Что можно сделать из газа

Как можно использовать природный газ? Только в качестве топлива? На самом деле из него можно производить разнообразные спирты. Долгое время этого не делали, потому что данный процесс был слишком дорогим и энергоемким. Однако недавно американские химики нашли способ достаточно сильно удешевить подобное производство, применив новый катализатор.

На первый взгляд, сама постановка вопроса кажется достаточно абсурдной — зачем делать из газа спирт, когда его можно произвести из практически любого сахара посредством брожения, а также из ряда других органических веществ? Не лучше ли использовать газ по его прямому назначению, то есть в качестве топлива, а спирт получать традиционным путем? Однако, если разобраться в данном вопросе поглубже, то станет ясно, что все не так уж однозначно, как кажется на первый взгляд.

Начнем с того, что сейчас в основном спирт производят двумя путями — либо, как это уже говорилось, при помощи брожения, либо в результате гидролиза целлюлозы. В первом случае на производство данного вещества расходуются ценные продукты питания, такие как зерна сельскохозяйственных злаков, клубни картофеля и т. п. Однако в связи с продолжающимся глобальным потеплением и угрозой продовольственного кризиса становится ясно, что насколько неразумно и расточительно употреблять на изготовление спирта такое сырье, которое может накормить сотни тысяч людей.

Химия. Что можно сделать из нефти и газа? Специальный репортаж РОССИЯ 24

Что касается гидролизного способа, то он напрямую связан с вырубкой лесов, которая, увы, приобретает масштабы всепланетной катастрофы. Опять-таки, в связи с грядущими возможными климатическими изменениями следовало бы поберечь экосистемы, которые могут играть роль хоть какого-то буфера. И здесь возникает интересный момент — для того, чтобы обходиться без продуктов деревообрабатывающей промышленности и не рубить леса в больших количествах, нужно переходить в быту на пластмассы. Ну, а исходным сырьем для этих пластмасс в большинстве случаев является… тот самый спирт.

Именно поэтому (а вовсе не из-за тайного заказа, полученного от ассоциации каких-нибудь самогонщиков) ученые и начали поиски альтернативного сырья для производства спирта — ведь, если таковое будет найдено, то удастся в значительной степени сократить вырубку лесов на планете. И вот химики из Института Скриппса (США) вспомнили о том, что еще в XX веке были разработаны некоторые технологии, позволяющие получать спирт из природного газа. Однако тогда ими мало кто пользовался, поскольку в некоторых случаях процесс требует нагрева до 800˚C, что, без сомнения, делало получающийся спирт весьма и весьма дорогим. В других ситуациях были необходимы катализаторы вроде платины и палладия, которые являются редкими и дорогостоящими металлами (что тоже делало произведенный из газа спирт отнюдь не дешевым).

Впрочем, еще двадцать лет назад профессор Рой Периана, являющийся ведущим автором вышеупомянутой работы, и его коллеги начали поиск катализаторов, которые позволили бы снизить температуру технологического процесса (те самые 800˚C) при получении спирта из газовых углеводородов, причем таких, которые не являлись бы запредельно дорогими веществами. Если говорить коротко, ученые стремились найти такое вещество, которое облегчало бы разрыв связей между атомом углерода и атомами водорода в молекулах метана, этана и пропана, и помогало бы ввести в их молекулы атом кислорода при значительно меньшей температуре. И вот, после долгих поисков было обнаружено, что таковым катализатором может быть таллий — достаточно дешевый металл.

В результате экспериментов было выяснено, что с помощью таллия можно было проводить требуемую реакцию при 180˚C, причем сразу с разными видами газообразных алканов, то есть со смесью метана, этана и других подобных веществ, не отделяя их друг от друга, как это требуется обычно. В результате получались эфиры спиртов этанола, метанола, изопропанола и другие кислородные модификации данных алканов. По мнению ученых, все это возможно потому, что электронная структура таллия упрощает взаимодействие между ним, молекулой газа и растворителем, в котором происходит реакция. Именно поэтому для осуществления реакции требуется куда меньше энергии, чем, к примеру, при использовании дорогой платины.

Что касается таллия, то хоть этот металл и является рассеянным, то есть не образует собственных залежей, однако он достаточно широко распространен на поверхности Земли. Он часто сопутствует меди, свинцу и цинку. А в таком часто встречающемся минерале, как пирит, он может составлять до 25 процентов от его веса. Весьма много таллия и различных глинах, калиевых минералах, таких, как слюда и полевой шпат, а также в природных оксидах марганца и железа. Одним словом, глубоко зарываться в землю или нырять на морское дно за этим металлом совсем не нужно.

Однако ученые не собираются останавливаться на достигнутом — они также хотят попробовать в качестве катализатора реакции диоксид свинца (PbO2), который обладает аналогичными свойствами, что и испытанные ими соединения таллия. Ну, а это вещество является еще более обычным, поэтому при его использовании стоимость производства спирта из природного газа будет еще более низкой…

Нефть давно стала неотъемлемой частью жизни каждого человека на планете, поскольку список того, что делают из нефти, в настоящее время очень широк.

Согласно данным Википедии, ежегодно более 16% добываемой нефти расходуется на неэнергетические нужды, другими словами – на переработку в составляющие для другой продукции.

Многие даже не подозревают, что в основе изготовления огромного количества предметов, которые используются ими в повседневной жизни: мебели, посуды и даже продуктов питания, лежат продукты переработки нефти.

Ниже вы найдете список, что делают из нефти – вещи, которые производятся на основе и с применением чёрного золота, а также список продуктов питания, в состав которых, так или иначе, входит нефть.

ТОП 72 продукта, которые делают из нефти

Существует огромное количество отраслей, где применяют нефть – от тяжелой промышленности до производства продуктов питания. Некоторые сферы применения нефти хорошо известны, однако о содержании последней в некоторых продуктах многие потребители даже не догадываются.

Но этот список можно продолжать бесконечно, так как здесь приведены основные компоненты и вещи для общего понимания. Например, предлагать здесь полный список названий лекарств, которые делают при помощи нефти, было бы не совсем уместно. Тем не менее, хочется поговорить о лекарствах не много подробнее.

