Olek maagaasi hüdraatide kujul.

Keemiline koostis

Põhiosa maagaasist moodustab metaan (CH 4) - 70–98%. Maagaasi koostis võib sisaldada raskemaid süsivesinikke - metaani homolooge:

• etaan (C 2 H 6),
• propaan (C3H8),
• butaan (C4H10).

Maagaas sisaldab ka muid aineid, mis ei ole süsivesinikud:

• heelium (He) ja muud inertgaasid.

Puhas maagaas ei oma värvi ega lõhna. Et hõlbustada võimalust kindlaks teha gaasi lekkimist sellesse suurel hulgal lisatakse lõhnaaineid - aineid, millel on terav ebameeldiv lõhn (mädakapsas, mädahein, mädamuna). Kõige sagedamini kasutatavad lõhnaained on tioolid (merkaptaanid), näiteks etüülmerkaptaan (16 g 1000 m³ maagaasi kohta).

Füüsikalised omadused

soovituslik füüsilised omadused(olenevalt koostisest; tavatingimustes, kui pole märgitud teisiti):

Maagaasiväljad

Hiiglaslikud maagaasivarud on koondunud maakoore settekihti. Õli biogeense (orgaanilise) päritolu teooria kohaselt tekivad need elusorganismide jäänuste lagunemise tulemusena. Arvatakse, et maagaas tekib settekihis kõrgematel temperatuuridel ja rõhul kui nafta. Sellega on kooskõlas tõsiasi, et gaasimaardlad on sageli sügavamal kui naftamaardlad.

Tohutud maagaasivarud on Venemaal (Urengoyskoje väli), Iraanil, enamikul Pärsia lahe riikidel, USA-l, Kanadal. Alates Euroopa riigid tähelepanu väärib Norra, Holland. Endiste vabariikide seas Nõukogude Liit Türkmenistanil, Aserbaidžaanil, Usbekistanil, aga ka Kasahstanil (Karachaganaki leiukoht) on suured gaasivarud.

Metaan ja mõned teised süsivesinikud on kosmoses laialt levinud. Metaan on vesiniku ja heeliumi järel universumis suuruselt kolmas gaas. Metaanijää kujul osaleb see paljude Päikesest kaugel asuvate planeetide ja asteroidide struktuuris, kuid selliseid kogunemisi ei klassifitseerita reeglina maagaasimaardlateks ja neid pole veel leitud. praktilise rakendamise. Maa vahevöös leidub märkimisväärne kogus süsivesinikke, kuid needki ei paku huvi.

Gaasihüdraadid

Teaduses pikka aega usuti, et üle 60 molekulmassiga süsivesinike akumulatsioonid on maakoores vedelas olekus, kergemad aga gaasilises olekus. Kuid 20. sajandi teisel poolel moodustab rühm töötajaid A. A. Trofimuk, N. V. Chersky, F. A. Trebin, Yu tahkes olekus ja moodustab gaasihüdraadi ladestused. Hiljem selgus, et maagaasi varud selles olekus on tohutud.

Gaas läheb maapõues tahkesse olekusse, ühendudes kihistuveega hüdrostaatilisel rõhul kuni 250 atm ja suhteliselt madalatel temperatuuridel (kuni +22 °C). Gaashüdraadi ladestustel on võrreldamatult kõrgem gaasi kontsentratsioon poorse keskkonna ruumalaühiku kohta kui tavalistes gaasimaardlates, kuna üks veemaht seob hüdraatunud olekusse jõudes kuni 220 mahuosa gaasi. Gaashüdraadi lademete tsoonid on koondunud peamiselt igikeltsa aladele, samuti madalale sügavusele ookeanipõhja all.

Maagaasivarud

Ekstraheerimine ja transport

Kaevandamine

Rakendus

Maagaasi kasutatakse laialdaselt kütusena elamutes, eramajades ja mitme kortermajades kütmiseks, vee soojendamiseks ja toiduvalmistamiseks; kuidas

Maagaas, millega me kõik oma köökides nii harjunud oleme, on nafta lähisugulane. See koosneb peamiselt metaanist koos raskemate süsivesinike (etaan, propaan, butaan) lisanditega. Looduslikes tingimustes sisaldab see sageli ka teiste gaaside lisandeid (heelium, lämmastik, vesiniksulfiid, süsinikdioksiid).

Maagaasi tüüpiline koostis:

süsivesinikud:

• metaan - 70-98%
• etaan - 1-10%
• Propaan - kuni 5%
• butaan - kuni 2%
• Pentaan - kuni 1%
• Heksaan - kuni 0,5%

lisandid:

• Lämmastik - kuni 15%
• Heelium - kuni 5%
• Süsinikdioksiid - kuni 1%
• Vesiniksulfiid - vähem kui 0,1%

Maagaas on maa soolestikus äärmiselt laialt levinud. Seda võib leida maakoore paksusest mitme sentimeetri kuni 8 kilomeetri sügavusel. Nagu ka nafta, satub maagaas maapõues rändeprotsessis lõksudesse (läbilaskvad kihid, mida piirab läbilaskmatu kivimass), mille tulemusena tekivad gaasiväljad.

Venemaa viis suurimat gaasimaardlat:

• Urengoy (gaas)
• Yamburgskoje (nafta ja gaasi kondensaat)
• Bovanenkovo ​​(nafta ja gaasi kondensaat)
• Shtokmanovskoje (gaasi kondensaat)
• Leningrad (gaas)

Looduslik (süsivesinik) gaas on naftaväljade sagedane kaaslane. Tavaliselt sisaldub see õlis lahustunud kujul ja mõnel juhul koguneb see hoiuste ülemisse ossa, moodustades nn gaasikorgi. Pikka aega eraldus naftatootmise käigus gaas ja kutsus seotud gaas, oli kaevandamisprotsessi ebasoovitav komponent. Enamasti põletati see lihtsalt tõrvikutes.

Alles viimastel aastakümnetel on inimkond õppinud täielikult ära kasutama maagaasi kõiki eeliseid. Sellise üliväärtusliku kütuseliigi väljatöötamise hilinemine on suuresti tingitud asjaolust, et gaasi transport ning selle kasutamine tööstuses ja igapäevaelus nõuab küllalt kõrget tehnilist ja tehnoloogilist arengutaset. Lisaks moodustab maagaas õhuga segatuna plahvatusohtliku segu, mille kasutamisel on vaja kõrgendatud ohutusmeetmeid.

Gaasi rakendus

Mõned katsed gaasi kasutada tehti juba 19. sajandil. Helendav gaas, nagu seda tollal nimetati, oli valgustuse allikas. Gaasiväljade väljaarendamist toona veel ei tehtud ning valgustuseks kasutati koos naftaga toodetud gaasi. Seetõttu nimetatakse sellist gaasi sageli naftaks. Niisiis naftagaas Näiteks Kaasan oli pikka aega kaetud. Seda kasutati ka Peterburi ja Moskva valgustamiseks.

Tänapäeval mängib gaas maailma energiasektoris üha olulisemat rolli. Selle rakendusala on väga lai. Seda kasutatakse tööstuses, kodus, katlamajades, soojuselektrijaamades, autode mootorikütusena ja keemiatööstuse lähteainena.

Gaasi peetakse suhteliselt puhas vaade kütust. Gaasi põletamisel tekib ainult süsihappegaas ja vesi. Samas on süsihappegaasi emissioon peaaegu kaks korda väiksem kui kivisöe põletamisel ja 1,3 korda väiksem kui nafta põletamisel. Rääkimata sellest, et nafta ja kivisöe põletamisel jääb tahm ja tuhk alles. Tulenevalt asjaolust, et kõigist fossiilkütustest on gaas kõige keskkonnasõbralikum tüüp, on see kaasaegsete megalinnade energeetikas domineeriv positsioon.

Kuidas gaasi toodetakse

Nii nagu naftat, ammutatakse maagaasi kaevudest, mis on jaotatud ühtlaselt kogu gaasiväljale. Tootmine toimub rõhuerinevuse tõttu gaasi kandvas reservuaaris ja pinnal. Reservuaari rõhu toimel surutakse gaas läbi kaevude pinnale, kus see siseneb kogumissüsteemi. Edasi juhitakse gaas kompleksi gaasipuhastisse, kus see puhastatakse lisanditest. Kui toodetud gaasis on vähesel määral lisandeid, saab selle kohe saata gaasitöötlemistehasesse, jättes mööda komplekspuhastist.

Kuidas gaasi transporditakse

Gaasi transporditakse peamiselt torustike kaudu. Põhilised gaasikogused transporditakse magistraalgaasitorustike kaudu, kus gaasirõhk võib ulatuda 118 atm-ni. Tarbijad saavad gaasi jaotus- ja majasiseste gaasitorustike kaudu. Esiteks läbib gaas gaasijaotusjaama, kus selle rõhku vähendatakse 12 atm-ni. Seejärel suunatakse see gaasijaotustorustike kaudu gaasi juhtimispunktidesse, kus selle rõhku taas alandatakse, seekord 0,3 atm-ni. Peale seda tuleb majasiseste gaasitorustike kaudu gaas meie kööki.

Kogu see tohutu gaasijaotustaristu on tõeliselt mastaapne pilt. Sajad ja sadu tuhandeid kilomeetreid gaasijuhtmeid, mis on mässinud peaaegu kogu Venemaa territooriumi. Kui kogu see gaasitorude võrk on venitatud ühte ritta, siis piisab selle pikkusest, et jõuda Maalt Kuule ja tagasi. Ja see on ainult Venemaa gaasitranspordisüsteem. Kui räägime kogu globaalsest gaasitranspordi infrastruktuurist, siis räägime miljonitest kilomeetritest torujuhtmetest.

Kuna maagaasil pole ei lõhna ega värvi, siis gaasilekke kiireks tuvastamiseks antakse sellele kunstlikult ebameeldiv lõhn. Seda protsessi nimetatakse lõhnastamiseks ja see toimub gaasijaotusjaamades. Lõhnaainetena ehk ebameeldiva lõhnaga ainetena kasutatakse tavaliselt väävlit sisaldavaid ühendeid, nagu etaantiool (EtSH).

Gaasi tarbimine on hooajaline. Talvel selle tarbimine suureneb ja suvel väheneb. Gaasitarbimise hooajaliste kõikumiste tasandamiseks ehitatakse suurte tööstuskeskuste lähedusse maa-aluseid gaasihoidlaid (MAG). Need võivad olla ammendatud gaasiväljad, mis on kohandatud gaasi hoidmiseks või kunstlikult loodud maa-alused soolakoopad. Suvel suunatakse transporditava gaasi ülejääk UGSi rajatistesse ja talvel vastupidi, võimalik puudus torustiku läbilaskevõime kompenseeritakse gaasi väljavõtmisega hoidlatest.

Maailmapraktikas transporditakse maagaasi lisaks gaasitorustikule sageli veeldatud kujul spetsiaalsete anumate - gaasikandjate (metaanikandjate) abil. Veeldatud kujul väheneb maagaasi maht 600 korda, mis on mugav mitte ainult transportimiseks, vaid ka ladustamiseks. Veeldamiseks jahutatakse gaas kondensatsioonitemperatuurini (-161,5 ° C), mille tulemusena muutub see vedelikuks. Sellises jahutatud kujul transporditakse. Peamised veeldatud maagaasi tootjad on Katar, Indoneesia, Malaisia, Austraalia ja Nigeeria.

Väljavaade ja trendid

Tänu oma keskkonnasõbralikkusele ning tehnoloogia ja tehnoloogia pidevale täiustamisele nii gaasi tootmisel kui ka kasutamisel on see kütuseliik muutumas üha populaarsemaks. Näiteks BP prognoosib, et nõudlus gaasi järele ületab muud fossiilkütused.

Kasvav nõudlus gaasi järele viib uute, sageli ebatavaliste gaasiallikate otsimiseni. Need allikad võivad olla:

• Söekihigaas
• Põlevkivigaasi
• Gaasihüdraadid

♦ Söekihigaas kaevandamine algas alles 1980. aastate lõpus. Seda tehti esmakordselt USA-s, kus seda tüüpi kaevandamise äriline teostatavus on tõestatud. Venemaal alustas Gazprom selle meetodi katsetamist 2003. aastal, kui alustas Kuzbassis kivisöekihi metaani proovitootmist. Gaasi tootmine söeõmblustest toimub ka teistes riikides - Austraalias, Kanadas ja Hiinas.

♦ Põlevkivigaasi. Möödunud kümnendil USA-s toimunud põlevkivirevolutsioon gaasitootmises on olnud perioodiliste väljaannete esikülgedel. Horisontaalse puurimistehnoloogia areng on võimaldanud madala läbilaskvusega põlevkivist gaasi ammutada kogustes, mis tasuvad ära selle kaevandamise kulud. Põlevkivigaasi tootmise kiire arengu fenomen Ameerika Ühendriikides tõukab teisi riike seda suunda arendama. Lisaks USA-le käib aktiivne töö kildagaasi kaevandamisel Kanadas. Hiinal on märkimisväärne potentsiaal ka suuremahulise põlevkivigaasi tootmise arendamiseks.

♦ Gaasihüdraadid. Märkimisväärne osa maagaasist on kristallilises olekus nn gaasihüdraatide (metaanhüdraatide) kujul. Ookeanides ja mandrite igikeltsa tsoonides on suured gaasihüdraatide varud. Hinnangulised gaasihüdraadivarud ületavad praegu nafta, kivisöe ja tavapärase gaasi kombineeritud varusid. Jaapanis, USA-s ja mõnes teises riigis tegeletakse intensiivselt majanduslikult tasuvate gaasihüdraatide kaevandamise tehnoloogiate väljatöötamisega. Jaapan pöörab sellele teemale erilist tähelepanu, olles ilma traditsioonilistest gaasivarudest ja sunnitud ostma seda tüüpi ressursse ülikõrgete hindadega.

Maagaasil kütusena ja keemiliste elementide allikana on suur tulevik. Pikemas perspektiivis peetakse just seda peamiseks kütuseliigiks, mida hakatakse kasutama maailma energiasektori üleminekul puhtamatele taastuvatele ressurssidele.

Mida me süsivesinikest teame? Noh, võib-olla mõned kooli õppekava keemias ja meedias vilgub perioodiliselt sõna "metaan" ... Mida me teame maagaasist, välja arvatud selle plahvatusohtlikud omadused? Mis muu maagaasi kasutamine peale tuntud toiduvalmistamise ja elamute kütmise? Mis on uut energiatarbimise ja energiajulgeoleku maailmas?

Põhiomadused

Alustame sellest, et tuntud lause gaasilõhna kohta korteris või tänaval ei ole täiesti õige. Mida serveeritakse meile korterites toiduvalmistamiseks või vee soojendamiseks, sellel pole maitset ega lõhna. Meie arvates pole midagi muud kui spetsiaalne lisand, mis on vajalik gaasilekke tuvastamiseks. See on nn lõhnaaine, seda lisatakse spetsiaalselt varustatud jaamades järgmistes vahekordades: 16 mg tuhande kuupmeetri gaasi kohta.

Maagaasi põhikomponent on loomulikult metaan. Selle sisaldus gaasisegus on umbes 89-95%, ülejäänud komponendid on butaan, propaan, vesiniksulfiid ja nn lisandid - tolm ja mittesüttivad komponendid, hapnik ja lämmastik. Metaanisisalduse protsent sõltub maardla tüübist.

Ühe kuupmeetri kütuse põlemisel vabanevat maagaasi energiat nimetatakse põlemissoojuseks. See väärtus on gaasirajatiste projekteerimise kõigis küsimustes üks esialgne ja sisse erinevad riigid võetakse aluseks erinevaid tähendusi. Venemaal tehakse arvutus madalaima kütteväärtuse järgi, lääneriikides, näiteks Prantsusmaal ja Suurbritannias, kõrgeima järgi.

Maagaasi plahvatusohtlikkusest rääkides tasub mainida selliseid mõisteid nagu plahvatuspiir ja ohtlik kontsentratsioon. Gaas plahvatab oma kontsentratsioonil ruumis 5–15% mahust. Väiksema kontsentratsiooni korral gaas ei põle, kui kontsentratsioon on üle 15%, siis gaasi-õhu segu põleb täiendava õhuvarustusega. Ohtlikuks kontsentratsiooniks nimetatakse tavaliselt 1/5 alumisest plahvatuspiirist ehk 1%.

Maagaasi põhitüübid ja rakendused

Butaan ja propaan on leidnud tee autokütustesse (vedelgaas). Propaani kasutatakse ka tulemasinate kütusena. Etaani kasutatakse kütusena harva, kuna see on polüetüleeni tootmise tooraine. Atsetüleen on väga tuleohtlik ja seda kasutatakse metallide keevitamisel ja lõikamisel. Maagaasi ehk täpsemalt metaani kasutamisest me juba rääkisime, seda kasutatakse põleva kütusena ahjudes, kolonnides ja kateldes.

Toodetud maagaasi sordid

Vastavalt toodetava gaasi liikidele jaotatakse väljad gaasiks või nendega seotud väljad. Peamine erinevus nende vahel on süsivesinike sisalduse protsent. Gaasiväljadel on metaani sisaldus umbes 80–90%, seotud või, nagu neid tavaliselt nimetatakse, "naftas", selle sisaldus ei ületa 50%. Ülejäänud 50% - ja eraldatakse gaasiõlist. Seotud väljast pärit gaasi üks suurimaid puudusi on selle kohustuslik puhastamine erinevatest lisanditest. Maagaasi tootmist seostatakse ka heeliumi kaevandamisega. Sellised hoiused on üsna haruldased, heeliumi peetakse tuumareaktorite jahutamiseks optimaalseks gaasiks. Maagaasi lisandina ekstraheeritud vesiniksulfiidist eraldatud väävlit kasutatakse ka tööstuslikel eesmärkidel.

Maagaasi kaevandamise peamine tööriist on puurimisseade. See on umbes 20-30 meetri kõrgune neljajalgne torn. Selle külge riputatakse toru, mille otsas on puur. See toru suureneb kaevu sügavuse suurenedes, puurimise käigus lisatakse kaevu spetsiaalne vedelik, et hävitatud kivid seda ei ummistaks.

Seda vedelikku tarnitakse spetsiaalsete pumpade abil. Loomulikult sisaldab maagaasi maksumus gaasipuuraukude käitamise ja rajamise kulusid. Selle maksumus on 40–60% kuludest.

Kuidas gaas meieni jõuab?

Niisiis, pärast tootmiskohast lahkumist siseneb puhastatud maagaas esimesse kompressorijaama või, nagu seda nimetatakse ka, peamisse. See asub kõige sagedamini maardla vahetus läheduses. Seal siseneb kõrgsurvegaas paigaldiste abil magistraalgaasitorustikesse. Seadistatud rõhu säilitamiseks paigaldatakse jaamad peagaasitorustikele. Kuna selle rõhukategooriaga torude paigaldamine linnades on keelatud, paigaldatakse iga suure linna ette haru. See juba omakorda ei suurenda, vaid alandab rõhku. Osa sellest kulutavad suured gaasitarbijad - tööstusettevõtted, tehased, katlamajad. Ja teine ​​osa läheb nn hüdrauliliseks purustamiseks - Seal rõhk jälle langeb. Kus on maagaasi kasutamine teile ja mulle kõige tuttavam ja arusaadavam? Need on ahjupõletid.

Kui kaua ta meiega on olnud?

Maagaasi aktiivne kasutamine sai alguse 19. sajandi keskpaigast, pärast gaasipõleti leiutamist. Ja selle esialgne kasutamine praegu pole meile päris tuttav. Alguses kasutati seda tänavavalgustusena.

Kuni 1930. aastate lõpuni ei olnud Nõukogude Liidus iseseisvat gaasitööstust. Gaasiväljad avastati juhuslikult, alles naftapuuraukude uurimise käigus. Maagaasi aktiivne kasutamine sai alguse Suurest Isamaasõda. Osa söe- ja naftaväljade kadumisest tingitud kütusepuudus andis võimsa tõuke gaasitööstuse arengule. Pärast sõja lõppu arenes gaasitööstus aktiivselt ja muutus järk-järgult üheks energiatõhusamaks.

Alternatiivi pole

Maagaasi kui mugavaima energiaallika eelise parimaks tõestuseks on ehk Moskva arvud. Gaasi ühendamine võimaldas säästa miljon kuupmeetrit küttepuid, 0,65 miljonit tonni kivisütt, 150 tuhat tonni petrooleumi ja peaaegu sama palju päevas.Ja see kõik asendati 1 miljoni kuupmeetriga. m gaasi. Sellele järgnes kogu riigi järkjärguline gaasistamine ja uute maardlate otsimine. Hiljem leiti Siberist tohutud gaasivarud, mida kasutatakse tänaseni.

Tööstuslik kasutamine

Maagaasi kasutamine ei piirdu toidu valmistamisega – kuigi kaudselt, kasutatakse seda elamute soojuse varustamiseks. Enamik Venemaa Euroopa osa suuri linna katlamaju kasutab põhikütusena maagaasi.

Samuti kasutatakse maagaasi üha enam keemiatööstuses toorainena erinevate orgaaniliste ainete tootmiseks. Üha suurem hulk autotööstuse hiiglasi arendab sõidukeid, mis töötavad alternatiivkütustel, sealhulgas vesinikul ja maagaasil.

Süüdi on ainult gaas

Keskkonna seisukohalt võib maagaasi nimetada üheks ohutumaks fossiilkütuseks. Kuid gaasi ühendamine paljude inimelu valdkondadega ja sellele järgnev põlemine tõi kaasa atmosfääri sisalduse mitmekordse suurenemise. Vastasel juhul nimetatakse seda protsessi "kasvuhooneefektiks". Ja sellel on meie planeedi kliimale äärmiselt negatiivne mõju. Kuid uued tehnoloogiad ja tootmise tase sisse viimastel aegadel minimeerida atmosfääri heidet. Tuletage meelde, et gaas on üks ohutumaid kütuseliike.

Puhas maagaas on värvitu ja lõhnatu. Et leket oleks võimalik lõhna järgi kindlaks teha, lisatakse gaasile väike kogus tugeva ebameeldiva lõhnaga aineid (mädakapsas, mädahein, mädamuna) (nn lõhnaained). Kõige sagedamini kasutatav lõhnaaine on etüülmerkaptaan (16 g 1000 kuupmeetri maagaasi kohta).

Maagaasi transportimise ja ladustamise hõlbustamiseks vedeldatakse see kõrgendatud rõhul jahutades.

Füüsikalised omadused

Ligikaudsed füüsikalised omadused (olenevalt koostisest; tavatingimustes, kui pole märgitud teisiti):

Gaasi omadus olla maakoores tahkes olekus

Teaduses on pikka aega arvatud, et üle 60 molekulmassiga süsivesinike akumulatsioonid on maakoores vedelas olekus, kergemad aga gaasilises olekus. Kuid vene teadlased A. A. Trofim4uk, N. V. Chersky, F. A. Trebin, Yu. See nähtus tunnistati teaduslikuks avastuseks ja kanti 1961. aasta prioriteediga NSV Liidu avastuste riiklikusse registrisse nr 75 all.

Gaas läheb maapõues tahkesse olekusse, ühendudes kihistuveega hüdrostaatilise rõhu (kuni 250 atm) ja suhteliselt madalate temperatuuride (kuni 295°K) juures. Gaashüdraadi ladestustes on võrreldamatult kõrgem gaasi kontsentratsioon poorse keskkonna ruumalaühiku kohta kui tavalistes gaasimaardlates, kuna hüdraadi olekusse minnes seob üks kogus vett kuni 220 mahuosa gaasi. Gaashüdraadi maardlate tsoonid on koondunud peamiselt igikeltsa levikualadele, aga ka Maailma ookeani põhja alla.

Maagaasiväljad

Hiiglaslikud maagaasivarud on koondunud maakoore settekihti. Õli biogeense (orgaanilise) päritolu teooria kohaselt tekivad need elusorganismide jäänuste lagunemise tulemusena. Arvatakse, et maagaas tekib settekihis kõrgematel temperatuuridel ja rõhul kui nafta. Sellega on kooskõlas tõsiasi, et gaasimaardlad on sageli sügavamal kui naftamaardlad.

Kaevude abil ammutatakse maa sisikonnast gaasi. Kaevud püüavad paigutada ühtlaselt kogu põllule. Seda tehakse reservuaari rõhu ühtlaseks languseks reservuaaris. Vastasel juhul on võimalikud gaasivoolud maardla alade vahel, aga ka maardla enneaegne üleujutus.

Gaas väljub soolestikust tänu sellele, et reservuaaris on selle rõhk mitu korda kõrgem kui atmosfäärirõhk. Sellel viisil, liikumapanev jõud on rõhu erinevus reservuaari ja kogumissüsteemi vahel.

Vaata ka: Riikide loend gaasitootmise järgi

Maailma suurimad gaasitootjad

Riik
	kaevandamine, bcm	Maailma jagamine turg (%)	kaevandamine, bcm	Maailma jagamine turg (%)
Venemaa Föderatsioon	647		673,46	18
USA	619		667	18
Kanada	158
Iraan	152		170	5
Norra	110		143	4
Hiina	98
Holland	89		77,67	2,1
Indoneesia	82		88,1	2,4
Saudi Araabia	77		85,7	2,3
Alžeeria	68		171,3	5
Usbekistan	65
Türkmenistan			66,2	1,8
Egiptus	63
Suurbritannia	60
Malaisia	59		69,9	1,9
India	53
AÜE	52
Mehhiko	50
Aserbaidžaan			41	1,1
Teised riigid			1440,17	38,4
Maailma gaasitootmine		100	3646	100

Maagaasi ettevalmistamine transpordiks

Maagaasi valmistamise tehas.

Kaevudest tulev gaas tuleb ette valmistada transportimiseks lõpptarbijani - keemiatehas, katlamaja, soojuselektrijaam, linna gaasivõrgud. Gaasi ettevalmistamise vajaduse põhjustab lisaks sihtkomponentidele (erinevad komponendid on suunatud erinevatele tarbijatele) ka lisandite olemasolu, mis tekitavad raskusi transportimisel või kasutamisel. Niisiis võib gaasis sisalduv veeaur teatud tingimustel moodustada hüdraate või kondenseerudes koguneda erinevatesse kohtadesse (näiteks torujuhtme käänakusse), segades gaasi liikumist; vesiniksulfiid põhjustab gaasiseadmete (torud, soojusvaheti mahutid jne) tugevat korrosiooni. Lisaks gaasi enda ettevalmistamisele on vajalik ka torujuhtme ettevalmistamine. Siin kasutatakse laialdaselt lämmastikutehaseid, mida kasutatakse torujuhtmes inertse atmosfääri tekitamiseks.

Gaas valmistatakse erinevate skeemide järgi. Neist ühe järgi on põllu vahetusse lähedusse rajamisel kompleksne gaasitöötlusplokk (CGTU), kus gaasi puhastatakse ja kuivatatakse absorptsioonikolonnides. Sellist skeemi on rakendatud Urengoy väljal.

Kui gaas sisaldab suures koguses heeliumi või vesiniksulfiidi, siis töödeldakse gaasi gaasitöötlustehases, kus heelium ja väävel eraldatakse. Seda skeemi on rakendatud näiteks Orenburgi põllul.

Maagaasi transport

Praegu on peamine transpordiliik torujuhe. Läbi kuni 1,4 m läbimõõduga torude pumbatakse gaas rõhul 75 atm, mis torujuhtmes liikudes kaotab potentsiaalset energiat, ületades nii gaasi ja toru seina vahel kui ka gaasikihtide vahel tekkivad hõõrdejõud, mis on hajub soojuse kujul. Seetõttu on teatud ajavahemike järel vaja ehitada kompressorjaamu (CS), kus gaas surutakse kokku 75 atm-ni ja jahutatakse. Torujuhtme ehitamine ja ülalpidamine on väga kulukas, kuid sellegipoolest on see alginvesteeringu ja korralduse poolest odavaim viis gaasi transportimiseks lühikestel ja keskmistel vahemaadel.

Lisaks torutranspordile kasutatakse laialdaselt spetsiaalseid gaasikandjaid. Need on spetsiaalsed anumad, millel veetakse gaasi veeldatud olekus spetsiaalsetes isotermilistes mahutites temperatuuril -160 kuni -150 °C. Samal ajal ulatub tihendusaste sõltuvalt vajadustest 600 korda. Seega on sellisel viisil gaasi transportimiseks vaja venitada gaasijuhe põllult lähima mererannikuni, ehitada rannikule terminal, mis on tunduvalt odavam kui tavasadam, gaasi veeldamiseks ja tankeritesse pumpamiseks. ja tankistid ise. Kaasaegsete tankerite tavaline mahutavus on 150 000–250 000 m³. See transpordiviis on palju ökonoomsem kui torujuhe, alustades vahemaadest vedelgaasi tarbijani üle 2000-3000 km, kuna peamine kulu ei ole transport, vaid peale- ja mahalaadimine, kuid see nõuab suuremaid alginvesteeringuid infrastruktuuri kui torujuhe. Selle eeliste hulka kuulub ka asjaolu, et vedelgaas on transportimisel ja ladustamisel palju ohutum kui surugaas.

2004. aastal moodustasid rahvusvahelised gaasitarned torujuhtmete kaudu 502 miljardit m³, vedelgaasi - 178 miljardit m³.

Gaasi transportimiseks on ka teisi tehnoloogiaid, näiteks raudteetsisternide kasutamine.

Oli ka projekte õhulaevade kasutamiseks või gaashüdraadis, kuid need arendused jäid erinevatel põhjustel kasutamata.

Ökoloogia

Keskkonna seisukohalt on maagaas puhtaim fossiilkütuse liik. Selle põletamisel tekib teiste kütuseliikidega võrreldes oluliselt väiksem kogus kahjulikke aineid. Kuid inimkonna poolt põletav tohutu hulk mitmesugused Kütused, sealhulgas maagaas, on viimase poole sajandi jooksul toonud kaasa kasvuhoonegaasi süsinikdioksiidi taseme mõningase kasvu atmosfääris. Selle põhjal järeldavad mõned teadlased, et on olemas kasvuhooneefekti ja selle tagajärjel kliima soojenemise oht. Sellega seoses kirjutasid mõned riigid 1997. aastal alla Kyoto protokollile, et piirata kasvuhooneefekti. 26. märtsi 2009 seisuga on protokolli ratifitseerinud 181 riiki üle maailma (need riigid annavad kokku üle 61% ülemaailmsetest heitkogustest).

Järgmise sammuna rakendati 2004. aasta kevadel välja ütlemata alternatiiv ülemaailmne programm tehnoökoloogilise kriisi tagajärgede kiirem ületamine. Programmi aluseks oli adekvaatse hinnakujunduse kehtestamine energiakandjatele vastavalt nende kütuse kalorisisaldusele. Hind määratakse energiakandja mõõtühikust lõpptarbimisel saadud energia maksumuse alusel. 2004. aasta augustist 2007. aasta augustini soovitasid ja toetasid regulaatorid suhet 0,10 dollarit kilovatt-tunni kohta (nafta keskmine hind on 68 dollarit barreli kohta). Alates 2007. aasta augustist on suhe ümber hinnatud 0,15 dollarile kilovatt-tunni kohta (nafta keskmine hind on 102 dollarit barreli kohta). Finants- ja majanduskriis on teinud omad kohandused, kuid määratud suhte taastavad regulaatorid. Kontrolli puudumine gaasiturul lükkab adekvaatse hinna kehtestamist edasi. Keskmine gaasi maksumus määratud suhte juures on 648 dollarit 1000 m³ kohta.

Rakendus

Maagaasi buss

Maagaasi kasutatakse laialdaselt kütusena elamutes, eramajades ja mitme kortermajades kütmiseks, vee soojendamiseks ja toiduvalmistamiseks; kütusena autodele (auto gaasi-kütusesüsteem), katlamajadele, soojuselektrijaamadele jne. Nüüd kasutatakse seda keemiatööstuses lähteainena erinevate orgaaniliste ainete, näiteks plastide tootmisel. 19. sajandil kasutati maagaasi esimestes valgusfoorides ja valgustamiseks (kasutati gaasilampe)

Märkmed

Lingid

• Erinevatest väljadest pärit maagaasi keemiline koostis, kütteväärtus, tihedus

Nafta ja gaasi kompleks
Geofüüsikaline uurimine	Naftaväli (reservuaari modelleerimine) | Nafta geoloogia | Seismoloogia | petrofüüsika
Nafta ja gaasi kaevandamise meetodid	Puurimine | Ava (õlimahuti) | Raie | Proovivõtt | Mehhaniseeritud (pump-kompressor) kaevandamine (Sukelpump | Gaasitõstuk) | Maa-aluse kaevu remont | Plasma-impulsi mõju | Tertsiaarne õli taaskasutamise meetod (auru sissepritse | keemiline süstimine)
Puurimisseadmete tüübid	Puurimisseade | Pumbaseade | Naftaplatvorm (Statsionaarne naftaplatvorm | Vabalt ujuv avamere naftaplatvorm | Poolsukeldatud naftapuurimisplatvorm | Sissetõmmatavate jalgadega mobiilne avamereplatvorm | Puurimislaev | Laiendatud jalgadega naftaplatvorm | Ujuv naftatootmis-, ladustamis- ja mahalaadimisseade)

Maagaas osaleb suurepäraselt keemilises põlemisreaktsioonis. Seetõttu saadakse sellest enamasti energiat - elektri- ja soojusenergiat. Aga gaasi baasil saab teha väetist, kütust, värvi ja palju muud.

Roheline kütus

Venemaal tuleb umbes pool gaasitarnetest energiaettevõtetelt ja kommunaalettevõtetelt. Isegi kui majas pole gaasipliiti ega gaasiveeboilerit, on valgust ja kuum vesi tõenäoliselt toodetud maagaasi abil.
Maagaas on puhtaim süsivesinikest fossiilkütus. Selle põletamisel tekib ainult vesi ja süsihappegaas, naftasaaduste ja kivisöe põletamisel aga ka tahm ja tuhk. Lisaks on madalaim maagaasi põletamisel tekkiva kasvuhoonegaasi süsihappegaasi emissioon, mille kohta see on saanud nimetuse "roheline kütus". Tänu oma kõrgele keskkonnamõjule on maagaasil suurlinnade energiasektoris domineeriv koht.

Võite sõita gaasiga

Mootorikütusena saab kasutada maagaasi. Kokkusurutud (või kokkusurutud) metaan maksab poole odavamalt kui 76-oktaanarvuga bensiin, pikendab mootori tööiga ja võib parandada linnade ökoloogiat. Maagaasimootor vastab Euro-4 keskkonnastandardile. Gaasi saab kasutada tavaliste autode, põllumajandus-, vee-, õhu- ja raudteetranspordi jaoks.

Surugaasi toodetakse autogaasi täitvates kompressorjaamades (CNG tanklates), surudes gaasitoru kaudu tarnitud maagaasi rõhuni 20–25 MPa (200–250 atmosfääri).

Maagaasi saab kasutada ka vedeliku tootmiseks mootorikütused vastavalt tehnoloogiale "gaas-vedelikuks" (gas-to-liquid, GTL). Kuna maagaas on üsna inertne toode, muundatakse see peaaegu alati esimeses etapis reaktiivsemaks gaasi-auru seguks - nn sünteesgaasiks (CO ja H 2 segu).
Seejärel saadetakse see vedelkütuse saamiseks sünteesile. See võib olla nn sünteetiline õli, diislikütus, aga ka määrdeõlid ja parafiinid.

Esimest korda said sünteesgaasist vedelad süsivesinikud Saksa keemikud Franz Fischer ja Hans Tropsch 1923. aastal. Tõsi, siis kasutasid nad kivisütt vesinikuallikana. Praegu erinevaid valikuid Fischer-Tropschi meetodeid kasutatakse paljudes turul olevates gaasi-vedelikuks muutmise protsessides.

Topping

Gaasi esmane töötlemine toimub GPP - gaasitöötlemistehastes.
Lisaks metaanile sisaldab maagaas tavaliselt mitmesuguseid lisandeid, mis tuleb eraldada. Need on lämmastik, süsinikdioksiid, vesiniksulfiid, heelium, veeaur.
Seetõttu läbib GPP gaas kõigepealt spetsiaalse töötlemise - puhastamise ja kuivatamise. Siin surutakse gaas kokku töötlemiseks vajaliku rõhuni. Eraldamistehastes eraldatakse gaas ebastabiilseks maabensiiniks ja eraldatud gaasiks – tooteks, mis pumbatakse seejärel magistraalgaasitorudesse. Sama juba puhastatud gaas läheb keemiatehastesse, kus sellest toodetakse metanooli ja ammoniaaki.

Ja ebastabiilne gaasbensiin pärast gaasist eraldamist juhitakse, kus sellest segust eralduvad kerged süsivesinikud: etaan, propaan, butaan, pentaan. Need tooted muutuvad ka tooraineks edasiseks töötlemiseks. Nendelt saavad näiteks polümeerid ja kummid. Propaani ja butaani segu ise on valmistoode – see pumbatakse silindritesse ja kasutatakse kodumaise kütusena.

Värv, liim ja äädikas

Vastavalt Fischer-Tropschi protsessile sarnase skeemi järgi saadakse metanool (CH 3 OH) maagaasist. Seda kasutatakse reagendina madalal temperatuuril torujuhtmetes tekkivate hüdraatkorkide vastu võitlemiseks. Metanoolist võib saada ka keerukama tootmise tooraine keemilised ained: formaldehüüd, isoleermaterjalid, lakid, värvid, liimid, kütuselisandid, äädikhape.

Mineraalväetisi saadakse ka maagaasist mitme keemilise muundamise teel. Esimene samm on ammoniaak. Gaasist ammoniaagi saamise protsess sarnaneb gaasist vedelikuks saamise protsessile, kuid selleks on vaja erinevaid katalüsaatoreid, rõhku ja temperatuuri.

Ammoniaak ise on väetis, seda kasutatakse ka külmutusseadmetes külmutusagensina ja toormaterjalina lämmastikku sisaldavate ühendite tootmiseks: lämmastikhape, ammooniumnitraat, uurea.

Kuidas saadakse ammoniaaki?

Esmalt puhastatakse maagaas väävlist, seejärel segatakse see kuumutatud veeauruga ja siseneb reaktorisse, kus see läbib katalüsaatori kihte. Seda etappi nimetatakse esmaseks reformimiseks või aurugaasi reformimiseks. Reaktorist väljub gaasisegu, mis koosneb vesinikust, metaanist, süsinikdioksiidist (CO 2) ja süsinikmonooksiidist (CO). Edasi suunatakse see segu sekundaarsesse reformimisse (õhk-auru reformimine), kus see segatakse vajalikus vahekorras õhu, auru ja lämmastikuga. Järgmises etapis eemaldatakse CO ja CO 2 segust. Pärast seda siseneb vesiniku ja lämmastiku segu tegelikku ammoniaagi sünteesi.