استخدام الغاز الطبيعي. الغاز الطبيعي: التركيب والخصائص

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

ماذا نعرف عن الهيدروكربونات؟ حسنًا ، ربما شيئًا من المنهج المدرسي في الكيمياء ، وكلمة "ميثان" تومض بشكل دوري في وسائل الإعلام.. ماذا نعرف عن الغاز الطبيعي باستثناء خصائصه المتفجرة؟ ما هي الاستخدامات الأخرى للغاز الطبيعي ، إلى جانب الطهي والتدفئة المعروفة للمباني السكنية؟ ما الجديد في عالم استهلاك الطاقة وأمن الطاقة؟

الميزات الأساسية

لنبدأ بحقيقة أن العبارة المعروفة عن رائحة الغاز في الشقة أو في الشارع ليست صحيحة تمامًا. الغاز الطبيعي ، الذي يتم توفيره لشققنا للطبخ أو لتسخين المياه ، ليس له طعم أو رائحة. ما نشعر به ليس أكثر من مادة مضافة خاصة لازمة للكشف عن تسرب الغاز. وهذا ما يسمى بالرائحة ، ويضاف في محطات مجهزة خصيصاً بالنسب التالية: 16 مجم لكل ألف متر مكعب من الغاز.

المكون الرئيسي للغاز الطبيعي ، بالطبع ، هو الميثان. محتواه في الغازيتكون الخليط من حوالي 89-95٪ ، والمكونات المتبقية هي البيوتان والبروبان وكبريتيد الهيدروجين وما يسمى بالشوائب - الغبار والمكونات غير القابلة للاحتراق والأكسجين والنيتروجين. تعتمد النسبة المئوية لمحتوى الميثان على نوع الإيداع.

تسمى طاقة الغاز الطبيعي المنبعثة أثناء احتراق متر مكعب واحد من الوقود القيمة الحرارية. هذه القيمة هي واحدة من القيم الأولية في جميع مسائل تصميم مرافق الغاز ، ويتم أخذ القيم المختلفة كأساس في بلدان مختلفة. في روسيا ، يتم الحساب وفقًا لأقل قيمة من السعرات الحرارية ، في الدول الغربية ، مثل فرنسا والمملكة المتحدة ، وفقًا لأعلى قيمة

عند الحديث عن انفجار الغاز الطبيعي ، يجدر ذكر مفاهيم مثل حدود الانفجار والتركيزات الخطرة. ينفجر الغاز بتركيزه في الغرفة من 5 إلى 15٪ من الحجم. إذا كان التركيز أقل ، لا يحترق الغاز ، وإذا كان التركيز أكثر من 15٪ ، فإن خليط الهواء والغاز يحترق مع إمداد هواء إضافي. عادة ما يسمى التركيز الخطير 1/5 من الحد الأدنى للانفجار ، أي 1٪.

الأنواع والتطبيقات الأساسية للغاز الطبيعي

تم استخدام البيوتان والبروبان كوقود للسيارات (غاز مسال). يستخدم البروبان أيضًا في وقود الولاعات. نادرًا ما يستخدم الإيثان كوقود ، لأنه مادة خام لإنتاج البولي إيثيلين. الأسيتيلين سريع الاشتعال ويستخدم في اللحام وقطع المعادن. استخدام الغاز الطبيعي ، أو بشكل أدق ، الميثان ، لقد ناقشنا بالفعل ، يتم استخدامه كوقود قابل للاحتراق في المواقد والأعمدة والغلايات.

أنواع مختلفة من الغاز الطبيعي المنتج

حسب أنواع الغاز المنتج تنقسم الحقول إلى غاز أو غاز مصاحب. الفرق الرئيسي بينهما هو النسبة المئوية لمحتوى الهيدروكربون. في حقول الغاز ، يكون محتوى الميثان حوالي 80-90٪ ، مرتبط ، أو كما يطلق عليه عادة "النفط" ، محتواه لا يزيد عن 50٪. نسبة الـ 50٪ المتبقية عبارة عن غاز البروبان - البيوتان والنفط المنفصل عن الغاز. واحدة من أكبر عيوب الغاز من الحقل المصاحب هو تنقيته الإلزامية من الشوائب المختلفة. يرتبط الحصول على الغاز الطبيعي أيضًا بإنتاج الهليوم. هذه الرواسب نادرة جدًا ، ويعتبر الهيليوم الغاز الأمثل لتبريد المفاعلات النووية. يستخدم الكبريت المنطلق من كبريتيد الهيدروجين المستخرج كخليط من الغاز الطبيعي أيضًا للأغراض الصناعية.

الأداة الرئيسية في استخراج الغاز الطبيعي هي جهاز الحفر. هذا برج ذو أربعة أرجل يبلغ ارتفاعه حوالي 20-30 مترًا. يتم تعليق أنبوب به مثقاب في نهايته. يزداد هذا الأنبوب مع زيادة عمق البئر ، في عملية الحفر يضاف سائل خاص إلى البئر حتى لا تسدها الصخور المدمرة.

يتم توفير هذا السائل بمساعدة مضخات خاصة. بالطبع تكلفة الغاز الطبيعي تشمل تكلفة تشغيل وإنشاء آبار الغاز. من 40 إلى 60٪ من التكلفة هي تكلفة

كيف يصل الغاز إلينا؟

هكذابعد مغادرة موقع الإنتاج ، يدخل الغاز الطبيعي المنقى إلى محطة الضاغط الأولى ، أو كما يطلق عليها أيضًا ، المحطة الرئيسية. يقع غالبًا في المنطقة المجاورة مباشرة للوديعة. هناك ، بمساعدة التركيبات ، يدخل الغاز عالي الضغط في خطوط أنابيب الغاز الرئيسية. يتم تركيب محطات الضاغط المعزز على خطوط أنابيب الغاز الرئيسية للحفاظ على الضغط المحدد. بما أنه يحظر مد الأنابيب مع هذه الفئة من الضغط داخل المدن ، يتم إنشاء فرع أمام كل مدينة كبيرة. إنه بالفعل ، بدوره ، لا يزيد ، ولكنه يقلل الضغط. يتم إنفاق جزء منه من قبل كبار مستهلكي الغاز - المؤسسات الصناعية والمصانع ومنازل الغلايات. والجزء الآخر يذهب إلى ما يسمى GRP - نقاط توزيع الغاز. هناك ، ينخفض الضغط مرة أخرى. ما هو استخدام الغاز الطبيعي المألوف والمفهوم لك ولي؟ هذه هي مواقد الموقد.

منذ متى كان معنا؟

يعود الاستخدام النشط للغاز الطبيعي إلى منتصف القرن التاسع عشر ، بعد اختراع الموقد الغازي. والاستخدام الأصلي لها الآن ليس مألوفًا لنا تمامًا. في البداية تم استخدامه لإنارة الشوارع.

في الاتحاد السوفيتي ، حتى نهاية الثلاثينيات من القرن الماضي ، لم تكن هناك صناعة غاز مستقلة. تم اكتشاف حقول الغاز بالصدفة ، فقط أثناء التنقيب عن آبار النفط. بدأ الاستخدام النشط للغاز الطبيعي خلال الحرب الوطنية العظمى. قلة الوقود نتيجة فقدان جزء من الفحم والنفطأعطت دفعة قوية لتنمية صناعة الغاز. بعد نهاية الحرب ، تطورت صناعة الغاز بشكل نشط وأصبحت تدريجيًا واحدة من أكثر الصناعات كفاءة في استخدام الطاقة.

لا بدائل

ربما يكون أفضل دليل على ميزة الغاز الطبيعي باعتباره المصدر الأكثر ملاءمة للطاقة هو أرقام موسكو. ربط الغاز أتاح توفير مليون متر مكعب من الحطب و 0.65 مليون طن من الفحم و 150 ألف طن من الكيروسين وتقريباً نفس الكمية من زيت الوقود كل يوم. وكل هذا تم استبداله بمليون متر مكعب. م من الغاز. تبع ذلك تغويز تدريجي للبلد بأكمله والبحث عن رواسب جديدة. في وقت لاحق ، تم العثور على احتياطيات ضخمة من الغاز في سيبيريا ، والتي لا تزال قيد الاستغلال

الاستخدام الصناعي

لا يقتصر استخدام الغاز الطبيعي على الطهي - على الرغم من استخدامه بشكل غير مباشر لتزويد المباني السكنية بالحرارة. تستخدم معظم بيوت الغلايات الحضرية الكبيرة في الجزء الأوروبي من روسيا الغاز الطبيعي كوقود رئيسي.

أيضًا ، يتزايد استخدام الغاز الطبيعي في الصناعة الكيميائية كمواد خام لإنتاج مختلف المواد العضوية. يقوم عدد متزايد من عمالقة السيارات بتطوير مركبات تعمل بالوقود البديل ، بما في ذلك الهيدروجين والغاز الطبيعي.

الغاز فقط هو المسؤول

من حيث البيئة ، يمكن تسمية الغاز الطبيعي بأنه أحد أكثر أنواع الوقود الأحفوري أمانًا. ومع ذلك ، أدى ربط الغاز بالعديد من مجالات حياة الإنسان والحرق اللاحق إلى حدوث ذلكزيادة مضاعفة في كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. وإلا فإن هذه العملية تسمى "تأثير الاحتباس الحراري". وهذا له تأثير سلبي للغاية على مناخ كوكبنا. ومع ذلك ، فقد أدت التقنيات الجديدة ومستويات الإنتاج في الآونة الأخيرة إلى خفض الانبعاثات في الغلاف الجوي قدر الإمكان. تذكر أن الغاز من أكثر أنواع الوقود أمانًا.