|
== Քիմիական բաղադրությունը ==
Բնական գազի հիմնական մասը մեթանն է (CH4) ՝ 70-ից 98%:։ Բնական գազի բաղադրությունը կարող է ներառել ավելի ծանր ածխաջրածիններ ՝ մեթանի հոմոլոգներ:հոմոլոգներ։
•[[էթան]] (C2H6),
•[[Ազոտական թթու|ազոտ]] (N2) ,
•[[հելիում]] (He) և այլ [[իներտ գազեր]]:։
Մաքուր բնական գազը անգույն է և առանց հոտի:հոտի։ Գազի արտահոսքի հայտնաբերման հնարավորությունը հեշտացնելու համար դրան փոքր քանակությամբ ավելացնում են հոտավետ նյութեր `սուր տհաճ հոտ ունեցող նյութեր (փտած կաղամբ, փտած խոտ, փտած ձու):։ Առավել հաճախ օգտագործվող հոտավետ նյութը թիոլներն են (մերկապտաններ), օրինակ ՝ էթիլ մերկապտանը (16 գ 1000 մ 2 բնական գազի համար):։
Բնական գազը համարվում է ավելի էկոլոգիապես մաքուր, քան ածուխը, քանի որ այն տալիս է ավելի քիչ CO2 արտանետումներ ստացված էներգիայի միավորի համար:համար։
== Ֆիզիկական հատկություններ ==
Ինդիկատիվ ֆիզիկական բնութագրեր (կազմը կախված է. Տրված է նորմալ պայմաններում, եթե այլ բան նշված չէ):։
•Խտությունը։
•Խտությունը:
0.68-ից 0.85 կգ / մ 3 (չոր գազային);
400 կգ / մ 3 (հեղուկ):։
•Ավտոմեքենայի բռնկման ջերմաստիճանը `650 ° C;
•Այրման հատուկ ջերմություն. 28-46 ՄՋ / մ 3 (6.7-11.0 Մկալ / մ 3) [4] (այսինքն ՝ 8-12 կՎտժ / մ 3);
•Օկտանի համարը, երբ օգտագործվում է ներքին այրման շարժիչներում `120-130:130։
Այն 1,8 անգամ թեթեւ է օդից, ուստի արտահոսքի ժամանակ ոչ թե հավաքվում է ցածրադիր վայրերում, այլ բարձրանում է [5]:
== Բնական գազի հանքավայրեր ==
Բնական գազի հսկայական հանքավայրերը կենտրոնացած են երկրի ընդերքի նստվածքային թաղանթի մեջ:մեջ։ Ըստ յուղի կենսածին (օրգանական) ծագման տեսության, դրանք առաջացել են կենդանի օրգանիզմների մնացորդների քայքայման արդյունքում:արդյունքում։ Ենթադրվում է, որ բնական գազը ձեւավորվում է նստվածքային թաղանթներում ավելի բարձր ջերմաստիճաններով և ճնշումներով, քան նավթը:նավթը։ Դրան համահունչ է այն փաստը, որ գազի հանքավայրերը հաճախ ավելի խորն են տեղակայված, քան նավթահանքերը:նավթահանքերը։
Բնական գազի ամենամեծ պաշարներն ունեն [[Ռուսաստան|Ռուսաստանը]] (Ուրենգոյսկի հանքավայր, «Գազպրոմն» ունի աշխարհի գազի պաշարների 17% -ը), Իրանը, [[Պարսից ծոց|Պարսից ծոցի]] երկրների մեծ մասը, [[Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներ|ԱՄՆ-ն]] և [[Կանադա|Կանադան]]:։ Եվրոպական երկրներից են [[Նորվեգիա|Նորվեգիան]] և [[Նիդերլանդներ|Նիդեռլանդները]]:։ Խորհրդային Միության նախկին հանրապետություններից գազի մեծ պաշարներ ունեն [[Թուրքմենստան|Թուրքմենստանը]], [[Ադրբեջան|Ադրբեջանը]], [[Ուզբեկստան|Ուզբեկստանը]], ինչպես նաև [[Ղազախստան|Ղազախստանը]] (Կարաչագանակի հանքավայր):։
