Propiedades físico-químicas do gas natural. Extracción e uso de gas natural

Estado gaseoso da substancia: o máis común en comparación con outros parámetros agregados dos compostos. Ao final, neste estado están:

• Estrelas;
• Espazo interestelar;
• Planetas;
• Atmosfera;
• Cosmos enteiro.

As principais propiedades distintivas dos gases son interaccións intermoleculares débiles na rede de cristal, polo que se manifestan todas as características principais destas sustancias. Gaza, por suposto, moito. Non obstante, consideraremos o máis importante e o terceiro máis común do noso planeta - natural.

Gas natural: composición

Se caracterizamos a composición cualitativa do gas natural, inmediatamente debemos distinguir os compoñentes de dous grupos: orgánicos e inorgánicos. Como se adoita crer que consiste en metano, non obstante, isto non é do todo certo.

Os compoñentes orgánicos inclúen:

• Metano - CH ₄ ;
• Propano-C ₃ H ₈ ;
• Butano-C ₄ H ₁₀ ;
• Etano - C ₂ H ₄ ;
• Hidrocarburos máis pesados con máis de cinco átomos de carbono.

Os compoñentes inorgánicos inclúen os seguintes compostos:

• Hidróxeno (en pequenas cantidades) - H ₂ ;
• Dióxido de carbono - СО ₂ ;
• Helio - El;
• Nitróxeno - N ₂ ;
• Sulfuro de hidróxeno - H ₂ S.

Que será exactamente a composición dunha mestura, depende da fonte, é dicir, do campo. As mesmas causas explican as distintas propiedades físicas e químicas do gas natural. Non obstante, calquera delas está minado, e todos tamén teñen valor. Só un tipo é usado como combustible e saturado con impurezas estrañas é demasiado utilizado na industria química para a síntese composta.

Propiedades físico-químicas do gas natural

Para especificar eses parámetros con exactitude, é necesario saber que é a composición da mestura de gas. Despois de todo, se é predominantemente metano (ata o 97%), entón as características poden ser dadas, centrándose nel.

Se os compoñentes inorgánicos ou os hidrocarburos pesados son superiores (ata varios por cento), entón as propiedades fisicoquímicas do gas natural cambian drásticamente.

Polo tanto, pode especificar só indicadores límite aproximados para as características físicas.

1. A temperatura de auto-ignición é de 650 a 700 ^ºC .
2. O número de octanos é 120-130.
3. Non ten cor, sabor e cheiro.
4. Máis lixeiro que o aire é case 2 veces, é fácil concentrarse nas capas superiores da sala.
5. A densidade en forma dun estado convencional (gas) é de 0,68-0,85 kg / m ³ .
6. En condicións normais, sempre estar no estado agregado global.
7. Cando se mestura con aire en volumes do 5-15% é explosivo.
8. A calor da combustión é de aproximadamente 46 MJ / m ³ .

Ademais, débese notar eo lado químico dos parámetros do gas natural.

1. É unha substancia altamente inflamable, capaz de auto-encender cando se subministra a faísca e sen ela a certa temperatura.
2. Dado que o compoñente principal é metano, ten todas as súas propiedades químicas.
3. Ven á reacción de substitución, deshidroxenación, pirólise, está suxeita a refracción.
4. Está comprimido e licuado a baixas temperaturas e alta presión.

É obvio que as propiedades físicas e químicas similares do gas natural determinan un amplo abano do seu uso na industria.

Unha propiedade especial do gas natural

Unha propiedade especial deste composto é a capacidade de formar depósitos de hidratos de gas, é dicir, estar en estado sólido. Estas estruturas son os volumes de gas natural absorbidos polas moléculas do auga do depósito na razón 1/220. Polo tanto, tales depósitos son extremadamente ricos en rochas. Lugares da súa concentración na natureza:

• Capas profundas do océano mundial;
• Congestions de permafrost.

Condicións de existencia - presión hidrodinámica e baixas temperaturas.

Campos de gas natural

Se falamos do contido do gas natural na natureza, podemos identificar os principais lugares de concentración:

1. É unha rocha sedimentaria de montaña, un mineral que se forma moitos milenios pola descomposición anaeróbica da materia orgánica nas capas profundas da codia terrestre.
2. Está disolta en augas subterráneas.
3. Forma parte do petróleo, formando sobre iso unha tapa de aceite e gas.
4. Depósitos en forma de hidratos de gas nas capas do fondo mariño e os puntos do extremo norte.

