Gas alam adalah belahan jiwa minyak. Sejarah penggunaan gas alam

industri gas Federasi Rusia adalah salah satu dari bagian penyusun kompleks bahan bakar dan energi. Ini termasuk perusahaan untuk produksi listrik dan transportasinya (industri tenaga), ekstraksi dan pemrosesan semua jenis bahan bakar (ini adalah industri bahan bakar).

Perkembangan industri bahan bakar terutama disebabkan oleh cadangan yang tersedia berbagai macam bahan bakar. Lagi pula, jika mereka tidak ada, maka tidak akan ada mangsa. Namun, pada kenyataannya lebih sulit.

Gas alam menempati salah satu tempat khusus dalam bahan bakar dan energi dan bahan baku karena tingginya properti konsumen, biaya produksi dan transportasi rendah, berbagai aplikasi di banyak bidang aktifitas manusia. Sampai saat ini, ada peningkatan pesat dalam cadangan gas alam dan konsumsinya.

Gas alam adalah yang paling berharga sumber daya mineral, sebagai bahan bakar ramah lingkungan termurah dalam persiapan untuk transisi ke penggunaan yang lebih luas dari jenis listrik alternatif non-tradisional (angin, matahari, pasang surut, panas internal bumi). Itulah mengapa analisis menyeluruh terhadap industri gas diperlukan, sebagai salah satu industri terpenting bagi perekonomian Rusia. Ini dibedakan oleh:

Kesederhanaan ekstraksi, tidak perlu pemompaan buatan;

Siap digunakan tanpa pemrosesan antara;

Transportasi dalam keadaan gas dan cair;

Emisi minimum zat berbahaya selama pembakaran;

Kenyamanan pasokan bahan bakar sudah keadaan gas ketika dikompresi (biaya peralatan yang lebih rendah menggunakan bahan bakar jenis ini);

Stok lebih luas daripada bahan bakar lainnya (nilai pasar lebih kecil);

Digunakan di industri besar ekonomi Nasional sebuah;

Jumlah yang cukup di perut Rusia;

Emisi bahan bakar itu sendiri selama kecelakaan kurang beracun bagi lingkungan;

Suhu pembakaran tinggi untuk digunakan dalam skema teknologi Ekonomi Nasional.

Penggunaan gas alam menyebabkan peningkatan efisiensi produksi sosial. Karena ekstraksi gas alam jauh lebih murah daripada ekstraksi minyak dan batubara. Jika kita menganggap biaya batu bara (dalam hal 1 ton bahan bakar referensi) sebagai 100%, maka biaya gas hanya 10%.

Gas alam juga merupakan salah satu sumber bahan bakar dan energi yang paling ekonomis. Gas alam memiliki produktivitas tenaga kerja alam yang tinggi, yang berkontribusi pada penggunaannya secara luas di banyak sektor ekonomi nasional. Kondisi alam yang menguntungkan untuk gas alam dan level tinggi kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam transportasi sebagian besar memastikan percepatan pengembangan industri gas.

Industri gas Federasi Rusia masih merupakan cabang yang sangat muda dari kompleks bahan bakar. Ini terdiri dari elemen-elemen berikut:

Ekstraksi gas alam;

Produksi gas terkait;

Produksi gas yang mudah terbakar dari batubara dan serpih;

Penyimpanan gas.

Sumber terbukti utama terkonsentrasi di dua wilayah - di negara-negara CIS dan Timur Tengah, meskipun ada distribusi besar cadangan gas terbukti di dunia.

bahan bakar motor gas alam terkompresi

Dari total cadangan yang dieksplorasi untuk Siberia Barat menyumbang 36,2 triliun meter kubik. m (77,7%), di rak laut utara - 3,2 triliun meter kubik. m (6,8%), pada Siberia Timur dan Timur Jauh- 2,8 triliun meter kubik m (6%) (lihat Gambar 1.1). Secara umum, cadangan gas yang dieksplorasi di Rusia ("tutup" gas dan gas gratis) berjumlah sekitar 48 triliun meter kubik. m.

Beras. 1.1

Seperti dapat dilihat dari Gambar 1.1, hampir 73% cadangan gas terletak di 22 lapangan unik (lebih dari 500 miliar meter kubik gas), seperti Orenburgskoye, Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, dll. 104 lapangan besar mengandung sekitar 24% cadangan gas, dan hanya Banyak (663) simpanan kecil dan menengah yang menyumbang 3% dari cadangan yang dieksplorasi Layanan Federal statistik negara[Sumber daya elektronik] - Mode akses: http: //irkutskstat. gks.ru/ (tanggal akses: 02.05.2016). .

Perlu dicatat bahwa industri gas merupakan sumber pendapatan negara yang signifikan, sehingga pengembangannya membutuhkan waktu yang cukup lama sejumlah besar Uang dan perhatian pemerintah. Ini mengarah pada fakta bahwa industri ini terus berkembang dan meningkat. Hal ini disebabkan fakta bahwa pipa baru sedang diperkenalkan, yang berkualitas tinggi dan dapat diandalkan. Teknologi produksi gas yang unik, mesin dan peralatan modern digunakan. Semua ini mengarah pada fakta bahwa industri gas terus berkembang dan menjadi sumber pendapatan yang begitu besar sehingga industri lain dapat dikembangkan untuk dana ini. Ladang gas baru sedang ditemukan, yang meningkatkan keuntungan. Dapat dikatakan dengan keyakinan bahwa industri gas mengharapkan pembangunan yang efektif dan berkelanjutan, yang akan mempengaruhi perekonomian negara secara keseluruhan. Perlu juga dicatat bahwa Gazprom bertindak sebagai perusahaan monopoli, sehingga tidak perlu khawatir bahwa sektor gas akan tidak stabil, karena struktur monopoli tunggal tidak akan memungkinkan putusnya ikatan ekonomi, karena dapat terjadi dalam lingkungan yang kompetitif. Pada saat yang sama, perusahaan terus memperkenalkan produk baru teknologi inovatif, berpartisipasi dalam berbagai proyek, serta semua kegiatannya ditujukan untuk meningkatkan efisiensi industri gas.

