Propiedades fisicoquímicas del gas natural. Extracción y uso de gas natural

Estado gaseoso de la sustancia: el más común en comparación con otros parámetros agregados de los compuestos. Después de todo, en este estado son:

• estrellas;
• espacio interestelar;
• planetas;
• atmósfera;
• cosmos entero.
  

Las principales propiedades distintivas de los gases son débilesinteracciones intermoleculares en la red cristalina, por lo que se manifiestan todas las características principales de estas sustancias. Gazov, por supuesto, mucho. Sin embargo, consideramos el más importante y el tercero más común en nuestro planeta: natural.

Gas natural: composición

Si caracterizamos la composición cualitativagas natural, entonces inmediatamente es necesario distinguir los componentes de dos grupos: orgánicos e inorgánicos. Sin embargo, como generalmente se cree que consiste en metano, esto no es del todo cierto.

Los componentes orgánicos incluyen:

• metano - CH₄;
• propano - C₃H₈;
• Butano-C₄H₁₀;
• etano-C₂H₄;
• hidrocarburos más pesados ​​con más de cinco átomos de carbono.

Los componentes inorgánicos incluyen los siguientes compuestos:

• hidrógeno (en pequeñas cantidades) - H₂;
• Dióxido de carbono - CO₂;
• helio - He;
• nitrógeno-N₂;
• sulfuro de hidrógeno - H₂S.

¿Cuál será exactamente la composición de una mezcla?depende de la fuente, es decir, del campo. Las mismas causas explican las diversas propiedades físicas y químicas del gas natural. Sin embargo, cualquiera de ellos está minado, y todos tienen valor. Solo algunos tipos se usan como combustible, y saturados con impurezas extrañas se usan con demasiada frecuencia en la industria química para la síntesis de compuestos.

Propiedades fisicoquímicas del gas natural

Para especificar parámetros similares en exactitud,debes saber cuál es la composición de la mezcla de gases. Después de todo, si está dominado principalmente por metano (hasta 97%), entonces se pueden dar las características, centrándose específicamente en él.

Si los componentes inorgánicos o los hidrocarburos pesados ​​están en exceso (hasta varios por ciento), entonces las propiedades fisicoquímicas del gas natural cambian drásticamente.

Por lo tanto, puede especificar solo indicadores de límites aproximados para las características físicas.

1. Temperatura de autoignición - 650-700⁰C.
2. El octanaje es 120-130.
3. No tiene color, sabor y olor.
4. Más ligero que el aire es casi 2 veces, es fácil concentrarse en las capas superiores de la habitación.
5. La densidad en forma de un estado convencional (gas) es 0.68-0.85 kg / m³.
6. En condiciones estándar, siempre debe estar en el estado agregado gaseoso.
7. Cuando se mezcla con aire en volúmenes de 5-15% es explosivo.
8. Calor de combustión: alrededor de 46 MJ / m³.

Además, debe tenerse en cuenta y el lado químico de los parámetros del gas natural.

1. Es una sustancia altamente inflamable, es capaz de autoencenderse cuando se suministra la chispa y sin ella a cierta temperatura.
2. Dado que el componente principal es el metano, tiene todas sus propiedades químicas.
3. Entra en la reacción de sustitución, deshidrogenación, pirólisis, se somete a refracción.
4. Se comprime y se licua a bajas temperaturas y alta presión.
   

Es obvio que propiedades físicas y químicas similares del gas natural determinan una amplia gama de su uso en la industria.

Una propiedad especial del gas natural

Una propiedad particular del compuesto bajo consideración esla capacidad de formar depósitos de hidratos de gas, es decir, estar en un estado sólido. Estas estructuras son los volúmenes de gas natural absorbidos por las moléculas del agua del yacimiento en la proporción 1/220. Por lo tanto, tales depósitos son extremadamente ricos en rocas. Lugares de su concentración en la naturaleza:

• capas profundas del fondo del océano mundial;
• acumulaciones de permafrost.

Las condiciones de existencia son presión hidrodinámica y bajas temperaturas.

Campos de gas natural

Si hablamos sobre el contenido de gas natural en la naturaleza, podemos identificar los principales lugares de concentración:

1. Este sedimento de montaña, minerales, que está formado muchos milenios descomposición anaeróbica de materia orgánica en las capas profundas de la corteza.
2. Se disuelve en aguas subterráneas.
3. Es parte del petróleo, formando sobre él un tapón de petróleo y gas.
4. Se adapta en forma de hidratos de gas en las capas del fondo marino y los puntos del extremo norte.

Si denotamos la distribución de depósitos de gas territorialmente, entonces los líderes son los siguientes países:

• Rusia.
• Los países del Golfo Pérsico.
• Estados Unidos
• Canadá.
• Irán.
• Kazajstán.
• Azerbaiyán.
• Uzbekistán.
• Noruega.
• Turkmenistán.
• Países Bajos.

La producción anual en el mundo es de aproximadamente 3643 billones de metros cúbicos³ por año. De estos, solo Rusia representa 673,46 billones de m³.

La temperatura del gas natural en el que se quema es de 650 ⁰C. Es decir, es el indicador en el que puede autoencenderse. En este caso, se libera una mayor cantidad de energía térmica que cuando se quema cualquier otro tipo de combustible. Naturalmente, esto no puede sino afectar las áreas de uso de esta sustancia.

Es por eso que muchos países que no tienen reservas de gas natural se ven obligados a importarlo de otros estados. El transporte se lleva a cabo de varias maneras:

• por tubería en estado gaseoso;
• en tanques a lo largo de la ruta del mar, en forma líquida;
• en vagones cisterna ferroviarios - licuados.

Cada una de las formas tiene sus ventajas ydesventajas. En particular, las versiones marítima y ferroviaria son más seguras, ya que la actividad química del gas licuado en los cilindros refrigerados es mucho menor que en el estado gaseoso. Por tubería, sin embargo, la distancia de transmisión y sus volúmenes aumentan, además, este método es económicamente ventajoso.

Metano en la composición del gas natural

El gas metano es el principal componente de la materia primaen la composición de la mezcla natural. Su contenido varía entre 70-98%. Por sí mismo, este es el tercer gas más común en el planeta, que es una parte del petróleo, el espacio interestelar, la atmósfera de otros planetas.

Desde el punto de vista de la química, el gas metano es el limitanteun hidrocarburo que pertenece a una serie de compuestos alifáticos saturados. El primer representante de alcanos o parafinas. Su actividad química es baja, es bastante tranquila. Es capaz de reaccionar:

• sustitución;
• oxidación completa;
• conversiones

Se quema con una llama incolora, no fumadora, no huele.

Tipos de gas natural

Hay tres tipos principales de sustancia en cuestión.

1. Gas natural seco - este es uno en el que el metano es más del 97%. Es decir, el contenido de impurezas, incluidos otros hidrocarburos, es extremadamente bajo.
2. Gas flaco Este es el nombre de la mezcla que contiene una pequeña cantidad de hidrocarburos pesados.
3. Negrita de gas natural - el que es rico en hidrocarburos pesados ​​y componentes inorgánicos (nitrógeno, hidrógeno, helio, argón, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno).
   

Un concepto tal como el coeficiente de sequedad del gas,permite evaluar la calidad de las materias primas, a partir de las cuales se fabricarán los productos en el futuro. Después de todo, el gas natural en sí mismo es solo una base. Para diferentes industrias, necesita su producto, por lo que se somete a un procesamiento y limpieza cuidadosos de acuerdo con los requisitos específicos.

Calidad del producto

La calidad del gas natural depende decomposición. Si prevalece el metano, dicho producto será el mejor como fuente de combustible. Si es la mayor cantidad de hidrocarburos grasos, entonces para la industria química, tales materias primas son las más adecuadas.

Para suministrar gas natural a lacalidad, hay plantas químicas especiales en las que se somete a una limpieza y procesamiento exhaustivos hasta su posterior envío al destino final. Los métodos de trabajo dependerán del propósito para el cual el producto está destinado.

Entonces, por ejemplo, si se usa paraa los fines del hogar, se le agregan odorantes especiales, en particular mercaptanos. Esto se hace para garantizar que el gas empiece a oler, porque entonces, en caso de una fuga, será fácil de detectar. Todos los mercaptanos tienen un fuerte olor desagradable.

Uso de gas natural

El consumo de gas natural es llevado a cabo por muchas industrias y objetos. Por ejemplo:

• CHP.
• Salas de calderas.
• Motores de gas
• Producción química (producción de plásticos y otros materiales).
• Combustible para autos.
• Calefacción de las viviendas.
• Cocinando

Por lo tanto, la producción mundial de materias primas es tan grande, y las importaciones y exportaciones se estiman en mil millones de dólares.

Aspecto ecológico

Desde el punto de vista de la pureza para la naturaleza, no hay mejorfuente de combustible que el gas natural. Las organizaciones ambientales respaldan plenamente su uso. Sin embargo, en los últimos años, la combustión del gas natural conduce a la acumulación de uno de los productos de la reacción, el dióxido de carbono.

Y como se refiere a los gases de efecto invernadero,los planetas de su grupo son muy peligrosos. Por lo tanto, se están llevando a cabo muchas obras, se están desarrollando proyectos para proteger el estado ecológico del planeta del inminente efecto invernadero.