Propriétés physico-chimiques du gaz naturel. Extraction et utilisation du gaz naturel

L’état gazeux de la matière est le plus courant par rapport aux autres paramètres agrégés des composés. En effet, dans cet état sont:

• étoiles;
• espace interstellaire;
• planètes;
• l'atmosphère
• l'espace en général.
  

Les principales propriétés distinctives des gaz sont faibles.interactions intermoléculaires dans le réseau cristallin, en raison desquelles toutes les caractéristiques principales de ces substances se manifestent. Le gaz, bien sûr, beaucoup. Cependant, nous considérons le plus important et le troisième plus commun sur notre planète - naturel.

Gaz Naturel: Composition

Si caractériser la composition qualitativegaz naturel, alors immédiatement besoin de mettre en évidence les composants de deux groupes: organiques et inorganiques. Comme il est généralement admis qu'il s'agit de méthane, il n'en est rien.

Les composants organiques comprennent:

• méthane - CH₄;
• propane - avec₃H₈;
• butane - C₄H₁₀;
• éthane - C₂H₄;
• hydrocarbures plus lourds avec plus de cinq atomes de carbone.

Les composants inorganiques comprennent les composés suivants:

• hydrogène (en petites quantités) - H₂;
• dioxyde de carbone - CO₂;
• hélium - pas;
• azote - N₂;
• sulfure d'hydrogène - H₂S.

Quelle sera exactement la composition d'un mélange,dépend de la source, c'est-à-dire du champ. Les mêmes raisons expliquent également les différentes propriétés physicochimiques du gaz naturel. Cependant, chacun d'entre eux est miné et tout le monde a aussi de la valeur. Un type quelconque est utilisé comme carburant, et saturé d'impuretés étrangères est trop gras dans l'industrie chimique pour la synthèse de composés.

Propriétés physico-chimiques du gaz naturel

Pour spécifier exactement des paramètres similaires,vous devriez savoir quelle est exactement la composition du mélange de gaz. Après tout, s’il s’agit principalement de méthane (jusqu’à 97%), les caractéristiques peuvent alors être données en se concentrant sur celles-ci.

Si les composants inorganiques ou les hydrocarbures lourds sont en excès (jusqu'à quelques pour cent), les propriétés physicochimiques du gaz naturel changent considérablement.

Par conséquent, il est possible de spécifier uniquement des indicateurs de limite approximatifs pour les caractéristiques physiques.

1. Température d'auto-inflammation - 650-700⁰C.
2. L'indice d'octane est 120-130.
3. Il n'a pas de couleur, de goût et d'odeur.
4. Plus léger que l'air presque 2 fois, il se concentre facilement dans les couches supérieures de la pièce.
5. Densité sous forme d'état normal (gaz) - 0.68-0.85 kg / m³.
6. Dans des conditions standard, restez toujours à l'état d'agrégation gazeux.
7. Lorsqu'il est mélangé à de l'air dans des volumes allant de 5 à 15%, il est explosif.
8. Chaleur de combustion - environ 46 MJ / m³.

En outre, il convient de noter, et le côté chimique des paramètres du gaz naturel.

1. Il est hautement inflammable et peut s'enflammer spontanément quand une étincelle est fournie et sans elle à une certaine température.
2. L'élément principal étant le méthane, il a toutes ses propriétés chimiques.
3. Entre la réaction de substitution, la déshydrogénation, la pyrolyse, est soumise à la réfraction.
4. Il se compresse et se liquéfie à basse température et à pression élevée.
   

Il est évident que de telles propriétés physicochimiques du gaz naturel déterminent un large éventail de ses utilisations dans l'industrie.

Propriété spéciale du gaz naturel

Une propriété particulière du composé en question estla capacité à former des dépôts d'hydrates de gaz, c'est-à-dire à l'état solide. Ces structures sont les volumes de gaz naturel absorbés par les molécules de l’eau de formation dans le rapport 1/220. Par conséquent, ces dépôts sont des roches extrêmement riches. Lieux de leur concentration dans la nature:

• couches profondes des océans;
• accumulations de pergélisol.

Les conditions d'existence sont la pression hydrodynamique et les basses températures.

Champs de gaz naturel

Si nous parlons du contenu du gaz naturel dans la nature, nous pouvons identifier les principaux lieux de concentration:

1. Il s'agit d'une roche sédimentaire montagneuse, un minéral formé depuis plusieurs millénaires par la décomposition anaérobie de la matière organique dans les couches profondes de la croûte terrestre.
2. Il est dissous dans les eaux souterraines.
3. Il fait partie de l'huile, formant un bouchon d'huile et de gaz au dessus.
4. Il se présente sous la forme d'hydrates de gaz dans les couches des fonds marins et des points du Grand Nord.

