Chemické složení zemního plynu

Je těžké si představit vývoj moderní lidské společnosti bez použití hořlavých minerálů. Kromě ropy a uhlí se jedná o zemní plyn, jehož složení a použití budeme zvažovat.

Podzemní kuchyně

Zhruba 400-600 milionů let v hloubce 1 až 3 až 6 km se uskutečnily komplexní geochemické procesy. Vedly k vytvoření směsi uhličitanu v plynném stavu, který nazýváme zemním plynem. Věda dosud nepřijala společný názor na mechanismus tvorby tohoto druhu přírodních nerostů, který je jedním z hlavních nosičů energie.

Jak vznikl zemní plyn?

Na otázku o původu jsou dvě odpovědi zemní plyn. První je dána takovými předními vědci chemické vědy jako ruský vědec D. Mendeleev a Francouz P. Sabatier. Posunuli teorii minerálního (vulkanického) původu zemního plynu, na jehož základě se kovy, které tvoří jádro Země, dokonce v primárních stádiích formace Země jako planety spojovaly s uhlíkem a vytvářely karbidy. Při působení paranormálních teplot, tlaků a katalyzátorů byla voda převedena na vodní páru, reagovala s CaH2, AlH3, LiH a plynné uhlovodíky byly syntetizovány v hlubinách planety, zejména metanu (CH4) a ethanu (C2H6 ₎ . Jako důkaz Sabatier modeloval výše uvedené procesy ve své laboratoři a získal směs methanu a jeho homologů.

Přívrženci teorie organického původu hořlavých minerálů, mezi nimi tvůrce teorie biosféry, akademik V. Vernadský, mají jinou vizi: věří, že zemní plyn vznikl z pozůstatků rostlinných a živočišných organismů, které na konci vyprchaly Paleozoická éra, který pod působením bakterií se vysoký tlak a teplota změnily na směs plynného uhlíku. Jedná se o biochemické procesy, které podle akademika V. Vernadského zajistily známé složení zemního plynu: 80-98% metanu, 2-3% jeho nejbližších homologů - ethan, propan, butan, pentan a také malé množství nečistot - sirovodík, oxid uhličitý dusíku.

Zemní plyn jako směs alkanů

Vzhledem k složení zemního plynu z hlediska chemické taxonomie je třeba připomenout, že leví podíl na něm je obsazen nasycenými uhlovodíky - alkány. Jsou také nazývány nasycenými. Podle obecného vzorce CnH2n _{+ 2} je snadné odvodit vzorec nejjednoduššího alkanu, který má ve své molekule pouze jeden atom uhlíku. Jedná se o metan - CH ₄ . I přes jednoduchost struktury je obsahem této látky kvalita zemního plynu. Pokud je přítomnost methanu, který je součástí zemního plynu, vyšší než 86%, pak se toto palivo nazývá vysoce kalorický a patří do skupiny H.

Ruský zemní plyn je charakterizován maximální výhřevností (98%) a je nejvyšší kvalitou na světě.

Specifika složení plynových polí

Je známo, že kreslení takzvaných papilárních čar na špičkách prstů každé osoby je individuální. Chemické složení zemního plynu vyrobeného z různých polí je také jedinečné. Obsah alkánu se liší.

Oblast Urengoy v Rusku je nejbohatší. Složení zemního plynu (v procentech), které se zde těží, je následující: methan - 87, ethan - 6.2, propan - 3.4, butan - 1.98, pentan - 0.76, oxid uhličitý - , dusík - 1,1. Oblast ruského medvěda, ve kterém pouze H-skupiny produkují zemní plyn, se vyznačuje svým složením. Metan v něm je tedy více o 12%, etan méně o 6% a propan o 3%.

Rusko je plynový gigant

Výroba plynu v Rusku je soustředěna především v západní Sibiři, na Dálném východě, v provincii ropy a plynu Volga-Ural. Vklady Yamburgskoye a Urengoyskoye jsou právem považovány za jádro průmyslového a energetického komplexu země. Obsahují 9,4 bilionů krychlových metrů plynu. V oblasti Zapolyarnoye je 4,4 bilionů m3 tohoto minerálu a 1,6 v Medvezhye. Na základě těchto unikátních zásob ropy a zemního plynu byl vytvořen teritoriální výrobní komplex západního sibiřského programu. Z hlediska zásob zemního plynu tedy zaujímá Rusko jedno z prvních míst na světě.

Metody výroby zemního plynu

Při zohlednění geologických charakteristik tvorby plynné směsi alkanů, jmenovitě jejich ukládání do zásobníků, se používá tzv. Rotační vrtání. Zařízení na extrakci plynu jsou primárně zaměřeny na podmínky, za kterých byl vytvořen kondenzát. Může být ve formě směsi mezi vápencem nebo břidlicí. Často existují tzv. "Plynové uzávěry" umístěné nad ložisky ropy. Méně častěji zemní plyn vytváří roztoky ve vodě (plynné hydráty) nebo oleje.

V důsledku vrtání se plyn zvedá na povrch a dodržuje fyzikální zákony přechodu látky z oblasti vysokého tlaku do zóny její minimální hodnoty. Tato metoda vrtání se nazývá metoda fungování kašny. Poté je výsledné palivo odděleno, to znamená, že je oddělen od vody a pevných částic hornin a je odeslán do průmyslového sběrného místa. Pak je převezen do dálkových potrubí, odkud jde ke koncovému uživateli.

Slibný společník

Složení a vlastnosti zemního plynu závisí na vlastnostech samotných ložisek. Odtud jejich gradace na plynu, kondenzátu a oleje.

Ropné plyny, nazvané související plyny, se obvykle rozpouštějí v oleji a při jejich výrobě se uvolňují. Associated obsahuje méně metanu, ale mnohem více jeho homologů - ethan a propan. Pokud dříve v polovině dvacátého století nebyly přidružené plyny široce používány a byly vypáleny metodou vzplanutí, nyní se situace radikálně změnila. Jsou zachyceny v technologickém cyklu výroba ropy ve speciálních nádržích - žebřících.

Přidružené plyny bohaté na propan a butan se nazývají mastné. Z nich dehydrogenace (eliminaci) atomů vodíku během zahřívání a za přítomnosti katalyzátorů produkuje alkenes - nenasycené uhlovodíky, jako je propen a butadien. Na druhé straně slouží jako surovina pro chemii organické syntézy. Například z nich obdrží kaučuky a plasty.

Měl bych "dát" na břidlici

Další odrůda je břidlicový plyn extrahovaný z břidlice - skálu organického původu. Porovnáme-li složení zemního plynu získaného z břidlice s klasickým vzorkem plynovodního pole N-skupiny, výkon je horší v obsahu metanu (méně než 85%) a výhřevnosti, která je více než 2,5krát nižší.

Zvažte tedy složení zemního plynu v procentech, odvozené z břidlic:

Technologie horizontálního vrtání a hydraulického štěpení používané při těžbě břidlicového plynu barbaricky zničí přírodní krajinu a koktejl 85 chemikálií vstřikovaných do hlubin vrtů za účelem rozbití zemské kůry může zabít celý život, který se vyskytuje na jeho cestě.

Plynový průmysl jako základ těžkého průmyslu

Zemní plyn a ropa se nazývají "krve", které bez výjimky živí veškerý průmysl, zemědělství a sektor bydlení a veřejných služeb. Metan, který je součástí zemního plynu, je nejen palivem, ale také počátečním článkem řetězce reakcí organické syntézy, který poskytuje ekonomiku potřebné sloučeniny a materiály: plasty, alkoholy, laky, barviva.

Při spalování jednoho kubického metru plynu se vypouští až 54,4 kJ tepla, proto je jedním z nejlepších paliv pro domácí a průmyslové potřeby. Rozsah využití zemního plynu jako motorového paliva roste. Životní podpora a bezpečnost státu je přímo spojena s jeho spotřebou. Hodnota tohoto druhu přírodní suroviny se nejlépe vyjadřuje svým jménem - "modrým zlatem".