Saat ini, permintaan gas di Rusia semakin meningkat. Gas dikonsumsi oleh lebih dari 2 ribu kota, 3,5 ribu permukiman tipe perkotaan, lebih dari 190 ribu permukiman pedesaan. Pangsa gas dalam neraca bahan bakar Rusia adalah 48,8%. Selama satu dekade terakhir, volume pasokan gas bumi di pasar domestik telah meningkat secara signifikan. Bisa dikatakan ada potensi pertumbuhan yang signifikan, karena saat ini gasifikasi di pedesaan baru mencapai 31%.

Gas digunakan dalam industri metalurgi, semen, ringan, makanan ekonomi nasional sebagai bahan bakar. Gas ini juga digunakan sebagai bahan baku untuk industri kimia. Seringkali gas menggantikan bahan bakar konvensional seperti batu bara, bahan bakar minyak atau gambut. Terimakasih untuk kualitas tinggi gas ketika digunakan, efisiensi produksi meningkat. Misalnya, dalam industri metalurgi, penggunaan gas dapat menghemat kokas yang mahal, meningkatkan produktivitas tungku dan meningkatkan kualitas logam yang dihasilkan. Penggunaan gas di pembangkit listrik termal dapat secara signifikan menghemat transportasi bahan bakar, meningkatkan waktu pengoperasian boiler, mengotomatiskan kontrol pembangkit listrik dan mengurangi jumlah personel yang dibutuhkan. PADA baru-baru ini area penting penerapan gas adalah penggunaannya sebagai bahan bakar untuk mobil. Pendekatan ini memungkinkan pengurangan emisi zat berbahaya yang terbentuk selama pengoperasian mesin mobil sebesar 40-60%.

Di Rusia, 93% pig iron, 59% baja open-hearth, 49% logam besi canai, 100% refraktori, 89% kaca lembaran dan 45% beton pracetak diproduksi menggunakan gas alam. Berat jenis gas alam dalam konsumsi bahan bakar dan sumber daya energi oleh pembangkit listrik mencapai 61% Layanan Statistik Negara Federal [Sumber daya elektronik] - Mode akses: http: //irkutskstat. gks.ru/ (tanggal akses: 02.05.2016). .

Industri rekayasa juga merupakan salah satu konsumen utama gas alam. Dalam neraca bahan bakar industri pembuatan mesin, gas yang mudah terbakar menyumbang sekitar 40%. Pemanasan dan tungku termal adalah konsumen utama. Penggunaan gas alam di tungku ini alih-alih jenis bahan bakar lainnya memungkinkan untuk mengurangi biaya pemanasan, meningkatkan kualitasnya, meningkatkan efisiensi tungku dan menciptakan kondisi sanitasi dan higienis yang lebih baik di tempat industri. Perusahaan dalam industri ini memiliki struktur konsumsi energi yang beragam.

Ketersediaan di perusahaan peralatan teknologi dengan kondisi suhu yang berbeda membuka kemungkinan penerapan metode yang luas penggunaan terintegrasi gas alam. Skema gabungan otonom untuk penggunaan gas alam untuk pembangkitan panas dan listrik secara simultan sangat menarik di sektor energi industri. Di pembangkit seperti itu, gas alam dibakar dalam turbin gas atau mesin pembakaran internal untuk menggerakkan generator listrik.

Metode reduksi langsung besi dari bijih juga didasarkan pada penggunaan bahan bakar gas. Di kubah, penggunaan gas mengurangi konsumsi kokas hingga setengahnya.

Dalam industri makanan, gas digunakan untuk mengeringkan sayuran, buah-buahan, produk makanan, memanggang roti dan produk kembang gula. Gas-gas berikut ini banyak digunakan sebagai pendingin: udara dan lebih jarang produk gas dari proses eksotermik (oksidasi amonia, produksi anhidrida sulfat, dll.), produk pembakaran.

Penggunaan gas alam membuka peluang besar untuk penciptaan boiler sederhana, kurang padat logam dan lebih ekonomis (uap dan air panas) yang beroperasi pada gas alam. Koefisien tindakan yang bermanfaat instalasi boiler di pembangkit listrik dalam transfer dari bahan bakar padat ke gas meningkat 1-4%; jumlah personel layanan berkurang 21-26%. Total pengurangan konsumsi bahan bakar dengan meningkatkan efisiensi dan mengurangi konsumsi listrik untuk kebutuhan sendiri adalah 6-7%. Pembakaran gas alam di tungku boiler kapasitas kecil meningkatkan efisiensi dibandingkan dengan boiler yang menggunakan bahan bakar padat, sebesar 7-20% (tergantung pada jenis bahan bakar) dan memungkinkan Anda meningkatkan produktivitas hingga 30% atau lebih.

Juga aplikasi luas gas alam yang ditemukan di utilitas publik. Dan tidak mungkin membayangkan keberadaan dunia kita tanpa zat yang bermanfaat ini. Hidup akan berhenti begitu saja. Penggunaan gas alam dalam kehidupan sehari-hari pria modern begitu akrab dan biasa sehingga sepertinya selalu seperti itu. Menggunakan peralatan gas sangat nyaman, dan, yang paling penting, hemat biaya. Pada dasarnya kompor gas air mancur panas, pemanas air gas melakukan pekerjaan yang sama seperti rekan listrik mereka, tetapi meminta bayaran yang jauh lebih sedikit untuk pekerjaan mereka. Terutama jika Anda bertindak dengan kompeten, dan selain peralatan gas, ada meteran gas di rumah.

