Doğalgaz petrolün ruh eşidir. Doğal gaz kullanımının tarihçesi

Gaz endüstrisi Rusya Federasyonu biridir bileşenler yakıt ve enerji kompleksi. Elektrik üretimi ve taşımacılığı (elektrik enerjisi endüstrisi), her türlü yakıtın üretimi ve işlenmesi (bu yakıt endüstrisidir) işletmelerini içerir.

Akaryakıt endüstrisinin gelişimi öncelikle mevcut rezervlerle belirlenir. çeşitli türler yakıt. Sonuçta, eğer onlar orada değilse, o zaman onların avı da olamaz. Ancak gerçek daha karmaşıktır.

Doğal gaz, yüksek içeriği nedeniyle yakıt, enerji ve hammadde bazında özel yerlerden birini işgal etmektedir. tüketici mülkleri, düşük üretim ve nakliye maliyetleri, birçok alanda geniş uygulama yelpazesi insan aktivitesi. Günümüzde rezervler hızla oluşturuluyor. doğal gaz ve tüketimi.

Doğalgaz en değerlisi maden kaynağı Geleneksel olmayan alternatif elektrik türlerinin (rüzgar, güneş, gelgit, dünyanın iç ısısı) daha geniş kullanımına geçişe hazırlıkta en ucuz çevre dostu yakıt olarak. Bu nedenle Rusya ekonomisi için en önemli sektörlerden biri olan gaz endüstrisinin kapsamlı bir analizinin yapılması gerekmektedir. Şunlarla ayırt edilir:

Ekstraksiyonun basitleştirilmesi, yapay pompalama gerektirmez;

Ara işlem gerektirmeden kullanıma hazır;

Hem gaz hem de sıvı halde taşıma;

Yanma sırasında minimum zararlı madde emisyonu;

Zaten yakıt tedarikinin kolaylığı gaz hali sıkıştırıldığında (bu tür yakıt kullanan ekipmanın maliyeti daha düşük);

Rezervler diğer yakıtlardan daha kapsamlıdır (piyasa değeri daha düşüktür);

Büyük endüstrilerde kullanım ulusal ekonomi A;

Rusya'nın bağırsaklarında yeterli miktarda;

Kazalar sırasında yakıtın kendi emisyonları çevreye daha az toksiktir;

Kullanım için yüksek yanma sıcaklığı teknolojik planlar Ulusal ekonomi.

Doğal gaz kullanımı toplumsal üretimin verimliliğinin artmasına yol açmaktadır. Çünkü doğal gaz üretimi, petrol ve kömür üretimine göre çok daha ucuzdur. Kömürün maliyetinin (1 ton standart yakıt cinsinden) %100 olduğunu düşünürsek, gazın maliyeti yalnızca %10 olacaktır.

Doğal gaz aynı zamanda en ekonomik yakıt ve enerji kaynaklarından biridir. Doğal gazın doğal iş gücü verimliliği yüksektir ve bu da ülke ekonomisinin birçok sektöründe yaygın kullanımına katkıda bulunmaktadır. Doğal gaz için uygun doğal koşullar ve yüksek seviye Taşımacılığındaki bilimsel ve teknolojik ilerleme, büyük ölçüde gaz üretim endüstrisinin hızlandırılmış gelişimini sağlar.

Rus gaz endüstrisi hala yakıt kompleksinin çok genç bir dalıdır. Aşağıdaki unsurları içerir:

Doğal gaz üretimi;

İlgili gaz üretimi;

Kömür ve şistten yanıcı gaz üretimi;

Gaz depolama.

Kanıtlanmış gaz rezervlerinin dünya çapında geniş dağılımına rağmen, kanıtlanmış ana kaynaklar iki bölgede yoğunlaşmıştır: BDT ülkeleri ve Orta Doğu.

sıkıştırılmış doğal gaz motor yakıtı

Kanıtlanmış rezervlerin toplam hacminin Batı Sibirya 36,2 trilyon metreküpe tekabül ediyor. m (%77,7), kuzey denizlerinin rafında - 3,2 trilyon metreküp. m (%6,8), açık Doğu Sibirya Ve Uzak Doğu- 2,8 trilyon metreküp m (%6) (bkz. Şekil 1.1). Genel olarak, Rusya'daki kanıtlanmış gaz rezervleri (serbest gaz ve gaz kapakları) yaklaşık 48 trilyon metreküptür. M.

Pirinç. 1.1

Şekil 1.1'den görülebileceği gibi, gaz rezervlerinin neredeyse %73'ü Orenburgskoye, Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye vb. gibi 22 benzersiz (500 milyar metreküpten fazla gaz) sahada bulunmaktadır. 104 büyük saha, gaz rezervlerinin yaklaşık %24'ünü içermektedir. gaz rezervleri ve kanıtlanmış rezervlerin yalnızca %3'ü çok sayıda (663) küçük ve orta ölçekli mevduattan oluşmaktadır Federal Hizmet eyalet istatistikleri[Elektronik kaynak] - Erişim modu: http: //irkutskstat. gks.ru/ (erişim tarihi: 05/02/2016). .

Gaz endüstrisinin devlet için önemli bir gelir kaynağı olduğu, dolayısıyla onu geliştirmek için oldukça fazla para gerektiği unutulmamalıdır. çok sayıda Para ve hükümetin dikkatini çekti. Bu da sektörün sürekli gelişmesine ve iyileşmesine yol açmaktadır. Bu, yüksek kaliteli ve güvenilir yeni boru hatlarının tanıtılmasıyla açıklanmaktadır. Benzersiz gaz üretim teknolojileri, makine ve modern ekipmanlar kullanılmaktadır. Bütün bunlar, gaz sektörünün sürekli gelişerek o kadar büyük bir gelir kaynağı haline gelmesine yol açıyor ki, bu fonlarla başka bir sanayi de geliştirilebilir. Kârı artıran yeni gaz sahaları keşfedilir. Gaz sektörünün ülke ekonomisini bir bütün olarak etkileyecek etkili ve sürekli bir gelişme beklediğini güvenle söyleyebiliriz. Gazprom şirketinin bir tekelci gibi hareket ettiği de unutulmamalıdır, bu nedenle gaz sektörünün istikrarsız olacağı konusunda endişelenmenize gerek yoktur, çünkü tekelin birleşik yapısı, olabileceği gibi, ekonomik bağların parçalanmasına izin vermeyecektir. rekabetçi bir ortamda. Aynı zamanda şirket sürekli olarak yeni ürünler tanıtıyor. yenilikçi teknolojiler, çeşitli projelere katılmakta olup, tüm faaliyetleri gaz sektörünün verimliliğini artırmaya yöneliktir.

