Fisiese en chemiese eienskappe van aardgas. Produksie en gebruik van aardgas

2024 Outeur: Angel Austin | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 05:14

Die gastoestand van 'n stof is die algemeenste in vergelyking met ander totale parameters van verbindings. Inderdaad, in hierdie toestand is:

• sterre;
• interstellêre ruimte;
• planete;
• atmosfeer;
• kosmos as 'n geheel.

Die belangrikste onderskeidende eienskappe van gasse is swak intermolekulêre interaksies in die kristalrooster, waardeur al die hoofkenmerke van hierdie stowwe gemanifesteer word. Daar is beslis baie gasse. Ons sal egter die belangrikste en derde algemeenste op ons planeet oorweeg - natuurlik.

Atuurgassamestelling

As ons die kwalitatiewe samestelling van aardgas karakteriseer, dan moet ons dadelik die komponente van twee groepe onderskei: organies en anorganies. Aangesien, hoewel daar algemeen geglo word dat dit uit metaan bestaan, is dit nie heeltemal waar nie.

Organiese bestanddele sluit in:

• metaan - CH₄;
• propaan - C₃H₈;
• butaan - С₄Н₁₀;
• ethane - C₂N₄;
• swaarderkoolwaterstowwe met meer as vyf koolstofatome.

Anorganiese komponente sluit die volgende verbindings in:

• waterstof (in klein hoeveelhede) - H₂;
• koolstofdioksied - CO₂;
• helium - Nie;
• stikstof - N₂;
• waterstofsulfied - H₂S.

Wat presies die samestelling van 'n spesifieke mengsel sal wees, hang af van die bron, dit wil sê die neerslag. Dieselfde redes verklaar die verskillende fisiese en chemiese eienskappe van aardgas. Enige van hulle word egter ontgin, en elkeen het ook 'n waarde. Dit is net dat een of ander soort as brandstof gebruik word, en versadig met vreemde onsuiwerhede is te vetterig wat in die chemiese industrie gebruik word vir die sintese van verbindings.

Fisiese en chemiese eienskappe van aardgas

Om sulke parameters presies te spesifiseer, moet jy weet wat presies die samestelling van die gasmengsel is. As dit immers deur metaan oorheers word (tot 97%), dan kan die eienskappe gegee word, met die fokus daarop.

As daar 'n oormaat van anorganiese komponente of swaar koolwaterstowwe is (tot 'n paar persent), dan verander die fisiese en chemiese eienskappe van aardgas dramaties.

Daarom kan slegs benaderde fisiese limiete gespesifiseer word.

1. Outo-ontstekingstemperatuur - 650-700⁰C.
2. Oktaangetal - 120-130.
3. Geen kleur, smaak of reuk nie.
4. Amper 2 keer ligter as lug, maklik gekonsentreer in die boonste lae van die kamer.
5. Digtheid in die vorm van 'n normale toestand (gas) - 0, 68-0,85 kg/m³.
6. Onder standaardtoestande, wees altyd in 'n gasvormige toestand.
7. Wanneer dit met lug gemeng word in volumes van 5-15%, is dit plofbaar.
8. Verbrandingshitte is ongeveer 46 MJ/m³.

Daarbenewens moet die chemiese kant van aardgasparameters ook gelet word.

1. Dit is 'n hoogs vlambare stof, in staat om selfontbranding te maak met en sonder 'n vonk by 'n sekere temperatuur.
2. Aangesien die hoofkomponent metaan is, het dit al sy chemiese eienskappe.
3. Betree substitusie, dehidrogenering, pirolise, brekingsreaksies.
4. Saampers en maak vloeibaar teen lae temperature en hoë druk.

Natuurlik bepaal sulke fisiese en chemiese eienskappe van aardgas 'n wye reeks van die gebruik daarvan in die industrie.

Spesiale eiendom van aardgas

'n Spesiale eienskap van die betrokke verbinding is die vermoë om gashidraatafsettings te vorm, dit wil sê om in 'n vaste toestand te wees. Hierdie strukture verteenwoordig volumes natuurlike gas wat deur formasiewatermolekules geabsorbeer word in die verhouding 1/220. Daarom is sulke afsettings uiters ryk gesteentes. Plekke van hul konsentrasie in die natuur:

• diep onderste lae van die oseane;
• ophopings van permafrost.

Bestaanstoestande - hidrodinamiese druk en lae temperature.

Atuurgasvelde

As ons praat oor die inhoud van natuurlikegas in die natuur, is dit moontlik om die belangrikste plekke van konsentrasie te identifiseer:

1. Dit is 'n sedimentêre gesteente, 'n mineraal wat oor baie millennia gevorm is deur die anaërobiese verval van organiese materiaal in die diep lae van die aardkors.
2. Opgelos in grondwater.
3. Sluit in olie, wat 'n olie- en gasdop daaroor vorm.
4. Kom voor in die vorm van gashidrate in die lae van die seebodem en punte van die Verre Noorde.

As ons die verspreiding van gasvelde territoriaal aandui, dan is die leiers die volgende lande:

• Rusland.
• Golflande.
• VSA.
• Kanada.
• Iran.
• Kazachstan.
• Azerbaijan.
• Oesbekistan.
• Noorweë.
• Turkmenistan.
• Nederland.

