Dabasgāzes izmantošana. Dabasgāze: sastāvs, īpašības

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Ko mēs zinām par ogļūdeņražiem? Nu, varbūt kaut kas no skolas mācību programmas ķīmijā, un medijos periodiski mirgojošs vārds "metāns"… Ko mēs zinām par dabasgāzi, izņemot tās sprādzienbīstamās īpašības? Kādam vēl dabasgāzes pielietojumam, ja neskaita labi zināmo gatavošanu un dzīvojamo ēku apkuri? Kas jauns enerģijas patēriņa un energoapgādes drošības pasaulē?

Pamatfunkcijas

Sāksim ar to, ka labi zināmā frāze par gāzes smaku dzīvoklī vai uz ielas nav gluži pareiza. Dabasgāzei, kas tiek piegādāta mūsu dzīvokļiem ēdiena gatavošanai vai ūdens sildīšanai, nav ne garšas, ne smaržas. Tas, ko mēs jūtam, ir nekas vairāk kā īpaša piedeva, kas nepieciešama gāzes noplūdes noteikšanai. Tas ir tā sauktais odorants, to pievieno speciāli aprīkotās stacijās šādās proporcijās: 16 mg uz tūkstoti kubikmetru gāzes.

Dabasgāzes galvenā sastāvdaļa, protams, ir metāns. Tās saturs gāzēmaisījums ir aptuveni 89-95%, atlikušās sastāvdaļas ir butāns, propāns, sērūdeņradis un tā sauktie piemaisījumi - putekļi un nedegošas sastāvdaļas, skābeklis un slāpeklis. Metāna satura procentuālais daudzums ir atkarīgs no noguldījuma veida.

Dabasgāzes enerģiju, kas izdalās viena kubikmetra degvielas sadegšanas laikā, sauc par siltumspēju. Šī vērtība ir viena no sākotnējām visos gāzes iekārtu projektēšanas jautājumos, un dažādās valstīs par pamatu tiek ņemtas dažādas vērtības. Krievijā aprēķins tiek veikts pēc zemākās siltumspējas, Rietumvalstīs, piemēram, Francijā un Lielbritānijā, - pēc augstākās.

Runājot par dabasgāzes sprādzienbīstamību, ir vērts pieminēt tādus jēdzienus kā sprādzienbīstamības robežas un bīstamas koncentrācijas. Gāze eksplodē tās koncentrācijā telpā no 5 līdz 15% no tilpuma. Ja koncentrācija ir mazāka, gāze nedeg, ja koncentrācija ir lielāka par 15%, tad gāzes-gaisa maisījums deg ar papildu gaisa padevi. Bīstamu koncentrāciju parasti sauc par 1/5 no apakšējās sprādzienbīstamības robežas, tas ir, 1%.

Dabasgāzes pamatveidi un pielietojumi

Butāns un propāns ir izmantoti kā degviela automašīnām (sašķidrinātā gāze). Propānu izmanto arī šķiltavu kurināšanai. Etānu reti izmanto kā degvielu, jo tas ir izejviela polietilēna ražošanai. Acetilēns ir īpaši viegli uzliesmojošs un tiek izmantots metālu metināšanā un griešanai. Par dabasgāzes jeb, pareizāk sakot, metāna izmantošanu jau runājām, to izmanto kā degošu kurināmo krāsnīs, kolonnās un katlos.

Saražotās dabasgāzes šķirnes

Atbilstoši saražotās gāzes veidiem laukus iedala gāzēs vai saistītos. Galvenā atšķirība starp tām ir ogļūdeņraža satura procentuālais daudzums. Gāzes laukos metāna saturs ir aptuveni 80-90%, saistītajā vai, kā tos parasti sauc, "nafta", tā saturs nav lielāks par 50%. Atlikušie 50% ir propāns-butāns un eļļa, kas atdalīta no gāzes. Viens no lielākajiem gāzes trūkumiem no saistītā lauka ir tās obligāta attīrīšana no dažādiem piemaisījumiem. Dabasgāzes iegūšana ir saistīta arī ar hēlija ražošanu. Šādas nogulsnes ir diezgan reti, hēlijs tiek uzskatīts par optimālo gāzi kodolreaktoru dzesēšanai. Sēru, kas izdalās no sērūdeņraža, kas ekstrahēts kā dabasgāzes piejaukums, izmanto arī rūpnieciskiem mērķiem.

Galvenais rīks dabasgāzes ieguvē ir urbšanas iekārta. Šis ir aptuveni 20-30 metrus augsts četrkājains tornis. No tā tiek piekārta caurule ar urbi galā. Šī caurule palielinās, palielinoties urbuma dziļumam, urbšanas procesā urbumam tiek pievienots īpašs šķidrums, lai iznīcinātie akmeņi to neaizsprostotu.

