Doğal gazın fiziksel ve kimyasal özellikleri. Doğal gazın üretimi ve kullanımı

2024 Yazar: Angel Austin | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 05:44

Bir maddenin gaz hali, bileşiklerin diğer küme parametreleriyle karşılaştırıldığında en yaygın olanıdır. Gerçekten de, bu durumda:

• yıldızlar;
• yıldızlararası uzay;
• gezegenler;
• atmosfer;
• kozmos bir bütün olarak.

Gazların ana ayırt edici özellikleri, kristal kafesteki zayıf moleküller arası etkileşimlerdir, çünkü bu maddelerin tüm ana özellikleri ortaya çıkar. Kesinlikle çok fazla gaz var. Ancak, gezegenimizdeki en önemli ve üçüncü en yaygın olanı ele alacağız - doğal.

Doğal gaz bileşimi

Doğal gazın kalitatif bileşimini karakterize edersek, o zaman iki grubun bileşenlerini hemen ayırt etmeliyiz: organik ve inorganik. Metandan oluştuğuna yaygın olarak inanılsa da, bu tamamen doğru değildir.

Organik bileşenler şunları içerir:

• metan - CH₄;
• propan - C₃H₈;
• bütan - С₄Н₁₀;
• etan - C₂N₄;
• daha ağırbeşten fazla karbon atomlu hidrokarbonlar.

İnorganik bileşenler aşağıdaki bileşikleri içerir:

• hidrojen (küçük miktarlarda) - H₂;
• karbondioksit - CO₂;
• helyum - Değil;
• azot - N₂;
• hidrojen sülfür - H₂S.

Belirli bir karışımın bileşiminin tam olarak ne olacağı kaynağa, yani tortuya bağlıdır. Aynı nedenler, doğal gazın çeşitli fiziksel ve kimyasal özelliklerini açıklar. Ancak, herhangi biri mayınlı ve her birinin bir değeri var. Sadece bir tür yakıt olarak kullanılıyor ve yabancı safsızlıklarla doymuş, kimya endüstrisinde bileşiklerin sentezi için kullanılan çok yağlı.

Doğal gazın fiziksel ve kimyasal özellikleri

Bu tür parametreleri tam olarak belirlemek için gaz karışımının tam olarak ne olduğunu bilmelisiniz. Sonuçta, metan hakimse (%97'ye kadar), o zaman ona odaklanarak özellikler verilebilir.

Aşırı inorganik bileşenler veya ağır hidrokarbonlar varsa (birkaç yüzdeye kadar), o zaman doğal gazın fiziksel ve kimyasal özellikleri önemli ölçüde değişir.

Bu nedenle, yalnızca yaklaşık fiziksel sınırlar belirtilebilir.

1. Otomatik tutuşma sıcaklığı - 650-700⁰C.
2. Oktan sayısı - 120-130.
3. Renk, tat veya koku yok.
4. Havadan neredeyse 2 kat daha hafiftir, odanın üst katmanlarında kolayca konsantre olur.
5. Normal bir durum (gaz) biçimindeki yoğunluk - 0, 68-0,85 kg/m³.
6. Standart koşullar altında, her zaman gaz halinde agrega halinde olun.
7. Hava ile %5-15 oranında karıştırıldığında patlayıcıdır.
8. Yanma ısısı yaklaşık 46 MJ/m³.

Ayrıca doğalgaz parametrelerinin kimyasal yönüne de dikkat edilmelidir.

1. Belirli bir sıcaklıkta kıvılcımla veya kıvılcım olmadan kendi kendine tutuşabilen, son derece yanıcı bir maddedir.
2. Ana bileşeni metan olduğu için tüm kimyasal özelliklerine sahiptir.
3. İkame, hidrojen giderme, piroliz, kırılma reaksiyonlarına girin.
4. Düşük sıcaklıklarda ve yüksek basınçlarda sıkıştırır ve sıvılaştırır.

Açıkçası, doğal gazın bu tür fiziksel ve kimyasal özellikleri, onun endüstride geniş bir kullanım alanını belirlemektedir.

Doğalgazın özel özelliği

Söz konusu bileşiğin özel bir özelliği, gaz hidrat tortuları oluşturma, yani katı halde olma yeteneğidir. Bu yapılar, oluşum su molekülleri tarafından 1/220 oranında emilen doğal gaz hacimlerini temsil eder. Bu nedenle, bu tür birikintiler son derece zengin kayalardır. Doğada yoğunlaştıkları yerler:

• okyanusların derin dip katmanları;
• permafrost birikimleri.

Varlık koşulları - hidrodinamik basınç ve düşük sıcaklıklar.

Doğal gaz sahaları

Doğal içeriğinden bahsedersekdoğada gaz, ana konsantrasyon yerlerini belirlemek mümkündür:

1. Bu tortul bir kaya, yerkabuğunun derin katmanlarındaki organik maddenin anaerobik bozunmasıyla binlerce yılda oluşmuş bir mineraldir.
2. Yer altı suyunda çözülür.
3. Yağ içerir, üzerinde yağ ve gaz kapağı oluşturur.
4. Deniz yatağının katmanlarında ve Uzak Kuzey'in noktalarında gaz hidratları şeklinde oluşur.

Gaz sahalarının bölgesel dağılımını gösterirsek, liderler şu ülkelerdir:

• Rusya.
• Körfez ülkeleri.
• ABD.
• Kanada.
• İran.
• Kazakistan.
• Azerbaycan.
• Özbekistan.
• Norveç.
• Türkmenistan.
• Hollanda.

Dünyadaki üretim yıllık yaklaşık 3643 milyar m³ . Bunlardan sadece Rusya 673,46 milyar m³.

Doğal gazın yandığı sıcaklık 650 ⁰C'dir. Yani, bu, kendi kendine tutuşma yeteneğine sahip olduğunun göstergesidir. Bu durumda, diğer herhangi bir yakıt türünün yanması sırasında olduğundan daha fazla miktarda termal enerji açığa çıkar. Doğal olarak bu, bu maddenin kullanım alanlarını etkileyememiştir.

Doğal gaz rezervi olmayan birçok ülke bu nedenle diğer eyaletlerden ithal etmek zorunda kalıyor. Taşıma birkaç şekilde gerçekleştirilir:

• gaz halinde boru hattı;
• deniz yoluyla tanklarda - sıvı halde;
• indemiryolu tankerleri - sıvılaştırılmış.

Her yolun avantajları ve dezavantajları vardır. Özellikle deniz ve demiryolu seçenekleri daha güvenlidir, çünkü sıvılaştırılmış gazın soğutulmuş silindirlerdeki kimyasal aktivitesi gaz halinde olduğundan çok daha düşüktür. Boru hattı, iletim mesafesini ve hacmini arttırır, ayrıca bu yöntem ekonomik olarak uygundur.

Doğal gazda metan

Metan gazı, doğal karışımın ana hammadde bileşenidir. İçeriği %70-98 arasında değişmektedir. Kendi başına bu, petrolün, yıldızlararası uzayın ve diğer gezegenlerin atmosferinin bir parçası olan gezegendeki en yaygın üçüncü gazdır.

Kimya açısından metan gazı, bir dizi doymuş alifatik bileşiğe ait doymuş bir hidrokarbondur. Alkanların veya parafinlerin ilk temsilcisi. Kimyasal aktivitesi düşüktür, oldukça sakindir. Reaktif:

• değiştirme;
• tamamlanmış oksidasyon;
• dönüşümler.

Renksiz, sigara içilmeyen bir alevle yanar, kokusu yoktur.

Doğal gaz türleri

Söz konusu maddenin üç ana türü vardır.

1. Kuru doğal gaz, içinde %97'den fazla metan bulunan gazdır. Diğer bir deyişle, diğer hidrokarbonlar da dahil olmak üzere safsızlıkların içeriği son derece düşüktür.
2. Zayıf gaz. Bu, az miktarda ağır hidrokarbon içeren bir karışımın adıdır.
3. Kalın doğal gaz, ağır hidrokarbonlar ve inorganik bileşenler (azot, hidrojen, helyum, argon, karbon dioksit, hidrojen sülfür) bakımından zengin bir gazdır.

Gaz kuruluğu katsayısı gibi bir kavram, gelecekte ürünlerin üretileceği hammaddelerin kalitesini değerlendirmenize olanak tanır. Sonuçta, doğal gazın kendisi sadece bir bazdır. Farklı endüstriler farklı ürünler gerektirir, bu nedenle özel gereksinimleri karşılamak için titizlikle işlenir ve rafine edilirler.

Ürün kalitesi

Doğal gazın kalitesi doğrudan bileşimine bağlıdır. Metan baskınsa, böyle bir ürün en iyi yakıt kaynağı olacaktır. Hepsinden önemlisi yağlı hidrokarbonların bileşimindeyse, kimya endüstrisi için bu tür hammaddeler en uygunudur.

Doğal gazı doğru kalitede tedarik etmek için, nihai varış noktasına sevk edilmeden önce kapsamlı temizlik ve işleme tabi tutulduğu özel kimyasal tesisler bulunmaktadır. Çalışma yöntemleri, ürünün kullanım amacına bağlı olacaktır.

Örneğin, evsel amaçlar için kullanılıyorsa, buna özel kokular, özellikle merkaptanlar eklenir. Bu, gazın kokmaya başlaması için yapılır, çünkü o zaman bir sızıntı durumunda tespit edilmesi kolay olacaktır. Tüm merkaptanların güçlü bir kokusu vardır.

Doğal gaz kullanımı

Birçok endüstri tarafından doğal gaz tüketimisanayi ve tesisler. Örneğin:

• CHP.
• Kazan daireleri.
• Gaz motorları.
• Kimyasal üretim (plastik ve diğer malzemelerin imalatı).
• Arabalar için yakıt.
• Konut ısıtma.
• Yemek pişirme.

İşte bu yüzden dünyanın bu hammadde üretimi bu kadar yüksek ve ithalat ve ihracatın milyarlarca dolar olduğu tahmin ediliyor.

Çevresel

Doğanın temizliği açısından doğalgazdan daha iyi bir yakıt kaynağı yoktur. Çevre örgütleri kullanımını tamamen onaylamaktadır. Bununla birlikte, son yıllarda, doğal gazın yanması, reaksiyon ürünlerinden birinin - karbondioksitin birikmesine yol açar.

Ve sera gazlarına ait olduğu için birikimleri gezegen için çok tehlikelidir. Bu nedenle gezegenin ekolojik durumunu yaklaşan sera etkisinden korumak için birden fazla çalışma yürütülüyor, projeler geliştiriliyor.