Из чего делают газ


Природный газ является углеводородной смесью, основу которой составляет метан. Помимо него, он включает другие компоненты: пропан, бутан, этан и вещества, не содержащие углеводородов. Он скапливается между горными напластованиями. Зачастую газовые запасы сопровождают нефтяные месторождения. Одним из интересных его свойств – у природного газа отсутствует цвет и запах. Добыча газа имеет огромное значение для современной промышленности и обеспечения быта населения.

Месторождения и запасы в разных географических областях

Наша страна является обладателем крупнейших месторождений голубого топлива. Далее, следуют США, Казахстан, азиатские государства бывшего СССР – Азербайджан, Узбекистан и державы Персидского Залива. Разработка месторождений осуществляется по всему земному шару. Кроме залежей на суше, активная добыча происходит и в мировом океане.

На территории Российской Федерации основные запасы располагаются в Сибири, а также присутствуют они на Северном Кавказе и в Черноморском бассейне. Есть несколько наиболее крупных месторождений.


Уренгой. Это крупнейшее месторождение в России, второе по объему запасов в мире.

Находка. А также располагается в Ямало-Ненецком АО. Его разработка началась в 2004г. Объем залежей в нем оценивается около 275 миллиардов кубов.

Ангаро-Ленское – на территории Иркутской области. Результаты оценки утверждают скопление там до 1,4 триллиона кубов.

Ковыктинское – в этой же области. В связи с тем, что это месторождение расположено в зоне вечной мерзлоты, оно наиболее трудоемко в разработке. Объем залежей составляет около 2 триллионов куб. м газа и до 120 миллионов кубов конденсата в жидком состоянии.

Штокманское. Располагается недалеко от Мурманска. По предварительной оценке, там находится до 3,8 триллиона кубов. Это месторождение еще не взято в разработку по причине глубокого залегания газа.

Монополистом по части разработки газовых месторождений в нашей стране является Газпром. На его долю приходится добыча около 74% всех отечественных запасов и 20% мировых. К задачам Госпрома, кроме непосредственных функций, относится газификация государства.

Газпром

Классификации залежей газа

Предполагается что полезные ископаемые, в том числе природный газ, образовались в меловую эру. В то время на планете обитали крупные животные, сейчас вымершие. Приверженцы биогенного происхождения считают, что именно с этим связано образование природного газа.

Классифицируются залежи в зависимости от глубины их залегания и времени образования.

Наиболее глубоко расположенные ярусы именуются согласно местности нахождения. Они носят название:


  • Сеноманского.
  • Валанжинского.
  • Туронского.
  • Ачимовского.

Туронский слой относительно недавнего происхождения, глубина его залегания около 800 м. Он характеризуется неоднородным составом с большим количеством примесей, снижающих качество сырья.

Россия обладает огромными запасами газа Сеноманского яруса. Глубина месторождений составляет от 1 до 1,8 км. Эта разновидность свободного газа почти не содержит примесей, по большей части, включая метан. Добыча газа в данных условиях не требует его последующей очистки, поэтому наиболее целесообразно, с экономической точки зрения.

Ачимовский слой в настоящее время до конца не изучен. Он отмечается значительным уровнем содержания парафинов. Эти пласты характеризуются высоким внутренним давлением. Добыча газа этой разновидности у нас также осуществляется достаточно широко.

Валанжинский ярус находится на глубине до 3 км и является наиболее глубоким, по сравнению с остальными. Эти запасы сейчас уже истощаются.

Процесс добычи голубого топлива

Предшествующим добыче газа, является процесс геологоразведочных работ. Они позволяют точно определить объем и характер залегания месторождения. В настоящее время применяется несколько методов разведки.

Гравитационный – основывается на вычислении массы горных пород. Для газосодержащих слоев характерна значительно меньшая плотность.


Гравитационный режим добычи природного газа

Магнитный – учитывает магнитную проницаемость породы. Посредством проведения аэромагнитной съемки возможно получить полную картину залежей глубиной до 7 км.