Penggunaan gas cair untuk memanaskan rumah kaca selama musim dingin memungkinkan Anda untuk mengotomatiskan proses pemanasan, serta meningkatkan tingkat produksi karbon dioksida untuk fotosintesis tanaman rumah kaca yang sukses. Panas tambahan diperlukan bahkan untuk lumbung atau kandang kecil, dan gas cair juga efektif digunakan untuk mengeringkan bulu atau membuangnya.

Gas cair sangat diperlukan di banyak bidang pertanian dan digunakan tidak hanya untuk memanaskan tempat industri dan perumahan. Berkat nilai kalori propana yang tinggi, Anda dapat menanam, memproses, dan menyimpan tanaman dengan efisiensi maksimum, sambil mempertahankan tingkat keramahan lingkungan yang diperlukan.

Menggunakan gas cair sebagai energi untuk pengering biji-bijian, diperlukan untuk menginstal sistem pasokan gas otonom. Tergantung pada kapasitas produksi, wadah dengan berbagai ukuran dipasang. Pipa gas bawah tanah diletakkan dari penyimpanan gas ke peralatan yang menggunakan gas. Jumlah gas dalam tangki dapat dipantau menggunakan perangkat telemetri, yang memungkinkan pengiriman bahan bakar tepat waktu.

Di musim dingin, berbagai sistem pemanas digunakan untuk menghasilkan panas di rumah kaca dan rumah kaca, sedangkan sumber energi merupakan faktor fundamental dalam manfaat ekonomi.

Penggunaan peralatan hemat energi seperti pemanas inframerah akan mengurangi biaya gas cair. Pemanasan radiasi ditandai dengan kehilangan panas yang terbatas, penggunaan sumber daya yang efisien dan emisi minimal ke atmosfer. Untuk objek yang jauh dari jalan raya, penggunaan gas cair adalah solusi terbaik.

Peternakan biasanya terletak pada jarak yang cukup jauh dari jalan raya energi utama. Pada saat yang sama, energi adalah salah satu faktor kritis dalam operasi pertanian: pasokan energi diperlukan untuk ruang dan pemanas air, pembakaran sampah organik, produksi uap dan proses teknologi lainnya. Tugas-tugas ini diselesaikan secara efektif dengan memasang sistem pasokan gas otonom. Gas cair adalah sumber energi yang optimal jika pertanian terletak jauh dari jaringan gas alam. Pengiriman gas cair dilakukan di seluruh Rusia, bahkan ke daerah yang paling terpencil. bagus sekali nilai kalori dan efisiensi propana akan menjaga penghasilan Anda melewati musim dingin yang paling keras.

Dalam praktik medis, penggunaan berbagai gas adalah umum. Yang paling umum adalah oksigen dan nitrogen.

Luasnya penggunaan oksigen medis cukup besar - ini adalah pengayaan campuran gas yang digunakan untuk gangguan pernapasan, penyakit dekompresi, untuk pengobatan penyakit asma dari berbagai etiologi, untuk pencegahan hipoksia - dalam pembuatan koktail oksigen dan mengisi bantal oksigen. Konsentrator oksigen adalah yang paling populer sekarang, karena keamanan, keandalan, mobilitas, efisiensi ekonomi dan, tentu saja, konsentrasi tinggi oksigen "yang dihasilkan" - hingga 95%. Sumber utama oksigen terutama adalah konsentrator oksigen, perangkat khusus untuk produksi kimia oksigen, dan kemudian sistem pengayaan oksigen dan silinder dengan oksigen cair atau gas. Oksigen medis berbeda dari yang lain dalam konsentrasi yang lebih tinggi dan tidak adanya berbagai kotoran.

Penting untuk menggunakan oksigen medis dalam situasi darurat, selama operasi bedah ekstensif, selama anestesi, di mana ventilasi buatan paru-paru diperlukan, selama resusitasi. Seperti Penyakit serius seperti stroke, serangan jantung, gagal pernapasan kronis juga memerlukan perawatan oksigen. Tetapi di Rusia, oksigen medis adalah salah satu obat yang paling mahal - oksigen dibawa ke banyak rumah sakit di negara kita dari kota-kota lain.

Gas lain yang digunakan dalam pengobatan, tetapi dalam volume yang lebih kecil, adalah helium. Helium murni gas digunakan untuk produksi campuran pernapasan. Udara yang diisi dengan helium beberapa kali lebih ringan dari udara biasa dan menghirupnya, masing-masing, beberapa kali lebih mudah. Yang paling umum dalam pengobatan adalah campuran helium dan oksigen karena viskositasnya yang optimal. Udara "helium" ini digunakan untuk mengobati asma, mati lemas, dan penyakit lain yang terkait dengan kesulitan bernapas.

Seperti halnya oksigen, nitrogen menemukan aplikasinya dalam bentuk cair dan gas. Dalam praktik medis, distribusi penggunaannya sekitar 90%. Ini digunakan untuk mengawetkan darah, preparat yang mengandung darah, pengganti darah, untuk mengawetkan berbagai organ dan jaringan dalam bentuk beku, serta untuk menyiapkan beberapa obat bubuk. Jangan lupa tentang area lain di mana nitrogen medis digunakan - anestesi inhalasi. Nitrous oxide digunakan dalam operasi ginekologi, persalinan yang menyakitkan, selama operasi bedah dan kadang-kadang bahkan pada infark miokard, karena efek toksiknya pada sistem pernapasan dan kardiovaskular sangat kecil. Nitrous oxide juga digunakan dalam serangan analgesik pankreatitis akut, untuk menghilangkan rasa sakit pada insufisiensi koroner akut. Pasokan nitrogen medis dilakukan dalam silinder baja khusus dengan volume 10 liter, diisi di perusahaan.