Лекарства из нефти

В 1874 г. ученые открыли принцип выработки салициловой кислоты из фенола, и с тех пор ацетилсалициловая кислота, или попросту аспирин, стала одним из самых популярных в мире лекарственных средств. Кроме того, из салициловой кислоты производят антисептик фенилсалицилат, применяемый для лечения колитов и других желудочно-кишечных заболеваний, и парааминосалициловую кислоту, используемую в составе противотуберкулезных препаратов.

В мире широко известны лечебные свойства нефти, добываемой в районе города Нафталан, расположенного на территории Азербайджана.

В 13 веке великий венецианский путешественник Марко Поло упомянул о целебной нефти Нафталана в своих записях.

По данным Министерства нефти Азербайджана, эффективность этой нефти при различных заболеваниях подтверждена результатами около 1,7 тыс. научных работ и монографий, в том числе около 300 диссертаций. В этом городе страны находится единственный в мире Музей костылей. Здесь можно увидеть сотни этих предметов различных конструкций и размеров. Они оставлены за ненадобностью и подписаны теми, кто до прибытия на курорт не мог передвигаться без их помощи.

В 30-е гг. из анилина, который производят из нитробензола, были получены первые антимикробные препараты – сульфаниламиды: сульфидин, стрептоцид, сульфадимезин. Они произвели настоящую революцию в лечении заболеваний, вызванных микроорганизмами.

Различные производные нефти используют в препаратах, помогающих людям избавиться от аллергии, головной боли, нервного стресса или инфекционных заболеваний. Эфиры и спирты часто применяются для производства антибиотиков. В настоящее время ведутся испытания пластмассового протеза легких.

Какие продукты питания делают из нефти

При переработке нефти можно получать белки, по своим качествам не уступающих натуральным животным белкам, и аминокислот, за счёт чего уже возможно изготавливать мясные продукты, такие как колбаса, с добавлением белков, синтезированных из нефти без потери в качестве такой пищи.

Как отмечает генеральный директор ООО “INFOLine-Аналитика” Михаил Бурмистров, в условиях роста цен на продовольственные товары в США и ряде других стран все большую актуальность приобретает производство пищевых продуктов с использованием микробиологического синтеза белка из нефтепродуктов и отходов нефтеперерабатывающего производства.

Переработка всего 2% от объема ежегодно добываемой нефти позволяет произвести до 25 млн т белка, чего достаточно для питания 2 млрд человек в течение года. Он используется в производстве самых разных продуктов, заменяя белок животного происхождения.

Из нефтепродуктов также изготавливают многие пищевые красители, поэтому, например, приобретая разноцветные конфеты, можно с большой долей вероятности предполагать, что при их изготовлении также использовались вещества, полученные из нефти.

Еще одним известным продуктом из нефти также является разработка из СССР – белковая икра, отличающаяся от натуральной по цене в несколько раз. В её составе также использовался белок, синтезируемый из нефтепродуктов.

Академик А. Несмеянов разработал технологию приготовления пищевого заменителя натуральной черной икры из осетровых рыб. Он предложил в качестве альтернативы белковую икру на основе так называемых «нефтяных дрожжей».

Также с применением нефтепродуктов в настоящее время изготавливаются консерванты, продлевающие срок хранения продуктов, такие, как Е230, однако безопасность некоторых из них до сих пор не доказана, поэтому использование нефти в пищевой промышленности в целом пока не слишком распространено.

В настоящее время такой вид белка постепенно вытесняется с рынка соевым, производство которого дешевле, однако белок, получаемый из нефти, до сих пор производится, поскольку имеет одно важное преимущество над соевым – полноценный аминокислотный состав.

Что делают из нефти для детей

Помимо того, что из нефти делают продукты, одежду и топливо, из неё делают некоторые виды детской продукции. Происходит это из-за того, что получаемые при переработке углеводородов вещества могут как иметь уникальные свойства, превосходящие другие с подобными характеристиками, так и просто быть более практичными и подходящими для товаров широкого потребления.

Первым и наиболее широко использующимся из продуктов, что делают из нефти для детей, являются подгузники. Верхняя влагоупорная плёнка, а также полипропиленовое покрытие резинок данного изделия изготавливаются из продуктов переработки углеводородов.

Также из нефтепродуктов изготавливается вторая важнейшая составляющая жизни детей, присутствующая в их жизни с первых дней и до совершеннолетия, а иногда и дальше – это игрушки.

• Причём из нефти сделаны не только пластмассовые модели, но и подавляющее большинство мягких, мех и набивка которых, в большинстве случаев – стопроцентная синтетика.

Также из нефтепродуктов состоит большинство гибких резиновых игрушек. Вопреки опасениям родителей, вреда детям такие игрушки, если они изготовлены качественно, без отклонений от технологий, не причиняют.

Глобальная проблема такой продукции – экология, поскольку подобные изделия крайне проблематично использовать для вторичной переработки.

Третьим товаром для малышей, изготавливаемым из нефти, являются соски-пустышки. Некоторые из них полностью изготовлены из продуктов переработки углеводородов, у других из пластика изготовлена только верхняя часть, а сама соска делается из натурального латекса.

Также из нефтепродуктов получают ткань для многих видов детской одежды, материалы для изготовления зубных щёток, элементов колясок, корпусов радионянь и других предметов обихода, которые окружают ребёнка.

Вместо вывода

Теперь вы понимаете, почему из-за нефти в данную минуту где-то идет война и почему она так высоко ценится.

Сложно представить жизнь без нефти, автомобилей, пластика и техники. На соседних страницах вы можете узнать сколько стоит нефть прямо сейчас, а также её сорта и как можно заработать на нефти простому человеку.

В современном мире сложно перечислить всё, что делают из нефти для использования в быту. Корпусы приборов, косметику, медикаменты, товары для детей, даже продукты питания в настоящее время изготавливают из продуктов переработки углеводородов.

Значительная часть такой продукции имеет достаточно высокое качество и эксплуатационные характеристики, из-за чего не стоит переживать по поводу её безопасности. Однако необходимо осознавать, что в современном мире нефть является не только топливом, но и, в значительной мере, материалом для изготовления окружающих нас вещей.

(18 оценок, среднее: 4,22). Оцените пожалуйста, мы очень старались!