Bugün Rusya'da gaza olan talep artıyor. Gaz, 2 binin üzerinde şehir, 3,5 bin kentsel yerleşim ve 190 binin üzerinde kırsal yerleşim biriminde tüketilmektedir. Rusya'nın yakıt dengesinde gazın payı %48,8'dir. Geçtiğimiz on yılda, iç pazardaki mavi yakıt arzının hacmi önemli ölçüde arttı. Şu anda kırsal alanlarda gazlaştırmanın yalnızca %31'e ulaşması nedeniyle önemli bir büyüme potansiyeli olduğunu rahatlıkla söyleyebiliriz.

Gaz, metalurji, çimento, hafif ve gıda endüstrilerinde yakıt olarak kullanılır. Gaz aynı zamanda kimya endüstrisinin hammaddesi olarak da kullanılmaktadır. Gaz sıklıkla kömür, akaryakıt veya turba gibi geleneksel yakıtların yerini alır. Sayesinde yüksek kalite Gaz kullanıldığında üretim verimliliği artar. Örneğin metalurji endüstrisinde gaz kullanımı, pahalı koktan tasarruf edilmesini, fırınların verimliliğinin arttırılmasını ve üretilen metalin kalitesinin iyileştirilmesini sağlar. Termik santrallerde gaz kullanımı, yakıt nakliyesinde önemli tasarruflar sağlamakta, kazanların çalışma süresini arttırmakta, santral kontrolünü otomatikleştirmekte ve gerekli personel sayısını azaltmaktadır. İÇİNDE Son zamanlarda Gazın önemli bir uygulaması, otomobillerde yakıt olarak kullanılmasıdır. Bu yaklaşım, bir araba motorunun çalışması sırasında oluşan zararlı maddelerin emisyonunu% 40-60 oranında azaltmayı mümkün kılar.

Rusya'da doğal gaz kullanılarak dökme demirin %93'ü, açık ocak çeliğinin %59'u, haddelenmiş demir metallerin %49'u, refrakterlerin %100'ü, cam levhanın %89'u ve prefabrik betonarme üretiminin %45'i üretilmektedir. Spesifik yer çekimi Enerji santralleri tarafından yakıt ve enerji kaynaklarının tüketiminde doğal gaz %61'e ulaşıyor Federal Devlet İstatistik Servisi [Elektronik kaynak] - Erişim modu: http: //irkutskstat. gks.ru/ (erişim tarihi: 05/02/2016). .

Mühendislik sektörü aynı zamanda doğal gazın en büyük tüketicilerinden biridir. Mühendislik endüstrisinin yakıt dengesinde yanıcı gazın payı yaklaşık %40'tır. Isıtma ve termal fırınlar ana tüketicilerdir. Bu fırınlarda diğer yakıt türleri yerine doğal gazın kullanılması, ısıtma maliyetinin azaltılmasına, kalitesinin iyileştirilmesine, fırınların verimliliğinin arttırılmasına ve üretim tesislerinde daha uygun sıhhi ve hijyenik koşullar yaratılmasına olanak sağlamaktadır. Bu sektördeki işletmeler değişken bir enerji tüketim yapısına sahiptir.

İşletmelerde kullanılabilirlik teknolojik ekipman farklı sıcaklık koşulları, yöntemin geniş uygulama olanağını açar entegre kullanım doğal gaz. Endüstriyel enerjide büyük ilgi gören, eş zamanlı termal ve elektrik enerjisi üretimi için doğal gazın kullanılmasına yönelik otonom kombine planlardır. Bu tür tesislerde doğal gaz, elektrik jeneratörlerini çalıştıran bir gaz türbini veya içten yanmalı motorda yakılır.

Demirin cevherlerden doğrudan indirgenmesi yöntemi de gaz yakıt kullanımına dayanmaktadır. Kupol fırınlarında gaz kullanımı kok tüketimini yarı yarıya azaltır.

Gıda endüstrisinde sebze, meyve, gıda ürünlerinin kurutulması, unlu mamuller ve şekerleme ürünlerinin pişirilmesinde gaz kullanılmaktadır. Aşağıdaki gazlar soğutucu olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır: hava ve daha az yaygın olarak ekzotermik işlemlerin gaz ürünleri (amonyak oksidasyonu, sülfürik anhidrit üretimi, vb.), yanma ürünleri.

Doğal gaz kullanımı, doğal gazla çalışan basit, daha az metal yoğun ve daha ekonomik kazanlar (buhar ve sıcak su) oluşturmak için geniş fırsatlar yaratmaktadır. Katsayı yararlı eylem katı yakıttan gaz yakıta geçerken enerji santrallerindeki kazan kurulumları% 1-4 oranında artar; Servis personeli sayısı %21-26 oranında azalır. Verimliliğin artması ve kendi ihtiyaçları için elektrik tüketiminin azalması nedeniyle yakıt tüketimindeki toplam azalma %6-7'dir. Düşük kapasiteli kazanların fırınlarında doğal gazın yakılması, kullanılan kazanlara göre verimliliği arttırmaktadır. katı yakıt, %7-20 oranında (yakıt türüne bağlı olarak) ve üretkenliği %30 veya daha fazla artırmanıza olanak tanır.

Ayrıca geniş uygulama Belediye hizmetlerinde doğalgaz bulundu. Ve bu faydalı madde olmadan dünyamızın varlığını hayal etmek imkansızdır. Hayat duracaktı. Doğalgazın günlük yaşamda kullanımı modern adam o kadar tanıdık ve sıradandı ki, sanki hep böyleymiş gibi geliyordu. Gaz ekipmanının kullanılması çok kullanışlıdır ve en önemlisi ekonomik olarak karlıdır. Aslında gaz sobaları gayzerler Gazlı su ısıtıcıları elektrikli muadilleriyle aynı işi yapar ancak işçiliklerinin karşılığında çok daha az ücret alırlar. Özellikle akıllıca davranırsanız ve evde gaz ekipmanlarının yanı sıra gaz sayaçları da varsa.