Сейсмический – используются излучения, отражающиеся при проходе сквозь недра. Это эхо способны уловить специальные измерительные приборы.

Схема сейсмической разведки

Геохимический – изучаются состав подземных вод с определением содержания в них веществ, сопутствующих газовым месторождениям.

Химический состав газа

Бурение – наиболее эффективный метод, но в то же время самый дорогостоящий из перечисленных. Поэтому до его использования требуется предварительное изучение горных пород.

После того как месторождение определено и оценены предварительные объемы залежей, приступают непосредственно к процессу добычи газа. Производят бурение скважин на глубину размещения яруса полезного ископаемого. Чтобы равномерно распределить давление поднимающегося голубого топлива, скважину выполняют лесенкой либо телескопически (как подзорная труба).


Скважина укрепляется посредством обсадных труб и цементируется. Для равномерного снижения давления и ускорения процесса добычи газа, бурится сразу несколько скважин на одном месторождении. Подъем газа через скважину осуществляется естественным образом – газ перемещается к зоне меньшего давления.

Поскольку после добычи газ содержит различные примеси, следующим этапом является его очистка. Для обеспечения этого процесса вблизи месторождений строят соответствующие промышленные мощности по очистке и переработке газа.

Добыча с использованием угольных шахт

Угольные пласты содержат большое количество метана, добыча которого не только позволяет получить голубое топливо, но и обеспечить безопасную эксплуатацию предприятий по угледобыче. Подобный способ повсеместно применяется в США.

Метод гидроразрыва

При добыче газа данным методом по скважине нагнетается поток воды или воздуха. Таким образом, происходит вытеснение газа.

Этот способ может вызвать сейсмическую неустойчивость разрушенных пород, поэтому он запрещен в некоторых государствах.


Особенности подводной добычи

Газовые запасы присутствуют, кроме суши, и под водой. В нашей стране обширные подводные месторождения. Подводная добыча выполняется с применением тяжелых гравитационных платформ. Они располагаются на основании, опирающемся на морское дно. Бурение скважин производится колоннами, располагаемыми на основании. На платформах размещаются емкости для хранения извлеченного газа. Далее он транспортируется на сушу через трубопровод.

Данные платформы предусматривают постоянное нахождение людей, выполняющих обслуживание комплекса. Численность может составлять до 100 человек. Эти объекты оборудуются автономным энергоснабжением, площадкой для вертолетов, помещениями персонала.

При расположении залежей вблизи берега, скважины выполняются наклонно. Они начинаются на суше, уходя основанием под шельф моря. Добыча газа и его транспортирование выполняется стандартным порядком.

Хранение и транспортировка добытого топлива

После добычи газ размещается в закрытых непроницаемых емкостях – стальных резервуарах, которые, для надежности, имеют сдвоенные стенки. Возможно их изготовление на основе алюминиевых сплавов. Межстеночное пространство заполняется нетеплопроводным материалом, которые препятствует нагреванию газа.


Наиболее масштабными являются подземные хранилища сжиженного газа. Горные породы выступают в роли стенок. Для большей надежности, они бетонируются.

При постройке подобных резервуаров, вырываются глубокие котлованы, которые, после бетонирования стен, закрываются стальным перекрытием.

Транспортировка природного газа осуществляется по магистральным трубопроводам, произведенным из труб большого диаметра. В системе стабильно поддерживается давление до 75 атм. Это обеспечивается компрессорными станциями, располагающимися с определенной периодичностью.

По морю транспортировка газа осуществляется с помощью специальных судов-газовозов (танкеров). Для этого газ требуется предварительно подготовить. На борту танкеров размещаются емкости, в которых газ находится в особых температурных условиях под определенным давлением.

Подобная транспортировка экономически целесообразна, если расстояние между потребителем и разработкой месторождения не превышает 3 тыс. км. Она предполагает предварительную постройку завода, сжижающего голубое топливо, и оборудование порта.

