Gamtinių dujų naudojimas. Gamtinės dujos: sudėtis, savybės

Ką mes žinome apie angliavandenilius? Na, išskyrus kažką iš mokyklos chemijos programos ir žodį "metanas", kuris periodiškai mirksi per žiniasklaidą ... Ką mes žinome apie gamtines dujas, išskyrus sprogstamąsias savybes? Koks yra gamtinių dujų naudojimas, be mūsų gerai žinomų gyvenamųjų pastatų virimo ir šildymo? Kas naujo energijos vartojimo pasaulyje ir energetinio saugumo?

Pagrindinės ypatybės

Pirmiausia gerai žinoma frazė apie dujų kvapą butuose ar gatvėje nėra visiškai teisinga. Gamtinės dujos, tiekiamos mūsų apartamentams gaminti ar šildyti vandenį, neturi nei skonio, nei kvapo. Ką mes manome, yra tik papildomas priedas, reikalingas dujų nuotėkiui nustatyti. Šis vadinamasis odorantas, pridėkite jį prie specialiai įrengtų stočių tokiomis proporcijomis: 16 mg už tūkstantį kubinių metrų dujų.

Žinoma, pagrindinė gamtinių dujų dalis yra metanas. Jo turinys dujų mišinyje yra 89-95%, o likusius komponentus sudaro butanas, propanas, vandenilio sulfidas ir vadinamosios priemaišos - dulkės ir nedegiosios sudedamosios dalys, deguonis ir azotas. Metano kiekis procentais priklauso nuo indėlio tipo.

Gamtinių dujų, išsiskiriančių deginant vieną kubinį metrą degalų, energija vadinama degimo šiluma. Ši vertė yra viena iš pradinių visų dujų objektų projektavimo klausimų, o skirtingose šalyse pagrindas yra skirtingos vertės. Rusijoje apskaičiavimai yra pagrįsti mažiausiomis degimo šilumais Vakarų šalyse, pvz., Prancūzijoje ir Jungtinėje Karalystėje.

Kalbant apie gamtinių dujų sprogimą, verta paminėti tokias sąvokas kaip sprogios ribos ir pavojinga koncentracija. Dujos sprogsta, kai jo koncentracija kambaryje yra nuo 5 iki 15% tūrio. Jei koncentracija yra mažesnė, dujos neišdegs, jei koncentracija yra didesnė kaip 15%, tada dujų ir oro mišinys degs su papildomu oro tiekimu. Pavojinga koncentracija paprastai vadinama 1/5 apatinės sprogumo ribos, t. Y. 1%.

Gamtinių dujų rūšių ir taikymo pagrindai

Butainas ir propanas atrado, kad jie naudojami kaip automobiliai (suskystintos dujos). Taip pat propanas naudojamas uždegimo žiebtuvėliams. Etanas yra retai naudojamas kaip kuras, nes tai žaliavos polietileno gamybai. Acetilenas yra ypač degi ir naudojamas metalų suvirinimui ir pjaustymui. Jau buvo aptartas gamtinių dujų arba tiksliau metano naudojimas, jis naudojamas kaip kuro kuras plokštėse, kolonose ir katiluose.

Gamtinių gamtinių dujų rūšys

Pagal gaminamų dujų rūšis, laukai skirstomi į dujas arba susietas dujas. Pagrindinis jų skirtumas yra angliavandenilių kiekis procentais. Dujų laukuose metano kiekis yra apie 80-90%, susijusiuose arba, kaip jie dar vadinami, "aliejus", jo kiekis sudaro ne daugiau kaip 50%. Likę 50% yra propan-butanas ir aliejus, atskirtas nuo dujų. Vienas iš didžiausių trūkumų, susijusių su dujomis iš susijusio lauko, yra privalomas jo valymas iš įvairių priemaišų. Gamtinių dujų gamyba taip pat yra susijusi su heliu. Tokie indėliai yra gana retai, o helias laikomas optimaliais dujomis aušinant branduolinius reaktorius. Sieros, ekstrahuojamos iš vandenilio sulfido, iškasamos kaip gamtinių dujų mišinys, taip pat naudojamos pramoniniams tikslams.

Pagrindinis gamtinių dujų gavybos įrankis yra gręžimo įrenginys. Tai keturkampis bokštas, kurio aukštis yra apie 20-30 metrų. Vamzdis su gręžtuvu pabaigoje yra pakabintas prie jo. Šis vamzdis padidėja, kai gręžimo gylis didėja, o gręžiant į gręžinį pridedamas specialus skystis, kad nebūtų užblokuoti sugadinti uolienai. Šis skystis tiekiamas specialių siurblių pagalba. Žinoma, gamtinių dujų kaina apima dujinių šulinių eksploatavimo ir statybos išlaidas. Nuo 40 iki 60% savikainos yra kaina už tai.

Kaip dujos ateina pas mus?

Taigi, išeinant iš gavybos vietos, išgrynintos gamtinės dujos patenka į pirmąją kompresoriaus stotį arba, kaip dar vadinama, galvos. Jis dažniausiai yra greta užstato. Čia, įrenginių pagalba, didelio slėgio dujos patenka į pagrindinius dujotiekius. Buitinės kompresorinės stotys įrengiamos tam, kad išlaikytų tam tikrą spaudimą pagrindiniams dujotiekiams. Kadangi viduje esančių miestų slėgio vamzdžių klojimas yra draudžiamas, filialas įsteigiamas prieš kiekvieną didelį miestą. Tai jau, savo ruožtu, nepadidėja, bet sumažina spaudimą. Dalis jos išleidžia dideli dujų pramonės įmonių, gamyklų, katilinių vartotojai. O kita dalis eina į vadinamąsias dujų skirstymo stotis - dujų paskirstymo punktus. Ten slėgis vėl nusileidžia. Kur yra labiausiai žinomas ir suprantamas gamtinių dujų naudojimas? Tai degiklio plokštė.

Kiek ilgai jis buvo su mumis?

Aktyvus gamtinių dujų naudojimas prasideda XIX a. Viduryje po dujų degiklio išradimo. Ir pradinis jos panaudojimas mums dabar nėra visiškai gerai žinomas. Pirmiausia ji buvo naudojama gatvių apšvietimui. Iki praėjusio šimtmečio 30-ųjų pabaigos Sovietų Sąjungoje nebuvo nepriklausomos dujų pramonės. Dujos buvo atsitiktinai atskleistos tik tiriant naftos gręžinius. Aktyvus gamtinių dujų naudojimas prasidėjo nuo Didžiojo Tėvynės karo. Kuro trūkumas dėl dalies anglies ir naftos telkinių nuostolių suteikė didelį postūmį dujų pramonės plėtrai. Jau po karo dujų pramonė aktyviai vystėsi ir palaipsniui tapo viena efektyviausių energijos.

Nėra jokios alternatyvos

Galbūt geriausias gamtinių dujų, kaip patogiausio energijos šaltinio, naudos įrodymas yra Maskvos rodikliai. Dujų jungtis leido kasdien taupyti vieną milijoną kubinių metrų malkų, 0,65 mln. Tonų akmens anglių, 150 tūkstančių tonų žibalo ir beveik tiek pat alyvos. Ir visa tai buvo pakeista 1 milijonu kubinių metrų. M dujų. Tada vyko laipsniškas visos šalies dujofikavimas ir naujų indėlių paieška. Vėliau Sibiru buvo rasta didžiulių dujų atsargų, kurios šiandien vis dar naudojamos.

Pramoninis naudojimas

Gamtinių dujų naudojimas neapsiriboja virimo, bet netiesiogiai naudojamas tiekti šilumą gyvenamuosiuose pastatuose. Dauguma didžiųjų miesto katilinių Europos dalyje Rusijoje kaip pagrindinį kurą naudoja gamtines dujas.

Be to, vis dažniau gamtinės dujos chemijos pramonėje naudojamos kaip žaliavos įvairių organinių medžiagų gavimas. Vis daugiau automobilių gigantų kuria alternatyvių degalų, įskaitant vandenilį ir gamtines dujas, automobilius.

Kaltės tik dujos

Ekologiniu požiūriu gamtines dujas galima pavadinti vienu iš saugiausių organinių degalų rūšių. Tačiau dujų jungimas į daugelį žmonių gyvenimo sričių ir vėlesnis deginimas leido daug kartų padidinti anglies dvideginio kiekį atmosferoje. Priešingu atveju šis procesas vadinamas "šiltnamio efektu". Ir tai labai neigiamai veikia mūsų planetos klimatą. Tačiau naujos technologijos ir gamybos lygis neseniai sumažino išmetamų į atmosferą kiekį. Primename, kad dujos yra vienas iš saugiausių kuro rūšių.