[[Մեթան|Մեթանը]] և որոշ այլ [[ածխաջրածիններ]] տարածված են տարածության մեջ:մեջ։ Մեթանը ջրածնից և հելիումից հետո տիեզերքում երրորդ ամենատարածված գազն է:է։ Մեթանի սառույցի տեսքով այն մասնակցում է արևից հեռու գտնվող բազմաթիվ մոլորակների և [[Աստղակերպ|աստերոիդների]] կառուցվածքին, բայց այդպիսի փնջերը, որպես կանոն, չեն դասվում որպես բնական գազի հանքավայրեր, և նրանք դեռ գործնական կիրառություն չեն գտել:գտել։ [[Ածխաջրածիններ|Ածխաջրածինների]] զգալի քանակը առկա է Երկրի թիկնոցում, բայց դրանք նույնպես չեն հետաքրքրում:հետաքրքրում։
=== Գազի հիդրատներ ===
Գիտության մեջ երկար ժամանակ հավատում էին, որ ավելի քան 60 մոլեկուլային քաշով ածխաջրածինների կուտակումները երկրի ընդերքում են հեղուկ վիճակում, իսկ ավելի բացերը `գազային:գազային։ Այնուամենայնիվ, 20-րդ դարի երկրորդ կեսին Մոսկվայի նավթի և գազի ինստիտուտի մի խումբ աշխատակիցներ A.A. Trofimuk, N.V. Chersky, F.A.Trebin, Yu.F. Makogon, V.G. Vasiliev հայտնաբերեցին բնական գազի հատկությունը որոշակի ջերմոդինամիկական պայմաններում անցնում են ընդերքի ամուր վիճակ և առաջացնում գազի հիդրատի հանքավայրեր:հանքավայրեր։ Ավելի ուշ պարզվեց, որ այս վիճակում բնական գազի պաշարներն ահռելի են:են։
Գազը վերափոխվում է ամուր վիճակի երկրի ընդերքում `զուգակցվելով մինչև 250 մթնոլորտ հիդրոստատիկ ճնշման և համեմատաբար ցածր ջերմաստիճանի (մինչև +22 ° C) հիդրոստատիկ ճնշման ջրի հետ Գազի հիդրատի հանքավայրերն ունեն անհամեմատ ավելի բարձր գազի կոնցենտրացիա ծակոտկեն միջավայրի միավորի մեկ ծավալով, քան սովորական գազի հանքավայրերում, քանի որ ջրի մեկ ծավալը, երբ այն անցնում է ջրածածկ վիճակում, կապում է մինչև 220 գազի ծավալ:ծավալ։ Գազի հիդրատի հանքավայրերի գոտիները կենտրոնացած են հիմնականում հավերժական ցրտահարության բաշխման տարածքներում, ինչպես նաև օվկիանոսի հատակի տակ գտնվող մանր խորության վրա:վրա։
== Արդյունահանում և տեղափոխում ==
=== Հանքարդյունաբերություն ===
Բնական գազը թաղված է հողի մեջ 1000 մ-ից մի քանի կիլոմետր խորության վրա (Նովի Ուրենգոյ քաղաքի մոտակայքում գտնվող գերհորը ջրհորը ստացել է ավելի քան 6000 մետր խորությունից գազի ներհոսք):։ Աղիքներում գազը հայտնաբերվում է մանրադիտակային դատարկություններում (ծակոտիներ):։ Theակոտիները փոխկապակցված են մանրադիտակային ալիքներով `ճաքեր, այդ ալիքներով գազը հոսում է բարձր ճնշմամբ ծակոտիներից դեպի ավելի ցածր ճնշմամբ ծակոտիներ, մինչև որ դրանք լինեն ջրհորի մեջ:մեջ։ Gasրամբարում գազի շարժը ենթակա է որոշակի օրենքների:օրենքների։ Գազը խորքից դուրս է գալիս այն բանի պատճառով, որ ջրամբարը ճնշման տակ է ՝ բազմակի անգամ ավելի բարձր, քան մթնոլորտայինը. Այսպիսով, շարժիչ ուժը ձևավորման և հավաքման համակարգի ճնշման տարբերությունն է:է։
