Все о природном газе: состав и свойства, добыча и применение природного газа

Природный газ

Все о природном газе: состав и свойства, добыча и применение природного газа

Природные газы образуются при разложении веществ растительного и животного происхождения и скапливаются в расщелинах, в пространствах горных пород. Эти газы представляют собой смесь различных углеводородов с преимущественным содержанием метана (82–98 % CH4).

Природные газы всегда содержат примеси в виде азота, водяных паров, иногда углекислого газа (CO2), а также сероводорода и очень редко водорода. В связи с тем, что в этих газах отсутствуют в сколько-нибудь значительных количествах сжимаемые составляющие (пропан, бутан и более высокомолекулярные углеводороды), их в отличие от естественных газов (нефтяных) называют сухими.

Природный газ – источник сырья для химической промышленности; применяется для получения ацетилена, водорода, этилена, пластмасс и других продуктов.

Этот газ обладает токсичными удушающими свойствами. Поэтому для обнаружения и приобретения запаха его одорируют этилмеркантаном.

Природный газ применяют при разделительной и поверхностной кислородной резке стали, сварке стали толщиной 4–5 мм, сварке легкоплавких металлов и сплавов, пайке и других процессах газопламенной обработки, допускающих более низкую температуру пламени, чем при использовании ацетилена.

Смеси природных газов с коксовым, генераторным и другими низкокалорийными газами носят название городских газов, которые также применяются при газопламенной обработке.

ГОСТ 5542-87 регламентирует свойства природных газов, предназначенных в качестве сырья и топлива для промышленного и коммунально-бытового использования.

 Свойства

Природный газ не имеет запаха и цвета, легче воздуха в 2 раза.

Физико-химические показатели природного газа приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Физико-химические показатели природного газа
ПоказательДанные показателяПлотность, кг/м3
0,6-0,9
Низшая теплота сгорания, МДж/м3 (ккал/м3),при 20 °С, 101,325 кПа,не менее
31,8 (7600)
Температура пламени, °С
2100–2200
Предел взрываемости в смеси с воздухом по объему, %
от 0,5 до 15
Массовая концентрация сероводорода, г/м3, не более
0,02
Массовая концентрация меркаптановой серы, г/м3,не более
0,036
Объемная доля кислорода, %, не более
1,0
Масса механических примесей в 1 м3, г, не более
0,001
Интенсивность запаха газа при объемной доле 1 % в воздухе, балл, не менее
3

Состав природного газа зависит от характера газового месторождения. Средний состав природных газов некоторых месторождений представлен в таблице 2 (данные 1970-х годов).

Таблица 2 — Средний состав природных газов некоторых месторождений
МесторождениеСостав газа, %МетанЭтанПропанБутанПентанУглекислый газСероводородАзотУренгойское
99,4
0,3



0,3


Газлинское
94,2
3,2
0,1
0,1
0,1
0,2

2,1
Игримское
93,9
2,3
0,7
0,5
0,5
0,1

2,0
Шебелинское
93,6
4,0
0,6
0,7
0,4
0,1

0,6
Ачакское
93,4
3,6
0,9
0,4
0,3
0,4

1,0
Усть-Вилюйское
92,5
2,8
1,8
0,9
0,4
0,2

1,4
Коробковское
88,8
3,5
2,4
1,7
3,4
0,2


Майкопское
88,7
5,1
1,6
1,0
1,1
1,5

1,0
Карадагское
88,6
2,9
1,8
1,0
4,7
0,8

0,2
Оренбургское
86,9
4,0
1,4
0,6
0,3
0,1
1,3
5,4
Канчуринское
84,6
5,0
1,9
0,7
1,8


6,0
Мирненское
82,4
9,6
1,6
0,6
0,6
4,0

1,2
Вуктылское
75,7
9,1
3,1
0,7
7,5
0,2

3,7
Русский хутор
69,1
11,3
3,3
1,7
8,6
2,7

3,3

 Требования безопасности

Природные горючие газы по токсикологической характеристике относятся к веществам 4-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007.

Природные горючие газы относятся к группе веществ, способных образовывать с воздухом взрывоопасные смеси.

Транспортировка газа

После того как образовался природный газ, он был собран и подготовлен к транспортировке. Она осуществляется разными способами.

