Как использовать природный газ

Применение природного газа в жизни людей

Применение природного газа более экологично, чем уголь или нефть. Природный газ состоит из метана, который имеет только один углерод, производя низкие выбросы углерода. Он выделяет при сгорании примерно на 70% меньше углекислого газа, чем другие виды ископаемого топлива.

При применении в качестве топлива горит чище, чем мазут, и не оставляет продуктов, таких как зола.
Как и нефть, природный газ является популярным топливом и основным источником энергии для многих потребителей.

Как правило, применение природного газа осуществляется через местных поставщиков и коммунальных компаний. Он удобно перекачивается в дома по всей стране через сеть подземных трубопроводов или транспортируется через газовые баллоны. Кроме того, для удовлетворения огромных потребностей в объеме топлива его можно транспортировать в виде сжатого природного газа по странам и континентам с помощью больших танкеров.

Как правило, природный газ является более экономически жизнеспособным, чем нефть или уголь (хотя запасы угля больше, чем запасы газа).

Особенности применения

  1. Воздействие на окружающую среду: все еще может оказывать воздействие на окружающую среду, хотя он гораздо более экологичен, чем нефть и уголь.
  2. Горючий: природный газ содержит метан и является горючим и легко взрывоопасным при неправильном обращении. При утечке газ может накапливаться внутри помещения или сооружения. Когда этот газ воспламеняется, он вызывает взрыв. Степень тяжести взрыва зависит от величины утечки. Природный газ токсичен при вдыхании, что может привести к серьезному риску для здоровья или даже смерти.
  3. Безопасность: в трубопроводе к газу добавляется одорант с запахом тухлого яйца, поэтому могут быть обнаружены утечки. Дома, использующие природный газ, должны быть оборудованы детектором газа. Использование природного газа является одной из наиболее распространенных причин смерти от угарного газа каждый год. Как только бесцветный и непахучий газ выпущен, жертвы могут задохнуться без предупреждения.

Жизнь без доступа к энергии является просто трудной. Самые обыденные задачи, такие как подогрев воды для приготовления еды, может потребовать труда весь день. Иногда труд по добыче энергии может быть физически изнурительным, в некоторых случаях опасным и часто с печальными последствиями для здоровья.

Более одного миллиарда людей во всем мире сталкиваются с энергетической бедностью и это может служить общей целью, которая выходит за пределы политических, культурных и региональных причин.

Основным применением природного газа является получение тепла и электричества через газовые электростанции.

Считается, что повсеместное применение природного газа значительно облегчит жизнь людей.

Основное применение – топливо

Доступ к электроэнергии вырабатываемой с помощью газа является единственным наиболее важным фактором в улучшении жизни людей и повышении экономических возможностей, имеющихся в их общинах.

  • Доступ к освещению превращает образование из занятий на открытом воздухе в течение дня, в помещение в любое время!
  • Простой холодильник может продлить срок годности фруктов на более длительный срок.
  • Наличие электричества является краеугольным камнем и позволяет предприятиям работать, позволяя отрасли выпускать продукцию.

Два основных пути добычи энергии

Все новые потребности в источниках будут поступать из развивающихся стран. Потребление энергии продолжается и прогнозируется удвоение мирового потребления энергии в двух параллельных направлениях.

  • Первый путь – существуют приоритетные источники углерода, которые устанавливают цели и политику, стимулируя их.
  • Другой путь реагирует на спрос и предложение, присущее мировой экономике и приводит к массовому развитию генерации электроэнергии через традиционный уголь.

Реальность развития энергетики может быть приведена в пример прогнозам развития Индии. К 2022 году Индия планирует получить 100 ГВт из новых солнечных батарей и относительно небольшое количество 50 МВт новых угольных.

Однако, простой расчет вероятной эмиссии этих двух источников показывает, что лучшие технологии добычи электричества из натурального газа . Результат будет на 20% меньше выбросов.

Развитие мирового рынка газа

Есть доминирующие мысли перейти на безуглеводородные источники. Хотя природный газ не безуглеродный источник, он имеет преобразующую роль в активизации развивающихся стран. Обильно доступен по всему миру, и более транспортабелен, чем что-либо. Мировой рынок газа является более стабильным. В качестве выработки электроэнергии, это как базовая альтернатива углю и резервный источник для возобновляемой генерации. Хотя этот источник энергии содержит углерод, но не связан с большими выбросами в атмосферу.

При использовании в качестве транспортного моторного топлива, использование природного газа оказывает существенную пользу качеству воздуха как традиционный вид топлива и может быть одинаково доступным.

При развертывании в качестве топлива для приготовления пищи сжиженный газ обеспечивает важные преимущества для здоровья и может уменьшить лишние 4 миллиона ежегодных смертей приписываемые при приготовлении более неэффективному топливу из биомассы.

Возможен ли переход на другие источники

Пытаясь стимулировать развитие энергии из возобновляемых источников энергии без ископаемого топлива создается критическая нерешаемая задача.

Применение природного газа настолько внедрилось во все сферы деятельности человека, что прямой переход на альтернативные источники в ближайшее время не возможен.

Однако добыча имеет дорогостоящие разработки и требует соответствующего масштаба, чтобы создать доступные результаты для потребителей. Чтобы реализовать преимущества применения природного газа, мы должны быть готовы признать, возможности и недостатки этого сравнительно лучшего ископаемого источника энергии.

Соответствующие разработки природного газа требуют решения проблем развития для обеспечения его производства, за приемлемую цену и с гарантированной доставкой. Разработка месторождений должна рассматривать условия рынка, импорт и экспорт балансов, соответствующие нормативные схемы налогообложения и соответствующую инфраструктуру.

Применение природного газа играет важную роль для раскрытия своего потенциала во многих развивающихся странах, особенно в Азии и Восточной Африке. Решению проблемы изменения климата, созданию условий для экономического процветания, выход из нищеты может помочь энергия при применении природного газа.

Что еще делают с применением газа

Кроме основного применения как источника энергии из газа изготавливается много чего.

Из него изготавливают сырье в виде красок, уксусной кислоты, минеральных удобрений, органических веществ в виде пластмасс и её производных.

Что можно сделать из природного газа

Природный газ отлично вступает в химическую реакцию горения. Поэтому чаще всего из него получают энергию — электрическую и тепловую. Но на основе газа можно сделать еще удобрение, топливо, краску и многое другое.

Значительные объемы газа использует также металлургическая промышленность. Но и здесь природный газ также используется как источник энергии — для разогрева доменных печей.

Зеленое топливо

В России около половины поставок газа приходится на энергетические компании и коммунальное хозяйство. Даже если в доме нет газовой плиты или газового водонагревателя, все равно свет и горячая вода, скорее всего, получены с использованием природного газа.
Природный газ — самое чистое среди углеводородных ископаемых топлив. При его сжигании образуются только вода и углекислый газ, в то время как при сжигании нефтепродуктов и угля образуются еще копоть и зола. Кроме того, эмиссия парникового углекислого газа при сжигании природного газа самая низкая, за что он получил название «зеленое топливо». Благодаря своим высоким экологическим характеристикам природный газ занимает доминирующее место в энергетике мегаполисов.

Читайте также  Как сделать экран ярче

На газе можно ездить

Природный газ может использоваться как моторное топливо. Сжатый (или компримированный) метан стоит в два раза дешевле 76-го бензина, продлевает ресурс двигателя и способен улучшить экологию городов. Двигатель на природном газе соответствует экологическому стандарту Евро-4. Газ можно использовать для обычных автомобилей, сельскохозяйственного, водного, воздушного и железнодорожного транспорта.

Компримированный газ получают на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС) путем сжатия природного газа, поступающего по газопроводу, до 20–25 МПа (200–250 атмосфер).

Еще из природного газа можно производить жидкие моторные топлива по технологии «газ-в-жидкость» (gas-to-liquid, GTL). Поскольку природный газ — достаточно инертный продукт, практически всегда при переработке на первом этапе его превращают в более реакционно-способную парогазовую смесь — так называемый синтез-газ (смесь СО и Н2).
Далее ее направляют на синтез для получения жидкого топлива. Это может быть так называемая синтетическая нефть, дизельное топливо, а также смазочные масла и парафины.

Впервые жидкие углеводороды из синтез-газа получили немецкие химики Франц Фишер и Ганс Тропш еще в 1923 году. Правда, тогда в качестве источника водорода они использовали уголь. В настоящее время различные варианты метода Фишера-Тропша используются во многих представленных на рынке процессах превращения газа в жидкие углеводороды.

Отбензинивание

Первичная переработка газа происходит на ГПЗ — газоперерабатывающих заводах.
Обычно в природном газе помимо метана содержатся разнообразные примеси, которые необходимо отделить. Это азот, углекислый газ, сероводород, гелий, пары воды.
Поэтому в первую очередь газ на ГПЗ проходит специальную обработку — очистку и осушку. Здесь же газ компримируют до давления, необходимого для переработки. На отбензинивающих установках газ разделяют на нестабильный газовый бензин и отбензиненный газ — продукт, который впоследствии и закачивают в магистральные газопроводы. Этот же уже очищенный газ идет на химических заводы, где из него производят метанол и аммиак.

А нестабильный газовый бензин после выделения из газа подается на газофракционирующие установки, где из этой смеси выделяются легкие углеводороды: этан, пропан, бутан, пентан. Эти продукты тоже становятся сырьем для дальнейшей переработки. Из них в дальнейшем получают, к примеру, полимеры и каучуки. А смесь пропана и бутана сама по себе является готовым продуктом — ее закачивают в баллоны и используют в качестве бытового топлива.

Краска, клей и уксус

По схеме, похожей на процесс Фишера-Тропша, из природного газа получают метанол (CH3OH). Он используется в качестве реагента для борьбы с гидратными пробками, которые образуются в трубопроводах при низких температурах. Метанол может стать и сырьем для производства более сложных химических веществ: формальдегида, изоляционных материалов, лаков, красок, клеев, присадок для топлива, уксусной кислоты.

Путем нескольких химических превращений из природного газа получают также минеральные удобрения. На первой стадии это аммиак. Процесс получения аммиака из газа похож на процесс gas-to-liquid, но нужны другие катализаторы, давление и температура.

Аммиак сам по себе является удобрением, а также используется в холодильных установках как хладагент и в качестве сырья для производства азотсодержащих соединений: азотной кислоты, аммиачной селитры, карбамида.

Как получается аммиак

Вначале природный газ очищают от серы, затем он смешивается с подогретым водяным паром и поступает в реактор, где проходит через слои катализатора. Эта стадия называется первичным риформингом, или парогазовой конверсией. Из реактора выходит газовая смесь, состоящая из водорода, метана, углекислого (СО2) и угарного газов (СО). Далее эта смесь направляется на вторичный риформинг (паровоздушная конверсия), где смешивается с кислородом из воздуха, паром и азотом в необходимом соотношении. На следующем этапе из смеси удаляют СО и СО2. После этого смесь водорода и азота поступает собственно на синтез аммиака.

Глубина моря может достигать нескольких километров. Проложить трубы по дну — сложная задача. Но по дну Северного моря идут 6000 км трубопроводов, некоторые из которых там уже 40 лет.

Природный газ нужен не только для приготовления пищи, обогрева дома и получения электричества. Еще им можно заправлять автомобиль. Природный газ в качестве топлива намного дешевле и экологичнее нефтепродуктов.

Непривычный газ: каким он бывает и каким приходит к нам в дом

Сам природный газ — это смесь газов, среди которых есть и очень ценные, полезные — такие как гелий или этан; есть нейтральные — такие как азот или углекислота; и есть очень вредные — прежде всего это сероводород.

Газы-примеси отделяют от метана, который составляет основу природного газа. Затем начинаются процессы их переработки. Например, этан превращают в этилен. Из него производят всем известный полиэтилен и массу других веществ — таких как винилацетат, этиленгликоль и многие другие.

Огромную ценность представляет из себя гелий. Это не только газ для воздушных шариков — он крайне необходим для современной электроники и криотехники, например, компьютерных томографов. Перечень отраслей науки и техники, в которых применяется гелий, постоянно растет.

И даже такой вредный для газопроводов и всего бурового оборудования газ, как сероводород, тоже используется — из него получают чистую серу или серную кислоту — вещества очень полезные в современной промышленности.

После того как природный газ очистили от примесей и по сути мы получили чистый метан, его можно отправить дальше. Существует огромное количество всевозможных изделий и веществ, связанных с метаном, — иногда они получаются в результате длинных технологических цепочек.

Вот идет навстречу девушка в легком платье из искусственного шелка. Эта ткань вновь пользуется популярностью по причине своих отличных гигиенических свойств. Изготавливается она из так называемого ацетатного волокна. Это волокно позволяет сделать и очень легкую (так называемую газовую) ткань, и плотную, блестящую, которая отлично держит форму.

Но в любом случае эта одежда или белье пропускает воздух и влагу, ткани «дышат», что создает особо комфортное ощущение. Специалисты особо отметят, что это не синтетика, а искусственная ткань, так как она выработана из натуральной древесной целлюлозы или хлопка, которые обрабатывают уксусной кислотой.

Уксусную кислоту для промышленного производства делают, конечно же, не из вина или яблочного сока — для этого перерабатывают метиловый спирт, или метанол. А вот метанол получают из метана, то есть природного газа. Это крайне ядовитое вещество активно применяется в промышленности, а также его можно использовать непосредственно как жидкое топливо для автотранспорта.

Достоинство такого топлива — в простоте его применения. Метанол — это просто жидкость, которую можно взять и залить в бак обычного автомобиля. Еще лучше — смешать его с бензином. А если добавить к двигателю внутреннего сгорания еще и топливные элементы, которые используют метанол для получения электричества, то получится почти идеальная гибридная автомашина. Ну а сейчас из него делают особый эфир, который добавляют в бензин для повышения его октанового числа.

Выедем за город и полюбуемся на поля, засаженные сельскохозяйственными культурами. Эти культуры требуют удобрений, и одно из важнейших — это карбамид, он же мочевина, который производится из аммиака и углекислого газа. Это азотное удобрение является крайне важным для всего сельского хозяйства.

Читайте также  Как изменить шрифт в Эксель (Excel)

Чтобы производить карбамид, нужно иметь аммиак — довольно простое вещество, в котором один атом азота соединен с тремя атомами водорода. На заводах его получают, соединяя водород с азотом, а вот водород в свою очередь производится опять же из метана.

Карбамид вносится не только в почву, но и в различные продукты питания. В частности, он служит пищей для пекарских дрожжей. А вот продукты переработки карбамида могут быть очень опасными для различных сорняков.

Находясь дома или в автомобиле, мы снова сталкиваемся с продуктами газохимии. Например, лаки и краски, тормозные накладки и гетинакс, электроизоляция, древесно-стружечные плиты, самые разные пластики, включая современнейшие композиты, сделаны с использованием так называемых фенол-формальдегидных смол. Эти вещества получаются при использовании фенола и формальдегида.

Формальдегид — это соединение атома углерода, атома кислорода и двух атомов водорода. Его для производственных целей получают опять из метана, окисляя его в присутствии катализатора при высокой температуре. Кстати, с применением формальдегида делают и искусственный каучук для шин и многих других резинотехнических изделий.

Таким образом, природный газ и продукты его переработки окружают нас повсюду. Производство, которое использует природный газ в качестве сырья, выгодно располагать там, где уже существуют производственные химические кластеры и сложившиеся транспортные сети. Именно поэтому к таким регионам прокладываются магистральные газопроводы, чтобы обеспечить газохимиков стабильными поставками сырья.

Природный газ: свойства, способы добычи и производства

Природный газ представляет собой газообразную смесь углеводородов естественного происхождения, находящую широкое применение в качестве горючего.

  • Способы добычи
    • Под естественным давлением
    • Из угледобывающих шахт
    • Гидроразрыв
    • Под водой
  • Газ, получаемый промышленными методами
  • Процессы переработки
    • Вспомогательные
    • Основные
  • Хранение и транспортировка
  • Сфера применения
  • Месторождения в России и мире
  • Мировые запасы
  • Страны, добывающие газ

Способы добычи

Так как природный газ (очень часто его также называют голубым топливом) залегает на достаточно большой глубине под землёй: 1-6 км, то для его добычи требуется выполнение целого ряда инженерно-технических мероприятий.

Под естественным давлением

В земных недрах, газ располагается в пустотах, соединённых между собой трещинам. Причём находится он там под очень высоким давлением, значительно превышающим давление атмосферы на поверхности земли.

В результате бурения скважины (для выравнивания давления и увеличения потока, обычно бурят несколько равномерно расположенных скважин на территории месторождения), выкладываемой затем обсадными трубами, залитыми снаружи цементом, возникает естественная тяга. Тем самым ценнейшее природное топливо выходит наружу, где подвергается очистке и дальнейшей поставке потребителям.

Из угледобывающих шахт

С развитием прогресса, специалисты ищут возможности не только нейтрализовать некоторые опасные вредные производственные факторы, но и употреблять их для практической пользы.

Одним из таких достижений стала утилизация метана, выделяющегося в угольных шахтах. С углублением выработки, количество этого газа резко возрастает, создавая опасность взрывов и удушения персонала. Длительное время метан просто удаляли, вместо того чтобы использовать.

Однако столь ценное топливо гораздо лучше утилизировать и применять по прямому назначению, что и было осуществлено двумя следующими способами:

  • Активной откачкой вакуумными насосами с дальнейшим накоплением в ёмкостях.
  • Пассивным методом с помощью изоляции мест газовых выделений. Из них потом метан или выводят наружу, или доводят до безопасной концентрации путём разбавления.

Метод добычи метана из угольных шахт нашёл широкое применение в США.

Гидроразрыв

Способ, с помощью которого добытчики голубого топлива пытаются в значительной степени увеличить производительность скважин. Путём открытия доступа к неосвоенным или недостаточно освоенным участкам залежей в месте уже организованной добычи. Внутрь существующей скважины под высоким давлением поступает вода, песок, химикалии. Это приводит к гидравлическому разрыву пласта, сопровождающемуся бурным выходом природного газа.

Несмотря на свою высокую эффективность, данный метод вызывает сейсмическую активность, сильнейшее загрязнение почвенных вод, выход из-под земли вредных газов, повышение радиоактивности. Неудивительно, поэтому его запрещение на территории ряда государств мира.

Под водой

Огромные запасы голубого топлива расположены в прибрежных зонах морей и океанов. Хотя данный метод и требует строительства очень дорогих гравитационных платформ с развитой инфраструктурой, тем не менее, способ находит всё более широкое распространение.

Более того, осваивается добыча газа вообще без строительства надводных сооружений: напрямую от подводных установок к береговому комплексу. Примером может служить Киринское месторождение на шельфе острова Сахалин, запущенное несколько лет назад в эксплуатацию. Столь удачная уникальная разработка даёт возможность освоения подводных месторождений находящихся под толщей льда.

Если же залежи природного газа располагаются вблизи берегов, то уместным становится наклонное бурение, начатое на суше.

Газ, получаемый промышленными методами

Помимо естественных способов получения газообразного топлива, существуют и искусственные. В основе газов, получаемых промышленными методами, лежат природные углеводороды. Не удивительно, что свои названия они получили от исходных материалов, представляющих собой жидкое или твёрдое топливо:

  • Нефтяные газы – продукты перегонки нефти или результат стабилизации газового бензина (газолина). В процессе нефтедобычи также выделяется значительное количество попутного газа. Хотя по своему химическому составу те и другие мало чем отличаются друг от друга (пропан, бутан, изобутан), природа их возникновения несколько различна.
  • Коксовый газ – побочный продукт получения кокса путём высокотемпературной дегазации. При более низких температурах аналогичного процесса вырабатывается городской газ.
  • Сланцевый газ также получается высокотемпературным воздействием на сланец без доступа воздуха.
  • Генераторный газ получил своё название от газогенераторов, перерабатывающих древесину, каменный уголь или торф в газы под воздействием пара или воздуха при температуре в 1000 0 C.

Процессы переработки

Вспомогательные

Сепарация

Первоначальное нахождение природного газа в естественной природной среде приводит к загрязнению его разнообразными жидкостями и твёрдыми механическими образованиями. Понятно, что в таком виде он не пригоден для транспортировки и дальнейшего использования.

Для очистки голубого топлива используется сепарация, то есть разделение исходной массы на газообразную, жидкую и твёрдую составляющие с последующим удалением жидкости и твёрдых частиц. В основе физики этого процесса лежит силовое воздействие гравитации или инерции на движущиеся среды, обладающие различным удельным весом.

Абсорбционная сушка

Суть абсорбционной осушки природного газа заключается в использовании некоторых жидкостей (сорбентов) для поглощения находящейся в нём влаги. В качестве таких поглотителей используют гликоли (в России наибольшее распространение получил диэтиленгликоль – ДЭГ). Как правило, гликоли не токсичны, стабильны в своём использовании, не отказывают какого-либо вредного воздействия на само очищаемое вещество и обладают возможностью достаточного простой технологической схемы восстановления.

Внутри сосуда-абсорбера происходит противоток газа (движется вверх) и абсорбента (стекает вниз), в результате которого голубое топливо осушается, а впитавший в себя влагу абсорбент выходит из цилиндра и отправляется на регенерацию.

Основные

Выделения кислых компонентов

Находящийся в естественном состоянии природный газ подвержен всякого рода загрязнениям. В их числе: углекислый газ, сероводород, угарный газ, сернистый газ. Эти примеси провоцируют коррозию, а также снижают энергетические качества углеводородного топлива.

Для выделения кислых компонентов применяют сухие и мокрые способы. В первом способе используются:

  • активированный уголь,
  • гидрат окиси железа,
  • марганцевые руды.

Во втором случае применяются:

  • амины,
  • раствор аммиака,
  • слабые щёлочи.
Читайте также  Как удлинить платье

Принцип очистки основывается на различной степени растворимости веществ в составе природного газа.

Разделение углеводородных газов на фракции

Разделение газов производится с целью получения целого набора компонентов: редких газов, лёгких углеводородов, топливных газов, сырья для изготовления продукции химической отрасли. Осуществляют данный процесс в местах добычи или на промышленных предприятиях. В основу технологии разделения положены следующие физико-химические процессы:

  • Абсорбция.
  • Адсорбция.
  • Хемосорбция.
  • Компрессия.
  • Конденсация.
  • Низкотемпературная ректификация.
  • Комбинированные методы.

Современные газофракционирующие установки позволяют полностью автоматизировать процессы разделения с целью получения точного сырья должной степени концентрации.

Хранение и транспортировка

Хранение природного газа производится:

  • В мокрых газгольдерах или газгольдерах высокого давления.Первые имеют стабильное давление при переменном объёме хранения. Вторые – наоборот. Так как, и те и другие требуют значительных капитальных затрат и не обеспечивают сезонные колебания уровня потребления, то в настоящее время строительство новых газгольдеров приостановлено.
  • На концевых участках магистральных газопроводов, выступающих в качестве своеобразных временных накопителей в ночное время суток.
  • В надземных и подземных хранилищах. Достаточно часто в качестве их используют пустые полости бывших месторождений, а также искусственно сооружённые пустоты на месте водоносных пластов.
  • Кроме того, газ хранят в изотермических резервуарах и ёмкостях шарообразной или цилиндрической формы, которые изготавливают из материалов, обладающих малой степенью температурного расширения.

Транспортировку газа осуществляют в основном газопроводами, а также автотранспортом в цистернах или баллонах. В случае наличия удобных водных путей – пользуются танкерами.

Сфера применения

В основе всемирного глобального использования природного газа лежат две уникальные особенности этого набора углеводородов: выделение значительного количества тепла при сгорании – голубое топливо, возможность транспортировки на значительные расстояния гигантских объёмов при незначительных текущих затратах. Он также применяется в качестве сырья для получения целого набора веществ, употребляемых в химической отрасли.

Месторождения в России и мире

Пятёрку «супергигантских» мировых месторождений возглавляют:

  • Южный парс/Северное, расположенное на территории Ирана и Катара – 28 трлн. м 3 .
  • Галканыш (ЮжныйИолотань) – Туркмения. Запасы: 21,4 трлн. м 3 .
  • Уренгойское – Россия. 10,2 трлн. м 3 .
  • Хейнсвиль – США. 7 трлн. м 3 .
  • Ямбургское – Россия. 5,2 трлн. м 3 .

Также крупнейшие месторождения (до 5 трлн. м 3 ) имеются на территориях Алжира, Нидерландов, Казахстана и Азербайджана.

Мировые запасы

Общий объём голубого топлива в мире на 2020 год оценивается в 196,8 трлн. м 3 . Значительная часть его расположена в странах Ближнего и Среднего Востока, на территории СНГ, а также в Африке. Не удивительно поэтому, что доказанные запасы России составляют по одним источникам 47,8 трлн. м 3 , по другим – 38,0 трлн. м 3 . Учитывая сложность оценки и большую погрешность, это нормально, и лишь доказывает, что наша страна располагает пятой частью мировых запасов голубого топлива.

Страны, добывающие газ

Крупнейшими странами по добыче природного газа на начало 2020 года являлись:

  • США – 920,9 млрд. м 3 .
  • Россия – 679 млрд. м 3 .
  • Иран – 244,2 млрд. м 3 .
  • Катар – 178,1 млрд. м 3 .
  • Китай – 177,6 млрд. м 3 .

Выход в последние годы на первое место Соединённых Штатов можно объяснить политической конъюнктурой современности и сланцевой революцией. Однако сколь долго продлится такое соотношение объёмов газодобычи, покажет самое ближайшее будущее.

Как использовать природный газ

Ключевые слова конспекта: Углеводородное сырьё. Природный газ. Конверсия метана. Пиролиз. Синтез-газ.

Состав природного газа

Бюджет Российской Федерации в немалой степени зависит от добычи и экспорта природных ископаемых, которые называют углеводородным сырьём. К таким подземным богатствам относят природный газ, попутный нефтяной газ, нефть, каменный уголь, горючие сланцы.

Владение природными источниками углеводородов и контроль над ними играют немаловажную роль в мировой политике: служат основой интеграции экономик различных стран или причиной военных конфликтов.

В недрах нашей планеты под большим давлением содержится одно из важнейших полезных ископаемых — природный газ. Он представляет собой смесь предельных углеводородов и неорганических газов, образовавшихся в результате бактериального разложения органических останков без доступа воздуха. Содержание отдельных компонентов природного газа зависит от месторождения. Однако в любом случае в природном газе преобладает метан, количество других предельных углеводородов резко сокращается с уменьшением их относительной молекулярной массы.

Использование природного газа и его переработка

Природный газ — важнейший вид топлива, поскольку он обладает рядом неоспоримых преимуществ перед другими энергоресурсами:

  • 1) дешевизна (это самый экономичный вид топлива);
  • 2) высокая теплотворная способность;
  • 3) лёгкость транспортировки (по газопроводам);
  • 4) экологичность (минимальное количество вредных выбросов при сгорании). В последнем преимуществе легко убедиться, ещё раз проанализировав уравнение реакции горения метана. При полном сгорании этого углеводорода воздух практически не загрязняется вредными выбросами, поскольку продукты горения углеводородов — это углекислый газ и водяной пар:

Метан горит бесцветным пламенем, а пропан и бутан, сжиженной смесью которых заполняют резервуар газовой зажигалки, — светящимся пламенем. Различие в характере пламени объясняется разной массовой долей углерода в указанных алканах.

Россия обладает огромными запасами природного газа, занимая по этому показателю первое место в мире. Наиболее крупным является Уренгойское месторождение, расположенное на севере нашей страны, в Ямало-Ненецком автономном округе. Богаты природным газом Иран, страны Персидского залива, США, Канада. Государства Европы, напротив, — крупнейшие потребители голубого топлива, поскольку собственные запасы этого природного ископаемого там довольно скудны.

Природный газ используют для обеспечения работы тепловых электростанций, котельных установок, доменных и стекловаренных печей. Бытовой газ — это тот же природный газ, только с добавкой специальных компонентов, позволяющих по запаху определить его утечку из газовых труб или бытовых приборов.

Природный газ используют не только в качестве топлива, но и как важнейшее сырьё для химической промышленности.

Взаимодействие метана с перегретым водяным паром называют конверсией. В результате этой реакции образуется смесь газообразных продуктов — оксида углерода(II) и водорода в соотношении 1:3:

Такую смесь называют синтез-газом. Это название отражает назначение продукта конверсии: его используют для получения синтетического бензина (смеси предельных углеводородов, содержащих от 6 до 12 атомов углерода в молекуле), а также синтеза кислородсодержащего органического вещества (с которым вы познакомитесь в начале следующей главы нашего учебника) — метилового спирта:

Пиролизом (нагреванием без доступа воздуха) природного газа в зависимости от условий проведения процесса получают углерод (сажу), водород и ацетилен. Уравнение реакции пиролиза метана вам уже известно.

Наряду с природным газом одним из самых ценных природных ископаемых считается нефть, которой будет посвящён следующий конспект.

Конспект урока по химии «Природный газ». В учебных целях использованы цитаты из пособия «Химия. 10 класс : учеб, для общеобразоват. организаций : базовый уровень / О. С. Габриелян, И. Г. Остроумов, С. А. Сладков. — М. : Просвещение». Выберите дальнейшее действие:

  • Вернуться к Списку конспектов по химии
  • Найти конспект в Кодификаторе ОГЭ по химии
  • Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по химии
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: