinchisi ikki yoki undan ortiq moddalarning atomlar bilan almashinuviga asoslangan. Piroliz - qizdirilganda va kislorodsiz parchalanish. Dehidrogenlanish - bu organik moddalardan vodorodni yo'q qilish bilan bog'liq reaktsiyalarga berilgan nom.

Tabiiy gazdagi og'ir uglevodorod aralashmalarining 4 foizida allaqachon maqola qahramonining xususiyatlari o'zgaradi. Maqolada ko'rsatilgan parametrlar o'rtacha hisoblanadi. Biroq, har qanday gaz. Qanday tabiiy materialning kirib borishi maqsadlarga bog'liq.

Yoqilg'i uchun metan ustun bo'lgan kompozitsiyalar qo'llaniladi. 90% dan kam bo'lgan gaz texnik gaz hisoblanadi va kimyo sanoatida qo'llaniladi. Jarayonning tafsilotlarini alohida bobda aytib beramiz. Ayni paytda, keling, tabiatda gaz dislokatsiyalangan joylarni ko'rib chiqaylik.

Tabiiy gaz qazib olish va konlar

Tabiatda gaz aynan shunday: gaz. Ekstraktsiyadan keyin suyultiriladi. Shuning uchun jahon yoqilg'i zaxiralari kilogramm yoki litrda emas, balki kubometrda hisoblanadi. Sayyorada 200 trillion va 363 million tadqiq qilingan.

Yillik ishlab chiqarish 3,6 milliard kub metrga yetdi. Ularni Eron, Qatar, Turkmaniston, AQSh, Arabiston, Birlashgan Amirliklar va Venesuela yetkazib beradi. Mamlakatlar gaz zahiralarining kamayish tartibida keltirilgan.

Ro'yxatning etakchisi sifatida u supergigant Urengoyskiyga ega tabiiy gaz koni. Kon 1966 yilda topilgan qishloq nomi bilan atalgan. Yoqilg'i zaxiralari bo'yicha Urengoyskoye koni Yerda uchinchi o'rinda turadi.

Chuqurlikda 16 trillion kubometr gaz yashiringan. Ular 1978 yildan beri ishlab chiqilgan va 1984 yildan beri Yevropaga eksport qilingan. 2017 yilga kelib, zaxiralarning 70 foizi tugatilgan, ya'ni 16 trillion kubometrdan 5 ga yaqini qolgan.

Yamburskoye koni ham ulkan hisoblanadi. Xuddi shu Yamalo-Germaniya tumanida joylashgan, Urengoydan 2 yil keyin ochilgan. Tabiiy gaz ishlab chiqarish 1980 yildan beri sanoat miqyosida amalga oshirilmoqda. Dastlab, konning zahiralari 8,2 trillion kub metrga baholangan. 2017-yilga kelib gaz zaxiralari 4 trillion kub metrga tugaydi.

Tabiiy eiderni iste'mol qilish permafrost sharoitida quduqlar qazilgan kondan, resursning muhimligini ko'rsatadi. Yambur yoqilg'isini olish uchun ular 1 kilometrdan 3 kilometrgacha tuproqni bosib o'tishadi. Ularning 50 metri abadiy muzlikdir.

Yamal yarim orolida yana bir shimoliy gaz koni mavjud - Bovanenkovskoye. Uning zahiralari 4,9 trillion kub metrga teng. Ular 1971 yilda topilgan, ammo qazib olish faqat 2012 yilda boshlangan. Shuning uchun hozirgi zahiralari bo'yicha konni Yamburskoye va Urengoyskoye konlari bilan solishtirish mumkin.

Bovanenkovskiy konida har yili taxminan 90 milliard kubometr qazib olinadi tabiiy gaz. Aholi uchun yarim orol korxonasi - daromad va ish joyi. Garchi ba'zilar materikdan tashqarida baliq ovlashga boradilar.

Rossiyada tabiiy gaz uning dengiz kengliklarida topilgan. Shunday qilib, Murmansk va Novaya Zemlya o'rtasida Shtokman koni o'zlashtirilmoqda. Boshqacha aytganda, gaz zaxiralari Barents dengizining tubiga asoslangan.

Gaz ishlab chiqarish maydonchasidagi chuqurlik 400 metrdan oshmaydi. Soha to‘liq o‘zlashtirilmayapti. Hozircha bu jarayon 2019 yilgacha qoldirildi. Konning hajmi qariyb 4 trillion kub metr gazga baholanmoqda.