Գազը արդյունահանվում է երկրի աղիքներից ՝ ջրհորների միջոցով:միջոցով։ Նրանք փորձում են հավասարաչափ հորեր տեղադրել դաշտի ողջ տարածքում ջրամբարում ջրամբարի ճնշման միատեսակ անկման համար:համար։ Հակառակ դեպքում հնարավոր են գազի հոսքերը դաշտի տարածքների միջև, ինչպես նաև ջրամբարի վաղաժամ հեղեղումները:հեղեղումները։
Բնական գազի համաշխարհային արտադրությունը 2014-ին կազմել է 3460.6 միլիարդ մ 2:2։ Գազի արտադրության առաջատար դիրքերը զբաղեցնում են Ռուսաստանի Դաշնությունը (2005 թ. Արտադրությունը կազմել է 548 միլիարդ մ 2) և ԱՄՆ-ն (2009 թ. ԱՄՆ-ն առաջին անգամ շրջանցեց Ռուսաստանին ոչ միայն գազի արտադրության տեսանկյունից (624 միլիարդ մ 2 դիմաց 582,3 միլիարդ մ 2), այլ նաև առևտրային գազի արտադրության ծավալը, այսինքն `վաճառվելը գործընկերներին. 2010-ին Ռուսաստանը վերականգնեց արտադրության ավելացման արդյունքում արտադրվող գազի ծավալում իր առաջատարությունը, իսկ ԱՄՆ-ը, ընդհակառակը, կրճատեց արդյունահանումը):։
=== Բնական գազի փոխադրում ===
Հորերից եկող գազը պետք է պատրաստ լինի վերջնական օգտագործողին `քիմիական գործարան, կաթսայատուն, thermalԷԿ, քաղաքային գազային ցանցեր տեղափոխելու համար:համար։ Գազի մաքրման անհրաժեշտությունը պայմանավորված է դրանում առկա առկայությամբ, բացի թիրախային բաղադրիչներից (տարբեր բաղադրիչներ ուղղված են տարբեր սպառողների համար), ինչպես նաև խառնուրդներ, որոնք դժվարություններ են առաջացնում տեղափոխման կամ օգտագործման մեջ:մեջ։ Այսպիսով, գազի մեջ պարունակվող ջրի գոլորշին, որոշակի պայմաններում, կարող է առաջացնել հիդրատներ կամ, խտացնելով, կուտակվել տարբեր տեղերում (օրինակ ՝ խողովակաշարի ոլորում) ՝ խանգարելով գազի շարժմանը:շարժմանը։ Sulfրածնի սուլֆիդը առաջացնում է գազի սարքավորումների խիստ կոռոզիա (խողովակներ, ջերմափոխանակիչ բաքեր և այլն):։ Բացի բուն գազը պատրաստելուց, անհրաժեշտ է պատրաստել խողովակաշարը:խողովակաշարը։ Այստեղ լայնորեն օգտագործվում են ազոտի բույսերը, որոնք օգտագործվում են խողովակաշարում իներտ մթնոլորտ ստեղծելու համար:համար։