  1. По трубопроводу. Самый распространенный вариант, однако, самый опасный. В этом случае движется именно газообразный продукт, что может вызвать утечку и взрыв. Поэтому на пути всего следования стоят компрессорные точки, назначение которых поддерживать давление для нормального продвижения продукта.
  2. Использование газовозов — специальных танкеров, способных транспортировать сжиженный материал. Этот метод наиболее безопасный, так как в жидком состоянии газ не так взрывоопасен и неспособен к самовоспламенению.
  3. Железнодорожный при помощи вагонов-цистерн.

Способ, которым газ транспортируют, зависит от дальности места прибытия и количества продукта.

Какой газ подается в жилые дома и котельные

Газоснабжение: о природном газе, метане и пропане

В разных странах в дома подается различное газовое топливо: природный газ (в том числе от газового конденсата), метан (methane, CH4), пропан (propane, C3H8). И метан, и пропан обычно входят в состав природного газа — смесь углеводородов.

Но! Газ можно фальсифицировать — разбавлять как и молоко, извлекать ценные вещества:читайте Сколько стоит газ через счётчик газа, или сколько стоит тепло от газа — при установленном газосчётчикеМожет ли поставщик газа что-нибудь добавлять в газ, чтобы счётчик газа показывал больше(главное, чтобы потребители газа были довольны. по незнанию)

На газификацию многоэтажных домов существуют ограничения по высоте зданий, это связано с пожароопасностью и взрывоопасностью — обычно дома выше 12-14 этажей не газифицируются до квартир. Вероятно, этажность газификации зависит от сейсмоопасности района, конструкции зданий.

Знаю 14-ти этажный газифицированный дом-башню в городе Варна (Болгария), с лестничным колодцем в середине. А строительная сейсмоопасность — 7 баллов (что означают баллы и магнитуды землетрясений).

Газоснабжение

Газ подается по газораспределительным трубам-сетям (piped-in public utility services) или из локальных газохранилищ, куда доставляется в сжатом или сжиженном виде — автомобилями, железнодорожными цистернами-«газовозками» или индивидуально — в баллонах. Технологии снабжения сжатым или сжиженным природным газом, пропаном, метаном — compressed natural gas — CNG, или жидкий природный газ СПГ, LPG, LPG-propane. Газоснабжение — это не «просто труба из скважины».

В городские многоквартирные жилые дома или котельные обычно подается сетевой природный газ, после очистки и доведения до кондиций.

От состава подаваемого газа зависит модификация оконечного газового бытового оборудования, и никто, кроме газораспределительной компании, точно не скажет, какой газ они подают в дома.

Например, европейская компания «Горение» («Gorenje», из бывшей Югославии, из Словении), помню, что в спецификации на газовые плиты указывала тип конфорок для различных газов. Ибо поставки — в США (раньше были, сейчас не знаю), в Западную Европу, Восточную Европу, «страны СНГ».

Из чего состоит природный газ — состав газа

Природный газ состоит из углеводородов-газов — метана на 80-100% и углеводородов-гомологов метана:этан (C2H6), пропан, бутан (C4H10),а из неуглеводородных вещества:вода (в виде пара), водород, сероводород (H2S), диоксид углерода (СО2), азот (N2), гелий (Не).

Чем больше водорода в молекулярном составе «газа», тем газ чище горит. То есть, «идеальным» газом в трубе является метан CH4.

Сероводород и вода являются самыми неприятными составляющими компонентами сетевого газа. Сероводород успешно вступает в реакции с металлами, особенно в присутствии воды — то есть, вызывает коррозию труб-газопроводов, «газовых котлов» (отопительного оборудования и бойлеров), металлических дымоходов. Концентрации сероводорода обычно не высоки, 0 и 0 десятых, однако и газопроводы с оконечным газовым оборудованием должны работать не один десяток лет.

Никогда не слышал про то, что замерзшая вода образует ледяные пробки в газовых трубах.

Азот в газе никак не влияет на газопроводы и газовое оборудование, просто «пустая порода», снижающая калорийность газа. Азотом даже делают опрессовку газопроводов и сетей (испытание повышенным давлением) и продувку для очищения сетей от природного газа.

Об опасности взрыва и пожара «от газа»

Взрывоопасность. Концентрация газа для воздушного взрыва (именно взрыва, со сверхзвуковой скоростью, а не хлопка — быстрого горения) является очень «тонкой» величиной, зависящей от состава газа, температуры, давления, состава воздуха и пр. Взрывоопасными считаются концентрации природного газа от 5 до 15 объемных процентов, а возгорание природного с воздухом при нормальных условиях без катализаторов горения происходит примерно при 650 градусах Цельсия.

Горючие газы в составе природного газа легче воздуха, поэтому «теоретически» места опасной концентрации газа должны возникать в верхних этажах дома, однако практика намного сложнее.

Популярные статьи  Проекты и планировка одноэтажных домов с тремя спальнями

Географию мировой добычи природного газа и соответсвенно разнообразие состава природных топливных газов иллюстрирует карта добычи природного газа из Википедии.В статье использованы кое-какие сведения из Википедии

последние изменения статьи 09мар2011, 26окт2017

Виды природного газа. Сухой, бедный, тощий, жирный и сырой газы:

Качество газа как топлива, как энергоносителя зависит от содержания в нем метана. По содержанию в добываемом газе метана и тяжёлых углеводородов различают сухие (бедные, тощие) и жирные (сырые, богатые) газы.

Сухой, бедный или тощий газ – это природный горючий газ из группы углеводородных, характеризующийся резким преобладанием в его составе метана, сравнительно невысоким содержанием этана и низким – остальных тяжелых углеводородов. Он более характерен для чисто газовых залежей.

Жирный или сырой газ – природный горючий газ из группы углеводородных, характеризующийся повышенным содержанием (свыше 15 %) тяжелых углеводородов, начиная от пропана C3H8 и выше. Такой состав газов характерен для газоконденсатных и нефтяных месторождений.

В качестве примера для наглядности ниже в таблице приведен состав сухого и сырого газа.

Состав Сухой газ*, % объема Сырой газ*, % объема
Метан 86,3 36,8
Этан 9,6 32,6
Пропан 3,0 21,1
Бутан 1,1 5,8
Пентан 3,7

* В таблице приведен один из примеров. Реальный состав газов в добываемом природном газе из конкретного месторождения может существенно отличаться от приведенного примера.

Поэтому для углеводородного состава газов применяется понятие «коэффициент сухости», которое представляет собой отношение процентного содержания метана СН4 к сумме его гомологов (этану С2Н6 и выше).

Как обезопасить себя при эксплуатации газовых приборов

Топливо и оборудование должно использоваться по определенным правилам:

  1. Каждый год сотрудниками газовой службы должна проводиться проверка газовых приборов и внутридомовой системы газоснабжения.
  2. Периодически осуществлять контроль уровня тяги на кухне либо в другой комнате, где установлено газовое оборудование. При обнаружении недостаточного уровня вентиляции потребуется прочистить шахту.
  3. В зимний период не закрывать вентиляцию.
  4. После завершения использования газа следует перекрыть вентили и краны трубопроводов, находящихся вблизи от оборудования.
  5. Во время работы оборудования на метане нельзя оставлять его без контроля.
  6. При появлении запаха газа нужно следовать рекомендациям, представленным выше.
  7. На потолке, над газовыми приборами можно закрепить газоанализатор. Если возникнет утечка топлива, то жильцы будут оповещены об этом звуковым сигналом.

Вышеназванные рекомендации помогут пользователям избежать несчастных случаев.

Не допускается:

  • перемещать по собственной инициативе газовое оборудование и заниматься его самостоятельной установкой;
  • разрешать пользоваться газовыми плитами и прочим оборудованием малышам-дошкольникам без контроля родителей.

Опасные свойства природного газа

Каждому из нас со школьного возраста начинают говорить о необходимости осторожного обращения с огнем и бытовым газом. Однако не все знают, какими бывают последствия утечки этого вещества

Например, широко распространено ошибочное мнение, что человек может отравиться бытовым газом. Это невозможно, т.к. природный газ, поставляемый в дома, сам по себе нетоксичен. Смерть в результате утечки наступает из-за удушья. Молекулыгаза, используемого в быту поступая в легкие, закрывают доступ кислороду. И человек умирает, не имея более возможности дышать.

Природный газ взрывоопасен. Почувствовав его запах (точнее, запах одоронта), нужно прекратить использование всех электрических приборов, в том числе работающих не от сети, а также не применять открытый огонь. Обязательно нужно открыть все двери и окна, вызвав затем газовую службу. Это меры, предупреждающие возникновение взрыва при достижении опасной концентрации газа в помещении (5 – 15% от общей массы воздуха). Самостоятельно уровень загазованности определить невозможно, поэтому лучше перестраховаться и следовать рекомендациям. А также помнить, что самая большая концентрация вещества в помещении будет наверху, т.к. природный газ почти в 2 раза легче воздуха.

