Prelucrarea gazelor naturale: metode și tehnologie

Dezvoltarea perspectivelor celor mai mari industrii este imposibilă fără cele mai valoroase materii prime și transportoare de energie de înaltă calitate - gaze naturale. Utilizarea sa nu numai că automatizează multe procese tehnologice, ci și îmbunătățește semnificativ condițiile de viață ale populației.

Ce este gazul natural?

Nu există o formulă chimică unică pentru gazele naturale - în fiecare depozit are o compoziție cu un raport diferit al componentelor constituente.

Gazul natural este un amestec de hidrocarburi, majoritatea metanului. Componentele rămase sunt butan, propan, etan, hidrogen, hidrogen sulfurat, heliu, azot, bioxid de carbon.

Gazul natural nu are nici o culoare și miros, prezența sa în aer nu poate fi determinată fără ajutorul unor dispozitive speciale. Mirosul familiar fiecărei persoane este dat gazului printr-un mod artificial (odorizare). Datorită acestui proces, este posibil să se simtă prezența gazului în aer și să se prevină situațiile care pun în pericol viața.

origine

În ceea ce privește originea gazului nu există o teorie unificată, oamenii de știință aderă la două versiuni:

• Odată, continentul era oceanul. Moarte, organismele vii se acumulează în spațiul în care nu există aer și bacterii care declanșează procesul de descompunere. mișcări geologice datorate masei acumulate scufundat tot mai adânc în interiorul pământului, unde presiunea ridicată și temperatură pentru a reacționa chimic cu hidrogen, formând hidrocarburi.
• Dinamica Pământului contribuie la creșterea hidrocarburilor, situată la o adâncime imensă, unde există un nivel mai scăzut al presiunii. Ca urmare, se formează depozite de gaz sau de petrol.

extracție

Contrar opiniei populare, gazele naturale pot fi subterane nu numai în goluri, a căror extracție nu necesită costuri semnificative pentru materiale și energie. Adesea se concentrează în roci cu o structură atât de superficială, încât nu poate fi văzută de ochiul uman. Adâncimea depozitelor poate fi mică, dar uneori ajunge la câțiva kilometri.

Procesul producția de gaze include mai multe etape:

• Lucrări geologice, ca urmare a faptului că locațiile depozitelor sunt determinate cu exactitate.
• Foraje de producție de foraj. Se desfășoară pe întreg teritoriul depozitului, care este important pentru reducerea uniformă a presiunii gazului din rezervor. Adâncimea maximă a puțurilor este de 12 km.
• Extracția. Procesul se realizează datorită unui nivel diferit de presiune în stratul suport al gazului și în suprafața pământului. În puțuri, gazul are tendința spre exterior - unde presiunea este mai mică, intră imediat în sistemul de colectare. În plus, se produce gazul asociat, care este un co-produs în producția de petrol. Este, de asemenea, de valoare pentru multe industrii.
• Pregătirea pentru transport. Gazul extras conține numeroase impurități. Dacă cantitatea lor este nesemnificativă, gazul este transportat cu cisterne sau conducte către instalație pentru a fi prelucrat ulterior. Din cauza unei cantități semnificative de impurități, gazul natural este purificat în instalațiile integrate de tratare care sunt construite în apropierea depozitului.

De ce trebuie să procesăm gazele naturale

Formarea gazului natural are loc în timpul formării straturilor de roci poroase care conțin petrol și cusături de cărbune. Pe lângă componentele importante pentru nevoile industriei, aceasta conține impurități care împiedică procesul de transport și utilizare de către utilizatorii finali.

Imediat după producție, gazul este drenat în instalațiile integrate de tratare, timp în care apa și sulful sunt extrase din acesta. Procesarea ulterioară a gazelor naturale și asociate se efectuează la instalațiile de prelucrare chimică și gaz.

Principiul principal al instalațiilor de procesare

Principala sarcină a întreprinderii implicată în prelucrarea gazelor naturale este extracția maximă posibilă a tuturor componentelor fosilului și aducerea lor în statul comercial. În același timp, mediul și interiorul pământului nu ar trebui să fie afectate, iar costurile financiare trebuie minimizate.

Prin implementarea tuturor aspectelor acestei reguli, produsele de prelucrare a gazelor naturale sunt considerate de înaltă calitate și economice.

Modalități de procesare

Există următoarele moduri de prelucrare a gazului:

• fizic și energetic;
• chimice și catalitice;
• termochimic.

Metodele de energie fizică sunt utilizate pentru comprimarea gazului și separarea acestuia în componente care utilizează unități de răcire sau de încălzire. Această tehnologie de prelucrare a gazelor naturale este cel mai adesea utilizată direct pe depozite.

Inițial, procesul de comprimare și separare a fost realizat cu ajutorul compresoarelor. Până în prezent, echipamentul mai ieftin din punct de vedere financiar - ejectori și pompe de ulei - a fost utilizat cu succes.

Metoda catalitico-chimică de prelucrare a gazelor naturale implică transformarea metanului în gaz de sinteză pentru prelucrarea ulterioară a acestuia. Acest lucru se poate face în trei moduri: conversia cu abur sau dioxid de carbon, oxidarea parțială.

Adesea, metoda de oxidare parțială a metanului. Acest lucru se datorează comoditatea procesului autotermic (oxidare parțială, când la hidrocarbură de alimentare este încălzită de eliberare de căldură), viteza de reacție și lipsa necesității unui catalizator (ca în conversia aburului și dioxid de carbon).

Gazul de sinteză rezultat nu este supus în continuare procesului de separare în componente.

Metodele termochimice implică expunerea termică la gazele naturale, rezultând formarea de hidrocarburi nesaturate (de exemplu, etilenă, propilenă). Procesul este posibil numai la temperaturi foarte ridicate (aproximativ 11 mii grade Celsius) și o presiune de mai multe atmosfere.

Produse rafinate

Pentru mulți, cuvântul "gaz" este asociat cu combustibil și o sobă de gaz. De fapt, aplicarea componentelor sale este mai extinsă:

• Heliu - o materie primă valoroasă utilizată în tehnologia de vârf, de exemplu, în fabricarea de echipamente medicale și pernă magnetică pentru călătorii lungi în transportul public, în construcția reactoarelor nucleare și sateliți;
• formaldehidă, unul dintre derivații de metan, - materie primă, care joacă un rol major în producerea Fenoplastice (garnituri de frână, bile de biliard) și rășinile sunt o componentă esențială a edificării materiale structurale (placaj, plăci fibrolemnoase), vopsele și articole de izolare;
• amoniac - utilizat în industria farmaceutică (soluție apoasă), în agricultură (fertilizare) și în industria alimentară (îmbunătățitor de aromă);
• etan - materii prime din care se produce polietilenă;
• Acid acetic - este utilizat pe scară largă în industria textilă;
• Metanol - combustibil pentru vehicule.

Extracția și prelucrarea gazelor naturale sunt procesele prin care se dezvoltă efectiv cele mai importante industrii. Gazul este furnizat utilizatorului final după o prelucrare atentă, utilizarea sa îmbunătățește semnificativ condițiile de viață.