Ներկայումս տրանսպորտի հիմնական եղանակը խողովակաշարն է:է։ 75 ատմ ճնշման տակ գտնվող գազը մղվում է մինչև 1,42 մ տրամագծով խողովակների միջով:միջով։ Երբ գազը շարժվում է խողովակաշարով, հաղթահարելով շփման ուժերը ինչպես գազի և խողովակի պատի միջև, այնպես էլ գազի շերտերի միջև, այն կորցնում է պոտենցիալ էներգիան, որը տարածվում է ջերմության տեսքով:տեսքով։ Հետեւաբար, որոշակի ընդմիջումներով անհրաժեշտ է կառուցել կոմպրեսորային կայաններ (ԳՍ), որտեղ սովորաբար գազը սեղմվում է 55-ից 120 ատմ ճնշման ներքո և ապա հովացվում:հովացվում։ Խողովակաշարի կառուցումը և պահպանումը շատ թանկ է, բայց, այնուամենայնիվ, դա նախնական ներդրումների և կազմակերպման տեսանկյունից դա փոքր և միջին հեռավորության վրա գազի տեղափոխման ամենաէժան միջոցն է:է։
Խողովակաշարերի փոխադրումից բացի, լայնորեն օգտագործվում են հատուկ բաքերներ ՝ գազի կրիչներ, հատուկ նավեր, որոնց վրա գազը հեղուկացված վիճակում տեղափոխվում է մասնագիտացված իզոթերմային տարաների մեջ ՝ −160-ից −150 ° C ջերմաստիճանում:ջերմաստիճանում։
Փոխադրման այս մեթոդը զգալիորեն ավելի տնտեսական է, քան խողովակաշարը, սկսած հեղուկացված գազի սպառողից ավելի քան 2000-3000 կմ հեռավորությունից, քանի որ հիմնական ծախսը ոչ թե փոխադրումն է, այլ բեռնման և բեռնաթափման գործողությունները, բայց ենթակառուցվածքներում ավելի մեծ ներդրումներ են պահանջում, քան խողովակաշարը:խողովակաշարը։ Դրա առավելությունները ներառում են նաև այն փաստը, որ հեղուկացված գազը տեղափոխման և պահեստավորման ընթացքում շատ ավելի անվտանգ է, քան սեղմված գազը:գազը։
2004 թվականին միջազգային գազամատակարարումը խողովակաշարերով կազմել է 502 միլիարդ խորանարդ մետր, հեղուկացված գազը ՝ 178 միլիարդ խորանարդ մետր:մետր։ Միևնույն ժամանակ, հեղուկացված գազի մասնաբաժինը մատակարարումների ընդհանուր ծավալի մեջ արագորեն աճում է `2018-ին գերազանցելով 40% -ը (323 միլիարդ մ 2) և, ըստ առկա կանխատեսումների, 2040-ին կաճի 60% -ի:ի։
Գոյություն ունեն նաև գազի փոխադրման այլ տեխնոլոգիաներ, օրինակ ՝ երկաթուղային բաքեր օգտագործելը:օգտագործելը։ Developedրագրեր են մշակվել նաև օդային նավերի կամ գազի հիդրոտացված վիճակում գազ տեղափոխելու համար, սակայն այդ զարգացումները տարբեր պատճառներով կիրառություն չեն գտել:գտել։
=== Հեղուկացված բնական գազ ===
Փոխադրման նպատակներով խառնուրդներից մաքրված բնական գազը հեղուկացվում է `հովացնելով մինչև −161,5 ° C խտացման ջերմաստիճանը:ջերմաստիճանը։ Ստացված հեղուկը կոչվում է հեղուկացված բնական գազ (LNG): LNG- ի հիմնական առավելությունն այն է, որ զբաղեցրած ծավալը 600 անգամ պակաս է:է։ Նախքան սպառողին առաքելը, LNG- ը վերազերծման տերմինալներում վերադարձվում է գազային վիճակ [3]:
LNG- ն արտադրվում է հեղուկացման բույսերում:բույսերում։ LNG- ն տեղափոխվում է հատուկ կրիոգեն տարաների մեջ [3]:
Արդյունաբերական նպատակներով առաջին LNG- ն արտադրվել է 1917-ին ԱՄՆ-ում:ում։ Քանի որ ավելորդ էր, տեխնոլոգիան չէր կատարելագործվել մինչև 20-րդ դարի կեսերը, և միայն 1941 թվականին կատարվեց LNG արտադրելու հաջորդ փորձը:փորձը։ LNG- ի արտադրությունն արդյունաբերական մասշտաբի է հասել 1960-ականների կեսերին [3]:
ԽՍՀՄ – ում բնական գազը հեղուկացնելու առաջին կայանքները հայտնի են 1946 թվականից [8]: Այնուամենայնիվ, ԽՍՀՄ – ում LNG– ն արդյունաբերականորեն չի օգտագործվել:օգտագործվել։ Ռուսաստանում LNG առաջին խոշորամասշտաբ գործարանը գործարկվեց 2009 թվականին ՝ «Սախալին -2» նախագծի շրջանակներում :։
=== Սեղմված բնական գազ ===
Սեղմված (սեղմված) բնական գազ - կոմպրեսորային կայանում սեղմված բնական գազ `200-245 կգ / սմ 2 ճնշման ներքո` ներքին այրման շարժիչներում որպես վառելիք օգտագործելու համար:համար։ Գազը սեղմվում է ավտոմեքենաների գազ լցնող կոմպրեսորային կայաններում, որտեղ գազը մատակարարվում է մայրուղային խողովակաշարերից:խողովակաշարերից։ Սեղմված բնական գազն օգտագործվում է մեքենաներում, ուղևորային և թեթև բեռնատարներում, քաղաքային տրանսպորտում։
== Էկոլոգիա ==
Էկոլոգիապես բնական գազը հանածո վառելիքի ամենամաքուր տեսակն է:է։ Այրվելիս շատ ավելի փոքր քանակությամբ վնասակար նյութեր են առաջանում, համեմատած այլ տեսակի վառելիքի հետ:հետ։ Սակայն վերջին կես դարի ընթացքում մարդկության կողմից հսկայական քանակությամբ տարբեր վառելիքների, այդ թվում ՝ բնական գազի այրումը հանգեցրել է մթնոլորտում ածխաթթու գազի պարունակության ավելացմանը, որը ջերմոցային գազ է:է։ Որոշ գիտնականներ, այդ հիմքի վրա, եզրակացնում են, որ կա ջերմոցային էֆեկտի վտանգ և, որպես հետևանք, կլիմայի տաքացում:տաքացում։ Այս առումով, 1997 թվականին ստորագրվեց Կիոտոյի արձանագրությունը `ջերմոցային էֆեկտը սահմանափակելու համար:համար։ 2009 թվականի մարտի 26-ի դրությամբ Արձանագրությունը վավերացվել է աշխարհի 181 երկրների կողմից (այս երկրները միասին կազմում են համաշխարհային արտանետումների ավելի քան 61% -ը):։
== Օգտագործում ==
Բնական գազը լայնորեն օգտագործվում է որպես վառելիք բնակելի, մասնավոր և բազմաբնակարան շենքերում ՝ ջեռուցման, ջրի ջեռուցման և պատրաստման համար. որպես վառելիք մեքենաների համար (մեքենայի գազային սարքավորումներ, գազի շարժիչ), կաթսայատներ, ջերմաէլեկտրակայաններ, տարբեր սարքավորումներ և այլն:այլն։ Այժմ այն օգտագործվում է քիմիական արդյունաբերության մեջ, որպես տարբեր օրգանական նյութերի, օրինակ ՝ պլաստմասսայի արտադրության առաջին նյութ:նյութ։ Առանց հատուկ սարքեր օգտագործելու գազի արտահոսքը հայտնաբերելու համար դրան անվնաս կոնցենտրացիաներով ավելացվում է էթանեթիլ, որը ունի սուր բնութագրական հոտ:հոտ։
•Գազի վառարան
| 