Предотвратить опасные последствия от газа, используемого в быту можно, установив специальный газоанализатор, который будет предупреждать об утечке. И, конечно, иметь исправную систему вентиляции, которая не допустит высокой концентрации газа в помещении.

Газ, получаемый промышленными методами

Помимо естественных способов получения газообразного топлива, существуют и искусственные. В основе газов, получаемых промышленными методами, лежат природные углеводороды. Не удивительно, что свои названия они получили от исходных материалов, представляющих собой жидкое или твёрдое топливо:

  • Нефтяные газы – продукты перегонки нефти или результат стабилизации газового бензина (газолина). В процессе нефтедобычи также выделяется значительное количество попутного газа. Хотя по своему химическому составу те и другие мало чем отличаются друг от друга (пропан, бутан, изобутан), природа их возникновения несколько различна.
  • Коксовый газ – побочный продукт получения кокса путём высокотемпературной дегазации. При более низких температурах аналогичного процесса вырабатывается городской газ.
  • Сланцевый газ также получается высокотемпературным воздействием на сланец без доступа воздуха.
  • Генераторный газ получил своё название от газогенераторов, перерабатывающих древесину, каменный уголь или торф в газы под воздействием пара или воздуха при температуре в 1000 0 C.

Как происходит добыча и транспортировка?

Процесс добычи природного горючего газа начинается со строительства скважин. В зависимости от залегания газоносного пласта их глубина может достигать 7 км. По мере бурения в скважину опускается труба (обсадная колонна). Для предотвращения выхода газа через пространство между трубой и стенками скважины делается тампонаж – заполнение зазора глиной либо цементом.

По окончанию строительства буровая вышка убирается и на головку обсадной колонны устанавливается фонтанная арматура. Она представляет собой конструкцию из задвижек и клапанов, служит для отбора газа из скважины.

Количество скважин может быть достаточно большим.

На фонтанную арматуру возлагается несколько функций: она удерживает в подвешенном состоянии в скважине насосно-компрессорные трубы, управляет рабочими режимами,  измеряет параметры внешней и внутренней части скважины

Весь цикл добычи природного горючего газа происходит в три этапа:

  1. Разработка газового месторождения. В результате бурения создается разность давлений. За счет этого газ движется по пласту к скважинам.
  2. Эксплуатация газовых скважин. На этом этапе газ проходит путь по обсадной колонне.
  3. Сбор и подготовка к транспортировке. Газ из всех фонтанных арматур поступает на специальные технологические комплексы УКПГ. На них происходит осушка газа, очистка от вредных примесей.

Даже незначительные концентрации сероводорода, водяного пара или твердых частиц приводят к быстрой коррозии, образованию гидрата и механическим повреждениям внутренней поверхности трубопровода.

Окончательная подготовка к транспортировке происходит на головных сооружениях. Она включает в себя доочистку и удаление углеводородного конденсата, охлаждение газа для уменьшения его объема.

Основным видом транспортировки газа на большие расстояния является магистральный газопровод. Он представляет собой систему сложных инженерных сооружений от самих трубопроводов до подземных хранилищ.

В конечном пункте магистрали находятся газораспределительные станции (ГРС). Здесь происходит последняя очистка от примесей пыли и жидкостей, понижение давления до уровня, необходимого потребителям, его стабилизация, учет расхода газа и добавление одоранта.

Другим распространенным видом транспортировки метана являются морские перевозки специальными судами – газовозами.

Огромные шарообразные резервуары не позволят спутать газовоз с другими типами судов. Они представляют собой термосы поддерживающие постоянную необходимую температуру для жидкого метана -163 °С

Превращение газа в жидкое состояние производится на специальных заводах СПГ. Процесс происходит в два этапа: сначала метан охлаждается до -50 °С, а затем до -163 °С. При этом его объем уменьшается в 600 раз.