Boshqa dengizdagi tabiiy gaz koni Qoradengizning janubida joylashgan. Sankt-Peterburgga yaqinligi uchun u SSSR davrida ochilgan "Leningrad" deb nomlangan. Konning yoqilg'i zahirasi 3 trillion kub metrga baholanmoqda.

Qora dengizning kontinental shelfida Rusanovskoye tabiiy gaz koni topilgan. Hozircha gap 779 milliard kub metr yoqilg‘i haqida ketmoqda. Prognozlarga ko‘ra, bu ko‘rsatkich 3 trillion kub metrgacha oshadi. Gaz paydo bo'lishining chuqurligi ishlab chiqarishni murakkablashtiradi. Uni 1,5-2 kilometrdan olib tashlash kerak.

Tabiiy gazni yerdan yetkazib berish quduqlarga quyish tabiiy ravishda amalga oshiriladi. Engil modda shunchaki toshdagi teshiklardan o'tib ketadi. Quduqda past bosimli maydon hosil bo'ladi.

Tabiiy gaz qayerda joylashgan bo'lsa, u yuqori. Tabiiyki, yoqilg'i odamlar tomonidan burg'ulangan teshiklarga oqib o'tishga intiladi. Eng chuqur quduq 6 kilometr chuqurlikka borib, Urengoy konida joylashgan.

Katta gaz konlari bir nechta quduqlarni talab qiladi. Ular bir-biridan bir xil masofada burg'ulashadi, bu ularni tenglashtiradi. Aks holda, tabiiy gaz bosimi er qobig'ining qatlamlarida notekis taqsimlangan.

Ba'zi quduqlar to'ldirilmagan holda qoladi. Agar siz erga faqat bitta teshik qilsangiz, u tezda suv bosadi, ya'ni suv bilan to'ldiriladi. Namlik ilgari yoqilg'i bilan ishg'ol qilingan jinslarning teshiklariga tushadi, umuman olganda, uning orqasida.

Tabiiy gazdan foydalanish

Maqolaning qahramonidan aniq foydalanish - bu yoqilg'i. Gazni quvurlar orqali tashish uchun u quritiladi. Gazdagi namlik quvurlarning korroziyasiga olib keladi va noldan past haroratlarda muz tiqinlarini hosil qiladi, o'tish joylarini tiqadi.

Maqolaning qahramoni vodorod sulfidi va karbonat angidriddan ham ozod qilingan. Ikkinchisi tartibga solinmagan, ammo iqtisodiy jihatdan foydali emas. Vodorod sulfidi 100 kubometr uchun 2 grammdan oshmasligi kerak.

Baxtsiz hodisalarning oldini olish uchun tabiiy gaz hidlanadi. Boshqacha aytganda, yoqilg'i hidli komponentlar bilan to'yingan. Ular gaz sizib chiqishi haqida signal beradi. Yoqilg'ining o'zi hidsiz bo'lgani uchun, millionlab kubometrlarni davolashsiz yo'qotish mumkin.

Avtomobillar va qozonxonalarda yoqilg'idan tashqari, gaz yoqilg'i sifatida xizmat qiladi. Unda isitish qozonlari va pechlar ishlaydi. Ba'zilar uylari va hovlilarini yoritish uchun gaz lampalarini sotib olishadi.

Dengizda tabiiy gaz ishlab chiqarish

Kimyo sanoatida tabiiy gaz, aniqrog'i undan metan bir qator plastifikatorlar ishlab chiqarish uchun xom ashyo bo'lib xizmat qiladi. Tabiiy gazdan asetilen, metanol va vodorod siyanid ham sintezlanadi. Masalan, atsetat ipak asetilendan tayyorlanadi. Vodorod siyanidi asosan sintetik tolalar uchun ishlatiladi.

Ular gazni quduqsiz qazib olishgan. Ular er osti pishirish echimlarini qidirayotganda fotoalbomga qoqilib ketishdi. Ular uni bambuk poyalari yordamida qidirdilar. Ularning uchlariga metall nayzalar mahkamlangan. Bu erda matkaplarni almashtirish keladi.

Tuz eritmasi klapanlar yordamida tashqariga pompalandi. Ular temirchining ko'prigiga o'xshardi. Gaz eritma bilan birga yer yuzasiga chiqdi. Xitoyliklar mineralni bug'lantirish uchun uni yoqishga qaror qilishdi.

