Բնական գազի օգտագործում. Բնական գազ՝ բաղադրություն, հատկություններ

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Ի՞նչ գիտենք ածխաջրածինների մասին: Դե, միգուցե ինչ-որ բան քիմիայի դպրոցական ծրագրից, և ԶԼՄ-ներում պարբերաբար թարթող «մեթան» բառը… Ի՞նչ գիտենք բնական գազի մասին, բացի դրա պայթուցիկ հատկություններից: Ուրիշ ի՞նչ օգուտ բնական գազ, բացի բնակելի շենքերի հայտնի կերակուրից և ջեռուցումից։ Ի՞նչ նորություն կա էներգիայի սպառման և էներգետիկ անվտանգության աշխարհում:

Հիմնական հատկանիշներ

Սկսենք նրանից, որ բնակարանում կամ փողոցում գազի հոտի մասին հայտնի արտահայտությունն ամբողջությամբ ճիշտ չէ։ Բնական գազը, որը մատակարարվում է մեր բնակարաններին ճաշ պատրաստելու կամ ջուր տաքացնելու համար, չունի համ և հոտ։ Այն, ինչ մենք զգում ենք, ոչ այլ ինչ է, քան հատուկ հավելում, որն անհրաժեշտ է գազի արտահոսքը հայտնաբերելու համար: Սա, այսպես կոչված, հոտավետ միջոց է, այն ավելացվում է հատուկ սարքավորված կայաններում հետևյալ համամասնությամբ՝ 16 մգ հազար խորանարդ մետր գազի դիմաց։

Բնական գազի հիմնական բաղադրիչն, իհարկե, մեթանն է։ Դրա պարունակությունը գազումխառնուրդը կազմում է մոտ 89-95%, մնացած բաղադրիչներն են բութանը, պրոպանը, ջրածնի սուլֆիդը և այսպես կոչված կեղտը` փոշին և ոչ այրվող բաղադրիչները, թթվածինը և ազոտը: Մեթանի պարունակության տոկոսը կախված է հանքավայրի տեսակից։

Մեկ խորանարդ մետր վառելիքի այրման ժամանակ արտանետվող բնական գազի էներգիան կոչվում է ջերմային արժեք։ Գազի օբյեկտների նախագծման բոլոր հարցերում այս արժեքը սկզբնականներից մեկն է, և տարբեր երկրներում հիմք են ընդունվում տարբեր արժեքներ։ Ռուսաստանում հաշվարկն իրականացվում է ըստ ամենացածր ջերմային արժեքի, արևմտյան երկրներում, ինչպիսիք են Ֆրանսիան և Մեծ Բրիտանիան, ըստ ամենաբարձրի։

Խոսելով բնական գազի պայթյունավտանգության մասին՝ հարկ է նշել այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են պայթյունավտանգության սահմանները և վտանգավոր կոնցենտրացիաները։ Գազը պայթում է սենյակում իր կոնցենտրացիայի դեպքում ծավալի 5-ից 15%-ի սահմաններում: Եթե կոնցենտրացիան ավելի ցածր է, գազը չի այրվում, եթե կոնցենտրացիան 15%-ից ավելի է, ապա գազ-օդ խառնուրդը այրվում է լրացուցիչ օդի մատակարարմամբ։ Վտանգավոր կոնցենտրացիան սովորաբար կոչվում է պայթուցիկության ստորին սահմանի 1/5, այսինքն՝ 1%.

Բնական գազի հիմնական տեսակներն ու կիրառությունները

Բութանը և պրոպանը օգտագործվել են որպես ավտոմեքենաների վառելիք (հեղուկ գազ): Պրոպանն օգտագործվում է նաև կրակայրիչներ վառելու համար: Էթանը հազվադեպ է օգտագործվում որպես վառելիք, քանի որ այն հումք է պոլիէթիլենի արտադրության համար։ Ացետիլենը չափազանց դյուրավառ է և օգտագործվում է մետաղների եռակցման և կտրման մեջ: Բնական գազի, իսկ ավելի ստույգ՝ մեթանի օգտագործումը մենք արդեն քննարկել ենք, այն օգտագործվում է որպես այրվող վառելիք վառարաններում, սյուներում և կաթսաներում։

Արտադրված բնական գազի տարատեսակներ

Ըստ արտադրվող գազի տեսակների՝ հանքավայրերը բաժանվում են գազային կամ ասոցիացված։ Նրանց հիմնական տարբերությունը ածխաջրածինների պարունակության տոկոսն է: Գազային հանքավայրերում մեթանի պարունակությունը կազմում է մոտ 80-90%, ասոցիացված կամ, ինչպես սովորաբար կոչվում է «նավթ», դրա պարունակությունը 50%-ից ոչ ավելի է։ Մնացած 50%-ը պրոպան-բութան է և գազից անջատված նավթ։ Հարակից հանքավայրից գազի ամենամեծ թերություններից մեկը դրա պարտադիր մաքրումն է տարբեր կեղտերից: Բնական գազի ստացումը նույնպես կապված է հելիումի արտադրության հետ։ Նման հանքավայրերը բավականին հազվադեպ են, հելիումը համարվում է օպտիմալ գազ միջուկային ռեակտորների սառեցման համար։ Ծծումբը, որն ազատվում է ջրածնի սուլֆիդից, որն արդյունահանվում է որպես բնական գազի խառնուրդ, նույնպես օգտագործվում է արդյունաբերական նպատակներով։

Բնական գազի արդյունահանման հիմնական գործիքը հորատման սարքն է։ Սա մոտ 20-30 մետր բարձրությամբ քառաթև աշտարակ է։ Դրանից կախված է ծայրին փորված խողովակ: Այս խողովակն ավելանում է, քանի որ հորատանցքի խորությունը մեծանում է, հորատման ընթացքում հորին ավելացնում են հատուկ հեղուկ, որպեսզի ավերված ապարները չխցանվեն այն։

Այս հեղուկը մատակարարվում է հատուկ պոմպերի օգնությամբ։ Իհարկե, բնական գազի արժեքը ներառում է գազի հորերի շահագործման և կառուցման ծախսերը։ Արժեքի 40-ից 60%-ը սրա արժեքն է։

Ինչպե՞ս է գազը գալիս մեզ մոտ

ԱյսպեսԱրտադրամասից դուրս գալուց հետո մաքրված բնական գազը մտնում է առաջին կոմպրեսորային կայան, կամ, ինչպես նաև կոչվում է, հիմնական։ Այն առավել հաճախ գտնվում է ավանդի անմիջական հարևանությամբ: Այնտեղ կայանքների օգնությամբ մայր գազատարներ է մտնում բարձր ճնշման գազը։ Նախադրված ճնշումը պահպանելու համար մայր գազատարների վրա տեղադրվում են ուժեղացուցիչ կոմպրեսորային կայաններ: Քանի որ քաղաքների ներսում այս ճնշման կատեգորիայով խողովակների անցկացումն արգելված է, յուրաքանչյուր մեծ քաղաքի դիմաց տեղադրվում է ճյուղ։ Այն արդեն իր հերթին ոչ թե ավելանում է, այլ նվազեցնում ճնշումը։ Դրա մի մասը ծախսում են գազի խոշոր սպառողները՝ արդյունաբերական ձեռնարկությունները, գործարանները, կաթսայատները։ Իսկ մյուս մասը գնում է այսպես կոչված GRP՝ գազի բաշխման կետեր։ Այնտեղ ճնշումը նորից նվազում է։ Որտե՞ղ է ինձ և ձեզ առավել ծանոթ և հասկանալի բնական գազի օգտագործումը: Սրանք վառարանների այրիչներ են։

Որքա՞ն ժամանակ է նա մեզ հետ է:

Բնական գազի ակտիվ օգտագործումը սկիզբ է առել 19-րդ դարի կեսերից՝ գազի այրիչի գյուտից հետո։ Իսկ դրա սկզբնական օգտագործումը հիմա մեզ այնքան էլ ծանոթ չէ։ Սկզբում այն օգտագործվում էր փողոցների լուսավորության համար։

Խորհրդային Միությունում, մինչև անցյալ դարի 30-ականների վերջը, անկախ գազի արդյունաբերություն գոյություն չուներ։ Գազի հանքավայրերը հայտնաբերվել են պատահականորեն, միայն նավթահորերի հետախուզման ժամանակ։ Բնական գազի ակտիվ օգտագործումը սկսվել է Հայրենական մեծ պատերազմի ժամանակ։ Վառելիքի բացակայություն՝ ածխի և նավթի մի մասի կորստի պատճառովհանքավայրերը, հզոր խթան հաղորդեցին գազի արդյունաբերության զարգացմանը։ Պատերազմի ավարտից հետո գազի արդյունաբերությունը ակտիվորեն զարգանում է և աստիճանաբար դառնում էներգաարդյունավետներից մեկը։

Այլընտրանք չկա

Բնական գազի՝ որպես էներգիայի ամենահարմար աղբյուրի առավելության լավագույն ապացույցը, թերեւս, Մոսկվայի թվերն են։ Գազի միացումը թույլ տվեց օրական խնայել մեկ միլիոն խմ վառելափայտ, 0,65 միլիոն տոննա ածուխ, 150 հազար տոննա կերոսին և գրեթե նույնքան մազութ։ Եվ այս ամենը փոխարինվեց 1 մլն խմ-ով։ մ գազ. Դրան հաջորդեց ամբողջ երկրի աստիճանական գազաֆիկացումը և նոր հանքավայրերի որոնումը։ Ավելի ուշ Սիբիրում հայտնաբերվեցին գազի հսկայական պաշարներ, որոնք մինչ օրս շահագործվում են։

Արդյունաբերական օգտագործում

Բնական գազի օգտագործումը չի սահմանափակվում միայն ճաշ պատրաստելու համար, թեև անուղղակիորեն այն օգտագործվում է բնակելի շենքերի ջերմամատակարարման համար: Ռուսաստանի եվրոպական մասի քաղաքային խոշոր կաթսայատների մեծ մասը բնական գազն օգտագործում է որպես հիմնական վառելիք։

Նաև բնական գազը գնալով ավելի է օգտագործվում քիմիական արդյունաբերության մեջ՝ որպես հումք տարբեր օրգանական նյութերի արտադրության համար։ Ավտոմոբիլային հսկաների աճող թվով մեքենաներ են մշակում, որոնք աշխատում են այլընտրանքային վառելիքով, ներառյալ ջրածինը և բնական գազը:

Միայն գազն է մեղավոր

Էկոլոգիայի առումով բնական գազը կարելի է անվանել ամենաանվտանգ հանածո վառելիքներից մեկը։ Այնուամենայնիվ, գազի միացումը մարդկային կյանքի բազմաթիվ ոլորտներին և հետագա այրմանը հանգեցրեցմթնոլորտում ածխաթթու գազի քանակի բազմակի ավելացում։ Հակառակ դեպքում այս գործընթացը կոչվում է «ջերմոցային էֆեկտ»։ Իսկ դա չափազանց բացասաբար է անդրադառնում մեր մոլորակի կլիմայի վրա։ Այնուամենայնիվ, նոր տեխնոլոգիաները և արտադրության մակարդակը վերջերս հնարավորինս նվազեցրել են մթնոլորտ արտանետումները: Հիշեցնենք, որ գազը վառելիքի ամենաանվտանգ տեսակներից մեկն է։