การใช้ก๊าซธรรมชาติ ก๊าซธรรมชาติ: องค์ประกอบ คุณสมบัติ

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

เรารู้อะไรเกี่ยวกับไฮโดรคาร์บอนบ้าง? บางทีอาจมีบางอย่างจากหลักสูตรเคมีของโรงเรียนและคำว่า "มีเทน" แวบ ๆ ในสื่อเป็นระยะ … เรารู้อะไรเกี่ยวกับก๊าซธรรมชาติยกเว้นคุณสมบัติระเบิด? การใช้ก๊าซธรรมชาติอื่นใดนอกเหนือจากการปรุงอาหารและความร้อนที่มีชื่อเสียงของอาคารที่อยู่อาศัย? มีอะไรใหม่ในโลกแห่งการใช้พลังงานและความมั่นคงด้านพลังงาน

คุณสมบัติพื้นฐาน

มาเริ่มกันที่วลีที่รู้จักกันดีเกี่ยวกับกลิ่นของก๊าซในอพาร์ตเมนต์หรือบนถนนนั้นไม่ถูกต้องทั้งหมด ก๊าซธรรมชาติที่จ่ายให้กับอพาร์ทเมนท์ของเราสำหรับทำอาหารหรือทำน้ำร้อน ไม่มีรสชาติหรือกลิ่น สิ่งที่เรารู้สึกว่าเป็นมากกว่าสารเติมแต่งพิเศษที่จำเป็นในการตรวจจับการรั่วไหลของก๊าซ นี่คือสิ่งที่เรียกว่า odorant มันถูกเพิ่มในสถานีที่มีอุปกรณ์พิเศษในสัดส่วนต่อไปนี้: 16 มก. ต่อก๊าซหนึ่งพันลูกบาศก์เมตร

ก๊าซธรรมชาติมีเทนเป็นส่วนประกอบหลัก เนื้อหาในก๊าซส่วนผสมประมาณ 89-95% ส่วนประกอบที่เหลือคือบิวเทนโพรเพนไฮโดรเจนซัลไฟด์และสิ่งเจือปนที่เรียกว่า - ฝุ่นและส่วนประกอบที่ไม่ติดไฟออกซิเจนและไนโตรเจน เปอร์เซ็นต์ของปริมาณมีเทนขึ้นอยู่กับประเภทของเงินฝาก

พลังงานของก๊าซธรรมชาติที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงหนึ่งลูกบาศก์เมตรเรียกว่าค่าความร้อน ค่านี้เป็นค่าแรกเริ่มของการออกแบบโรงงานผลิตก๊าซทั้งหมด และค่านิยมที่แตกต่างกันจะถูกนำมาเป็นพื้นฐานในแต่ละประเทศ ในรัสเซีย การคำนวณจะดำเนินการตามค่าความร้อนต่ำสุด ในประเทศตะวันตก เช่น ฝรั่งเศสและสหราชอาณาจักร - ตามค่าสูงสุด

การพูดเกี่ยวกับการระเบิดของก๊าซธรรมชาติ เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การกล่าวถึงแนวความคิด เช่น ขีดจำกัดการระเบิดและความเข้มข้นที่เป็นอันตราย แก๊สระเบิดที่ความเข้มข้นในห้องตั้งแต่ 5 ถึง 15% ของปริมาตร หากความเข้มข้นต่ำกว่า ก๊าซจะไม่เผาไหม้ หากความเข้มข้นมากกว่า 15% ส่วนผสมของก๊าซและอากาศจะเผาไหม้ด้วยการจ่ายอากาศเพิ่มเติม ความเข้มข้นที่เป็นอันตรายมักจะเรียกว่า 1/5 ของขีดจำกัดการระเบิดล่าง นั่นคือ 1%

ประเภทพื้นฐานและการใช้งานก๊าซธรรมชาติ

บิวเทนและโพรเพนถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ (ก๊าซเหลว) โพรเพนยังใช้เป็นเชื้อเพลิงให้กับไฟแช็คอีกด้วย อีเทนไม่ค่อยถูกใช้เป็นเชื้อเพลิง เนื่องจากเป็นวัตถุดิบในการผลิตโพลิเอทิลีน อะเซทิลีนเป็นสารไวไฟสูงและใช้ในการเชื่อมและตัดโลหะ การใช้ก๊าซธรรมชาติหรือเพื่อให้แม่นยำยิ่งขึ้น ก๊าซมีเทน เราได้พูดคุยไปแล้ว มันถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงที่ติดไฟได้ในเตา เสา และหม้อไอน้ำ

ก๊าซธรรมชาติที่ผลิตได้หลากหลาย

ตามประเภทของก๊าซที่ผลิต ทุ่งแบ่งออกเป็นก๊าซหรือที่เกี่ยวข้อง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพวกเขาคือเปอร์เซ็นต์ของปริมาณไฮโดรคาร์บอน ในแหล่งก๊าซ ปริมาณก๊าซมีเทนอยู่ที่ประมาณ 80-90% ในส่วนที่เกี่ยวข้องหรือที่เรียกกันทั่วไปว่า "น้ำมัน" มีเนื้อหาไม่เกิน 50% ส่วนที่เหลืออีก 50% เป็นโพรเพนบิวเทนและน้ำมันที่แยกจากก๊าซ ข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งของก๊าซจากแหล่งที่เกี่ยวข้องคือการทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งสกปรกต่างๆ การรับก๊าซธรรมชาติยังเกี่ยวข้องกับการผลิตฮีเลียมอีกด้วย การสะสมดังกล่าวค่อนข้างหายาก ฮีเลียมถือเป็นก๊าซที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำความเย็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ กำมะถันที่ปล่อยออกมาจากไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่สกัดเป็นส่วนผสมของก๊าซธรรมชาติก็ถูกใช้เพื่ออุตสาหกรรมเช่นกัน

เครื่องมือหลักในการสกัดก๊าซธรรมชาติคือแท่นขุดเจาะ เป็นหอสี่ขาสูงประมาณ 20-30 เมตร ท่อที่มีสว่านที่ส่วนท้ายถูกระงับไว้ ท่อนี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อความลึกของบ่อน้ำเพิ่มขึ้น ในกระบวนการเจาะนั้นจะมีการเติมของเหลวพิเศษลงในบ่อน้ำเพื่อไม่ให้หินที่ถูกทำลายอุดตัน

ของเหลวนี้มาพร้อมกับปั๊มพิเศษ แน่นอน ต้นทุนของก๊าซธรรมชาตินั้นรวมถึงต้นทุนการดำเนินงานและการสร้างบ่อก๊าซด้วย จาก 40 ถึง 60% ของต้นทุนคือต้นทุนของสิ่งนี้

แก๊สมาหาเรายังไง

โซหลังจากออกจากสถานที่ผลิตแล้ว ก๊าซธรรมชาติบริสุทธิ์จะเข้าสู่สถานีคอมเพรสเซอร์แห่งแรกหรือที่เรียกว่าสถานีหลัก ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในบริเวณใกล้เคียงของเงินฝาก ด้วยความช่วยเหลือของการติดตั้งก๊าซแรงดันสูงจะเข้าสู่ท่อส่งก๊าซหลัก มีการติดตั้งสถานีบูสเตอร์คอมเพรสเซอร์บนท่อส่งก๊าซหลักเพื่อรักษาแรงดันที่ตั้งไว้ เนื่องจากห้ามวางท่อที่มีแรงดันประเภทนี้ภายในเมือง จึงมีการติดตั้งสาขาไว้หน้าเมืองใหญ่แต่ละเมือง ในทางกลับกันไม่เพิ่มขึ้น แต่ลดความดันลง ส่วนหนึ่งของมันถูกใช้ไปโดยผู้บริโภครายใหญ่ของก๊าซ - ผู้ประกอบการอุตสาหกรรม, โรงงาน, โรงต้มน้ำ และอีกส่วนหนึ่งไปที่จุดจ่ายก๊าซที่เรียกว่า GRP ที่นั่นความดันลดลงอีกครั้ง การใช้ก๊าซธรรมชาติที่คุณและฉันคุ้นเคยและเข้าใจมากที่สุดอยู่ที่ไหน นี่คือหัวเตา