Pour désigner géographiquement la distribution des champs de gaz, les pays en tête sont les suivants:

• Russie
• Les pays du golfe Persique.
• USA.
• Canada
• Iran
• Kazakhstan.
• Azerbaïdjan
• Ouzbekistan
• Norvège
• Turkménistan
• Pays-Bas

La production mondiale est d'environ 3 643 milliards de m 3 par an.³ par an Parmi celles-ci, seule la Russie représente 673,46 milliards de m³.

La température du gaz naturel à laquelle il brûle est de 650 ⁰C. C'est-à-dire que c'est l'indicateur dans lequel il est capable de s'enflammer spontanément. Dans ce cas, une plus grande quantité d'énergie thermique est libérée que lors de la combustion de tout autre type de combustible. Naturellement, cela ne pourrait pas affecter les domaines d'utilisation de cette substance.

C’est pourquoi de nombreux pays qui n’ont pas de réserves de gaz naturel sont obligés de l’importer d’autres pays. Le transport s'effectue de plusieurs manières:

• par pipeline à l'état gazeux;
• dans des citernes sur la route maritime - sous forme liquide;
• dans des wagons-citernes - liquéfiés.

Chaque chemin a ses propres avantages etlacunes. En particulier, les options maritimes et ferroviaires sont plus sûres, car l'activité chimique du gaz liquéfié dans des bouteilles refroidies est beaucoup plus faible qu'à l'état gazeux. Le pipeline augmente également la distance de transmission et son volume. De plus, cette méthode est économiquement viable.

Méthane dans le gaz naturel

Le méthane est la matière première principaledans la composition du mélange naturel. Son contenu varie de 70 à 98%. À lui seul, il s’agit du troisième gaz le plus répandu sur la planète. Il fait partie du pétrole, de l’espace interstellaire et de l’atmosphère des autres planètes.

En termes de chimie, le méthane est la solution ultimehydrocarbure, appartenant à un certain nombre de composés aliphatiques saturés. Le tout premier représentant des alcanes ou des paraffines. Son activité chimique est faible, il est assez calme. Capable de réagir:

• les substitutions;
• oxydation complète;
• conversion.

Il brûle avec une flamme incolore sans fumée, sans odeur.

Types de gaz naturel

Il existe trois principaux types de substances en cause.

1. Gaz naturel sec - il s’agit là d’une teneur en méthane supérieure à 97%. C'est-à-dire que la teneur en impuretés, y compris d'autres hydrocarbures, est extrêmement basse.
2. Gaz pauvre. Mélange dit contenant une petite quantité d'hydrocarbures lourds.
3. Gaz naturel gras - un composé riche en hydrocarbures lourds et en composants inorganiques (azote, hydrogène, hélium, argon, dioxyde de carbone, sulfure d'hydrogène)
   

Un concept tel que le coefficient de sécheresse du gaz,vous permet d'évaluer la qualité des matières premières à partir desquelles les produits seront fabriqués à l'avenir. Après tout, le gaz naturel lui-même n'est qu'une base. Différentes industries ont besoin de leur propre produit. Il est donc soigneusement traité et nettoyé conformément aux exigences spécifiques.

Qualité du produit

La qualité du gaz naturel dépend directement decomposition. Si le méthane l'emporte, alors un tel produit sera la meilleure source de carburant. Si, surtout, les hydrocarbures gras sont dans la composition de ces matières premières, elles conviennent le mieux à l'industrie chimique.

Fournir du gaz naturel adéquatqualité, il existe des usines chimiques spéciales où il est soigneusement nettoyé et traité avant d’être envoyé à la destination finale. Les méthodes de travail dépendront du but auquel le produit est destiné.

Ainsi, par exemple, s’il sera utilisé pourà des fins domestiques, il ajoute alors des substances odorantes spéciales, en particulier des mercaptans. Ceci est fait pour que le gaz ait une odeur, car alors en cas de fuite, il sera facile à détecter. Tous les mercaptans ont une forte odeur désagréable.

Utilisation de gaz naturel

La consommation de gaz naturel est réalisée par de nombreuses industries et installations. Par exemple:

• CHP.
• Chaufferies.
• Moteurs à gaz.
• Production chimique (plastiques et autres matériaux).
• Carburant pour les voitures.
• Chauffage des locaux d'habitation.
• Cuisson

Par conséquent, la production mondiale de cette matière première est si élevée et les importations et les exportations sont estimées à des milliards de dollars.

Aspect écologique

En termes de pureté, il n'y a pas de meilleure nature.source de carburant que le gaz naturel. Les organisations environnementales soutiennent pleinement son utilisation. Cependant, au cours des dernières années, la combustion de gaz naturel entraîne l'accumulation d'un des produits de la réaction, le dioxyde de carbone.

Et comme il appartient aux gaz à effet de serre, par exempleles planètes de son cluster sont très dangereuses. Par conséquent, de nombreux travaux sont en cours, des projets sont en cours de développement pour protéger l’état écologique de la planète contre l’effet de serre imminent.