На сегодняшний день природный газ является одним из лучших видов топлива, которое используется в бытовых и даже промышленных задачах. Ведь его применяют в газоснабжении жилых домов, для автомобилей в виде топлива, а также в ТЭЦ. Рассмотрим, что представляет собой вещество и как его добывают?
Что такое природный горючий газ?
Природный газ – это смесь газов, которые образуются в недрах земли благодаря анаэробным разложениям органических элементов.
Стоит отметить, что данное вещество не имеет цвета и даже запаха. Последний пункт передаётся лишь искусственным путём, это позволяет предотвратить утечку. В качестве искусственного метода применяют серосодержащие соединения, например, запах тухлого яйца и т.д.
Особенности химического состава
В состав природного газа входит метан, а именно CH4 (простейший углеводород). Чаще всего в составе также содержится и тяжёлое вещество, например, этан или бутан. А в качестве примесей имеется водород, сероводород, азот и другие газы.
Из перечисленных газов в последнем пункте только гелий представляет определённый интерес в промышленности. Его содержание достигает порой 8% от всего состава.
Физические свойства газа
Помимо химических особенностей, также стоит рассмотреть физические свойства данного газа. Как и выше было написано метан не обладает запахами и цветом. При этом если концентрация в воздухе достигает 4,5 %, то вещество станет взрывоопасным. Это главные свойства природного газа.
Т.к. вещество обладает такими свойствами, оно представляет огромную угрозу и проблему для человека. Особенно опасен газ в шахтах, т.к. метан абсорбируется углём.
Для того чтобы придать запах газу и обнаружить нет ли утечки перед самой транспортировкой добавляют специальные вещества, а именно одоранты, например, этантиол.
Доля примеси подбирается так, чтобы ощутить утечку при концентрации газа в один процент.
Интересные факты и гипотезы
Немало люди строят догадок и гипотез по поводу ископаемого и его состояния. К примеру, совсем недавно считали, что мировой запас нефти и газа исчерпается к началу 21 века. Об этом указывал американский геофизик ещё в 1965 году.
По мнению доктора Полеванова такие заблуждения были вызваны тем, что теория органического происхождения нефти и газа общепринята и владеет умами многих учёных. Хотя стоит отметить, что ещё Менделеев обосновывал теорию о неорганическом происхождении нефти, а затем уже доказательства привёл Кудрявцев и В.Р. Ларин.
Факты, которые ведут к тому, что углеводород является неорганическим происхождением:
- Найдены месторождения на глубине до 11 километров, в кристаллическом фундаменте (органики тут теоретически быть не может);
- При помощи органической теории объясняется лишь 10% запасов (остальное объяснить не получилось);
- Космический зонд «Кассини» ещё в 2000 году заметил на спутнике Сатурна огромное количество ресурсов углеводорода (превышает запасы земных, представлен в виде озёр).
Теория, которую выдвинул Ларин, с самого начала объяснила происхождение газа путём реакции водорода с углеродом в недрах Земли. Согласно этому факту не существует древних залежей юрского периода. Нефть и газ могли образоваться примерно с 1 до 15 тысяч лет назад.
По мере отбора запасы природного газа могут пополняться.
Как происходит добыча и транспортировка?
Природный газ содержится в резервуарах и представляет собой газовые залежи, которые расположены в пластах определённых горных пород, а также в растворённом и кристаллическом виде. Находятся источники глубоко примерно от 200 метров до нескольких километров.
Классификация природного компонента:
- Попутный – встречается над нефтью;
- Несвзвсязанный – самостоятельный (не связан с нефтью), газовые залежи расположены отдельно.
В резервуаре вещество можно обнаружить в свободном состоянии в виде газов, а также растворённого в жидкости или сниженным. Сниженный природный газ – это преимущественно метан, который искусственным путём снизили при помощи охлаждения (160 градусов по Цельсию). Это делается, для того чтобы создать транспортировку и хранение удобным.
Некоторые представляют, что газ расположен под землёй в некой пустоте, из которой легко извлекается ископаемая добыча. Однако мнение ошибочно, ведь вещество заключается в мелкие трещины или поры, чем обладают горные породы.
Добыча газа состоит из нескольких этапов.
Этапы добычи полезного ископаемого:
- Подготавливаются скважины;
- Газ в них выходит из недр при помощи повышающегося давления;
- Извлечённый на поверхность газ обрабатывается на специальном предприятии, чтобы снизить число примесей;
- Придание запаха;
- Отправка потребителю.
Транспортировка газа представляет собой несколько методов. Здесь специалисты используют трубопровод или газовозы-танкеры, а также железнодорожные ёмкости. В последних двух способах вещество перевозят в состоянии СПГ.
Переработка и сфера применения
Для того чтобы переработать газ необходимо выполнять работу при определённых условиях. Для переработки используют специальные предприятия, которые изначально подготовлены для этой задачи.
Одной из стадий обработки является осушка природного компонента. Проводится процедура специальными жидкостями, например, гликоль или твёрдыми поглотителями. Газообразное вещество, которое отобрали, далее переходит в пластах с водой.
Последним этапом в переработке является сероочистка (важная процедура). Для очистки газа нередко используют процесс Клауса.
Последняя процедура обязательно проводится, т.к. сероводород может вызвать коррозию при транспортировке газопроводе. Это приведёт к неприятным последствиям во время доставки потребителю.
Сфер применения природного газа много и порой тяжело представить, чтобы человек делал без этого источника.
В первую очередь вещество используют как энергоноситель, к примеру, горючие природные идеально подойдут для фоссильного топлива. Помимо этого газ участвует в виде топлива на ТЭС, что также является преимуществом вещества.
Достоинства природного компонента перед нефтью и углём:
- Высокая теплотворность (температура природного газа высокая при полном сгорании);
- Много вариантов для доставки потребителю;
- Нет золы во время горения в отличие от других ископаемых.
Помимо газа как энергоносителя сырьё применяют для газохимии. Природное вещество встречается в чёрной металлургии, в цементной промышленности, при производстве строительных материалов, метилового спирта, уксусной кислоты и т.д. Также сырьё используют для получения аммиака, различных спиртов и для получения углеводородов, чтобы создать органический синтез (производство пластика, каучуки, искусственного волокна).
Свойства природного газа позволяют применять готовое сырьё в различных сферах деятельности. Это делает источник популярным и актуальным в любой промышленности для последующего использования человеком. Поэтому этот газ люди добывают часто и, кажется, что его запасы, никогда не закончатся.