Se denotamos a distribución dos depósitos a gas territorialmente, os líderes son os seguintes países:

• Rusia.
• Os países do Golfo Pérsico.
• EUA.
• Canadá.
• Irán.
• Casaquistán.
• Azerbaiyán.
• Uzbekistán.
• Noruega.
• Turkmenistán.
• Países Baixos.

A produción anual no mundo é de aproximadamente 3643 millóns de metros cúbicos ao ano. Destes, só Rusia representa 673,46 millóns de metros cúbicos.

A temperatura do gas natural á que se queima é de 650 ^° C. É dicir, é o indicador ao que é capaz de autoenxugar. Neste caso, se libera unha maior cantidade de enerxía térmica que cando se queima outro tipo de combustible. Por suposto, isto non podería afectar ás áreas de uso desta sustancia.

É por iso que moitos países que non teñen reservas de gas natural están obrigados a importalos noutros estados. O transporte realízase de varias maneiras:

• Por gasoduto no estado gaseoso;
• En tanques ao longo da ruta marítima - en forma líquida;
• En vagóns de tanques ferroviarios - licuado.

Cada unha das formas ten as súas vantaxes e desvantaxes. En particular, as versións marítimas e ferroviarias son máis seguras, xa que a actividade química do gas licuado en cilindros frigoríficos é moito menor que no estado gaseoso. Por pipeline, con todo, a distancia de transmisión e os seus volumes aumentan, ademais, este método é económicamente ventajoso.

Metano na composición do gas natural

O gas metano é o principal compoñente de materia prima da mestura natural. O seu contido varía dentro do rango de 70-98%. En si mesmo, este é o terceiro gas máis común do planeta, que forma parte do petróleo, o espazo interestelar, a atmosfera doutros planetas.

Desde o punto de vista da química, o gas metano é o hidrocarburo limitante pertencente a varios compostos alifáticos saturados. O primeiro representante de alcanos ou parafinas. A súa actividade química é baixa, el é bastante tranquilo. É capaz de reaccionar:

• Substitución;
• Oxidación completa;
• Conversións.

Queima cunha chama incolora e non fumadora, non cheira.

Tipos de gas natural

Existen tres tipos principais de sustancia en cuestión.

1. O gas natural seco é aquel en que o metano é máis do 97%. É dicir, o contido das impurezas, incluídos outros hidrocarburos, é extremadamente baixo.
2. Gas skinny. Este é o nome da mestura que contén unha pequena cantidade de hidrocarburos pesados.
3. O gas natural graso é rico en hidrocarburos pesados e compoñentes inorgánicos (nitróxeno, hidróxeno, helio, argón, dióxido de carbono, sulfuro de hidróxeno).

Tal concepto como o factor de secado do gas permítenos avaliar a calidade das materias primas, das que os produtos serán fabricados no futuro. Ao final, o gas natural en si só é unha base. Para diferentes industrias, necesitas o teu produto, polo que se realiza un tratamento coidado e limpeza de acordo con requisitos específicos.

Calidade do produto

A calidade do gas natural depende da composición. Se o metano prevalece, entón un produto deste tipo será o mellor como fonte de combustible. Se é o máis importante en hidrocarburos grasos, entón para a industria química, esas materias primas son as máis adecuadas.

Para subministrar gas natural de calidade adecuada, hai instalacións químicas especiais onde se limpa e procesa completamente antes de ser enviado ao destino final. Os métodos de traballo dependerán do obxectivo para o que se destina o produto.

Así, por exemplo, se se usa para fins domésticos, engádense odorantes especiais, en particular mercaptáns. Isto faise para asegurar que o gas empeza a cheirar, porque en caso de fuga será fácil de detectar. Todos os mercaptáns teñen un cheiro desagradable.

Uso de gas natural

O consumo de gas natural é realizado por moitas industrias e obxectos. Por exemplo:

• CHP.
• Salas de caldeira.
• Motores de gas.
• Produción química (produción de plásticos e outros materiais).
• Combustible para coches.
• Calefacción de vivendas.
• Cociñar.

Polo tanto, a produción mundial desta materia prima é tan grande e as importacións e exportacións estímase en millóns de dólares.

Aspecto ecolóxico

Desde o punto de vista da limpeza da natureza non hai mellor fonte de combustible que o gas natural. As organizacións ambientais avalan plenamente o seu uso. Non obstante, nos últimos anos, a combustión do gas natural levou á acumulación dun dos produtos da reacción: o dióxido de carbono.

E xa que se refire aos gases de efecto invernadoiro, para o planeta as súas congestions son moi perigosas. Por iso, están a levar a cabo moitas obras, que están a desenvolver proxectos para protexer o estado ecolóxico do planeta a partir do inminente efecto invernadoiro.