Ресурс — углеводородное сырье

Ресурсы углеводородного сырья, используемые в промышленности, можно разделить на две большие группы: природные углеводородные газы ( природный, попутный, газ нефтестабилизации); углеводородные газы и жидкие углеводороды, получаемые при переработке нефти, сланцев, коксования. Могут использоваться и другие газы — генераторный, газы подземной газификации угля, коксования торфа, но они пока практического значения в промышленности не имеют.

Ресурсы углеводородного сырья перспективных НПЗ позволяют создать крупнотоннажные производства нефтехимических продуктов массового применения, в том числе полиэтилена 50 тыс. т / год, фенола и ацетона 60 и 36 тыс. т / год, СЖК, СЖС и БВК на основе жидких парафинов 140 тыс. т / год и др., объемы производства и номенклатура которых должны быть уточнены применительно к конкретным районам строительства заводов.

Популярные статьи  Тиски своими руками: практические рекомендации по изготовлению

Дополнительными ресурсами углеводородного сырья может — служить конденсат Джебольского газоконденсатного месторождения.

Дифференциация ресурсов углеводородного сырья с учетом найденных стоимостных параметров ( МПЦ) и принятых рыночных цен ( РЦ) на активные ( МПЦ РЦ) и пассивные ( МПЦ РЦ) элементы ресурсной базы и сведение воедино полученных значений активных элементов служат логическим завершением комплексной экономической оценки ресурсов нефти и газа.

Из ресурсов легкого углеводородного сырья для пиролиза может быть использован сухой газ нефтепереработки.

Номограмма для определения содержания углеводородов.| Номограмма для определения содержания метана в газе первой ступени сепарации пластовой нефти.| Номограмма для определения содержания этана в газе первой ступени сепарации пластовой нефти.

При определении ресурсов углеводородного сырья по месторождению необходимо знать не только количество газа, но него углеводородный состав, который изменяется в зависимости от давления разгазирования. Из общего анализа пластовых нефтей обычно бывает известен состав газа однократного разгазирования.

США располагают большими ресурсами углеводородного сырья для развития химической промышленности. На долю этой страны приходилось в 1971 г. 23 9 % добычи сырой нефти, 71 5 % добычи природного газа и 28 % мощностей нефтеперерабатывающих заводов капиталистических и развивающихся стран.

США располагает значительными ресурсами углеводородного сырья, имеет развитую нефтгпсмсрабагываюшую промышленность с высоким уровнем вторичных процессов, большие мощности по переработке попутных и природных газов.

Современное состояние проблемы ресурсов углеводородного сырья обусловливает необходимость включать в разработку нефтяные месторождения с осложненными условиями их освоения. Возникающие трудности при этом во многом определяются аномалиями реологических свойств нефтей, которые вызваны высоким содержанием в них твердых парафинов. Промышленная нефтегазоносность миоценового комплекса пород установлена в континентальной части бассейна. К настоящему времени открыто одно газовое ( Западно-Озерное) и три нефтегазоконденсатных многопластовых месторождения: Верхне-Эчинское, Верхне-Телекайское и Ольховское. Локальное поднятие, осложненное двумя куполами и выявленное в 1973 г. съемкой 2D — MOB, располагается примерно в 20 — 25 км от северных подножий горных массивов, входящих в систему Корякского нагорья.

Основным районом сосредоточения ресурсов газового углеводородного сырья является Средняя Волга, на долю которой приходится до 55 % всех имеющихся ресурсов нефтеперерабатывающих заводов. Выгодное географическое расположение этого района, его относительная близость к центральным и восточным областям страны позволят в случае необходимости использовать эти ресурсы для развития нефтехимической промышленности в.

Газовые конденсаты являются существенным ресурсом углеводородного сырья. Их суммарная добыча сейчас достигает 25 — 28 млн т / год, что в среднем по стране составляет около 40 г на 1 м3 добываемого газа.

Наша страна располагает неограниченными ресурсами углеводородного сырья, из которых основными являются природные и попутные газы.

Динамика добычи нефти и газа на месторождениях Тюменской области.

Омская область располагает незначительными ресурсами углеводородного сырья.

Текущее положение и перспективы газовой промышленности

Все о природном газе: состав и свойства, добыча и применение природного газа
Газопровод Россия-Китай На сегодняшний день добыча жидкого топлива в Российской Федерации имеет важнейшее значение, как для решения внутренних производственных задач, так и для пополнения казны государства за счет реализации этого сырья на международном рынке.

