Upotreba prirodnog plina. Prirodni plin: sastav, svojstva

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Što znamo o ugljikovodicima? Pa, možda nešto iz školskog programa iz kemije, a riječ "metan" periodično bljesne u medijima… Što znamo o prirodnom plinu, osim njegovih eksplozivnih svojstava? Kakva još upotreba prirodnog plina, osim dobro poznatog kuhanja i grijanja stambenih zgrada? Što je novo u svijetu potrošnje energije i energetske sigurnosti?

Osnovne značajke

Počnimo s činjenicom da dobro poznata fraza o mirisu plina u stanu ili na ulici nije sasvim točna. Prirodni plin, kojim se naši apartmani opskrbljuju za kuhanje ili grijanje vode, nema okus i miris. Ono što osjećamo nije ništa drugo nego poseban aditiv potreban za otkrivanje curenja plina. To je takozvani odorant, dodaje se na posebno opremljenim stanicama u sljedećim omjerima: 16 mg na tisuću kubičnih metara plina.

Glavna komponenta prirodnog plina, naravno, je metan. Njegov sadržaj u plinusmjesa je oko 89-95%, preostale komponente su butan, propan, sumporovodik i takozvane nečistoće - prašina i nezapaljive komponente, kisik i dušik. Postotak sadržaja metana ovisi o vrsti depozita.

Energija prirodnog plina koja se oslobađa tijekom izgaranja jednog kubičnog metra goriva naziva se ogrjevna vrijednost. Ova vrijednost je jedna od početnih u svim pitanjima projektiranja plinskih postrojenja, a različite vrijednosti uzimaju se kao osnova u različitim zemljama. U Rusiji se obračun vrši prema najnižoj kalorijskoj vrijednosti, u zapadnim zemljama, kao što su Francuska i UK, - prema najvišoj.

Govoreći o eksplozivnosti prirodnog plina, vrijedno je spomenuti pojmove kao što su granice eksplozivnosti i opasne koncentracije. Plin eksplodira pri koncentraciji u prostoriji od 5 do 15% volumena. Ako je koncentracija niža, plin ne gori, ako je koncentracija veća od 15%, tada plinsko-zračna mješavina gori uz dodatni dovod zraka. Opasna koncentracija se obično naziva 1/5 donje granice eksplozivnosti, odnosno 1%.

Osnovne vrste i primjene prirodnog plina

Butan i propan su korišteni kao gorivo za automobile (ukapljeni plin). Propan se također koristi za gorivo upaljača. Etan se rijetko koristi kao gorivo, jer je sirovina za proizvodnju polietilena. Acetilen je izuzetno zapaljiv i koristi se u zavarivanju i rezanju metala. O korištenju prirodnog plina, točnije metana, već smo govorili, koristi se kao zapaljivo gorivo u pećima, stupovima i kotlovima.

Vrte proizvedenog prirodnog plina

Prema vrsti proizvedenog plina polja se dijele na plinska ili pridružena. Glavna razlika između njih je postotak sadržaja ugljikovodika. U plinskim poljima sadržaj metana je oko 80-90%, u povezanoj, ili, kako ih obično nazivaju, "nafti", njegov sadržaj nije veći od 50%. Preostalih 50% je propan-butan i nafta odvojena od plina. Jedan od najvećih nedostataka plina iz pripadajućeg polja je njegovo obvezno pročišćavanje od raznih nečistoća. Dobivanje prirodnog plina također je povezano s proizvodnjom helija. Takve naslage su prilično rijetke, helij se smatra optimalnim plinom za hlađenje nuklearnih reaktora. Sumpor koji se oslobađa iz sumporovodika ekstrahiranog kao mješavina prirodnog plina također se koristi u industrijske svrhe.

Glavni alat u vađenju prirodnog plina je oprema za bušenje. Ovo je četverokraka kula visoka oko 20-30 metara. Na njemu je obješena cijev s bušilicom na kraju. Ova cijev se povećava kako se dubina bušotine povećava, u procesu bušenja u bušotinu se dodaje posebna tekućina kako je uništeno kamenje ne bi začepilo.

Ova tekućina se opskrbljuje uz pomoć posebnih pumpi. Naravno, trošak prirodnog plina uključuje i troškove rada i izgradnje plinskih bušotina. Od 40 do 60% cijene je trošak ovoga.

Kako plin dolazi do nas?

Daklenakon napuštanja proizvodnog mjesta, pročišćeni prirodni plin ulazi u prvu kompresorsku stanicu ili, kako je još nazivaju, glavnu. Nalazi se najčešće u neposrednoj blizini ležišta. Tamo uz pomoć instalacija visokotlačni plin ulazi u magistralne plinovode. Booster kompresorske stanice postavljaju se na magistralne plinovode za održavanje zadanog tlaka. Budući da je polaganje cijevi ove kategorije tlaka unutar gradova zabranjeno, ispred svakog velikog grada postavlja se grana. Već, zauzvrat, ne povećava, već snižava pritisak. Dio troše veliki potrošači plina - industrijska poduzeća, tvornice, kotlovnice. A drugi dio ide na takozvane GRP – plinske distribucijske točke. Tu tlak opet pada. Gdje je vama i meni najpoznatija i najrazumljivija upotreba prirodnog plina? Ovo su plamenici za štednjak.

Koliko je dugo s nama?

Aktivno korištenje prirodnog plina datira još od sredine 19. stoljeća, nakon izuma plinskog plamenika. A njegova izvorna upotreba sada nam nije baš poznata. Isprva se koristio za uličnu rasvjetu.

U Sovjetskom Savezu do kraja 30-ih godina prošlog stoljeća nije postojala neovisna plinska industrija. Plinska polja otkrivena su slučajno, tek tijekom istraživanja naftnih bušotina. Aktivno korištenje prirodnog plina počelo je tijekom Velikog Domovinskog rata. Nedostatak goriva, zbog gubitka dijela ugljena i naftepolja, dao snažan poticaj razvoju plinske industrije. Nakon završetka rata, plinska industrija se aktivno razvijala i postupno postala jedna od energetski najučinkovitijih.

Nema alternativa

Možda najbolji dokaz prednosti prirodnog plina kao najprikladnijeg izvora energije su brojke Moskve. Priključivanje plina omogućilo je uštedu milijun kubika drva za ogrjev, 0,65 milijuna tona ugljena, 150 tisuća tona kerozina i gotovo istu količinu loživog ulja svaki dan. I sve je to zamijenjeno 1 milijun kubnih metara. m plina. Uslijedila je postupna plinofikacija cijele zemlje i potraga za novim nalazištima. Kasnije su u Sibiru pronađene ogromne rezerve plina koje se još uvijek eksploatiraju.

Industrijska upotreba

Upotreba prirodnog plina nije ograničena na kuhanje - iako neizravno, koristi se za opskrbu toplinom stambenih zgrada. Većina velikih gradskih kotlovnica u europskom dijelu Rusije koristi prirodni plin kao glavno gorivo.

Također, prirodni plin se sve više koristi u kemijskoj industriji kao sirovina za proizvodnju raznih organskih tvari. Sve veći broj automobilskih divova razvija vozila koja rade na alternativna goriva, uključujući vodik i prirodni plin.

Kriv je samo plin

U ekološkom smislu, prirodni plin se može nazvati jednim od najsigurnijih fosilnih goriva. Međutim, spajanje plina na mnoga područja ljudskog života i naknadno spaljivanje dovelo je dovišestruko povećanje količine ugljičnog dioksida u atmosferi. Inače se ovaj proces naziva "efekt staklenika". A to ima izrazito negativan utjecaj na klimu našeg planeta. Međutim, nove tehnologije i razine proizvodnje nedavno su smanjile emisije u atmosferu što je više moguće. Podsjetimo da je plin jedna od najsigurnijih vrsta goriva.