Produksie in die wêreld is jaarliks sowat 3643 miljard m³ per jaar. Hiervan is slegs Rusland verantwoordelik vir 673,46 miljard m³.

Die temperatuur van aardgas waarteen dit brand, is 650 ⁰C. Dit wil sê, dit is die aanwyser waarteen dit in staat is tot selfontbranding. In hierdie geval word 'n groter hoeveelheid termiese energie vrygestel as tydens die verbranding van enige ander tipe brandstof. Dit kon natuurlik nie anders as om die gebruiksareas van hierdie stof te beïnvloed nie.

Dit is hoekom baie lande wat nie aardgasreserwes het nie gedwing word om dit van ander state af in te voer. Vervoer word op verskeie maniere uitgevoer:

• deur pypleiding in gasvormige toestand;
• in tenks per see - in vloeibare vorm;
• inspoorwegtenkwaens - vloeibaar.

Elke pad het sy voordele en nadele. In die besonder is see- en spoorwegopsies veiliger, aangesien die chemiese aktiwiteit van vloeibare gas in verkoelde silinders baie laer is as in 'n gasvormige toestand. Die pyplyn verhoog die transmissieafstand en sy volumes, boonop is hierdie metode ekonomies lewensvatbaar.

Metaan in aardgas

Metaangas is die hoofgrondstofkomponent van die natuurlike mengsel. Die inhoud daarvan wissel van 70-98%. Op sigself is dit die derde mees algemene gas op die planeet, wat deel is van olie, interstellêre ruimte en die atmosfeer van ander planete.

Vanuit die oogpunt van chemie is metaangas 'n versadigde koolwaterstof wat aan 'n aantal versadigde alifatiese verbindings behoort. Die heel eerste verteenwoordiger van alkane of paraffiene. Die chemiese aktiwiteit daarvan is laag, dit is redelik kalm. Reaktief:

• vervanging;
• volledige oksidasie;
• omskakelings.

Dit brand met 'n kleurlose nie-rook vlam, het geen reuk nie.

Tipe aardgas

Daar is drie hooftipes van die betrokke stof.

1. Droë aardgas is een waarin meer as 97% metaan teenwoordig is. Dit wil sê, die inhoud van onsuiwerhede, insluitend ander koolwaterstowwe, is uiters laag.
2. Maer gas. Dit is die naam van 'n mengsel wat 'n klein hoeveelheid swaar koolwaterstowwe bevat.
3. Dik aardgas is een wat ryk is aan swaar koolwaterstowwe en anorganiese komponente (stikstof, waterstof, helium, argon, koolstofdioksied, waterstofsulfied).

So 'n konsep soos die koëffisiënt van gasdroogheid, laat jou toe om die kwaliteit van grondstowwe waaruit produkte in die toekoms vervaardig sal word, te evalueer. Na alles, aardgas self is net 'n basis. Verskillende nywerhede vereis verskillende produkte, daarom word dit noukeurig verwerk en verfyn om aan spesifieke vereistes te voldoen.

Produkgeh alte

Die kwaliteit van aardgas hang direk af van die samestelling. As metaan oorheers, sal so 'n produk die beste brandstofbron wees. As die meeste van alles in die samestelling van vetterige koolwaterstowwe is, dan is sulke grondstowwe die geskikste vir die chemiese industrie.

Om aardgas van die regte geh alte te voorsien, is daar spesiale chemiese aanlegte waar dit deeglike skoonmaak en verwerking ondergaan voor verdere versending na die eindbestemming. Werkmetodes sal afhang van die beoogde gebruik van die produk.

Dus, as dit byvoorbeeld vir huishoudelike doeleindes gebruik word, word spesiale reukmiddels, veral merkaptane, daarby gevoeg. Dit word gedoen sodat die gas begin ruik, want dan sal dit in die geval van 'n lek maklik opgespoor kan word. Alle merkaptane het 'n sterk reuk.

Gebruik van aardgas

Natuurlike gasverbruik deur baie nywerhedenywerheid en fasiliteite. Byvoorbeeld:

• CHP.
• Boiler rooms.
• Gasenjins.
• Chemiese produksie (vervaardiging van plastiek en ander materiale).
• Brandstof vir motors.
• Residensiële verhitting.
• Kook kos.

Dit is hoekom die wêreld se produksie van hierdie grondstof so hoog is, en invoere en uitvoere word op miljarde dollars geraam.

Environmental

In terme van netheid vir die natuur, is daar geen beter bron van brandstof as aardgas nie. Omgewingsorganisasies onderskryf die gebruik daarvan ten volle. In onlangse jare het die verbranding van aardgas egter gelei tot die ophoping van een van die reaksieprodukte - koolstofdioksied.

En aangesien dit aan kweekhuisgasse behoort, is die ophopings daarvan baie gevaarlik vir die planeet. Daarom word verskeie werke uitgevoer, projekte word ontwikkel om die ekologiese toestand van die planeet teen die naderende kweekhuiseffek te beskerm.