Несмотря на то, что в стране существует большое количество газовых месторождений, Россия осваивает новые районы за пределами государства. Также идет активное развитие в плане создания новых газопроводов. Пока заморожен, но уже подписан договор с Китаем о проведении газопровода с Россией.

В рамках программы по созданию новых газопроводов фигурирует также развитие газовой инфраструктуры в Крыму. После вхождения полуострова в состав Российской Федерации встал вопрос об обеспечении жителей автономной республики газом с материка, так как этот район имеет значительные проблемы с отоплением.

Проект газопровода в Крыму длиной в 400 км начнет свой путь из Краснодарского края и закончится в Севастополе. Строительство этого проекта занимает особое место в контексте модернизации инфраструктуры и экономики в Крыму.

Виды

Выделяют несколько разновидностей природного газа.

Сухой

В составе сухого газа преобладает метан, и в относительно небольших количествах содержатся этан и тяжелые углеводороды. Сухой газ также называют нефтяным, так как он является попутным на месторождениях нефти.

Все о природном газе: состав и свойства, добыча и применение природного газа

Бедный

Бедный газ получают на каждой стадии гидрогенизации. Его очищают от сероводорода и углекислого газа. В нем содержится около 55 % водорода, 30 % метана, до 6 % этана.

Полученная фракция отправляется на установку глубокого охлаждения и разделения газа.

Жирный

Это нефтерастворенный газ, в составе которого присутствует большое количество гомологов метана и тяжелых углеводородов (от С3 и выше). Жирный газ в естественном виде не подходит в качестве топлива: он подлежит переработке на заводах.

Сырой

Сырой газ — природное горючее вещество, относящееся к группе углеводородных. Отличительная особенность — повышенное содержание тяжелых углеводородов (более 15 %). К сырым газам относятся попутные газы нефтяных залежей, а также газоконденсатных.

Сырой газ подлежит осушке, отбензиниванию и последующей очистке на газоперерабатывающих заводах.

Происхождение природного газа:

Существует две теории происхождения природного газа: биогенная (органическая) теория и абиогенная (неорганическая, минеральная) теория.

Впервые биогенную теорию происхождения природного газа в 1759 году высказал М.В. Ломоносов. В далеком геологическом прошлом Земли погибшие живые организмы (растения и животные) опускались на дно водоемов, образуя илистые осадки. В результате различных химических процессов они разлагались в безвоздушном пространстве. Из-за движения земной коры эти остатки опускались все глубже и глубже, где под действием высокой температуры и высокого давления превращались в углеводороды: природный газ и нефть. Низкомолекулярные углеводороды (т.е. собственно природный газ) образовывался при более высоких температурах и давлениях. Высокомолекулярные углеводороды – нефть – при меньших. Углеводороды, проникая в пустоты земной коры, образовывали залежи месторождений нефти и газа. Со временем эти органические отложения и залежи углеводородов уходили глубоко вниз на глубину от одного километра до нескольких километров – их покрывали слои осадочных пород либо под действием геологических движений земной коры.

Минеральную теорию происхождения природного газа и нефти сформулировал в 1877 году Д.И. Менделеев. Он исходил из того, что углеводороды могут образовываться в недрах земли в условиях высоких температур и давлений в результате взаимодействия перегретого пара и расплавленных карбидов тяжелых металлов (в первую очередь железа). В результате химических реакций образуются окислы железа и других металлов, а также различные углеводороды в газообразном состоянии. При этом вода попадает глубоко в недра Земли по трещинам-разломам в земной коре. Образовавшиеся углеводороды, находясь в газообразном состоянии, в свою очередь по тем же трещинам и разломам поднимаются наверх в зону наименьшего давления, образуя в конечном итоге газовые и нефтяные залежи. Данный процесс, по мнению Д.И. Менделеева и сторонников гипотезы, происходит постоянно. Поэтому, уменьшение запасов углеводородов в виде нефти и газа человечеству не грозит.

Влияние газодобывающих систем на экологию

35 % от общего объема выбросов в атмосферу составляют отходы стационарных источников, относящихся к газодобывающей системе. Из них только 20 % улавливаются и обезвреживаются. Это довольно низкий показатель среди всех промышленных отраслей. Газотранстпортная система оказывает существенное техногенное влияние на окружающую среду. В атмосферу поступает примерно 70% всех выбросов. На газокомпрессорных станциях проводятся нижеперечисленные операции, которые сопровождаются выделениями вредных веществ:

  • продувка газопровода (залповый выброс);
  • смазка бака дегазации;
  • срабатывание пневмокранов.