เขาอยู่กับเรานานแค่ไหน

การใช้ก๊าซธรรมชาติอย่างแข็งขันมีขึ้นในกลางศตวรรษที่ 19 หลังจากการประดิษฐ์เตาแก๊ส และการใช้งานแบบเดิมตอนนี้ก็ไม่ค่อยคุ้นเคยสำหรับเรา ตอนแรกใช้เป็นไฟถนน

ในสหภาพโซเวียต จนถึงสิ้นยุค 30 ของศตวรรษที่ผ่านมา อุตสาหกรรมก๊าซอิสระไม่มีอยู่จริง แหล่งก๊าซถูกค้นพบโดยบังเอิญเฉพาะระหว่างการสำรวจบ่อน้ำมันเท่านั้น การใช้ก๊าซธรรมชาติอย่างแข็งขันเริ่มขึ้นในช่วงมหาสงครามแห่งความรักชาติ ขาดเชื้อเพลิงเนื่องจากสูญเสียถ่านหินและน้ำมันบางส่วนทำให้เกิดแรงผลักดันอันทรงพลังในการพัฒนาอุตสาหกรรมก๊าซ หลังจากสิ้นสุดสงคราม อุตสาหกรรมก๊าซได้พัฒนาอย่างแข็งขันและค่อยๆ กลายเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด

ไม่มีทางเลือก

อาจเป็นเครื่องพิสูจน์ความได้เปรียบของก๊าซธรรมชาติที่ดีที่สุด เพราะแหล่งพลังงานที่สะดวกที่สุดคือตัวเลขของมอสโก การเชื่อมแก๊สช่วยให้ประหยัดฟืนได้ 1 ล้านลูกบาศก์เมตร ถ่านหิน 0.65 ล้านตัน น้ำมันก๊าด 150,000 ตัน และน้ำมันเชื้อเพลิงเกือบเท่าเดิมทุกวัน และทั้งหมดนี้ถูกแทนที่ด้วย 1 ล้านลูกบาศก์เมตร เมตรของก๊าซ ตามมาด้วยการแปรสภาพเป็นแก๊สอย่างค่อยเป็นค่อยไปของทั้งประเทศและการค้นหาแหล่งสะสมใหม่ ต่อมาพบก๊าซสำรองขนาดใหญ่ในไซบีเรีย ซึ่งยังคงถูกนำไปใช้ประโยชน์

ใช้ในอุตสาหกรรม

การใช้ก๊าซธรรมชาติไม่ได้จำกัดอยู่แค่การปรุงอาหาร ถึงแม้ว่าจะใช้ทางอ้อมเพื่อจ่ายความร้อนให้กับอาคารที่พักอาศัย โรงต้มน้ำขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ในเขตยุโรปของรัสเซียใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงหลัก

นอกจากนี้ อุตสาหกรรมเคมียังนิยมใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นวัตถุดิบในการผลิตสารอินทรีย์ต่างๆ ยักษ์ใหญ่ด้านยานยนต์จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ กำลังพัฒนายานยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงทางเลือก รวมถึงไฮโดรเจนและก๊าซธรรมชาติ

ต้องโทษแก๊สอย่างเดียว

ในแง่ของนิเวศวิทยา ก๊าซธรรมชาติเรียกได้ว่าเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ปลอดภัยที่สุดชนิดหนึ่ง อย่างไรก็ตาม การเชื่อมต่อก๊าซกับหลายพื้นที่ของชีวิตมนุษย์และการเผาไหม้ที่ตามมานำไปสู่ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นหลายเท่า มิฉะนั้น กระบวนการนี้เรียกว่า "ปรากฏการณ์เรือนกระจก" และสิ่งนี้มีผลกระทบเชิงลบอย่างมากต่อสภาพอากาศของโลกของเรา อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีและระดับการผลิตใหม่ๆ ได้ลดการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศให้มากที่สุด จำได้ว่าก๊าซเป็นเชื้อเพลิงประเภทหนึ่งที่ปลอดภัยที่สุด