Влияние на экологию

Газодобывающие системы оказывают серьезное влияние на экологию. По статистике, 35% общего количества выбросов в воздушное пространство относятся к этому сектору промышленности. При этом лишь 20% из них нейтрализуются. Выбросы вредных веществ компрессорных станций происходят при следующих операциях:

  • залповый характер выброса (при продувке газопровода);
  • при смазке дегазационного бака;
  • в случае срабатывания пневматических кранов.

Особенно опасна для природного равновесия добыча сланцевого газа. Этот процесс, как правило, производится методом гидроудара. При этом в используемой жидкости содержатся ядовитые компоненты, впоследствии проникающие в почву. Возможен также их выброс в атмосферу. Вызывает опасность данный процесс и в области сейсмологии.

Для того чтобы минимизировать негативные последствия для окружающей среды, добыча и транспортировка газа должна выполняться по разработанной технологии, учитывающей эти моменты.

Источник: promzn.ru

Многие ли в наше время могут сразу дать определение природному газу? Знают ли его историю и химический состав? Очевидно нет, ведь в Google найдется все.

Итак.  

Природный газ — смесь углеводородов, представляющая собой нечто эфемерное, то, что нельзя потрогать, увидеть и без запаха. Основу природного газа составляет метан (CH4) — простейший углеводород (органическое соединение, состоящее из атомов углерода и водорода). Обычно в его состав также входят более тяжелые углеводороды, гомологи метана: этан (C2H6), пропан (C3H8), бутан (C4H10) и некоторые неуглеводородные примеси.

В поисках истины. 


aeb75064-1dc5-4546-a51f-774ed58cf76d

Ученые до сих пор не могут прийти к единому мнению относительно происхождения природного газа, и своем споре разбились на два лагеря, пытаясь доказать возникновение газа, предложили две основные теории.

Минеральная теория

Согласно этой теории все химические элементы, из которых состоит природный газ и нефть изначально заложены в мантии Земли, представляя собой залежи полезных ископаемых. находясь глубоко в пластах горных пород являются частью процесса дегазации Земли. Из-за внутренних движений Земли углеводороды, находящиеся на больших глубинах поднимаются ближе к поверхности, туда, где образуется наименьшее давление, таким образом, в результате появляются нефтяные и газовые залежи.

Биогенная теория.

Приверженцы этой теории считают, что природный газ образовался из остатков растительных и животных организмов, вымерших в конце палеозойской эры, которые под действием бактерий, высокого давления и температуры превратились в смесь газообразных углеродов. Именно биохимические процессы и обеспечили химический коктейль природного газа: 80-98% метана, 2-3% его ближайших гомологов – этана, пропана, бутана, пентана, а также небольшое количество примесей – сероводорода, углекислого газа, азота.


Газ видишь? Нет. А он есть.

Большинство людей, далеких от газовой отрасли, представляют, что газ, находящийся под землей подобен ценным ископаемым, занимает собой некие пустоты в недрах земли, и легко полностью извлекается. Но это не совсем верно. Природный газ действительно находится глубоко под землей, внутри горных пород, имеющих пористую структуру, но поры на столько микроскопические, что их невооружённым глазом разглядеть почти нереально. Поэтому, взяв в руки извлеченный из недр земли небольшой кусок песчаника, сложно осознать, что внутри заключен природный газ.

Священный огонь.

У многих народов огонь вызывал благоговейный трепет. Люди поклонялись огню, огонь любили, огонь ненавидели.

Человечество знает о существовании природного газа давно. И, хотя уже в IV веке до н. э. в Китае его научились использовать для отопления и освещения, долгое время яркое пламя, не оставляющее пепла, являлось предметом мистического и религиозного культа для некоторых народов. Например, на Апшеронском полуострове (современная территория Азербайджана) в VII веке был воздвигнут храм огнепоклонников Атешгях, почитаемый в разное время зороастрийцами, индуистами и сикхами. Храм возник на месте «вечных» неугасимых огней — горящих выходов естественного газа, благодаря чему храм и носит название «Атешгях», что означает «Дом огня». Служения в нем проходили вплоть до XIX века. Однако, сами зороастрийцы говорят, что они  не поклоняются огню как таковому, а почитают Творца (Q’rt’), символом которого является огонь.


Добыть и использовать.

«Человечеству всего около 200 тыс. лет. А добыча газа началась только в прошлом веке»

Человек всегда и везде ищет выгоду. Вот и персидский царь в I веке н.э., увидев огонь, горевший и день и ночь,  не требующий дополнительного топлива приказал построить дворцовую кухню на месте где газ выходил на поверхность.   Природный газ впервые применили в 1821 году в городе Фредония, штат Нью-Йорк.

На заметку: Общая протяженность газопроводов в России в два раза больше, чем расстояние от Земли до Луны или в 20 раз больше, чем протяженность экватора.

Источник: www.ptfm.ru

Какой газ подается в жилые дома?

Бытовым газом называют важнейший сырьевой ресурс, необходимый для подогрева воды, приготовления пищи и организации системы отопления в быту. Он представляет собой смесь горючих газообразных веществ и некоторых дополнительных субстанций.

Разновидности бытового газа

По сравнению с другими источниками энергии газ обладает множеством преимуществ: быстро разжигается, не выделяет копоть и дым при сгорании, практически не содержит вредных компонентов и твердых примесей. Процесс горения голубого топлива легко контролировать.

Существует два основных типа газа, используемого в бытовых условиях:

  1. Природный. Газообразное вещество, которое закачивается в хранилища и поступает к жилым объектам по разветвленной системе трубопроводов. Состоит преимущественно из метана и не меняет физического состояния с момента добычи до доставки непосредственному потребителю.
  2. Сжиженный. Пропан-бутановая смесь, получаемая в процессе переработки нефти. Представляет собой жидкость, помещенную в специальные резервуары для хранения или транспортировки в места, где применение труб невозможно либо экономически нецелесообразно.

Через централизованные системы отопления и газоснабжения в жилые помещения подается природный газ, добываемый из недр земли и предварительно очищенный от ряда примесей. Этот вид топлива считается наиболее дешевым, доступным и удобным для многоквартирных домов.

А вот сжиженной пропан-бутановой смеси характерна большая теплота сгорания, но при этом она намного взрывоопаснее. Баллоны с жидким газом нуждаются в правильной транспортировке, настройке и подключении. При их эксплуатации крайне важно соблюдать особые меры безопасности. Зачастую баллоны или газгольдеры устанавливают в частных домах, на дачных участках.

Поскольку метан вдвое легче воздуха, при утечках он скапливается вверху. Пропан-бутановая смесь, наоборот, уходит вниз. Это нужно учитывать в чрезвычайных ситуациях.

Состав и давление газа в трубопроводах

Прежде, чем оказаться в магистральных трубопроводах, ведущих к жилым домам, природный газ проходит предварительную переработку и несколько степеней очистки. В ходе процедур в топливо добавляют необходимые примеси, делая состав максимально эффективным и безопасным для применения.

Основную долю топливной смеси составляет метан. В зависимости от региона добычи его содержание варьируется от 80 до 98% от общего объема. Именно количество метана служит показателем качества энергоносителя.

В составе бытового газа также присутствуют:

  • углекислый газ;
  • пропан;
  • этан;
  • бутан;
  • сероводород;
  • гелий.

Кроме этого, топливо может содержать незначительную часть паров воды и азота. Свойства и характеристики почти полностью определяются метаном, но могут меняться под влиянием количественного и качественного состава смеси.

В системах газопроводов, по которым циркулирует топливо, создается очень высокое давление – выше 2,5 МПа и до 10 МПа. Под таким давлением газ перемещается на большие расстояния и между населенными пунктами.

Поскольку подобный показатель неприемлем для бытового потребления, при поступлении на газораспределительные станции его значительно снижают, проводя дополнительную очистку метана. Так, до потребителей газ перемещается под давлением до 5 кПа (низкого давления), от 5 кПа до 0,3 МПа (диапазон среднего) и 0,3 МПа до 1,2 МПа (диапазон высокого давления). Подробнее нормативы давления в газопроводе мы рассмотрели в следующем материале.

Причины специфического запаха газа

Сам по себе в чистом виде метан не обладает характерным запахом и цветом. Что такого добавляют в бытовой газ, чтобы он характерно пахнул? Определить утечку с помощью обоняния возможно благодаря тому, что в газ подмешивают небольшое количество веществ, обладающих резким неприятным запахом.

Эти вещества называют одорантами. Они придают топливной смеси специфический запах прелого сена, тухлых яиц или гнилой капусты, который предупреждает об опасности и вероятной утечке газа в помещении.

В качестве одорантов применяют серосодержащие органические соединения, чаще всего – этилмеркаптан или этантиол. Их распыляют в структуру топливной смеси с помощью специальных установок во время переработки.

Чем опасен бытовой газ?

Какой бы газ ни поступал в жилые дома, по магистральному газопроводу или от баллона, при неправильном обращении он бывает смертельно опасен.

Рекомендуем ознакомиться со статьей: [link_webnavoz]Почему взрываются газовые баллоны: основные причины аварий[/link_webnavoz].

В составе подаваемого в дома природного газа почти нет токсичных веществ. Но в быту происходит множество случаев, когда в результате утечки наносится серьезный вред организму или даже наступает смерть. Основная причина этого – углекислый газ, который попадает в помещение и вытесняет кислород из окружающего пространства, вызывая удушье.

Еще одна негативная особенность метана – высокая пожаро- и взрывоопасность. Уровень риска определяется многими дополнительными факторами, в частности – давлением и окружающей температурой.

Особую опасность в замкнутых загазованных помещениях представляет электрооборудование, устройства, работающие от аккумуляторов и батареек. При высоком процентном соотношении метана даже включенный мобильный телефон и ноутбук способны спровоцировать взрыв или возгорание.

Взрывы бывают настолько сильными, что практически полностью разрушают жилье. Поэтому, услышав характерный запах в квартире, желательно не пользоваться электроприборами и отключить электричество в щитовой.

О чем говорит цвет пламени в конфорках?

Пламя на газовой плите или в котле часто имеет разные оттенки. Цвет зависит от того, какого качества газ поступает в квартиры. По нему судят о физико-химических показателях топливной смеси.

Качественное топливо с однородной структурой отличается равномерным горением, насыщенно голубым цветом огня. Такой газ полностью сгорает, выделяя при этом максимальное количество тепла и минимум вредных веществ.

На чистоту горения влияет содержание водорода. Если же в пламени появляются язычки красного, оранжевого или желтого цвета, это свидетельствует о наличии проблемы.

Причины может быть две:

  1. Дисбаланс в топливовоздушной смеси.
  2. Низкое качество энергоносителя.

Ненормальный цвет пламени в горелке говорит о наличии нежелательных примесей, неполном сгорании топлива и образовании угарного газа. Поэтому оба случая потенциально опасны.

Дисбаланс в топливной смеси может возникать из-за недостаточного или избыточного притока воздуха, засоренности горелки сажей, пылью, копотью. Бывает, что к дому подается газ низкой плотности, не способный обеспечить оптимальный уровень нагрева.

В данной ситуации для нормальной работы системы требуются большие объемы ресурса, а, следовательно, растут счета по коммунальным платежам. Обычно виновниками являются управляющие компании, которые увеличивают свои доходы, намеренно снижая содержание углеводорода и углекислоты в энергоносителе.

Рекомендации по безопасному использованию газа

На практике большая часть взрывов и пожаров вызвана человеческим фактором, пренебрежением техникой безопасности при пользовании газом, халатностью в обращении с газовым оборудованием.

Чтобы обезопасить себя и близких, нужно соблюдать ряд норм и общеустановленных правил. Это поможет предотвратить взрывоопасные ситуации и все неблагоприятные последствия, связанные с утечкой газа.

Правила эксплуатации газового оборудования

Любое газовое оборудование следует покупать только в специализированных компаниях, которые могут предъявить сертификаты на реализацию такого типа товара. Нужно обратить внимание, чтобы в комплекте обязательно присутствовала инструкция по безопасной эксплуатации прибора. 

Важно придерживаться следующих правил эксплуатации газового оборудования:

  • внимательно прочитать инструкцию и соблюдать указанные в ней рекомендации;
  • не использовать оборудование не по назначению (прогревать квартиру с помощью газовой плиты);
  • контролировать работоспособность приборов и вентиляции, ежегодно приглашать специалистов с целью проверки тяги;
  • обеспечивать нормальный приток воздуха в помещении, не изолировать вентиляционные отверстия, не загромождать газовые трубы;
  • не оставлять функционирующие приборы без присмотра, особенно в помещениях с малолетними детьми, а также если устройства не рассчитаны на непрерывную работу и не снабжены соответствующей автоматикой;
  • не привязывать к газопроводам веревки для белья;
  • перекрывать газовые вентили и краны на трубопроводе перед уходом из дома, при длительном отсутствии лучше выключать и электричество;
  • не задувать и не заливать водой или другими жидкостями пламя на конфорке.

Очень важно регулярно проверять состояние и герметичность шлангов, арматуры, резьбовых соединений. Оптимальная длина гибкого шланга – не более 2 метров, максимальный срок службы – до 4 лет.

Шланг должен быть плотно надет на газовый кран, но при этом не рекомендуется слишком сильно перетягивать зажимной хомут.

Больше рекомендаций по безопасной эксплуатации газового оборудования мы рассмотрели в этой статье.

Почувствовав характерный запах газа в квартире, необходимо немедленно перекрыть краны горелок и вентили на трубопроводе. Также следует открыть двери, окна и тщательно проветрить загазованное помещение, позаботившись о том, чтобы его быстро покинули все присутствующие.

Людей, пострадавших от газа, нужно срочно вынести на свежий воздух и оказать им первую медицинскую помощь:

  • уложить на спину так, чтобы ноги находились выше тела;
  • снять стягивающую одежду;
  • укрыть, растереть грудь, поднести нашатырный спирт;
  • при рвоте повернуть на бок;
  • по возможности напоить большим количеством воды.

Нельзя делать то, что может создать искру или пламя: курить, зажигать огонь, включать/выключать электроприборы, освещение, нажимать кнопку звонка, пользоваться мобильными устройствами.

О случившемся желательно сразу же сообщить в аварийную газовую службу. Пока приедут спасатели, стоит предупредить о ситуации соседей.

Способы обнаружения утечки

Для обнаружения утечки газа в помещении используют несколько проверенных способов. Самый простой и распространенный вариант – провести осмотр поверхности, нанеся вдоль газовых труб мыльную воду. В случае утечки в проблемных местах образуются пузырьки.

Наиболее надежный способ избежать неприятностей – установить датчик угарного газа.

Кроме того, определить утечку можно на слух или по запаху. При сильной утечке топливная смесь из труб вырывается со свистом. Несложно почувствовать и специфический запах одорантов, добавляемых в структуру топлива при переработке.

Выводы и полезное видео по теме

Какой путь проходит природный газ от момента добычи до доставки конечному потребителю:

Рекомендации по безопасной эксплуатации газовых приборов:

Природный газ, подаваемый в квартиры по магистральным трубопроводам, – один из самых доступных и выгодных видов топлива. Он обладает высокой теплотворной способностью и не содержит вредных примесей, загрязняющих окружающее пространство.

В то же время газ является источником повышенной опасности и требует осторожного обращения в быту. Чтобы не допустить возгорания, взрывоопасных ситуаций и отравления в результате утечки, нужно соблюдать определенные меры безопасности при использовании газового оборудования.

Своевременное обслуживание газового оборудования, обеспечение качественной вентиляции, контроль над работой техники и грамотные действия в момент ЧП – вот основные правила безопасного использования газа.

У вас остались вопросы по видам бытового газа? Или хотите дополнить эту публикацию полезной информацией? Пишите свои комментарии, задавайте вопросы нашим экспертам и другим пользователем – форма обратной связи расположена внизу.

Источник: sovet-ingenera.com


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.