При наличии станций одоризации возможен выброс некоторой доли одоранта во время передавливания одоризирующих веществ из емкости хранения в рабочий резервуар.

Добыча и транспортировка

Природный газ находится в земле на глубине от 1000 метров до нескольких километров. Сверхглубокой скважиной недалеко от города Новый Уренгой получен приток газа с глубины более 6000 метров. В недрах газ находится в микроскопических пустотах, называемых порами. Поры соединены между собой микроскопическими каналами — трещинами, по этим каналам газ поступает из пор с высоким давлением в поры с более низким давлением до тех пор, пока не окажется в скважине. Движение газа в пласте подчиняется определённым законам.
Газ добывают из недр земли с помощью скважин. Скважины стараются разместить равномерно по всей территории месторождения. Это делается для равномерного падения пластового давления в залежи. Иначе возможны перетоки газа между областями месторождения, а так же преждевременное обводнение залежи.

Популярные статьи  Лакокрасочные материалы

Газ выходит из недр вследствие того, что в пласте находится под давлением, многократно превышающем атмосферное. Таким образом, движущей силой является разность давлений в пласте и системе сбора.

В году в России объём добычи природного газа составил 548 млрд. м3. Внутренним потребителям было поставлено 307 млрд. м3 через 220 региональных газораспределительных организаций. На территории России расположено 24 хранилища природного газа. Протяжённость магистральных газопроводов России составляет 155 тыс. км.

Подготовка природного газа к транспорту

Газ, поступающий из скважин, необходимо подготовить к транспортировке конечному пользователю — химический завод, котельная, городские газовые сети. Необходимость подготовки газа вызвана присутствием в нём кроме целевых компонентов (целевыми для различных потребителей являются разные компоненты) примесей, вызывающих затруднения при транспортировке либо применении. Так, пары воды, содержащейся в газе, при определенных условиях могут образовывать гидраты или, конденсируясь, скапливаться в различных местах (изгиб трубопровода, например), мешая продвижению газа; сероводород вызывает сильную коррозию газового оборудования (трубы, ёмкости теплообменников и т. д.).

Газ подготавливают по различным схемам. Согласно одной из них, в непосредственной близости от месторождения сооружается установка комплексной подготовки газа (УКПГ), на котором производится очистка и осушка газа. Такая схема реализована на Уренгойском месторождении.

Если газ содержит в большом количестве гелий либо сероводород, то газ обрабатывают на газоперерабатывающем заводе, где выделяют гелий и серу. Эта схема реализована, например, на Астраханском месторождении.

Транспортировка природного газа

В настоящее время основным видом транспорта является трубопроводный. Газ под давлением 75 атмосфер движется по трубам диаметром до 1,4 метра. По мере продвижения газа по трубопроводу он теряет энергию, преодолевая силы трения как между газом и стенкой трубы, так и между слоями газа. Поэтому через определенные промежутки необходимо сооружать компрессорные станции (КС), на которых газ дожимается до 75 атм. Сооружение и обслуживание трубопровода весьма дорогостояще, но тем не менее — это наиболее дешёвый способ транспортировки газа и нефти.

Кроме трубопроводного транспорта используют специальные танкеры — газовозы. Это специальные корабли на которых газ перевозится в сжиженном состоянии при определенных термобарических условиях. Таким образом для транспортировки газа этим способом необходимо протянуть газопровод до берега моря, построить на берегу сжижающий газ завод, порт для танкеров, и сами танкеры. Такой вид транспорта считается экономически обоснованным при отдаленности потребителя сжиженного газа более 3000 км.

В международные поставки газа по трубопроводам составили 502 млрд. м3, сжиженного газа — 178 млрд. м3.

Также есть и другие проекты транспортировки газа, например с помощью дирижаблей, или в газогидратном состоянии, но эти проекты не нашли широкого применения в силу различных причин.

Популярные темы сообщений

  • Каланхоэ Каланхоэ – вечнозеленое растение, которое встречается как в дикой природе (распространен в зоне тропиков Азии, Мадагаскара и Южной Америки), так и произрастает в домашних условиях. Среди множества существующих легенд о растениях нашей
  • Деревья леса а первый взгляд, все очень просто, лес — это огромная территория земли на которой растут деревья. Но на самом деле все значительно сложнее. Потому, что в состав леса входят не только растущие в нем деревья, но и кустарники,
  • Цветок Лотос Лотос – очень красивый цветок. Его история берет свое начало еще с древних времен. Ему приписывают волшебные свойства и считают священным растением.

