استفاده از گاز طبیعی. گاز طبیعی: ترکیب، خواص

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

درباره هیدروکربن ها چه می دانیم؟ خوب، شاید چیزی از برنامه درسی مدرسه در شیمی، و کلمه "متان" به طور دوره ای در رسانه ها چشمک می زند… ما در مورد گاز طبیعی به جز خواص انفجاری آن چه می دانیم؟ چه کاربرد دیگری از گاز طبیعی به جز پخت و پز و گرمایش معروف ساختمان های مسکونی چیست؟ چه چیز جدیدی در دنیای مصرف انرژی و امنیت انرژی وجود دارد؟

ویژگی های اساسی

اجازه دهید با این واقعیت شروع کنیم که عبارت معروف در مورد بوی گاز در آپارتمان یا خیابان کاملاً صحیح نیست. گاز طبیعی که برای پخت و پز یا گرم کردن آب به آپارتمان های ما عرضه می شود، طعم و بو ندارد. آنچه ما احساس می کنیم چیزی نیست جز یک افزودنی خاص که برای تشخیص نشت گاز لازم است. این به اصطلاح بوی خوش است که در ایستگاه های مجهز به نسبت زیر اضافه می شود: 16 میلی گرم در هر هزار متر مکعب گاز.

البته جزء اصلی گاز طبیعی متان است. محتوای آن در گازمخلوط حدود 89-95٪ است، اجزای باقی مانده بوتان، پروپان، سولفید هیدروژن و به اصطلاح ناخالصی ها - گرد و غبار و اجزای غیر قابل احتراق، اکسیژن و نیتروژن هستند. درصد محتوای متان به نوع رسوب بستگی دارد.

انرژی گاز طبیعی آزاد شده در هنگام احتراق یک متر مکعب سوخت را ارزش حرارتی می نامند. این مقدار در کلیه امور طراحی تاسیسات گازی جزء مقادیر اولیه می باشد و در کشورهای مختلف مقادیر متفاوتی مبنا قرار می گیرد. در روسیه، محاسبه بر اساس کمترین ارزش حرارتی، در کشورهای غربی، مانند فرانسه و بریتانیا، - بر اساس بالاترین انجام می شود.

در مورد قابلیت انفجار گاز طبیعی، لازم است به مفاهیمی مانند حدود انفجار و غلظت خطرناک اشاره کرد. گاز در غلظت خود در اتاق از 5 تا 15 درصد حجم منفجر می شود. اگر غلظت کمتر باشد، گاز نمی سوزد، اگر غلظت بیش از 15٪ باشد، مخلوط گاز و هوا با هوای اضافی می سوزد. یک غلظت خطرناک معمولاً 1/5 حد پایین انفجاری نامیده می شود، یعنی 1%..

انواع و کاربردهای اساسی گاز طبیعی

بوتان و پروپان به عنوان سوخت خودروها (گاز مایع) استفاده شده است. از پروپان برای سوخت فندک ها نیز استفاده می شود. اتان به ندرت به عنوان سوخت استفاده می شود، زیرا ماده اولیه برای تولید پلی اتیلن است. استیلن بسیار قابل اشتعال است و در جوشکاری و برش فلزات استفاده می شود. استفاده از گاز طبیعی یا به عبارت دقیق‌تر متان، قبلاً در مورد آن صحبت کردیم، به عنوان سوخت قابل احتراق در اجاق‌ها، ستون‌ها و دیگ‌ها استفاده می‌شود.

انواع گاز طبیعی تولید شده

با توجه به انواع گاز تولیدی، میادین به گاز یا همراه تقسیم می شوند. تفاوت اصلی بین آنها درصد محتوای هیدروکربن است. در میادین گازی، محتوای متان حدود 80 تا 90 درصد است، در همراه یا به قول معمول «نفت»، محتوای آن بیش از 50 درصد نیست. 50 درصد باقیمانده پروپان بوتان و نفت جدا شده از گاز است. یکی از بزرگترین معایب گاز از یک میدان مرتبط، تصفیه اجباری آن از ناخالصی های مختلف است. به دست آوردن گاز طبیعی نیز با تولید هلیوم همراه است. چنین ذخایر بسیار نادری هستند، هلیوم گاز بهینه برای خنک کردن راکتورهای هسته ای در نظر گرفته می شود. گوگرد آزاد شده از سولفید هیدروژن استخراج شده به عنوان یک مخلوط گاز طبیعی نیز برای اهداف صنعتی استفاده می شود.

ابزار اصلی در استخراج گاز طبیعی، دکل حفاری است. این یک برج چهارپایه به ارتفاع 20-30 متر است. یک لوله با مته در انتها از آن آویزان شده است. این لوله با افزایش عمق چاه افزایش می یابد، در فرآیند حفاری مایع خاصی به چاه اضافه می شود تا سنگ های تخریب شده آن را مسدود نکند.

این مایع به کمک پمپ های مخصوص عرضه می شود. البته هزینه گاز طبیعی شامل هزینه بهره برداری و احداث چاه گاز نیز می شود. از 40 تا 60 درصد هزینه هزینه این است.

گاز چگونه به ما می رسد؟

پسپس از خروج از محل تولید، گاز طبیعی تصفیه شده وارد اولین ایستگاه کمپرسور یا به قول معروف ایستگاه اصلی می شود. اغلب در مجاورت سپرده قرار دارد. در آنجا به کمک تاسیسات گاز پرفشار وارد خطوط لوله اصلی گاز می شود. ایستگاه های کمپرسور تقویت کننده برای حفظ فشار تنظیم شده روی خطوط لوله اصلی گاز نصب می شوند. از آنجایی که لوله گذاری با این رده فشار در داخل شهرها ممنوع است، جلوی هر شهر بزرگ یک انشعاب نصب می شود. در حال حاضر، به نوبه خود، افزایش نمی یابد، اما فشار را کاهش می دهد. بخشی از آن توسط مصرف کنندگان بزرگ گاز - شرکت های صنعتی، کارخانه ها، خانه های دیگ بخار خرج می شود. و قسمت دیگر به اصطلاح GRP - نقاط توزیع گاز می رود. در آنجا فشار دوباره کاهش می یابد. کجا استفاده از گاز طبیعی برای من و شما آشنا و قابل درک است؟ اینها مشعلهای اجاق گاز هستند.

چقدر با ما بوده است؟

استفاده فعال از گاز طبیعی به اواسط قرن نوزدهم و پس از اختراع مشعل گاز باز می گردد. و استفاده اصلی از آن در حال حاضر برای ما کاملا آشنا نیست. در ابتدا برای روشنایی خیابان استفاده می شد.

در اتحاد جماهیر شوروی، تا پایان دهه 30 قرن گذشته، صنعت گاز مستقل وجود نداشت. میدان های گازی به طور تصادفی و تنها در حین اکتشاف چاه های نفت کشف شدند. استفاده فعال از گاز طبیعی در طول جنگ بزرگ میهنی آغاز شد. کمبود سوخت، به دلیل از بین رفتن بخشی از زغال سنگ و نفتمیادین، انگیزه قدرتمندی به توسعه صنعت گاز داد. پس از پایان جنگ، صنعت گاز به طور فعال توسعه یافت و به تدریج به یکی از کارآمدترین صنایع تبدیل شد.

بدون جایگزین

شاید بهترین دلیل بر مزیت گاز طبیعی به عنوان راحت ترین منبع انرژی، ارقام مسکو باشد. اتصال گاز باعث صرفه جویی روزانه یک میلیون متر مکعب هیزم، 0.65 میلیون تن زغال سنگ، 150 هزار تن نفت سفید و تقریباً همین مقدار نفت کوره شد. و همه اینها با 1 میلیون متر مکعب جایگزین شد. متر گاز به دنبال آن گازی شدن تدریجی کل کشور و جستجو برای ذخایر جدید انجام شد. بعدها، ذخایر عظیم گاز در سیبری یافت شد که هنوز هم مورد بهره برداری قرار می گیرد.

کاربرد صنعتی

استفاده از گاز طبیعی به پخت و پز محدود نمی شود - اگرچه به طور غیرمستقیم برای تامین گرمای ساختمان های مسکونی استفاده می شود. بیشتر دیگ‌خانه‌های بزرگ شهری در بخش اروپایی روسیه از گاز طبیعی به عنوان سوخت اصلی استفاده می‌کنند.

همچنین گاز طبیعی به طور فزاینده ای در صنایع شیمیایی به عنوان ماده اولیه برای تولید مواد آلی مختلف استفاده می شود. تعداد فزاینده‌ای از غول‌های خودروسازی در حال توسعه وسایل نقلیه‌ای هستند که با سوخت‌های جایگزین، از جمله هیدروژن و گاز طبیعی کار می‌کنند.

فقط گاز مقصر است

از نظر اکولوژیکی، گاز طبیعی را می توان یکی از ایمن ترین سوخت های فسیلی نامید. با این حال، اتصال گاز به بسیاری از مناطق زندگی انسان و سوختن بعدی منجر بهافزایش چند برابری در میزان دی اکسید کربن در جو. در غیر این صورت، این فرآیند "اثر گلخانه ای" نامیده می شود. و این تأثیر بسیار منفی بر آب و هوای سیاره ما دارد. با این حال، فناوری‌های جدید و سطوح تولید اخیراً انتشار گازهای گلخانه‌ای در جو را تا حد امکان کاهش داده‌اند. به یاد داشته باشید که گاز یکی از ایمن ترین انواع سوخت است.