Tuzni to'kib tashlagach, yoqilg'ini bambuk quvurlar orqali o'z kulbalariga olib borishga qaror qilishdi. Umuman olganda, gaz quvurining eng oddiy versiyasi 8 asr oldin mavjud edi. O'sha kunlarda ular tabiiy yoqilg'i uchun pul to'lamadilar. Zamonaviy davrda har bir kubometr . Keling, narx belgilarini ko'rib chiqaylik.

Tabiiy gaz narxi

G'azo asosan siyosiy omillar bilan belgilanadi. , bozor monopolisti sifatida qoidalarni belgilaydi. Ob'ektiv omillar orasida yoqilg'iga uni tashish shakli ta'sir qiladi. Silindrlarda suyultirish va tashish qimmatga tushadi. Gazni tabiiy shaklda to'g'ridan-to'g'ri quvurlar orqali etkazib berish foydaliroq.

Ba'zida tabiat gaz narxiga ta'sir qiladi. Masalan, Katrina to'fonidan keyin AQSh yoqilg'i ishlab chiqarishni kamaytirdi. Shunga ko'ra, undagi narx yorlig'i sakrab chiqdi. Dovul gaz ishlab chiqaradigan hududlarni bosib o'tdi.

Gaz, qoida tariqasida, begonalar uchun va o'zimiz uchun xarajatlarga bo'linadi. Shunday qilib, mamlakat ichida bir kubometr rus gazining narxi 8,80 tiyindan oshmaydi. Bu Saratov viloyatida 2017 yilgi tarif.

Pskovskayada taqqoslash uchun ular 5 rubl 46 tiyin to'lashadi. Bu tarif ko'pchilik gazlashtirilgan hududlarda amaldagi tarifga yaqin. Shunga ko'ra, 1000 kubometr 8800 rubldan oshmaydi va odatda taxminan 5500 ga teng.

Yevropaliklar uchun joriy yil uchun minimal narx yorlig'i taxminan 11 000 rublni tashkil qiladi. Bu ruslardan sotib olish narxi. G'arbliklar o'z uylarida yoqilg'i uchun ko'proq pul to'lashlari tabiiy.

TA’RIF

Tabiiy gaz 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 gazlar orasida tabiiy gaz uglerod oksidi va dioksid, azot, inert gazlar, vodorod va vodorod sulfidini o'z ichiga olishi mumkin. Tabiiy gazning kimyoviy tarkibi (har bir gazning hajmi) maydonga qarab farq qilishi mumkin.

Tabiiy gazning kimyoviy xossalari

Tabiiy gaz gazlar aralashmasi bo'lganligi sababli, unga qanday kimyoviy xususiyatlar xosligini ko'rsatish mumkin emas, chunki Uning tarkibiga kiritilgan har bir modda o'zining maxsus kimyoviy xususiyatlariga ega. Biroq, tabiiy gaz yonish bilan tavsiflanadi va tabiiy gazni tashkil etuvchi barcha moddalardan faqat uglevodorodlar (metan, etan va boshqalar) va uglerod oksidi havoda yonadi, deb aytishimiz mumkin. Tabiiy gazning yonish reaktsiyasi mahsulotlari:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O;

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

2C 3 H 8 + 10O 2 = 6CO 2 + 8H 2 O;

2CO + O 2 = 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 baravar engilroq.

Tabiiy gazni olish

Tabiiy gaz quduqlar yordamida Yer qa'ridan qazib olinadi. Qatlam atmosfera bosimidan ko'p marta yuqori bosim ostida bo'lganligi sababli gaz chuqurlikdan 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 stansiyalari va boshqalar uchun yoqilg'i sifatida Tabiiy gaz kimyo sanoatida ham qo'llaniladi (turli organik moddalar ishlab chiqarish uchun xom ashyo).

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

Mashq qilish Konlardan birining tabiiy gazida 85% metan, 6% etan, 3% uglerod oksidi (II), 4,5% karbonat angidrid, 1,5% azot va hajm boʻyicha inert gazlar mavjud. Ushbu gazning 1 m 3 qismini yoqish uchun qanday hajmdagi havo kerak bo'ladi. Havodagi kislorodning hajm ulushi 21% ni tashkil qiladi.
Yechim Tabiiy gazning havoda yonishi uning tarkibiga kiradigan kislorodning oksidlanish qobiliyati tufayli sodir bo'ladi. Tabiiy gazni tashkil etuvchi gazlar orasida faqat uglevodorodlar va uglerod oksidi (II) yonish reaktsiyalariga uchraydi. Bu gazlarning kislorodda yonish reaksiyalari tenglamalarini yozamiz.

2CO + O 2 = 2CO 2 (3).

V (CH 4) = 1000 × 0,85 = 850 l;

V (C 2 H 6) = 1000 × 0,06 = 60 l;

V (CO) = V gaz ×ph (CO) / 100%;

V (CO) = 1000 × 0,03 = 30 l.

1-tenglamaga ko'ra, n (CH 4) : n (O 2) = 1: 2, shuning uchun n (O 2) = 2 × n (CH 4) = 2 × 850 / 22,4 = 76 mol. Keyin 850 litr metanni yoqish uchun zarur bo'lgan kislorod hajmi:

V(O 2) 1 = 76 × 22,4 = 1702 l.

2 tenglama bo'yicha n(C 2 H 6) : n (O 2) = 2: 7, shuning uchun n (O 2) = 7/2 × n (C 2 H 6) = 7/2 × 60 / 22,4 = 9,4 mol. Keyin 850 litr metanni yoqish uchun zarur bo'lgan kislorod hajmi:

V (O 2) 2 = 9,4 × 22,4 = 210,6 l.

3-tenglamaga ko'ra n(CO) : n(O 2) = 2:1, shuning uchun n(O 2) = 1/2× n(CO) = 1/2× 30 /22,4 = 0,7 mol. Keyin 850 litr metanni yoqish uchun zarur bo'lgan kislorod hajmi:

V (O 2) 3 = 0,7 × 22,4 = 15,7 l.

V summasi = V(O 2) 1 + V(O 2) 2 + V(O 2) 3 = 1702 + 210,6 + 15,7 = 1928,3 l.

Chunki havodagi kislorodning hajm ulushi 21% ni tashkil qiladi, keyin tabiiy gazni yoqish uchun zarur bo'lgan havo hajmi:

V = V(O 2) yig'indisi / 0,21 = 1928,3 / 0,21 = 9182 l = 0,9182 m 3.

Javob Havo hajmi – 0,9182 m.

2-MISA

Mashq qilish Konlardan birining tabiiy gazida 92% metan, 4% etan, 7% propan, 2% karbonat angidrid va 1% azot mavjud. Bu gazning 200 litrini yoqish uchun qancha kislorod hajmi kerak.
Yechim Tabiiy gazni tashkil etuvchi gazlar ichida faqat uglevodorodlar kislorodda yonish reaktsiyalariga uchraydi. Bu gazlarning kislorodda yonish reaksiyalari tenglamalarini yozamiz.

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O (1);

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

2C 3 H 8 + 10O 2 = 6CO 2 + 8H 2 O (3).

Keling, ularning hajm ulushlarini bilib, yonish gazlarining hajmlarini topamiz (muammo bayoniga qarang):

V (CH 4) = V gaz ×ph (CH 4)/100%;

V (CH 4) = 200 × 0,92 = 184 l;

V (C 2 H 6) = V gaz ×ph (C 2 H 6) / 100%;

V (C 2 H 6) = 200 × 0,04 = 8 l;

V (C 3 H 8) = V gaz ×ph (C 3 H 8) / 100%;

V (C 3 H 8) = 200 × 0,01 = 2 l.

1-tenglamaga ko'ra, n (CH 4) : n (O 2) = 1: 2, shuning uchun n (O 2) = 2 × n (CH 4) = 2 × 184 /22,4 = 16 mol. Keyin 850 litr metanni yoqish uchun zarur bo'lgan kislorod hajmi:

V (O 2) 1 = 16 × 22,4 = 358,4 l.

2 tenglama bo'yicha n(C 2 H 6) : n (O 2) = 2: 7, shuning uchun n (O 2) = 7/2 × n (C 2 H 6) = 7/2 × 8 / 22,4 = 1,25 mol. Keyin 850 litr metanni yoqish uchun zarur bo'lgan kislorod hajmi:

V (O 2) 2 = 1,25 × 22,4 = 28 l.

3-tenglamaga ko'ra n(C 3 H 8) : n (O 2) = 2:10, shuning uchun n (O 2) = 5 × n (C 3 H 8) = 5 × 2 /22,4 = 0,4 mol. Keyin 850 litr metanni yoqish uchun zarur bo'lgan kislorod hajmi:

V (O 2) 3 = 0,4 × 22,4 = 8,96 l.

Tabiiy gazni yoqish uchun sarflanadigan kislorodning umumiy hajmi:

V summasi = V(O 2) 1 + V(O 2) 2 + V(O 2) 3 = 358,4 + 28 + 8,96 = 395,36 l.

Javob Kislorod miqdori - 395,36 litr.