Saat ini, gas alam merupakan bahan bakar yang paling ekonomis, ramah lingkungan dan aman. Biaya 1 cu. m gas pada 1 Mei 2016 untuk transportasi rata-rata di Rusia adalah 14 p. Gas alam termasuk dalam kelas bahan mudah terbakar yang paling aman. Pada saat yang sama, mesin seperti itu kendaraan memenuhi standar tertinggi - Euro-5 dan Euro-6. Dua jenis gas alam digunakan sebagai bahan bakar motor: dikompresi (CNG) dan dicairkan (LNG).

Segmen pasar sasaran: gas alam terkompresi - penumpang, angkutan ringan, mobil penumpang dan kendaraan kota; gas alam cair - jalan utama, kereta api, transportasi air, tambang dan peralatan pertanian.

Jadi, produk dari sektor yang dipertimbangkan disediakan oleh industri (sekitar 45% dari total konsumsi ekonomi nasional), industri pembangkit listrik termal (35%), dan utilitas publik (lebih dari 10%). Gas adalah bahan bakar yang paling ramah lingkungan dan bahan baku yang berharga untuk produksi produk kimia. Lebih dari 30 gas berbeda digunakan dalam teknologi. Gas dalam rekayasa terutama digunakan sebagai bahan bakar; bahan baku untuk industri kimia: bahan kimia dalam pengelasan, perlakuan termal-kimia gas dari logam, penciptaan atmosfer inert atau khusus, dalam beberapa proses biokimia, dll .; pendingin; fluida kerja untuk melakukan kerja mekanis ( senjata api, mesin jet dan proyektil turbin gas, pembangkit siklus gabungan, transportasi pneumatik, dll.): lingkungan fisik untuk pelepasan gas (dalam tabung pelepasan gas dan perangkat lain).

Gas alam, yang biasa kita gunakan di dapur kita, adalah kerabat dekat minyak. Ini sebagian besar terdiri dari metana dengan kotoran dari hidrokarbon yang lebih berat (etana, propana, butana). Dalam kondisi alami, itu juga sering mengandung kotoran gas lain (helium, nitrogen, hidrogen sulfida, karbon dioksida).

Komposisi khas gas alam:

hidrokarbon:

• Metana - 70-98%
• Etana - 1-10%
• Propana - hingga 5%
• Butana - hingga 2%
• Pentana - hingga 1%
• Heksana - hingga 0,5%

kotoran:

• Nitrogen - hingga 15%
• Helium - hingga 5%
• Karbon dioksida - hingga 1%
• Hidrogen sulfida - kurang dari 0,1%

Gas alam sangat tersebar luas di perut bumi. Ini dapat ditemukan di ketebalan kerak bumi pada kedalaman beberapa sentimeter hingga 8 kilometer. Sama seperti minyak, gas alam, dalam proses migrasi di kerak bumi, jatuh ke dalam perangkap (lapisan permeabel yang dibatasi oleh massa batuan yang kedap air), akibatnya terbentuklah ladang gas.

Lima ladang gas terbesar di Rusia:

• Urengoy (gas)
• Yamburgskoye (kondensat minyak dan gas)
• Bovanenkovo ​​(kondensat minyak dan gas)
• Shtokmanovskoye (kondensat gas)
• Leningrad (gas)

Gas alam (hidrokarbon) sering menjadi pendamping ladang minyak. Biasanya terkandung dalam minyak dalam bentuk terlarut, dan dalam beberapa kasus terakumulasi di bagian atas endapan, membentuk apa yang disebut tutup gas. Untuk waktu yang lama, gas dilepaskan selama produksi minyak, dan disebut gas terkait, adalah komponen yang tidak diinginkan dari proses penambangan. Paling sering itu hanya dibakar dalam obor.

Hanya dalam beberapa dekade terakhir, umat manusia telah belajar untuk sepenuhnya menggunakan semua keuntungan dari gas alam. Keterlambatan dalam pengembangan jenis bahan bakar yang sangat berharga ini sebagian besar disebabkan oleh kenyataan bahwa pengangkutan gas dan penggunaannya dalam industri dan kehidupan sehari-hari memerlukan tingkat perkembangan teknis dan teknologi yang cukup tinggi. Selain itu, gas alam, ketika dicampur dengan udara, membentuk campuran eksplosif, yang membutuhkan peningkatan langkah-langkah keamanan saat menggunakannya.

Aplikasi gas

Beberapa upaya untuk menggunakan gas dilakukan pada awal abad ke-19. Gas bercahaya, demikian sebutannya saat itu, berfungsi sebagai sumber penerangan. Pengembangan lapangan gas saat itu belum dilakukan, dan gas yang dihasilkan bersama minyak digunakan untuk penerangan. Oleh karena itu, gas semacam itu sering disebut minyak. Jadi gas minyak bumi, Misalnya, untuk waktu yang lama Kazan yang diterangi. Itu juga digunakan untuk menerangi St. Petersburg dan Moskow.

Saat ini, gas memainkan peran yang semakin signifikan dalam sektor energi dunia. Jangkauan penerapannya sangat luas. Ini digunakan dalam industri, di rumah, di rumah boiler, pembangkit listrik termal, sebagai bahan bakar motor untuk mobil dan sebagai bahan baku dalam industri kimia.