Soğuk mevsimde seraları ısıtmak için sıvılaştırılmış gazın kullanılması, sera bitkilerinin başarılı fotosentezi için ısıtma işleminin otomatikleştirilmesinin yanı sıra karbondioksit üretim düzeyinin arttırılmasını mümkün kılar. Küçük ahırlar veya ahırlar için bile ek ısı gerekir ve sıvılaştırılmış gaz da tüylerin kurutulması veya imha edilmesi için etkili bir şekilde kullanılır.

Sıvılaştırılmış gaz, tarımın birçok alanında vazgeçilmezdir ve yalnızca endüstriyel ve konut binalarının ısıtılması için kullanılmaz. Propanın yüksek kalorifik değeri sayesinde, gerekli çevre güvenliği seviyesini korurken mahsulleri maksimum verimlilikle yetiştirmek, işlemek ve depolamak mümkündür.

Tahıl kurutucusu için sıvılaştırılmış gazı enerji olarak kullanırken, otonom bir gaz besleme sisteminin kurulması gerekir. Üretim kapasitesine bağlı olarak çeşitli ebatlarda konteynerler monte edilmektedir. Gaz depolama tesisinden gaz kullanan ekipmana kadar bir yeraltı gaz boru hattı işletilmektedir. Tanktaki gaz miktarı telemetri cihazları kullanılarak kontrol edilebilir, bu da yakıtın zamanında teslim edilmesini sağlayacaktır.

Soğuk mevsimde seralarda ve seralarda ısı üretmek için çeşitli ısıtma sistemleri kullanılmakta olup, ekonomik faydada temel faktör enerji kaynağıdır.

Kızılötesi ısıtıcılar gibi enerji tasarrufu sağlayan ekipmanların kullanılması sıvılaştırılmış gazın maliyetini azaltacaktır. Radyant ısıtma, sınırlı ısı kaybı, kaynakların verimli kullanımı ve atmosfere minimum emisyon ile karakterize edilir. Otoyollardan uzaktaki nesneler için sıvılaştırılmış gazın kullanılması en uygun çözümdür.

Çiftlikler genellikle ana enerji yollarından oldukça uzakta bulunur. Aynı zamanda enerji de bunlardan biridir. en önemli faktörlerÇiftlik faaliyetlerinde: alan ısıtma ve su ısıtma, yanma için enerji tedariği gereklidir organik atık, buhar üretimi ve diğer teknolojik süreçler. Bu görevler, otonom bir gaz tedarik sistemi kurularak etkili bir şekilde çözülür. Sıvılaştırılmış gaz en uygun enerji kaynağıdır. çiftçilik doğalgaz şebekelerine uzak konumdadır. Sıvılaştırılmış gazın teslimatı Rusya genelinde, hatta en uzak bölgelere bile gerçekleştirilmektedir. Harika kalorifik değer ve propanın verimliliği en zorlu kış koşullarında bile gelirinizi koruyacaktır.

Tıbbi uygulamada çeşitli gazların kullanımı yaygındır. En yaygın olanları oksijen ve nitrojendir.

Tıbbi oksijenin kullanım alanı oldukça geniştir - buna solunum bozuklukları, dekompresyon hastalığı, çeşitli etiyolojilerin astım hastalıklarının tedavisi, hipoksiyi önlemek için kullanılan gaz karışımlarının zenginleştirilmesi - oksijen kokteylleri ve dolum imalatı da dahildir. oksijen yastıkları. Oksijen konsantratörleri güvenlikleri, güvenilirlikleri, mobiliteleri, ekonomik karlılıkları ve tabii ki %95'e varan yüksek "üretilen" oksijen konsantrasyonu nedeniyle şu anda en popüler olanlardır. Ana oksijen kaynakları öncelikle oksijen yoğunlaştırıcıları, özel cihazlardır. kimyasal üretim oksijen ve ardından sıvı veya gaz halindeki oksijenle oksijen zenginleştirme sistemleri ve silindirleri. Tıbbi oksijen, yüksek konsantrasyonu ve çeşitli safsızlıkların bulunmaması nedeniyle diğer oksijenlerden farklıdır.

Acil durumlarda, büyük cerrahi operasyonlarda, anestezi sırasında, yapay ventilasyonun gerekli olduğu durumlarda ve resüsitasyon önlemleri sırasında tıbbi oksijen kullanılması gerekir. Çok ciddi hastalıklarİnme, kalp krizi, kronik solunum yetmezliği gibi hastalıklar da oksijen tedavisini gerektirir. Ancak Rusya'da tıbbi oksijen en pahalı ilaçlardan biridir - oksijen ülkemizdeki birçok hastaneye diğer şehirlerden getirilmektedir.

Tıpta kullanılan ancak daha küçük hacimli bir diğer gaz ise helyumdur. Solunum karışımları üretmek için saf helyum gazı kullanılır. Helyumla dolu hava sıradan havadan birkaç kat daha hafiftir ve dolayısıyla nefes almak birkaç kat daha kolaydır. Optimum viskozitelerinden dolayı tıpta en yaygın karışımlar helyum ve oksijen karışımlarıdır. Bu "helyum" havası astım, boğulma ve nefes alma güçlüğü ile ilişkili diğer hastalıkların tedavisinde kullanılır.

Oksijen gibi nitrojen de sıvı ve gaz halinde kullanım alanı bulur. Tıbbi uygulamada kullanım yaygınlığı yaklaşık% 90'dır. Kanın, kan içeren preparatların, kan yerine geçen maddelerin muhafaza edilmesi, çeşitli organ ve dokuların dondurularak muhafaza edilmesinin yanı sıra bazı toz ilaçların hazırlanmasında da kullanılmaktadır. Tıbbi nitrojenin kullanıldığı başka bir alanı da unutmayın - inhalasyon anestezisi. Nitro oksit, cerrahi jinekolojide, ağrılı doğumda, cerrahi operasyonlar sırasında ve hatta bazen miyokard enfarktüsü sırasında bile solunum ve kardiyovasküler sistemler üzerindeki toksik etkisi son derece önemsiz olduğundan kullanılır. Nitröz oksit ayrıca akut pankreatit ataklarında ağrıyı hafifletmek ve akut koroner yetmezlikte ağrıyı hafifletmek için de kullanılır. Tıbbi nitrojen, işletmelerde doldurulan 10 litre hacimli özel çelik tüplerde temin edilmektedir.