Ïðî íåäàâíåå èçâåñòíîå ñîáûòèå íà Óðàëå — íå áóäó… Òàì ìíîãî âîïðîñîâ áåç îòâåòà…

×òî âîîáùå òàêîå «áûòîâîé ãàç»?

Ýòî ðàçëè÷íûå ãîðþ÷èå ñìåñè, ãàçîîáðàçíûå, îáû÷íî, ïðè òåìïåðàòóðàõ íèæå 0°Ñ, ñ ïîäàâëÿþùèì ñîäåðæàíèåì óãëåâîäîðîäîâ.

 íåêîòîðûõ ãîñóäàðñòâàõ áûòîâîé ãàç ïîëó÷àþò ïóòåì òåðìè÷åñêîé îáðàáîòêè êàìåííîãî óãëÿ…

 Ðîññèè «áûòîâîé ãàç» ïðåäñòàâëåí äâóìÿ îñíîâíûìè òèïàìè ãàçîâûõ ñìåñåé:

— «ìàãèñòðàëüíûì» ïðèðîäíûì ãàçîì — î÷èùåííûì èñêîïàåìûì ìåòàíîì, ñîïðîâîæäàåìûì ðÿäîì ïðèìåñåé;

— ïðîïàí-áóòàíîâûìè ñìåñÿìè äëÿ áûòîâûõ ãàçîâûõ áàëëîíîâ.

Ìåòàí èñòèííî ïðèðîäíûé ãàç, îí íå òîëüêî ñîñòàâëÿåò îñíîâó ñîäåðæàíèÿ ãàçîâîé ôðàêöèè íåôòåãàçâûõ ìåñòîðîæäåíèé (çà ðóáåæîì ÷àñòî èìåíóåòñÿ «íåôòÿíîé ãàç»), íî òàêæå îáðàçóåòñÿ â ïðîöåññå ðàçëîæåíèÿ «ìåòàíîâûìè» áàêòåðèÿìè ïðàêòè÷åñêè âñåãî ñïåêòðà òêàíåé ðàñòèòåëüíîãî è æèâîòíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ.

(Íå ïîäíîñèòå îòêðûòîå ïëÿìÿ ê ìàãèñòðàëÿì êàíàëèçàöèè, íå êóðèòå íà áîëîòå. Âìåðçøèå â ëåä ïðóäà/îçåðà «ïóçûðè âîçäóõà», ýòî òîæå ìåòàí).

Äëÿ áûòîâîãî ïîòðåáëåíèÿ ïðèðîäíûé ìåòàí ïîäàåòñÿ ñ íåêîòîðûìè ïðèìåñÿìè, îñòàþùèìèñÿ ïîñëå ôèëüòàöèè îò íåíóæíûõ â æèëèùå êîìïîíåíòîâ è îäîðîðîâàííûé äëÿ öåëè ðàñïîçíàâàíèÿ, â îñíîâíîì, ìåòàíòèîëîì (ýòèëìåðêàïòàíîì).

Íåñêîëüêî ñëîâ ïðî ìåòàíòèîë: ãîðþ÷, ñðåäíåòîêñè÷åí ïðè âûñîêèõ êîíöåíòðàöèÿõ, ïðèìåíÿåòñÿ â êà÷åñòâå îäîðàíòà áûòîâîãî ãàçà ïî òîé ïðè÷èíå, ÷òî äåøåâ è ðàñïîçíàåòñÿ îáîíÿòåëüíîé ñèñòåìîé ÷åëîâåêà óæå ïðè êîíöåíòðàöèè â âîçäóõå 1/1 000 000 (îäíà äîëÿ ê ìèëëèîíó äîëåé âîçäóõà).

Áûòîâîé ãàç â íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûõ áàëëîíàõ íèçêîãî äàâëåíèÿ, ñ ìàëûì ñîîòíîøåíèåì äëèíà/äèàìåðò («ïóçàòûå» áàëëîíû) — ýòî ïðîïàí-áóòàí è åãî èçîìåðû — ïåðåðàáîòàííûé ìåòàí. Äàâëåíèå â çàïðàâëåííîì áàëëîíå ñ ïðîáàí-áóòàíîì, ïðè 20°C -îêîëî 5 àòì.

Ìåòàí ïåðåðàáàòûâàþò â ïðîïàí-áóòàí ïîòîìó, ÷òî ìåòàíîâûå ñìåñè ñæèæàþòñÿ ïðè äàâëåíèè, â ñðåäíåì, â 45 ðàç áîëüøåì, ÷åì ïðîïàí-áóòàíîâûå.

Äëÿ áûòîâîãî «áàëîííîãî» ïðèìåíåíèÿ, äàâëåíèå ïîòðåáëÿåìîé ãàçîâîé ñóáñòàíöèè â 200-250 àòìîñôåð ÿâíî íå ïîäõîäèò è ñåãîäíÿ, à 20, 30, 50 ëåò íàçàä, íå ïîäõîäèëî òåì áîëåå.

Ïðîïàí-Áóíàíîâûå ñìåñè áûòîâîãî ïðèìåíåíèÿ òàêæå äåîäîðèðóþòñÿ ìåòàíòèîëîì.

Äàâëåíèå «íà ôîðñóíêå» áûòîâîé ãàçîâîé ïëèòû, ïðè êîòîðîì ïðîèñõîäèò áûòîâîå ïîòðåáëåíèå òîïëèâíûõ ãàçîâûõ ñìåñåé, ïðèìåðíî îäèíàêîâî è äëÿ ìåòàíà, è äëÿ ïðîïàí-áóòàíà — 0.05 àòì. (Äàâëåíèå íåñïåøíî âûäûõàåìîãî âîçäóõà â íîçäðå ÷åëîâåêà çíà÷èòåëüíî âûøå).

Ïðè ðàñòâîðåíèè â âîçäóõå æèëîãî ïîìåùåíèÿ, ìåòàí â ðàçû ìåíåå âçðûâîîïàñåí, ÷åì ïðîïàí-áóòàí.

Ýòî îñíîâíàÿ ïðè÷èíà, ïî êîòîðîé ìàãèñòðàëüíî-ãàçèôèöèðîâàííîå æèëüå ñíàáæàåòñÿ ìåòàíîâîé ñìåñüþ, à íå ïðîïàí-áóòàíîâîé.