Gas dianggap sebagai bahan bakar yang relatif bersih. Ketika gas dibakar, hanya karbon dioksida dan air yang dihasilkan. Pada saat yang sama, emisi karbon dioksida hampir dua kali lebih sedikit daripada saat membakar batu bara dan 1,3 kali lebih sedikit daripada saat membakar minyak. Belum lagi fakta bahwa ketika minyak dan batu bara dibakar, jelaga dan abu tetap ada. Karena fakta bahwa dari semua bahan bakar fosil, gas adalah jenis yang paling ramah lingkungan, ia menempati posisi dominan dalam energi kota-kota besar modern.

Bagaimana gas dihasilkan?

Sama seperti minyak bumi, gas bumi diekstraksi dengan menggunakan sumur, yang didistribusikan secara merata di seluruh area lapangan gas. Produksi terjadi karena perbedaan tekanan di reservoir yang mengandung gas dan di permukaan. Di bawah aksi tekanan reservoir, gas didorong melalui sumur ke permukaan, di mana ia memasuki sistem pengumpulan. Selanjutnya, gas diumpankan ke pabrik pengolahan gas kompleks, di mana ia dimurnikan dari kotoran. Jika ada sejumlah kecil pengotor dalam gas yang dihasilkan, maka dapat segera dikirim ke pabrik pengolahan gas, melewati unit perawatan kompleks.

Bagaimana gas diangkut

Gas diangkut terutama melalui pipa. Volume utama gas diangkut oleh pipa gas utama, di mana tekanan gas bisa mencapai 118 atm. Konsumen mendapatkan gas melalui pipa distribusi dan pipa gas intra-rumah. Pertama, gas melewati stasiun distribusi gas, di mana tekanannya dikurangi menjadi 12 atm. Kemudian, melalui pipa distribusi gas, dipasok ke titik kontrol gas, di mana tekanannya diturunkan lagi, kali ini menjadi 0,3 atm. Setelah itu, melalui pipa gas intra-rumah, gas masuk ke dapur kami.

Semua infrastruktur distribusi gas yang besar ini adalah gambaran yang benar-benar berskala besar. Ratusan dan ratusan ribu kilometer pipa gas yang telah menjerat hampir seluruh wilayah Rusia. Jika semua jaringan pipa gas ini direntangkan dalam satu garis, maka panjangnya akan cukup untuk pergi dari Bumi ke Bulan dan kembali. Dan ini hanya sistem transportasi gas Rusia. Jika kita berbicara tentang seluruh infrastruktur transportasi gas global, maka kita akan berbicara tentang jutaan kilometer jaringan pipa.

Karena gas alam tidak memiliki bau atau warna, agar dapat mendeteksi kebocoran gas dengan cepat, maka secara artifisial diberikan bau yang tidak sedap. Proses ini disebut penciuman dan berlangsung di stasiun distribusi gas. Senyawa yang mengandung belerang, seperti ethanethiol (EtSH), umumnya digunakan sebagai bahan pengharum, yaitu zat yang berbau tidak sedap.

Konsumsi gas bersifat musiman. Di musim dingin, konsumsinya meningkat, dan di musim panas berkurang. Untuk memuluskan fluktuasi musiman dalam konsumsi gas, fasilitas penyimpanan gas bawah tanah (UGS) sedang dibangun di dekat pusat industri besar. Ini mungkin ladang gas yang habis yang disesuaikan untuk penyimpanan gas atau gua garam bawah tanah yang dibuat secara artifisial. Di musim panas, kelebihan gas yang diangkut dikirim ke fasilitas UGS, dan di musim dingin, sebaliknya, kemungkinan kurangnya kapasitas sistem perpipaan dikompensasi dengan penarikan gas dari fasilitas penyimpanan.

Dalam praktik dunia, selain pipa gas, gas alam sering diangkut dalam bentuk cair melalui kapal khusus - pembawa gas (pembawa metana). Dalam bentuk cair, volume gas alam berkurang 600 kali lipat, yang nyaman tidak hanya untuk transportasi, tetapi juga untuk penyimpanan. Untuk pencairan, gas didinginkan hingga suhu kondensasi (-161,5 ° C), akibatnya berubah menjadi cairan. Dalam bentuk yang begitu dingin, ia diangkut. Produsen utama gas alam cair adalah Qatar, Indonesia, Malaysia, Australia dan Nigeria.

Pandangan dan tren

Karena ramah lingkungan dan peningkatan teknologi dan teknologi yang konstan, baik dalam produksi maupun penggunaan gas, jenis bahan bakar ini menjadi semakin populer. BP, misalnya, memperkirakan permintaan gas melebihi bahan bakar fosil lainnya.

Meningkatnya permintaan akan gas mengarah pada pencarian sumber gas baru, yang seringkali tidak konvensional. Sumber-sumber ini dapat berupa:

• Gas tempat tidur batubara
• Gas serpih
• Gas hidrat

♦ Gas tempat tidur batubara penambangan baru dimulai pada akhir 1980-an. Ini pertama kali dilakukan di Amerika Serikat, di mana kelayakan komersial dari jenis penambangan ini telah terbukti. Di Rusia, Gazprom mulai menguji metode ini pada tahun 2003, ketika memulai produksi percobaan metana lapisan batubara di Kuzbass. Produksi gas dari lapisan batubara juga dilakukan di negara lain - Australia, Kanada, dan Cina.

♦ Gas serpih. Revolusi serpih dalam produksi gas yang telah terjadi di Amerika Serikat dalam dekade terakhir telah di halaman depan majalah. Perkembangan teknologi pengeboran horizontal telah memungkinkan untuk mengekstrak gas dari serpih permeabilitas rendah dalam volume yang membayar kembali biaya ekstraksinya. Fenomena pesatnya perkembangan produksi shale gas di Amerika Serikat memacu negara-negara lain untuk berkembang juga arah ini. Selain Amerika Serikat, pekerjaan aktif pada ekstraksi shale gas sedang dilakukan di Kanada. China juga memiliki potensi yang signifikan untuk pengembangan produksi shale gas skala besar.