Günümüzde doğal gaz en ekonomik, çevreci ve güvenli yakıttır. 1 kübik maliyeti. 1 Mayıs 2016 itibarıyla ulaşım için m gaz, Rusya'da ortalama 14 ruble. Doğal gaz yanıcı maddeler arasında en güvenli sınıfa aittir. Aynı zamanda motor öyle araç en yüksek standartları karşılar - Euro-5 ve Euro-6. Motor yakıtı olarak iki tür doğal gaz kullanılır: sıkıştırılmış (CNG) ve sıvılaştırılmış (LNG).

Hedef pazar segmentleri: sıkıştırılmış doğal gaz - yolcu, hafif kamyon, yolcu taşımacılığı ve belediye araçları; sıvılaştırılmış doğal gaz – ana yol, demiryolu, su taşımacılığı, taş ocağı ve tarım makineleri.

Dolayısıyla, söz konusu sanayinin ürünleri sanayi (toplam ekonomik tüketimin yaklaşık %45'i), termik enerji üretimi (%35) ve belediye ev hizmetleri (%10'dan fazlası) tarafından sağlanmaktadır. Gaz, kimyasal ürünlerin üretimi için en çevre dostu yakıt ve değerli hammaddedir. Teknolojide 30'un üzerinde farklı gaz kullanılmaktadır. Teknolojide gazlar esas olarak yakıt olarak kullanılmaktadır; kimya endüstrisi için hammaddeler: kaynak için kimyasal maddeler, metallerin gaz kimyasal-termal işlemi, bazı biyokimyasal işlemlerde inert veya özel bir atmosfer yaratılması, vb.; soğutucular; mekanik iş gerçekleştirmek için çalışma sıvısı ( ateşli silahlar, Jet Motorları ve kabuklar, gaz türbinleri, kombine çevrim tesisleri, pnömatik taşıma, vb.): Gaz deşarjı için fiziksel ortam (gaz deşarj tüpleri ve diğer cihazlarda).

Hepimizin mutfaklarından alışık olduğu doğalgaz, petrolün yakın akrabasıdır. Çoğunlukla metandan ve daha ağır hidrokarbonların (etan, propan, bütan) karışımlarından oluşur. Doğal koşullar altında, sıklıkla diğer gazların (helyum, nitrojen, hidrojen sülfit, karbondioksit) safsızlıklarını da içerir.

Doğal gazın tipik bileşimi:

Hidrokarbonlar:

• Metan – %70-98
• Etan – %1-10
• Propan – %5'e kadar
• Bütan – %2'ye kadar
• Pentan – %1'e kadar
• Heksan – %0,5'e kadar

Safsızlıklar:

• Azot – %15'e kadar
• Helyum – %5'e kadar
• Karbondioksit – %1'e kadar
• Hidrojen sülfür – %0,1'den az

Doğal gaz yerin derinliklerinde son derece yaygındır. Yerkabuğunun kalınlığında, birkaç santimetreden 8 kilometreye kadar derinliklerde bulunabilir. Tıpkı petrol gibi doğal gaz da yer kabuğundaki göç sürecinde tuzaklara (geçirgen katmanlar geçirimsiz kaya katmanları ile sınırlanır) düşerek gaz sahalarının oluşmasına neden olur.

Rusya'daki en büyük beş gaz sahası:

• Urengoyskoe (gaz)
• Yamburgskoe (petrol ve gaz yoğunlaşması)
• Bovanenkovskoe (petrol ve gaz yoğunlaşması)
• Shtokmanovskoe (gaz yoğunlaşması)
• Leningradskoye (gaz)

Doğal (hidrokarbon) gaz sık görülen bir yoldaştır petrol yatakları. Genellikle petrolde çözünmüş halde bulunur ve bazı durumlarda tarlaların üst kısmında birikerek gaz başlığı adı verilen bir yapı oluşturur. Uzun bir süre boyunca petrol üretimi sırasında açığa çıkan gaza denir. ilgili gaz madencilik sürecinin istenmeyen bir parçasıydı. Çoğu zaman sadece meşalelerde yakıldı.

İnsanlık, doğal gazın tüm faydalarından tam olarak yararlanmayı ancak son birkaç on yılda öğrendi. Bu son derece değerli yakıt türünün geliştirilmesindeki bu gecikme, büyük ölçüde gaz taşımacılığının, sanayide ve günlük yaşamda kullanımının oldukça yüksek bir teknik ve teknolojik gelişme düzeyi gerektirmesinden kaynaklanmaktadır. Ayrıca doğal gaz havayla karıştığında patlayıcı bir karışım oluşturur ve bu da kullanımı sırasında daha fazla güvenlik önlemi alınmasını gerektirir.

Gaz Uygulaması

19. yüzyılda gaz kullanmaya yönelik bazı girişimlerde bulunuldu. O zamanlar adlandırıldığı şekliyle lamba gazı bir aydınlatma kaynağı olarak hizmet ediyordu. O dönemde gaz sahaları henüz geliştirilmiyordu ve petrolle birlikte üretilen gaz aydınlatma için kullanılıyordu. Bu nedenle, bu tür gazlara genellikle petrol gazı adı verildi. Bu yüzden petrol gazı, Örneğin, uzun zamandır Kazan aydınlandı. Ayrıca St. Petersburg ve Moskova'yı aydınlatmak için de kullanıldı.

Şu anda gaz, dünya enerji sektöründe giderek daha önemli bir rol oynamaktadır. Uygulama aralığı çok geniştir. Sanayide, günlük yaşamda, kazan dairelerinde, termik santrallerde, otomobillerde motor yakıtı olarak, kimya sanayinde hammadde olarak kullanılmaktadır.

Gaz nispeten temiz bir yakıt olarak kabul edilir. Gaz yakıldığında sadece karbondioksit ve su açığa çıkar. Aynı zamanda, karbondioksit emisyonları kömür yakıldığından neredeyse iki kat, petrol yakıldığından ise 1,3 kat daha azdır. Petrol ve kömür yakıldığında kurum ve külün kaldığı gerçeğinden bahsetmiyorum bile. Gazın tüm fosil yakıtlar arasında en çevre dostu olması nedeniyle modern mega şehirlerin enerji sektöründe baskın bir konuma sahiptir.

Gaz nasıl üretilir?

Tıpkı petrol gibi doğal gaz da gaz sahasının tüm alanına eşit olarak dağıtılan kuyular kullanılarak üretilmektedir. Üretim, gaz içeren formasyondaki ve yüzeydeki basınç farkından dolayı meydana gelir. Rezervuar basıncının etkisi altında gaz, kuyulardan toplama sistemine girdiği yüzeye doğru itilir. Daha sonra gaz, yabancı maddelerden arındırıldığı karmaşık bir gaz arıtma tesisine beslenir. Üretilen gazdaki yabancı maddelerin miktarı önemsizse, karmaşık arıtma tesisini atlayarak derhal bir gaz işleme tesisine gönderilebilir.

Gaz nasıl taşınır?

Gaz öncelikle boru hatlarıyla taşınır. Ana gaz hacimleri, gaz basıncının 118 atm'ye ulaşabildiği ana gaz boru hatlarıyla taşınmaktadır. Gaz tüketicilere dağıtım ve şirket içi gaz boru hatları aracılığıyla ulaşır. İlk olarak gaz, basıncının 12 atm'ye düşürüldüğü bir gaz dağıtım istasyonundan geçer. Daha sonra gaz dağıtım boru hatları aracılığıyla gaz kontrol noktalarına beslenir ve burada basıncı tekrar bu kez 0,3 atm'ye düşürülür. Daha sonra gaz, evin içindeki gaz boru hatları aracılığıyla mutfağımıza ulaşır.

Tüm bu devasa gaz dağıtım altyapısı gerçekten büyük bir resim. Yüzlerce ve yüzbinlerce kilometrelik gaz boru hatları neredeyse tüm Rusya topraklarını dolaştırıyor. Eğer bu gaz boru hatları ağının tamamı tek bir hatta uzatılırsa, uzunluğu Dünya'dan Ay'a ve Ay'a ulaşmak için yeterli olacaktır. Ve bu yalnızca Rus gaz taşıma sistemidir. Küresel gaz taşıma altyapısının tamamından bahsedersek milyonlarca kilometrelik boru hatlarından bahsediyor olacağız.

Doğalgazın kokusu ve rengi olmadığından gaz kaçaklarının hızlı bir şekilde tespit edilebilmesi için yapay olarak hoş olmayan bir koku verilir. Bu işleme kokulandırma denir ve gaz dağıtım istasyonlarında meydana gelir. Etantiyol (EtSH) gibi kükürt içeren bileşikler genellikle koku verici yani hoş olmayan kokulu maddeler olarak kullanılır.

Gaz tüketimi mevsimseldir. Kışın tüketimi artar, yazın ise azalır. Gaz tüketimindeki mevsimsel dalgalanmaları düzeltmek için büyük sanayi merkezlerinin yakınında yer altı gaz depolama tesisleri (UGS) oluşturuluyor. Bunlar, gaz depolamaya uyarlanmış tükenmiş gaz alanları veya yapay olarak oluşturulmuş yer altı tuz mağaraları olabilir. Yaz aylarında taşınan gazın fazlası yer altı gaz depolama tesislerine gönderilmekte, kışın ise tam tersine boru hattı sistemi kapasitesinde oluşabilecek eksiklik depolama tesislerinden gaz alınarak telafi edilmektedir.

Dünya pratiğinde, gaz boru hatlarına ek olarak, doğal gaz genellikle sıvılaştırılmış biçimde özel gemiler - gaz taşıyıcıları (metan taşıyıcıları) aracılığıyla taşınır. Sıvılaştırılmış halde doğal gazın hacmi 600 kat azalır, bu da yalnızca taşıma için değil aynı zamanda depolama için de uygundur. Gazın sıvılaştırılması için yoğunlaşma sıcaklığına (-161,5 °C) kadar soğutularak sıvıya dönüşmesi sağlanır. Bu soğutulmuş formda taşınır. Sıvılaştırılmış doğal gazın ana üreticileri Katar, Endonezya, Malezya, Avustralya ve Nijerya'dır.

Beklentiler ve eğilimler

Çevre dostu olması ve hem gaz üretiminde hem de kullanımında ekipman ve teknolojilerin sürekli iyileştirilmesi nedeniyle bu yakıt türü giderek daha popüler hale geliyor. Örneğin BP, diğer fosil yakıt türleri ile karşılaştırıldığında gaz talebinde daha hızlı bir artış olacağını öngörüyor.

Artan gaz talebi, yeni ve genellikle alışılmadık gaz kaynaklarının araştırılmasına yol açmaktadır. Bu tür kaynaklar şunlar olabilir:

• Kömür damarlarından çıkan gaz
• Kaya gazı
• Gaz hidratlar

♦ Kömür damarlarından çıkan gaz Madencilik ancak 1980'lerin sonunda başladı. Bu ilk kez, bu tür madenciliğin ticari açıdan uygulanabilirliğinin kanıtlandığı ABD'de yapıldı. Rusya'da Gazprom, 2003 yılında Kuzbass'taki kömür damarlarından metan deneme üretimine başlayarak bu yöntemi test etmeye başladı. Kömür damarlarından gaz üretimi diğer ülkelerde de (Avustralya, Kanada ve Çin) gerçekleştirilmektedir.

♦ Kaya gazı. Amerika Birleşik Devletleri'nde son on yılda gaz üretiminde meydana gelen kaya gazı devrimi süreli yayınların ön sayfalarından çıkmadı. Yatay sondaj teknolojisinin gelişmesi, düşük geçirgenlikli şistlerden, çıkarma maliyetini karşılayacak hacimlerde gaz çıkarmayı mümkün kılmıştır. Amerika Birleşik Devletleri'nde kaya gazı üretiminin hızla gelişmesi olgusu, diğer ülkeleri de gelişmeye teşvik ediyor bu yönde. ABD'nin yanı sıra Kanada'da da kaya gazı üretimine yönelik aktif çalışmalar sürüyor. Çin aynı zamanda büyük ölçekli kaya gazı üretimi geliştirme konusunda da önemli bir potansiyele sahip.

♦ Gaz hidratlar. Doğal gazın önemli bir kısmı gaz hidratlar (metan hidratlar) adı verilen formda kristal halindedir. Büyük rezervler Okyanuslarda ve kıtaların permafrost bölgelerinde gaz hidratlar bulunur. Şu anda, gaz hidrat formundaki tahmini gaz rezervleri, petrol, kömür ve konvansiyonel gazın toplam rezervlerini aşmaktadır. Gaz hidratların çıkarılması için ekonomik açıdan uygun teknolojilerin geliştirilmesi Japonya, ABD ve diğer bazı ülkelerde yoğun bir şekilde sürdürülmektedir. Geleneksel gaz rezervlerinden yoksun olan ve bu tür kaynakları son derece yüksek fiyatlarla satın almak zorunda kalan Japonya, bu konuya özellikle dikkat ediyor.

Yakıt ve kaynak olarak doğal gaz kimyasal elementler harika bir geleceği var. Uzun vadede dünya enerji sektörünün daha temiz, yenilenebilir kaynaklara geçiş sürecinde kullanılacak ana yakıt türü olarak değerlendirilmektedir.

Hidrokarbonlar hakkında ne biliyoruz? Belki okul kimya müfredatından bir şey ve medyada periyodik olarak "metan" kelimesi yanıp sönüyor... Doğal gaz hakkında, patlayıcı özelliklerinin yanı sıra ne biliyoruz? Konutlarda bilinen yemek pişirme ve ısıtma dışında doğal gazın başka hangi kullanım alanları vardır? Enerji tüketimi ve enerji güvenliği dünyasındaki yenilikler neler?

Temel özellikler

Bir apartman dairesinde veya sokakta gaz kokusuna ilişkin iyi bilinen ifadenin tamamen doğru olmadığı gerçeğiyle başlayalım. Yemek pişirmek veya su ısıtmak için dairelerimize verilen sıvının ne tadı ne de kokusu vardır. Bizim hissettiğimiz, gaz sızıntılarını tespit etmek için gerekli olan özel bir katkı maddesinden başka bir şey değildir. Bu sözde koku vericidir, özel donanımlı istasyonlarda aşağıdaki oranlarda eklenir: bin metreküp gaz başına 16 mg.

Doğal gazın ana bileşeni elbette metandır. İçindekiler gaz karışımı yaklaşık %89-95'tir, geri kalan bileşenler bütan, propan, hidrojen sülfür ve sözde yabancı maddelerdir - toz ve yanıcı olmayan bileşenler, oksijen ve nitrojen. Metan içeriğinin yüzdesi birikinti türüne bağlıdır.

Bir metreküp yakıtın yanması sırasında açığa çıkan doğalgazın enerjisine kalorifik değer denir. Bu değer, gaz tesislerinin tasarımına ilişkin her konuda ilk sıralarda yer almakta olup, farklı ülkelerde farklı değerler esas alınmaktadır. Rusya'da hesaplamalar şu şekilde yapılmaktadır: düşük ısı Fransa ve İngiltere gibi Batılı ülkelerde yanma en yüksek seviyede.

Doğal gazın patlayıcılığından bahsederken patlama limitleri ve tehlikeli konsantrasyonlar gibi kavramlardan bahsetmek gerekir. Gaz, odadaki konsantrasyonu hacminin %5 ila 15'i arasında olduğunda patlar. Konsantrasyon daha düşükse gaz yanmaz, konsantrasyon %15'in üzerindeyse gaz-hava karışımı ilave hava beslemesiyle yanar. Tehlikeli bir konsantrasyona genellikle alt patlama sınırının 1/5'i yani %1'i denir.

Doğal gaz türlerinin ve kullanımlarının temelleri

Bütan ve propan, otomobiller için yakıt (sıvılaştırılmış gaz) olarak kullanım alanı bulmuştur. Propan ayrıca çakmakların doldurulmasında da kullanılır. Etan, polietilen üretimi için hammadde olduğundan yakıt olarak çok nadiren kullanılır. Asetilen son derece yanıcıdır ve metallerin kaynaklanması ve kesilmesinde kullanılır. Sobalarda, şofbenlerde ve kazanlarda yanıcı yakıt olarak kullanılan doğal gazın, daha doğrusu metanın kullanımına daha önce değinmiştik.

Üretilen doğal gaz türleri

Üretilen gazın türüne göre alanlar gaza bölünür veya ilişkilendirilir. Aralarındaki temel fark hidrokarbon içeriğinin yüzdesidir. Gaz sahalarında metan içeriği yaklaşık %80-90'dır, ilişkili veya genel olarak "petrol" sahaları olarak adlandırıldığı gibi, içeriği %50'den fazla değildir. Geriye kalan %50 ise gazdan ayrılan yağdır. İlgili alanlardan elde edilen gazın en büyük dezavantajlarından biri, çeşitli yabancı maddelerden zorunlu olarak arındırılmasıdır. Doğal gaz üretimi aynı zamanda helyum üretimiyle de ilişkilidir. Bu tür birikintiler oldukça nadirdir; helyum, nükleer reaktörlerin soğutulması için en uygun gaz olarak kabul edilir. Doğal gazda safsızlık olarak çıkarılan hidrojen sülfitlerden açığa çıkan kükürt aynı zamanda endüstriyel amaçlarla da kullanılmaktadır.

Doğal gaz çıkarmanın ana aracı sondaj kulesidir. Bu yaklaşık 20-30 metre yüksekliğinde dört ayaklı bir kule. Ucunda matkap bulunan bir boru asılır. Bu boru kuyu derinliği arttıkça artar; sondaj işlemi sırasında kuyuya ilave edilir. özel sıvı böylece yok edilen kayalar onu tıkamaz.

Bu sıvı özel pompalar kullanılarak sağlanır. Doğal gazın maliyeti elbette gaz üretim kuyularının işletme ve inşa maliyetlerini de içermektedir. Maliyetin %40 ila 60'ı bunun maliyetidir.

Gaz bize nasıl geliyor?

Böylece, üretim sahasını terk eden arıtılmış doğal gaz, ilk kompresör istasyonuna veya aynı zamanda ana istasyon olarak da adlandırıldığı üzere ana istasyona girer. Çoğunlukla depozitoya yakın bir yerde bulunur. Orada, tesisatların yardımıyla yüksek basınçlı gaz ana gaz boru hatlarına giriyor. Belirli bir basıncı korumak için ana gaz boru hatlarına istasyonlar kurulur. Bu basınç kategorisine sahip boruların şehir içinde döşenmesi yasak olduğundan, her büyük şehir bir şube kuruldu. Bu da kan basıncını arttırmaz ancak azaltır. Bir kısmı büyük gaz tüketicileri - sanayi işletmeleri, fabrikalar, kazan daireleri tarafından tüketiliyor. Diğer kısmı da hidrolik kırma istasyonlarına gidiyor. Orada basınç tekrar düşüyor. Doğalgazın kullanımı bizim için en tanıdık ve anlaşılır yer neresidir? Bunlar soba brülörleri.

Ne zamandır bizimle birlikte?

Doğal gazın aktif kullanımı, icadından sonra 19. yüzyılın ortalarına kadar uzanmaktadır. gaz ocağı. Üstelik ilk kullanımına artık tam olarak aşina değiliz. Başlangıçta sokakları aydınlatmak için kullanıldı.

Sovyetler Birliği'nde geçen yüzyılın 30'lu yıllarının sonuna kadar bağımsız bir gaz endüstrisi mevcut değildi. Gaz yatakları yalnızca petrol aramaları sırasında tesadüfen keşfedildi. Doğal gazın aktif kullanımı Büyük Vatanseverlik Savaşı sırasında başladı. Kömür ve petrol sahalarının bir kısmının kaybı nedeniyle yaşanan yakıt sıkıntısı, gaz endüstrisinin gelişmesine güçlü bir ivme kazandırdı. Savaşın bitiminden sonra gaz endüstrisi aktif olarak gelişti ve yavaş yavaş enerji açısından en verimli endüstrilerden biri haline geldi.

Alternatif yok

Belki de en uygun enerji kaynağı olarak doğalgazın avantajlarının en iyi kanıtı Moskova'nın performansıdır. Gazın bağlanması, günde 1 milyon metreküp yakacak odun, 0,65 milyon ton kömür, 150 bin ton gazyağı ve bir o kadar da tasarruf edilmesini sağladı ve bunların yerine 1 milyon metreküp tasarruf sağlandı. m gaz. Bunu tüm ülkenin kademeli olarak gazlaştırılması ve yeni saha arayışları izledi. Daha sonra Sibirya'da bugüne kadar işletilen devasa gaz rezervleri keşfedildi.

Endüstriyel kullanım

Doğal gazın kullanımı sadece yemek pişirmekle sınırlı değildir; dolaylı da olsa konut binalarına ısı sağlamak için de kullanılmaktadır. Rusya'nın Avrupa kısmındaki büyük kentsel kazan dairelerinin çoğu, ana yakıt olarak doğal gazı kullanıyor.

Doğal gaz, kimya endüstrisinde de çeşitli ürünlerin üretiminde hammadde olarak giderek daha fazla kullanılmaktadır. organik madde. Tüm büyük miktar otomobil devleri buna dayalı otomobiller geliştiriyor alternatif türleri Hidrojen ve doğal gaz dahil olmak üzere yakıtlar.

Suçlu sadece gaz

Çevre açısından bakıldığında, doğal gaz en güvenli organik yakıt türlerinden biri olarak adlandırılabilir. Bununla birlikte, gazın insan yaşamının birçok alanına bağlanması ve ardından yanması, atmosferdeki içeriğin çok daha fazla artmasına neden olmuştur. Aksi takdirde bu sürece “sera etkisi” denir. Ve bunun gezegenimizin iklimi üzerinde son derece olumsuz bir etkisi var. Ancak son zamanlarda yeni teknolojiler ve üretim seviyeleri atmosfere verilen emisyon seviyesini mümkün olduğu kadar azalttı. Gazın en güvenli yakıt türlerinden biri olduğunu hatırlatalım.

TANIM

Doğal gaz organik maddelerin anaerobik ayrışması sırasında dünyanın bağırsaklarında oluşan gazların (organik ve inorganik doğa) bir karışımıdır. Maden kaynağı.

Doğal gazın önemli bir bileşeni metandır (%70 - 98), bunu etan, propan ve bütan takip eder; İnorganik gazlar arasında doğal gaz, karbon monoksit ve dioksit, nitrojen, inert gazlar, hidrojen ve hidrojen sülfürü içerebilir. Kimyasal bileşim doğalgaz (her gazın hacim içeriği) sahaya göre değişiklik gösterebilir.

Doğal gazın kimyasal özellikleri

Doğal gaz bir gaz karışımı olduğundan hangisinin hangisi olduğunu belirlemek mümkün değildir. Kimyasal özellikler onun özelliği çünkü Bileşiminde yer alan her maddenin kendine özel kimyasal özellikleri vardır. Ancak doğal gazın yanma ile karakterize olduğu ve doğal gazı oluşturan tüm maddelerden yalnızca hidrokarbonların (metan, etan vb.) ve karbon monoksitin havada yandığı söylenebilir. Doğal gaz yanma reaksiyonu ürünleri:

CH4 + 2O2 = C02 + 2H20;

2C2H6 + 7O2 = 4C02 + 6H20;

2C3H8 + 1002 = 6C02 + 8H20;

2CO + O2 = 2CO2.

Doğal gazın fiziksel özellikleri

Doğal gaz, Dünyanın bağırsaklarında bulunduğunda, gaz halinde (gaz yatakları), petrol ve gaz sahalarının gaz "kapağı" şeklinde, yağda veya suda çözünmüş halde olabilir. Saf doğalgaz kokusuz ve renksizdir. Doğal gazın yanma sıcaklığı 650C’dir. Doğal gaz havadan 1,8 kat daha hafiftir.

Doğal gaz elde etmek

Doğal gaz, kuyular kullanılarak dünyanın derinliklerinden çıkarılır. Oluşumun atmosfer basıncından kat kat daha fazla basınç altında olması nedeniyle derinliklerden gaz çıkar. Dolayısıyla itici güç, rezervuar ile toplama sistemi arasındaki basınç farkıdır.

Doğal gaz uygulaması

Doğal gazın ana kullanımı konut binalarının ısıtılması, su ısıtılması ve yemek pişirmek için yakıt olarak; arabalar, kazan daireleri, termik santraller vb. için yakıt olarak. Doğal gaz aynı zamanda kimya endüstrisinde de kullanılmaktadır (çeşitli organik maddelerin üretimi için hammaddeler).

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

ÖRNEK 2

Doğal gaz, tortul organik kayaların ayrışmasından sonra yerin derinliklerinde oluşan belirli gaz türlerinin bir karışımıdır. Bu, yağla birlikte veya bağımsız bir madde olarak çıkarılması gereken bir mineraldir.

Doğal gazın özellikleri

Doğal haliyle gaz ayrı birikimler halinde sunulur. Bunlara genellikle gaz kapakları gibi dünyanın bağırsaklarında biriken gaz birikintileri denir. Bazı durumlarda doğal gaz, dünyanın derin katmanlarında tamamen çözünmüş halde bulunabilir - bu petrol veya sudur. Standart şartlar gaz oluşumu için varlığıdır sıcaklık rejimi yirmi derecede ve yaklaşık 0,101325 Pascal basınçta. Doğal bir yataktan sunulan mineralin yalnızca gaz halindeki gaz hidratlarda çıkarıldığını belirtmekte fayda var.

Doğal gazın temel özelliği herhangi bir koku ve rengin bulunmamasıdır. Bir sızıntıyı tespit etmek için, güçlü ve karakteristik olarak hoş olmayan bir kokuya sahip koku maddeleri gibi maddeler eklenebilir. Çoğu durumda koku verici madde etil merkaptan ile değiştirilir. Doğal gaz, enerji santrallerinde, demir ve demir dışı metalurjide, çimento ve cam endüstrilerinde yakıt olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. endüstriyel Girişimcilik. İnşaat malzemelerinin üretimi sırasında, belediye ve ev ihtiyaçları için ve ayrıca elde etmek için benzersiz bir hammadde olarak faydalı olabilir. organik bileşikler sentez sırasında.

Gaz hangi durumda taşınır?

Gazın taşınması ve daha fazla depolanması görevini önemli ölçüde basitleştirmek için sıvılaştırılması gerekir. Ek bir koşul, sürekli yüksek basınç varsa doğal gazın soğutulmasıdır. Doğal gazın özellikleri, geleneksel silindirlerde taşınmasını mümkün kılar.

Gazın bir silindir içinde taşınması için bölünmesi gerekir; bundan sonra çoğunlukla propandan oluşacak, ancak aynı zamanda daha ağır hidrokarbonları da içerecektir. Bunun nedeni, özellikle hava yeterince sıcaksa (18-20 derece) metan ve etanın sıvı halde bulunamamasıdır. Doğal gaz taşırken tüm gerekliliklere ve belirlenmiş standartlara uymak gerekir. Aksi takdirde patlayıcı durumlarla karşılaşabilirsiniz.

Sıvılaştırılmış doğal gaz nedir?

Sıvılaştırılmış gaz belli bir durum basınçla soğutulan doğal gaz. Sıvılaştırılmış doğalgaz, depolanmasının daha kolay olması ve nakliye sırasında fazla yer kaplamaması için bu duruma getirilmektedir. Böylece son tüketiciye ulaştırılabilmektedir. Gazın yoğunluğu benzinin yarısı kadardır. Bileşimine bağlı olarak kaynama noktası 160 dereceye kadar ulaşabilir. Sıvılaşma oranı veya ekonomik mod yüzde 95'e kadardır.

Kuyularda bulunan gazın işletmelere ulaştırılabilmesi için daha sonraki nakliyeye dikkatle hazırlanması gerekmektedir. Bunlar kimya tesisleri, kazan daireleri ve şehir olabilir gaz şebekeleri. Doğru hazırlığın önemi, doğal gazın, taşınması ve kullanımı sırasında bazı zorluklara neden olan çeşitli safsızlıklar içermesidir.

Rusya'da gaz nasıl üretiliyor?

Karıştırma işlemi sırasında doğal gaz oluşur çeşitli türler yer kabuğunda bulunan gazlardır. Derinlik neredeyse 2-3 kilometreye ulaşabiliyor. Gaz, yüksek sıcaklık koşulları ve basınç sonucu ortaya çıkabilir. Ancak madencilik sahasına oksijen erişimi tamamen olmamalıdır.

Rusya Federasyonu topraklarında doğal gaz üretimi bugün en derin kuyuda gerçekleştirilmektedir. Şehrin yakınında yer almaktadır Yeni Urengoy kuyunun neredeyse altı kilometre derinliğe indiği yer. Bu derinliklerdeki gaz güçlü ve yüksek basınç altındadır. Doğal maddelerin uygun şekilde çıkarılması kuyuların açılmasını içerir. Gazın olduğu yerlerde birkaç kuyu kurulur. Uzmanlar, formasyon basınçlarının aynı dağılıma sahip olması için eşit şekilde delmeye çalışırlar.

Doğal gazın kimyasal bileşimi

Doğal yataklardan çıkarılan gaz, hidrokarbon ve hidrokarbon olmayan bileşenlerden oluşur. Doğal gaz, etan, propan ve bütan gibi daha ağır homologları içeren metandır. Bazı durumlarda pentan ve heksan buharları içeren doğal bir madde bulabilirsiniz. Yataklarda bulunan hidrokarbonun ağır olduğu düşünülmektedir. Yalnızca petrol oluşumu sırasında ve ayrıca dağılmış organik maddelerin dönüşümü sırasında oluşturulabilir.

Doğal gaz, hidrokarbon bileşenlerine ek olarak karbondioksit, nitrojen, hidrojen sülfür, helyum ve argon gibi yabancı maddeleri de içerir. Bazı durumlarda gaz ve petrol sahaları sıvı buharlar içerir.