(Çàáëóæäåíèå — ïîëàãàòü, ÷òî àâòîíîìíàÿ ãàçèôèêàöèÿ æèëèùà ïðîïàí-áóòàíîì èäåíòè÷íà ïî áåçîïàñíîñòè ìàãèñòðàëüíîìó ïðèðîäíîìó ãàçó. Íå èäåíòè÷íà. Îïàñíåå. Íàìíîãî.).

Ñîçäàòü âîñïëàìåíÿþùóþñÿ êîíöåíòðàöþ ìåòàíà â æèëîì ïîìåùåíèè, ñ ó÷åòîì îñíîâíûõ âëèÿþùèõ ôàêòîðîâ, â ñðåäíåì, â ïÿòü ðàç ñëîæíåå, ÷åì — êîíöåíòðàöèþ ïðîïàí-áóòàíà.

Ãðóáî ãîâîðÿ, íóæíî âûïóñòèòü â ïîìåùåíèå â ïÿòü ðàç áîëüøå ãàçà.

Ñ ó÷åòîì òîãî, ÷òî îáúåìíîå ñîäåðæàíèå îäîðàíòà áóäåò òàêæå â 5 ðàç áîëüøå, âåðîÿòíîñòü âçðûâà áûòîâîé ìåòàíîâîé ñìåñè â æèëîì ïîìåùåíèè, íà ïðàêòèêå, â 10 — 20 ðàç ìåíüøå, â ñðàâíåíèè ñî ñìåñüþ ïðîïàí-áóòàíà.

Òàêèì îáðàçîì, åñëè äëÿ ïîìåùåíèé ñ ìåòàíîâûì ãàçîñíàáæåíèåì, ñèãíàëèçàòîðîì óòå÷êè ðàñòâîðåííûõ â âîçäóõå óãëåâîäîðîäîâ ìîæíî ïðåíåáðå÷ü, òî ïðè ïðîïàí-áóòàíîâîì ãàçîñíàáæåíèè ãàçîàíàëèçàòîð íàñòîÿòåëüíî ðåêîìåíäóåì!

Ñ òî÷êè çðåíèÿ îñíîâíîé îïàñíîñòè äëÿ çäîðîâüÿ ïðè âäûõàíèè ìåòàí è ïðîïàí-áóòàí ïðàêòè÷åñêè èäåíòè÷íû. Èõ òîêñè÷åñêîå äåéñòâèå îáóñëîâëåíî çàìåùåíèåì ñîáîé ïîòðåáíîãî îðãàíèçìó îáúåìà âîçäóøíîé ãàçîâîé ñìåñè. Êðîìå òîãî, âûçûâàÿ ãèïîêñèþ è ñâÿçàííóþ ñ íåé ýéôîðèþ, íåäûõàòåëüíàÿ ãàçîâàÿ ñìåñü áëîêèðóåò ðàñïîçíàâàíèå ñîçíàíèåì ôàêòîâ ïðîãðåññèðóþùèõ ïåðåáîåâ â ðàáîòå ñåðäöà è îñòàíîâêè äûõàíèÿ.

Ó áîëüøîãî ÷èñëà ëþäåé îòêàç ÖÍÑ è ñåðäå÷íîé ìûøöû ìîæåò íàñòóïàòü ïðåæäå ïðî÷èõ ñèìïòîìîâ ãèïîêñèè, ò.å. åùå äî ýéôîðèè, ÿâëÿþùåéñÿ ñèãíàëèçàòîðîì îòðàâëåíèÿ…

Ñîáëþäàéòå ïðàâèëà… Áåðåãèòå ñåáÿ è áëèçêèõ.

(Ïðî ãàç â áàëëîíàõ ïîñòàðàþñü ñêîðî íàïèñàòü îòäåëüíóþ ñòàòüþ).

Источник: seacoasts.ru

Как использовать природный газ

Природный газ представляет собой образование углеводородной массы, которая возникает при разложении органических веществ в недрах земли. В его составе преобладает метан (80-97%). Относится природный газ к полезным ископаемым. Он может находиться в земле на глубине от одного до нескольких километров. Там газ располагается в микроскопических пустотах — порах.

Его добывают из земли при помощи скважин.

Статьи по теме:

• Как использовать природный газ
• Как из газа получить бензин
• Что такое полезное ископаемое

Инструкция

Природный газ используется в качестве горючего в многоквартирных и жилых частных домах для приготовления пищи, отопления и подогрева воды. Также его можно использовать как топливо для машин и котельных.

Природный газ (метан) применяется как исходное сырье в химической промышленности для получения разнообразных органических веществ, к примеру, пластмасс.

Природным газом можно заправлять газовые лампы, предназначенные для освещения. Собственно метан применяется как сырье для производства ацетилена, аммиака, метанола и цианистого водорода.

При этом природный газ является главной сырьевой базой при производстве аммиака. Практически три четверти всего аммиака применяется для производства азотных удобрений.

Цианистый водород, получаемый уже из аммиака, вместе с ацетиленом служит первоначальным сырьем для производства различных синтетических волокон. Из ацетилена можно вырабатывать разные пласты-каты, которые довольно широко применяются в промышленности и в быту. Также при помощи него производится ацетатный шелк.

В химической промышленности метан используется не только для получения различных пластмасс, но также и для производства каучука, органических кислот и спирта. Именно с использованием природного газа стало возможно создавать многие химические вещества, которые не существуют в природе, например, полиэтилен.

Природный газ является одним из лучших видов топлива, которые используются для промышленных и бытовых нужд. Его ценность как горючего состоит также в том, что это минеральное топливо довольно чистое экологически. При его сгорании появляется гораздо меньше вредных веществ, если сравнить с другими видами топлива. Именно поэтому природный газ — это один из основных источников энергии во всей человеческой деятельности.

Совет полезен?
Статьи по теме:

• Какие существуют альтернативные виды топлива
• Как ищут нефть и газ на севере
• Как получать биогаз

Добавить комментарий к статье
Похожие советы

• Как получить этан из метана
• Что такое газ
• Как и для чего сжижают газы в 2017 году
• Достоинства и недостатки газгольдера
• Как ищут нефть в море
• Как сделать из нефти бензин
• Газовые напольные котлы отопления
• Какой газ находится в зажигалке
• Какие бывают альтернативные источники энергии
• Как ищут нефть на суше

Источник: www.kakprosto.ru

Какие продукты получаются из природного газа

Природный газ является ценным энергетическим сырьем для различных отраслей промышленности. Он состоит в основном из метана (до 98 %), его гомологов (этана, пропана, бутана), сернистых соединений, углекислого газа, азота и, в небольшом количестве, меркаптанов (слабых кислот). В некоторых месторождениях газа присутствует гелий.

Основная продукция из природного газа — это сырье для энергетики. Почти 40 % переработанного природного газа сжигается на электростанциях. Еще около 30% используется в металлургической промышленности. Примерно по 4% объемов добываемого природного газа применяется для отопления жилых зданий, промышленных предприятий и бытовых нужд населения, на цементных предприятиях, строительстве, в сельском хозяйстве, производстве медикаментов. В США на нужды энергетики и тяжелой промышленности и в качестве бытового топлива используется 98% газа.

В зависимости от содержания в природном газе тяжелых углеводородов, он считается «сухим» (пропан, бутан и пр. менее 50 г/м. куб) или «жирным». Сухой газ легче воздуха, он транспортируется по газопроводам на дальние расстояния. В настоящее время этот самый дешевый способ доставки энергетического сырья потребителю. Для экономики газодобывающих стран экспорт природного газа является важной статьей дохода. Именно сухой газ применяется в качестве топлива.

На компрессорных станциях сухой природный газ сжимается до 200 атм и охлаждается до -162 оС. Такой продукт называется компримированным природным газом. Его можно хранить в жидком виде в подземных хранилищах и использовать для сглаживания пиков потребления сырья в холодной период года. Транспортировка его производится в специальных криоцистернах, чаще всего морским путем, танкерами-газовозами.

Компримированный природный газ является стратегическим энергетическим сырьем на мировом рынке. Его удобно перевозить в районы, отстоящие на десятки тысяч км от мест добычи. По оценкам аналитиков до 2020 года 35% переработанного природного газа в мире будет доставляться заказчику в виде компримированного газа. В настоящее время наметились перспективы применения его в качестве топлива для автотранспорта. Ведущие автоконцерны уже выпускают автомобили, работающие на компримированном газе.

По количеству тяжелых фракций в составе добываемого природного газа различают чисто газовые месторождения (содержащие сухой газ) и газоконденсатные (с большей долей тяжелых гомологов метана). Еще в начальный период переработки природного газа из него выделяют водород, сернистые соединения и сухую серу, имеющие применение во многих отраслях экономики. Ценным сырьем для нефтехимии являются тяжелые углеводороды. В процессе технологической переработки из них получают следующие виды продукции:

• сжиженный углеводородный газ (СУГ);
• различные виды растворителей;
• водород, аммиак, метанол, формальдегид, сажа;
• уксусная кислота;
• синтетические красители;
• пластмассы;
• газы, используемые для консервации сельскохозяйственной продукции и при производстве медикаментов.

Многие газовые месторождения содержат гелий. Этот ценный инертный газ востребован во многих отраслях экономики. Наиболее богатые районы добычи гелия находятся в США и в России (Восточно-Европейские и Сибирские газоносные регионы).

Высокомолекулярные углеводороды являются основой получения СУГ, который применяется вместо бензина для автотранспорта, используется в качестве топлива в быту и промышленности.

Имеются технологии GTL («газ в жидкость»), позволяющие получить высококачественное автомобильное и авиационное топливо СЖТ (синтетическое жидкое топливо). Такие установки на природном газе действуют в Катаре, Малайзии и в ЮАР, однако, чаще всего, сырьем для них является попутный нефтяной газ. Некоторые фирмы в РФ начали выпуск блочных мобильных комплексов по переработке природного газа с использованием технологии GTL.

Если статья оказалась полезной, в качестве благодарности воспользуйтесь одной из кнопок ниже – это немного повысит рейнинг статьи. Ведь в интернете так трудно найти что-то стоящее. Спасибо!

Природный газ – полезное ископаемое, добываемое из недр Земли. Для его использования в промышленных целях он подвергается специальной переработке для очищения от нежелательных примесей.

Природный газ

Он относится к горным породам и представляет собой сложное соединение из совокупности газов. Главный компонент – метан. Другие углеводороды:

Используется как топливо. Применяется в основных направлениях промышленной химии.

Газ образуется после процесса разложения живых организмов в осадочной оболочке и поднятия их на уровень с меньшим давлением. Это возможно только при изначальном высоком давлении и температуре. Он располагается глубже, чем залежи нефти.

В земле он находится в виде отдельных образований в газообразном состоянии. В воде или нефти его можно обнаружить в растворенном виде. Это ископаемое прозрачное, без запаха. Специфический аромат ему придается с помощью одоризации.

Есть несколько версий возникновения этого вещества.

1. В начале развития Земли большую часть занимал океан. Существовавшие в нем живые организмы со временем погибали, накапливаясь в пространстве, в котором не было бактерий и доступа к воздуху. Это помогало противостоять разложению. Со временем эти организмы погружались все глубже. Высокая температура и сильное давление способствовали их химическому воздействию с водородом. В результате этого образовались углеводороды.
2. Геологические процессы стали причиной поднятия углеводородов с глубин земной коры наверх, где было меньшее давление. В результате появились газовые, нефтяные залежи.

Именно этих основных версий, объясняющих появление природного газа, придерживаются ученые.

Экологическое значение

Природный газ наносит минимальный ущерб окружающей среде. Данный вид топлива экологически чист. При его горении практически не выделяется вредных отходов, в отличие от угля, дров и нефти. Но существует другая опасность для биосферы.

За прошлый век было использовано большое количество топлива, включая природный газ. Это повлекло за собой увеличение доли углекислого газа в атмосфере. Ученые обеспокоены, что из-за этого возможен парниковый эффект с последующим глобальным потеплением. Как результат – таяние ледников, поднятие уровня воды Мирового океана.

В 1997 году многие страны мира подписали Киотский протокол, чтобы помочь остановить процесс глобального потепления. Он является дополнительным документом к конвенции ООН 1992 года об изменении климата. Международное соглашение было подписано в городе Киото (Япония).

Протокол ратифицирован 192 странами. На эти страны приходится больше половины мировых загрязнений. Главная цель государств – сокращение выбросов парниковых газов. Ученые ищут другие пути получения топливной энергии.

После этого последовало внедрение программы по преодолению техноэкологического кризиса. Задачей является преобразование цен на источники энергии, исходя из их топливной калорийности.

Добыча

В России целенаправленная добыча газа в промышленных масштабах зародилась в прошлом веке. До этого его обнаруживали случайно при бурении скважин для доступа к воде или поиске нефти.

Залежи природного газа находятся не только в земляных пустотах, но и в горных породах с пористой структурой. Благодаря этому процесс добычи его на поверхность упрощается. Он может находиться на разной глубине.

Добыча полезного ископаемого состоит из нескольких этапов. К ним относятся:

• работы по определению места и глубины залежи минеральных образований;
• приготовление скважин, они не делаются глубже, чем 12 километров;
• бурение проводится на всей территории, где располагается полезное ископаемое, это помогает достичь уменьшения давления на природный газ и облегчить добычу из недр земной коры;
• извлечение, в процессе поддерживается разное давление в пласте с веществом и земной оболочке;
• наружу он выходит по установленным скважинам, попадая в механизм сбора, во время этого происходит извлечение и попутных образований, которые находятся в нефти;
• транспортировка, сначала газ проверяется на количество наличия в нем посторонних примесей, при превышении нормы его очищают в краткие сроки на специальных установках в зоне месторождения и добычи;
• если примесей мало, то ископаемое перевозят на территорию завода для переработки.

Перевозка газа осуществляется с помощью трубопровода. Транспортировка проводится под давлением. Другой способ связан с использованием танкеров-газовозов. Они перевозят вещество в жидком состоянии при температуре ниже 60 градусов при повышенном давлении.

Только пройдя эти основные этапы, возможна добыча подходящего к применению природного газа. Он должен быть без большого количества примесей.

Переработка

Полезное ископаемое образовалось в каменноугольный период, в момент появления пород с пористой структурой, нефти и угольных пластов. Большую часть природного газа содержит метан, но у него есть некоторое количество примесей, что делает его неоднородным. Это затрудняет перевозку и дальнейшее использование. Применяются основные направления переработки.

После добычи он проходит первичную переработку сушки для удаления из него пара воды и серы. Затем он отправляется на завод. Цель – принятие компонентами газа товарного вида для дальнейшего применения. Важно, чтобы при осуществлении данного плана не нанести непоправимый ущерб окружающей среде.

Переработка природного газа выполняется тремя способами:

1. Термохимическим. Применяется термическое воздействие. В результате этого возникают непредельные углеводороды. Способ возможен только при высоких температурах и давлении.
2. Физико-энергетическим. Данная технология способствует сжатию и делению газа на компоненты. Используется сильное нагревание или охлаждение. Чаще всего к этому способу обращаются на участках добычи полезного ископаемого. Сжимание и деление происходит благодаря компрессорам и нефтяным насосам.
3. Химико-каталитическим. Метан модифицируется в синтез-газ для возможности осуществления переработки. Используется парциальное окисление или паровая, углекислая конверсия. В химическом методе полученное вещество не нуждается в разделении компонентов.

Только при помощи данных способов возможна переработка природного газа, освобождение его от ненужных примесей.

Результаты переработки

Полученное вещество после переработки используется не только как источник энергии. Выделяются следующие продукты переработки нефти и газа:

• аммиак – необходим для производства удобрений, полимеров, растворителя, нашатырного спирта; бесцветен, присутствует сильный специфический запах;
• анилин – основа для создания красок, полиуретана, каучука; бесцветная жидкость с резким запахом, плохая растворимость в воде;
• гелий – применяется для высоких технологий при изготовлении медицинских изделий и ядерных реакторов, спутников; необходим геологам, так как они с помощью гелиевой съемки определяют глубинные разломы на поверхности земной коры, нет цвета, вкуса и запаха;
• метанол – используется как растворитель и топливный элемент, жидкость без цвета, но присутствует запах этилового спирта; принимать внутрь смертельно опасно;
• уксусная кислота – нужна при изготовлении текстильной продукции, не в сильной концентрации для кулинарии, применяется как растворитель, присутствует резкий запах и кислый вкус;
• формальдегид – применяется в производстве строительных материалов, фенопластов, хорошо работает в качестве антисептика, консерванта для косметических средств, бесцветен, нет резкого запаха;
• этан – из него изготавливаются изделия из пластмассы, необходим для получения соединения этилена; нет цвета, вкуса и запаха.

Продукты переработки природного газа являются востребованным сырьем во многих отраслях промышленности. Главное – использовать их исключительно в своих областях применения.

Природный газ – ценное минеральное образование из недр Земли. Используется как необходимый источник тепловой энергии. Некоторые его производные применяются во многих отраслях промышленности. После извлечения обязательно проходит процесс переработки природного газа для очищения его от ненужных примесей.

( 2 оценки, среднее 5 из 5 )

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 16 октября 2017; проверки требуют 47 правок.

Природный газ — большое скопление газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ.

Природный газ относится к полезным ископаемым. Природный газ в пластовых условиях (условиях залегания в земных недрах) находится в газообразном состоянии — в виде отдельных скоплений (газовые залежи) или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений, либо в растворённом состоянии в нефти или воде. При нормальных условиях (101,325 кПа и 20 °C) природный газ находится только в газообразном состоянии. Также природный газ может находиться в кристаллическом состоянии в виде естественных газогидратов.

Сэр Гемфри Дэви (учёный-химик) ещё в 1813 г. заключил из своих анализов, что рудничный газ есть смесь метана CH4 с небольшим количеством азота N2 и углекислого газа СО2 — то есть, что он качественно тождественен по составу с газом, выделяющимся из болот.

Химический состав[править | править код]

Основную часть природного газа составляет метан (CH4) — от 70 до 98 %. В состав природного газа могут входить более тяжёлые углеводороды — гомологи метана[1]:

• этан (C2H6),
• пропан (C3H8),
• бутан (C4H10),
• пентан (C5H12).

Природный газ содержит также другие вещества, не являющиеся углеводородами:

• водород (H2),
• сероводород (H2S),
• углекислый газ (СО2)[1],
• азот (N2)[1],
• гелий (He) и другие инертные газы.

Чистый природный газ не имеет цвета и запаха. Для облегчения возможности определения утечки газа в него в небольшом количестве добавляют одоранты — вещества, имеющие резкий неприятный запах (гнилой капусты, прелого сена, тухлых яиц). Чаще всего в качестве одоранта применяется тиолы (меркаптаны), например, этилмеркаптан (16 г на 1000 м³ природного газа).

Природный газ считается более экологичным, по сравнению с углем, так как дает меньший выброс СО2 на единицу получаемой энергии[2].

Физические свойства[править | править код]

Ориентировочные физические характеристики (зависят от состава; приведены при нормальных условиях, если не указано иное):

• Плотность:

• от 0,68 до 0,85 кг/м³ (сухой газообразный);
• 400 кг/м³ (жидкий).

Месторождения природного газа[править | править код]

Глубокое разведочное бурение на нефть и газ в России, по данным Росстата

В осадочной оболочке земной коры сосредоточены огромные залежи природного газа. Согласно теории биогенного (органического) происхождения нефти, они образуются в результате разложения останков живых организмов. Считается, что природный газ образуется в осадочной оболочке при бо́льших температурах и давлениях, чем нефть. С этим согласуется тот факт, что месторождения газа часто расположены глубже, чем месторождения нефти.

Крупнейшими запасами природного газа обладают: Россия (Уренгойское месторождение, Газпром обладает 17 % мировых запасов газа), Иран, большинство стран Персидского залива, США, Канада. Среди европейских стран — Норвегия и Нидерланды. Среди бывших республик Советского Союза большими запасами газа владеют Туркмения, Азербайджан, Узбекистан, а также Казахстан (Карачаганакское месторождение).

Метан и некоторые другие углеводороды широко распространены в космосе. Метан — третий по распространённости газ во Вселенной после водорода и гелия. В виде метанового льда он участвует в строении многих удалённых от солнца планет и астероидов, однако такие скопления, как правило, не относят к залежам природного газа, и они до сих пор не нашли практического применения. Значительное количество углеводородов присутствует в мантии Земли, однако они тоже не представляют интереса.

Газогидраты[править | править код]

В науке долгое время считалось, что скопления углеводородов с молекулярным весом более 60 пребывают в земной коре в жидком состоянии, а более лёгкие — в газообразном. Однако во второй половине XX века группа сотрудников Московского института нефти и газа А. А. Трофимук, Н. В. Черский, Ф. А. Требин, Ю. Ф. Макогон, В. Г. Васильев обнаружили свойство природного газа в определённых термодинамических условиях переходить в земной коре в твёрдое состояние и образовывать газогидратные залежи. Позже выяснилось, что запасы природного газа в этом состоянии огромны[6].

Газ переходит в твёрдое состояние в земной коре, соединяясь с пластовой водой при гидростатических давлениях до 250 атм и сравнительно низких температурах (до +22 °C). Газогидратные залежи обладают несравненно более высокой концентрацией газа в единице объёма пористой среды, чем в обычных газовых месторождениях, так как один объём воды при переходе её в гидратное состояние связывает до 220 объёмов газа. Зоны размещения газогидратных залежей сосредоточены главным образом в районах распространения многолетнемёрзлых пород, а также на небольшой глубине под океаническим дном[6].

Добыча и транспортировка[править | править код]

Добыча[править | править код]

Природный газ находится в земле на глубине от 1000 м до нескольких километров (сверхглубокой скважиной недалеко от города Нового Уренгоя получен приток газа с глубины более 6000 метров). В недрах газ находится в микроскопических пустотах (порах). Поры соединены между собой микроскопическими каналами — трещинами, по этим каналам газ поступает из пор с высоким давлением в поры с более низким давлением до тех пор, пока не окажется в скважине.
Движение газа в пласте подчиняется определённым законам.
Газ выходит из недр вследствие того, что в пласте находится под давлением, многократно превышающем атмосферное; таким образом, движущей силой является разность давлений в пласте и системе сбора.

Газ добывают из недр земли с помощью скважин. Скважины стараются разместить равномерно по всей территории месторождения для равномерного падения пластового давления в залежи. Иначе возможны перетоки газа между областями месторождения, а также преждевременное обводнение залежи.

Мировая добыча природного газа в 2014 году составляла 3460,6 млрд м³. Лидирующее положение в добыче газа занимают Российская Федерация (в 2005 году объём добычи составил 548 млрд м³) и США (в 2009 году США впервые обогнали Россию не только по объёму добытого газа (624 млрд м³ против 582,3 млрд м³), но и по объёму добычи товарного газа, то есть, идущего на продажу контрагентам; в 2010 году Россия вернула себе лидерство в объёмах добываемого газа, нарастив добычу, США же, напротив, снизили добычу).

Транспортировка природного газа[править | править код]

Газ, поступающий из скважин, необходимо подготовить к транспортировке конечному пользователю — химический завод, котельная, ТЭЦ, городские газовые сети. Необходимость подготовки газа вызвана присутствием в нём, кроме целевых компонентов (целевыми для различных потребителей являются разные компоненты), также и примесей, вызывающих затруднения при транспортировке либо применении. Так, пары воды, содержащиеся в газе, при определённых условиях могут образовывать гидраты или, конденсируясь, скапливаться в различных местах (например, изгиб трубопровода), мешая продвижению газа; сероводород вызывает сильную коррозию газового оборудования (трубы, ёмкости теплообменников и т. д.). Помимо подготовки самого газа, необходимо подготовить и трубопровод. Широкое применение здесь находят азотные установки, которые применяются для создания инертной среды в трубопроводе.

В настоящее время основным видом транспорта является трубопроводный. Газ под давлением 75 атм прокачивается по трубам диаметром до 1,42 м. По мере продвижения газа по трубопроводу он, преодолевая силы трения как между газом и стенкой трубы, так и между слоями газа, теряет потенциальную энергию, которая рассеивается в виде тепла. Поэтому через определённые промежутки необходимо сооружать компрессорные станции (КС), на которых газ обычно дожимается до давления от 55 до 120 атм и затем охлаждается. Сооружение и обслуживание трубопровода весьма дорогостоящи, но тем не менее это наиболее дешёвый с точки зрения начальных вложений и организации способ транспортировки газа на небольшие и средние расстояния.

Кроме трубопроводного транспорта широко используют специальные танкеры — газовозы, специальные суда, на которых газ перевозится в сжиженном состоянии в специализированных изотермических ёмкостях при температуре от −160 до −150 °С.
Такой метод транспортировки является значительно более экономичным, чем трубопроводный, начиная с расстояний до потребителя сжиженного газа более 2000—3000 км, так как основную стоимость составляет не транспортировка, а погрузочно-разгрузочные работы, но требует более высоких начальных вложений в инфраструктуру, чем трубопроводный. К его достоинствам относится также тот факт, что сжиженный газ куда более безопасен при перевозке и хранении, чем сжатый.
В 2004 г. международные поставки газа по трубопроводам составили 502 млрд м³, сжиженного газа — 178 млрд м³. При этом доля сжиженного газа в общем объеме поставок быстро растет, превысив к 2018 году 40 % (323 млрд м³) и по имеющимся прогнозам увеличится до 60 % к 2040 году.[7]

Есть также и другие технологии транспортировки газа, например с помощью железнодорожных цистерн. Разрабатывались также проекты транспортировки газа с использованием дирижаблей или в газогидратном состоянии, но эти разработки не нашли применения в силу различных причин.

Сжиженный природный газ[править | править код]

С целью транспортировки очищенный от примесей природный газ сжижают, охлаждая его до температуры конденсации −161,5 °С. Полученную жидкость называют сжиженным природным газом (СПГ). Основное преимущество СПГ — занимаемый объем меньше в 600 раз. Перед поставкой потребителю СПГ возвращают в газообразное состояние на регазификационных терминалах[3].

СПГ производится на ожижительных установках. СПГ перевозят в специальных криогенных емкостях[3].

В промышленных целях первый СПГ был получен в 1917 году в США. За ненадобностью технология не совершенствовалась до середины XX века, и только в 1941 году была совершена следующая попытка произвести СПГ. Производство СПГ достигло промышленных масштабов в середине 1960-х годов[3].

В СССР первые установки сжижения природного газа известны с 1946 года.[8] Однако промышленного применения СПГ в СССР не получил. В России первый крупнотоннажный завод СПГ запущен в 2009 году в рамках проекта «Сахалин-2»[3].

Компримированный природный газ[править | править код]

Компримированный (сжатый) природный газ — природный газ, сжатый на компрессорной станции до давления 200—245 кг/см2 для использования в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания. Компримирование газа производится на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях, куда газ поставляется от магистральных трубопроводов. Компримированный природный газ используется на легковых автомобилях, пассажирском и лёгком грузовом транспорте, коммунальной технике[9]

Экология[править | править код]

В экологическом отношении природный газ является самым чистым видом органического топлива. При его сгорании образуется значительно меньшее количество вредных веществ по сравнению с другими видами топлива.

Однако сжигание человечеством огромного количества различных видов топлива, в том числе природного газа, за последние полвека привело к увеличению содержания углекислого газа в атмосфере, который является парниковым газом. Некоторые ученые на этом основании делают вывод об опасности возникновения парникового эффекта и как следствие — потепление климата. В связи с этим в 1997 году был подписан Киотский протокол по ограничению парникового эффекта. По состоянию на 26 марта 2009 года Протокол был ратифицирован 181 страной мира (на эти страны совокупно приходится более чем 61 % общемировых выбросов).

Применение[править | править код]

Автобус, работающий на природном газе

Природный газ широко применяется в качестве горючего в жилых, частных и многоквартирных домах для отопления, подогрева воды и приготовления пищи; как топливо для машин (газобаллонное оборудование автомобиля, газовый двигатель), котельных, ТЭЦ, различной техники и др. Сейчас он используется в химической промышленности, как исходное сырьё для получения различных органических веществ, например, пластмасс. Для обнаружения утечек газа без использования специальных приборов в него добавляют в безвредных концентрациях этантиол, обладающий резким характерным запахом.

• Газовая плита
• Газовый водонагреватель
• Газовый котёл

См. также[править | править код]

• Месторождение природного газа
• Метан угольных пластов
• Гидраты природных газов
• Болотный газ
• Сланцевый газ
• Синтетические аналоги природного газа
• Сжиженный природный газ
• Газпром
• Международный газовый союз
• Нефть

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

• Роддатис, К. Ф. Табл. 2.9. Средний состав природного газа, его теплота сгорания, плотность, объемы воздуха и продуктов сгорания при а=1 : [арх. 4 сентября 2011] // Справочник по котельным установкам малой производительности / К. Ф. Роддатис, А. Н. Полтарецкий. — М. : Энергоатомиздат, 1989. — С. 36−37. — 488 с. : ил. — 64 000 экз. — ББК 31.361. — УДК 621.182 (035.5)(G). — ISBN 5-283-00018-4.
• ГОСТ Р 53367-2009 : Газ горючий природный. Определение серосодержащих компонентов хроматографическим методом : Издание официальное : [арх. 5 ноября 2013]. — М. : Стандартинформ, 2010.

Ссылки[править | править код]

• ExxonMobil пророчит газу светлое будущее : [арх. 31 июля 2013] // Вокруг газа : электр. журн.. — 2011. — 28 января.
• Добыча газа в мире в 2011-м году : [арх. 4 марта 2016] // Вокруг газа : электр. журн.. — 2012. — 28 июня.
• Alexey. «Газовые гиганты» : [арх. 19 июня 2008] // Природа.SU : электр. журн.. — 2008. — 7 мая. — Блог.
• Что такое сжиженный природный газ. Информаторий. ПАО «Газпром». Дата обращения 5 июня 2019. Архивировано 25 ноября 2011 года.
• Что такое природный газ. Информаторий. ПАО «Газпром». Дата обращения 5 июня 2019. Архивировано 25 ноября 2011 года.

Источник: tugrk.ru