Šis šķidrums tiek piegādāts ar īpašu sūkņu palīdzību. Protams, dabasgāzes izmaksās ietilpst gāzes aku ekspluatācijas un būvniecības izmaksas. Šīs izmaksas ir no 40 līdz 60% no izmaksām.

Kā gāze nonāk pie mums?

Tātadpēc iziešanas no ražotnes attīrītā dabasgāze nonāk pirmajā kompresoru stacijā jeb, kā to sauc arī, galvenajā. Visbiežāk tas atrodas atradnes tiešā tuvumā. Tur ar instalāciju palīdzību augstspiediena gāze nonāk maģistrālajos gāzes vados. Uzstādītā spiediena uzturēšanai uz maģistrālajiem gāzes vadiem ir uzstādītas pastiprinātāju kompresoru stacijas. Tā kā cauruļu ieguldīšana ar šo spiediena kategoriju pilsētās ir aizliegta, katras lielas pilsētas priekšā tiek ierīkota atzara. Tas jau, savukārt, nepalielina, bet pazemina spiedienu. Daļu no tā tērē lielie gāzes patērētāji - rūpniecības uzņēmumi, rūpnīcas, katlu mājas. Un otra daļa iet uz tā sauktajiem GRP - gāzes sadales punktiem. Tur spiediens atkal pazeminās. Kur dabasgāzes izmantošana jums un man ir vispazīstamākā un saprotamākā? Tie ir plīts degļi.

Cik ilgi viņš ir ar mums?

Aktīva dabasgāzes izmantošana aizsākās 19. gadsimta vidū, pēc gāzes degļa izgudrošanas. Un tā sākotnējā izmantošana tagad mums nav gluži pazīstama. Sākumā to izmantoja ielu apgaismojumam.

Padomju Savienībā līdz pagājušā gadsimta 30. gadu beigām neatkarīga gāzes nozare nepastāvēja. Gāzes atradnes tika atklātas nejauši, tikai naftas urbumu izpētes laikā. Dabasgāzes aktīva izmantošana sākās Lielā Tēvijas kara laikā. Degvielas trūkums, jo tiek zaudēta daļa ogļu un naftasjomās, deva spēcīgu impulsu gāzes nozares attīstībai. Pēc kara beigām gāzes nozare aktīvi attīstījās un pakāpeniski kļuva par vienu no energoefektīvākajām.

Nav alternatīvu

Iespējams, labākais pierādījums dabasgāzes kā ērtākā enerģijas avota priekšrocībām ir Maskavas skaitļi. Gāzes pieslēgšana ļāva katru dienu ietaupīt vienu miljonu kubikmetru malkas, 0,65 miljonus tonnu ogļu, 150 tūkstošus tonnu petrolejas un gandrīz tikpat daudz mazuta. Un tas viss tika aizstāts ar 1 miljonu kubikmetru. m gāzes. Tam sekoja pakāpeniska visas valsts gazifikācija un jaunu atradņu meklēšana. Vēlāk Sibīrijā tika atrastas milzīgas gāzes rezerves, kuras joprojām tiek izmantotas.

Rūpnieciskai lietošanai

Dabasgāzes izmantošana neaprobežojas tikai ar ēdiena gatavošanu – lai gan netieši, tā tiek izmantota dzīvojamo ēku siltumapgādei. Lielākā daļa lielo pilsētu katlu māju Krievijas Eiropas daļā izmanto dabasgāzi kā galveno kurināmo.

Tāpat dabasgāze arvien vairāk tiek izmantota ķīmiskajā rūpniecībā kā izejviela dažādu organisko vielu ražošanai. Arvien vairāk autobūves gigantu izstrādā transportlīdzekļus, kas darbojas ar alternatīvām degvielām, tostarp ūdeņradi un dabasgāzi.

Pie vainas ir tikai gāze

Ekoloģijas ziņā dabasgāzi var saukt par vienu no drošākajiem fosilajiem kurināmajiem. Tomēr gāzes pieslēgšana daudzām cilvēka dzīves jomām un sekojoša dedzināšana noveda piedaudzkārtējs oglekļa dioksīda daudzuma pieaugums atmosfērā. Pretējā gadījumā šo procesu sauc par "siltumnīcas efektu". Un tas ārkārtīgi negatīvi ietekmē mūsu planētas klimatu. Tomēr jaunās tehnoloģijas un ražošanas līmenis pēdējā laikā ir pēc iespējas samazinājis emisijas atmosfērā. Atcerieties, ka gāze ir viens no drošākajiem degvielas veidiem.