♦ Gas hidrat. Sebagian besar gas alam berada dalam keadaan kristal dalam bentuk yang disebut gas hidrat (metana hidrat). saham besar hidrat gas ada di lautan dan di zona permafrost benua. Estimasi cadangan gas hidrat saat ini melebihi cadangan gabungan minyak, batu bara dan gas konvensional. Pengembangan teknologi yang layak secara ekonomi untuk ekstraksi gas hidrat sedang dilakukan secara intensif di Jepang, Amerika Serikat dan beberapa negara lain. Jepang memberikan perhatian khusus pada topik ini, kehilangan cadangan gas tradisional dan terpaksa membeli jenis sumber daya ini dengan harga yang sangat tinggi.

Gas alam sebagai bahan bakar dan sumbernya unsur kimia memiliki masa depan yang hebat. Dalam jangka panjang, ini dianggap sebagai jenis bahan bakar utama yang akan digunakan selama transisi energi dunia ke sumber daya terbarukan yang lebih bersih.

Apa yang kita ketahui tentang hidrokarbon? Yah, mungkin sesuatu dari kurikulum sekolah dalam kimia, dan kata "metana" secara berkala muncul di media ... Apa yang kita ketahui tentang gas alam, kecuali sifat eksplosifnya? Apa kegunaan lain dari gas alam, selain memasak dan memanaskan bangunan tempat tinggal yang terkenal? Apa yang baru dalam dunia konsumsi energi dan ketahanan energi?

Sifat dasar

Mari kita mulai dengan fakta bahwa ungkapan terkenal tentang bau gas di apartemen atau di jalan tidak sepenuhnya benar. Yang disajikan kepada kami di apartemen untuk memasak atau untuk memanaskan air, tidak memiliki rasa atau bau. Apa yang kami rasakan tidak lebih dari aditif khusus yang diperlukan untuk mendeteksi kebocoran gas. Ini yang disebut bau, ditambahkan di stasiun yang dilengkapi secara khusus dalam proporsi berikut: 16 mg per seribu meter kubik gas.

Komponen utama gas alam tentu saja adalah metana. Isinya di campuran gas adalah sekitar 89-95%, komponen yang tersisa adalah butana, propana, hidrogen sulfida dan apa yang disebut pengotor - debu dan komponen yang tidak mudah terbakar, oksigen dan nitrogen. Persentase kandungan metana tergantung pada jenis endapannya.

Energi gas alam yang dilepaskan selama pembakaran satu meter kubik bahan bakar disebut panas pembakaran. Nilai ini adalah salah satu awal dalam semua hal merancang fasilitas gas, dan nilai yang berbeda diambil sebagai dasar di berbagai negara. Di Rusia, perhitungan dilakukan sesuai dengan panas yang lebih rendah pembakaran, di negara-negara Barat seperti Prancis dan Inggris Raya - paling tinggi.

Berbicara tentang daya ledak gas alam, perlu disebutkan konsep seperti batas ledakan dan konsentrasi berbahaya. Gas meledak pada konsentrasinya di dalam ruangan dari 5 hingga 15% dari volume. Jika konsentrasinya lebih rendah, gas tidak terbakar, jika konsentrasinya lebih dari 15%, maka campuran gas-udara terbakar dengan pasokan udara tambahan. Konsentrasi berbahaya biasanya disebut 1/5 dari batas bawah ledakan, yaitu 1%.

Jenis dasar dan aplikasi gas alam

Butana dan propana telah menemukan jalan mereka ke bahan bakar mobil (gas minyak cair). Propana juga digunakan untuk bahan bakar korek api. Etana jarang digunakan sebagai bahan bakar, karena merupakan bahan baku untuk produksi polietilen. Asetilena sangat mudah terbakar dan digunakan dalam pengelasan dan pemotongan logam. Penggunaan gas alam, atau lebih tepatnya, metana, yang telah kita bahas, digunakan sebagai bahan bakar yang mudah terbakar di kompor, kolom, dan boiler.

Varietas gas alam yang dihasilkan

Menurut jenis gas yang dihasilkan, ladang dibagi menjadi gas atau terkait. Perbedaan utama di antara mereka adalah persentase kandungan hidrokarbon. Di ladang gas, kandungan metana sekitar 80-90%, terkait, atau, seperti yang biasa disebut, "minyak", kandungannya tidak lebih dari 50%. Sisanya 50% - dan dipisahkan dari minyak gas. Salah satu kelemahan terbesar gas dari bidang terkait adalah pemurnian wajibnya dari berbagai pengotor. Mendapatkan gas alam juga terkait dengan produksi helium. Deposit semacam itu cukup langka, helium dianggap sebagai gas optimal untuk mendinginkan reaktor nuklir. Sulfur yang dilepaskan dari hidrogen sulfida yang diekstraksi sebagai campuran gas alam juga digunakan untuk keperluan industri.

Alat utama dalam ekstraksi gas alam adalah rig pengeboran. Ini adalah menara berkaki empat dengan tinggi sekitar 20-30 meter. Sebuah pipa dengan bor di ujungnya ditangguhkan darinya. Pipa ini bertambah seiring bertambahnya kedalaman sumur, selama proses pemboran, cairan khusus agar bebatuan yang hancur tidak menyumbatnya.

Cairan ini disuplai menggunakan pompa khusus. Tentu saja, biaya gas alam termasuk biaya operasi dan pembangunan sumur gas. Dari 40 sampai 60% dari biaya adalah biaya ini.

Bagaimana gas datang kepada kita?

Jadi, setelah meninggalkan lokasi produksi, gas alam murni memasuki stasiun kompresor pertama, atau, demikian juga disebut, yang utama. Itu terletak paling sering di sekitar deposit. Di sana, dengan bantuan instalasi, gas bertekanan tinggi memasuki pipa gas utama. Stasiun dipasang pada pipa gas utama untuk mempertahankan tekanan yang disetel. Karena pemasangan pipa dengan kategori tekanan ini di dalam kota dilarang, sebelum masing-masing kota besar cabang dipasang. Itu sudah, pada gilirannya, tidak meningkat, tetapi menurunkan tekanan. Sebagian darinya dihabiskan oleh konsumen besar gas - perusahaan industri, pabrik, rumah boiler. Dan bagian lainnya menuju ke apa yang disebut rekahan hidrolik - Di sana tekanan turun lagi. Di mana penggunaan gas alam yang paling akrab dan dapat dipahami oleh Anda dan saya? Ini adalah pembakar kompor.

Sudah berapa lama dia bersama kita?

Penggunaan aktif gas alam dimulai pada pertengahan abad ke-19, setelah penemuan kompor gas. Dan penggunaan aslinya sekarang tidak begitu akrab bagi kita. Awalnya digunakan untuk penerangan jalan.

Sampai akhir tahun 1930-an, tidak ada industri gas independen di Uni Soviet. Ladang gas ditemukan secara kebetulan, hanya selama eksplorasi sumur minyak. Penggunaan aktif gas alam dimulai selama Perang Patriotik Hebat. Kekurangan bahan bakar, karena hilangnya sebagian dari ladang batu bara dan minyak, memberikan dorongan kuat untuk pengembangan industri gas. Setelah berakhirnya perang, industri gas berkembang secara aktif dan secara bertahap menjadi salah satu yang paling hemat energi.

Tidak ada alternatif

Mungkin bukti terbaik dari keuntungan gas alam sebagai sumber energi yang paling nyaman adalah angka-angka Moskow. Menghubungkan gas memungkinkan penghematan satu juta meter kubik kayu bakar, 0,65 juta ton batu bara, 150 ribu ton minyak tanah dan hampir sama setiap hari, dan semua ini digantikan oleh 1 juta meter kubik. m gas. Ini diikuti oleh gasifikasi bertahap di seluruh negeri dan pencarian deposit baru. Kemudian, cadangan gas besar ditemukan di Siberia, yang dieksploitasi hingga hari ini.

penggunaan industri

Penggunaan gas alam tidak terbatas untuk memasak - meskipun secara tidak langsung digunakan untuk memasok panas ke bangunan tempat tinggal. Sebagian besar rumah boiler perkotaan besar di bagian Eropa Rusia menggunakan gas alam sebagai bahan bakar utama.

Juga, gas alam semakin banyak digunakan dalam industri kimia sebagai bahan baku untuk produksi berbagai macam bahan organik. Semua jumlah besar raksasa otomotif mengembangkan mobil di jenis alternatif bahan bakar, termasuk hidrogen dan gas alam.

Hanya gas yang harus disalahkan

Dari sudut pandang lingkungan, gas alam dapat disebut sebagai salah satu bahan bakar fosil yang paling aman. Namun, koneksi gas ke banyak bidang kehidupan manusia dan pembakaran berikutnya menyebabkan peningkatan berganda kandungan di atmosfer. Jika tidak, proses ini disebut "efek rumah kaca". Dan ini memiliki dampak yang sangat negatif pada iklim planet kita. Namun, teknologi baru dan tingkat produksi akhir-akhir ini mengurangi tingkat emisi ke atmosfer sebanyak mungkin. Ingatlah bahwa gas adalah salah satu jenis bahan bakar yang paling aman.

DEFINISI

Gas alam- Ini adalah campuran gas (alam organik dan anorganik) yang terbentuk di perut bumi selama dekomposisi anaerobik zat organik. Sumber daya mineral.

Komponen penting dari gas alam adalah metana (70 - 98%), diikuti oleh etana, propana dan butana; Di antara gas alam anorganik, gas alam dapat mencakup mono dan karbon dioksida, nitrogen, gas inert, hidrogen, hidrogen sulfida. Komposisi kimia gas alam (kandungan volume masing-masing gas) dapat bervariasi tergantung pada lapangan.

Sifat kimia gas alam

Karena gas alam adalah campuran gas, tidak mungkin untuk menentukan yang mana Sifat kimia adalah ciri khasnya, karena untuk setiap zat yang termasuk dalam komposisinya dicirikan oleh sifat kimianya sendiri yang khusus. Namun, dapat dikatakan bahwa gas alam dicirikan oleh pembakaran, dan dari semua zat yang membentuk gas alam, hanya hidrokarbon (metana, etana, dll.) dan karbon monoksida yang terbakar di udara. Produk reaksi pembakaran gas alam:

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O;

2C 2 H 6 + 7O 2 = 4CO 2 + 6H 2 O;

2C 3 H 8 + 10O 2 \u003d 6CO 2 + 8H 2 O;

2CO + O 2 \u003d 2CO 2.

Sifat fisik gas alam

Gas alam, bila berada di dalam perut bumi, dapat berbentuk gas (gas deposit), berupa gas “tutup” ladang minyak dan gas, dalam bentuk terlarut dalam minyak atau dalam air. Gas alam murni tidak berbau dan tidak berwarna. Suhu penyalaan gas alam adalah 650C. Gas alam 1,8 gas lebih ringan dari udara.

Mendapatkan gas alam

Gas alam diekstraksi dari perut bumi menggunakan sumur. Gas keluar dari perut karena fakta bahwa di reservoir berada di bawah tekanan berkali-kali lebih tinggi dari tekanan atmosfer. Jadi, driving force adalah perbedaan tekanan antara reservoir dan sistem pengumpulan.

Aplikasi gas alam

Penggunaan utama gas alam adalah sebagai bahan bakar untuk memanaskan bangunan tempat tinggal, memanaskan air dan memasak; sebagai bahan bakar untuk mobil, rumah boiler, pembangkit listrik termal, dll. Juga, gas alam digunakan dalam industri kimia (bahan baku untuk produksi berbagai zat organik).

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

CONTOH 2

Gas alam adalah campuran beberapa jenis gas yang terbentuk jauh di dalam bumi setelah dekomposisi batuan organik sedimen. Ini adalah mineral yang harus ditambang bersama dengan minyak atau sebagai zat independen.

Sifat gas alam

Dalam keadaan alaminya, gas hadir dalam bentuk akumulasi terpisah. Mereka biasanya disebut deposit gas, yang menumpuk di perut bumi, seperti tutup gas. Gas alam dalam beberapa kasus mungkin berada di lapisan dalam bumi dalam keadaan terlarut sempurna - itu adalah minyak atau air. Kondisi Standar untuk pembentukan gas adalah adanya rezim suhu pada dua puluh derajat dan tekanan sekitar 0,101325 Pascal. Perlu dicatat bahwa mineral yang disajikan dari deposit alam diekstraksi hanya dalam keadaan gas - hidrat gas.

Sifat utama gas alam adalah tidak adanya bau dan warna. Zat seperti bau, yang memiliki bau yang kuat dan khas tidak menyenangkan, dapat ditambahkan untuk mendeteksi kebocoran. Dalam kebanyakan kasus, bau diganti dengan etil merkaptan. Gas alam banyak digunakan sebagai bahan bakar di pembangkit listrik, dalam metalurgi besi dan non-besi, semen dan industri kaca. perusahaan industri. Ini dapat berguna selama produksi bahan bangunan, untuk kebutuhan komunal dan domestik, serta bahan baku unik untuk diperoleh senyawa organik selama sintesis.

Dalam keadaan apa gas diangkut?

Untuk sangat menyederhanakan tugas pengangkutan dan penyimpanan gas lebih lanjut, itu harus dicairkan. Kondisi tambahan adalah pendinginan gas alam jika ada tekanan berlebih yang konstan. Sifat-sifat gas alam memberikan peluang untuk mengangkutnya dalam silinder konvensional.

Untuk mengangkut gas dalam silinder, itu harus dipecah, setelah itu sebagian besar akan terdiri dari propana, dan juga termasuk hidrokarbon yang lebih berat. Ini karena metana dan etana tidak bisa dalam keadaan cair, terutama jika udaranya cukup hangat (18-20 derajat). Saat mengangkut gas alam, semua persyaratan dan norma yang ditetapkan harus dipatuhi. Jika tidak, Anda mungkin menghadapi situasi eksplosif.

Apa itu gas alam cair?

Gas cair adalah keadaan tertentu gas alam yang telah didinginkan oleh tekanan. Gas alam cair dibentuk sedemikian rupa sehingga lebih mudah disimpan dan tidak memakan banyak ruang selama transportasi. Sehingga bisa sampai ke konsumen akhir. Kepadatan gas adalah setengah dari bensin. Tergantung pada komposisinya, titik didihnya bisa mencapai 160 derajat. Rasio pencairan atau rezim ekonomi hingga 95 persen.

Gas yang ada di dalam sumur harus dipersiapkan dengan hati-hati untuk diangkut lebih lanjut agar dapat dibawa ke perusahaan. Ini bisa berupa pabrik kimia, rumah boiler, serta perkotaan jaringan gas. Pentingnya persiapan yang tepat terletak pada kenyataan bahwa gas alam mengandung berbagai pengotor yang menyebabkan kesulitan tertentu selama transportasi dan penggunaannya.

Bagaimana gas diproduksi di Rusia

Gas alam dihasilkan selama proses pencampuran berbagai macam gas yang ditemukan di kerak bumi. Kedalamannya bisa mencapai hampir 2-3 kilometer. Gas dapat muncul sebagai akibat dari kondisi suhu tinggi, serta tekanan. Tetapi akses oksigen ke tempat produksi harus sama sekali tidak ada.

Produksi gas alam di Federasi Rusia dilakukan hari ini di sumur terdalam. Itu terletak di dekat kota Urengoy Baru, di mana sumur masuk jauh ke dalam hampir enam kilometer. Gas di perut ini berada di bawah tekanan yang kuat dan tinggi. Ekstraksi yang benar dari bahan alami adalah pengeboran sumur. Di tempat-tempat di mana ada gas, letakkan beberapa sumur. Para ahli mencoba mengebor secara merata agar tekanan reservoir memiliki distribusi yang sama.

Komposisi kimia gas alam

Gas yang diekstraksi dari endapan alam terdiri dari komponen hidrokarbon dan non-hidrokarbon. Gas alam adalah metana, yang termasuk homolog lebih berat etana, propana, dan butana. Dalam beberapa kasus, Anda dapat menemukan zat alami yang di dalamnya terdapat pasangan pentana dan heksana. Hidrokarbon yang terkandung dalam endapan dianggap berat. Ini dapat dibentuk secara eksklusif selama pembentukan minyak, serta selama transformasi zat organik yang terdispersi.

Selain komponen hidrokarbon, gas alam mengandung pengotor karbon dioksida, nitrogen, hidrogen sulfida, helium, dan argon. Uap cair hadir dalam beberapa kasus di ladang minyak dan gas.