Спор ученых

Относительно происхождения природного газа (как, впрочем, и нефти) среди ученых до сих пор не существует единого мнения. Две основные концепции — биогенная и минеральная — утверждают разные причины образования углеводородных полезных ископаемых в недрах Земли.

Минеральная теория

Образование полезных ископаемых в пластах горных пород — часть процесса дегазации Земли. Из-за внутренней динамики Земли углеводороды, находящиеся на больших глубинах, поднимаются в зону наименьшего давления, образуя в результате газовые и нефтяные залежи.

Биогенная теория

Живые организмы, погибшие и опустившиеся на дно водоемов, разлагались в безвоздушном пространстве. Опускаясь все глубже из-за геологических движений, остатки разложившейся органики превратились под воздействием термобарических факторов (температуры и давления) в углеводородные полезные ископаемые, в том числе — в природный газ.

Невидимые поры

Довольно распространено ложное представление о том, что газ находится под землей в неких пустотах, из которых легко полностью извлекается. На самом деле газ может находиться внутри горной породы, имеющей пористую структуру настолько мелкую, что человеческим глазом ее увидеть нельзя. Держа в руках кусок песчаника, извлеченного с огромной глубины, достаточно сложно представить, что внутри заключен природный газ.

Поклонение газу

Человечество знает о существовании природного газа давно. И, хотя уже в IV веке до н. э. в Китае его научились использовать для отопления и освещения, долгое время яркое пламя, не оставляющее пепла, являлось предметом мистического и религиозного культа для некоторых народов. Например, на Апшеронском полуострове (современная территория Азербайджана) в VII веке был воздвигнут храм огнепоклонников Атешгях, служения в котором проходили вплоть до XIX века.

Кстати, недалеко от храма Атешгях в 1859 году была совершена первая в России попытка (довольно кратковременная) использовать природный газ в промышленных целях — на нефтеперегонном заводе в Баку.

Русская смекалка

Однако до XX века в России природный газ являлся побочным продуктом при добыче нефти и назывался попутным газом. Не существовало даже самих понятий газового или газоконденсатного месторождений. Обнаруживались они случайно, например при бурении артезианских скважин. Однако известен случай, когда во время бурения такой скважины находчивый саратовский купец, увидев вместо воды пламя, построил на этом месте стекольный и кирпичный заводы. Промышленники постепенно начали осознавать, что природный газ может быть крайне полезен.

История российской газовой промышленности начинается в 1811 году. Тогда изобретатель Петр Соболевский создал первую установку для получения искусственного газа — термоламп. Выступив с докладом об этом на заседании Всероссийского общества любителей словесности, наук и художеств, по указу Александра I Соболевский был награжден орденом за свое изобретение. А несколькими годами позже, в 1819 году, на Аптекарском острове в Санкт-Петербурге зажглись первые газовые фонари. Таким образом, история газовой промышленности в России началась почти 200 лет назад — в 2011 году у нее был юбилей.

В середине 20-х годов XX века во всем СССР было добыто 227,7 млн кубометров газа. В 2010 году Группой «Газпром» было добыто 508,6 млрд кубометров газа.

Россия занимает первое место в мире по объему запасов природного газа. Доля «Газпрома» в этих запасах составляет около 70%. Таким образом, «Газпром» располагает самыми богатыми в мире запасами природного газа.

С наступлением XX века началось активное развитие российской газовой промышленности: впервые разрабатывались газовые месторождения, утилизировался попутный (нефтяной) газ.

Источники

  • https://www.syl.ru/article/468416/fizicheskie-svoystva-prirodnogo-gaza-ispolzovanie-prirodnogo-gaza
  • https://sovet-ingenera.com/gaz/standart/prirodnyy-gaz.html
  • http://www.gazprominfo.ru/articles/natural-gas/
  • https://svarkaipayka.ru/material/zashhitnyie-gazyi/prirodnyiy-gaz-smes-ili-chistoe-veshhestvo.html
  • https://petrodigest.ru/info/terms/p-ru-terms/prirodnyj-gaz
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: