01.10.2019

Kas yra gamtinės dujos vaikams. Bendra informacija apie gamtines dujas


Negyvi gyvi organizmai nuskendo jūros dugne ir atsidūrė tokiose sąlygose, kad jie negalėjo suirti nei dėl oksidacijos (jūros dugne praktiškai nėra oro ir deguonies), nei veikiami. Dėl to šie organizmai suformavo dumblines nuosėdas.

Veikiami geologinių judesių, šios nuosėdos nuskendo vis didesniame gylyje, prasiskverbė į žemės vidurius. Milijonus metų krituliai buvo veikiami aukšto slėgio ir temperatūros. Dėl šio poveikio šiose nuosėdose įvyko procesas, kurio metu jose esanti anglis pereina į junginius, vadinamus angliavandeniliais.

Didelės molekulinės masės angliavandeniliai (su didelėmis molekulėmis) yra skystos medžiagos. Iš jų susidarė aliejus. Tačiau mažos molekulinės masės angliavandeniliai yra dujos. Iš pastarųjų susidaro gamtinės dujos. Aukštesnė temperatūra ir slėgis reikalingi tik dujoms susidaryti. Todėl naftos telkinyje visada yra gamtinių dujų.

Laikui bėgant naftos ir dujų telkiniai pateko į didelį gylį. Milijonus metų juos blokavo nuosėdinės uolienos.

Gamtinės dujos yra dujų mišinys, o ne vienalytė medžiaga. Pagrindinė šio mišinio dalis, apie 98%, yra metano dujos. Be metano, gamtinėse dujose yra etano, propano, butano ir kai kurių ne angliavandenilių elementų - vandenilio, azoto, anglies dioksido, vandenilio sulfido.

Kur yra gamtinės dujos

Gamtinės dujos randamos žemės žarnyne maždaug 1000 m gylyje ir giliau. Ten jis užpildo mikroskopines tuštumas - poras, kurios yra tarpusavyje sujungtos įtrūkimais. Per šiuos įtrūkimus dujos žemėje gali pereiti iš aukšto slėgio porų į žemo slėgio poras.

Be to, dujos gali būti gaubto pavidalu virš naftos telkinio. Be to, jis gali būti ištirpęs - aliejuje ar vandenyje. Grynos gamtinės dujos yra bespalvės ir bekvapės.

Dujų gamyba ir transportavimas

Dujos išgaunamos iš žemės naudojant šulinius. Dėl to, kad slėgis yra didesnis gylyje, dujos iš šulinių išmetamos per vamzdį.

Siekiant palengvinti transportavimą ir saugojimą, gamtinės dujos suskystinamos esant žemai temperatūrai ir padidėjusiam slėgiui. Metanas ir etanas negali egzistuoti skystoje būsenoje, todėl dujos yra atskiriamos. Dėl to balionuose gabenamas tik propano ir sunkesnių angliavandenilių mišinys.

Apibrėžimas
Gamtinių dujų Yra dujinis mineralas. Jis labai plačiai naudojamas kaip kuras. Tačiau pačios gamtinės dujos nenaudojamos kaip kuras, jų sudedamosios dalys atskiriamos nuo jų atskirai.

Gamtinių dujų sudėtis
Iki 98% gamtinių dujų yra metanas, taip pat yra metano homologų - etano, propano ir butano. Kartais gali būti anglies dioksido, vandenilio sulfido ir helio. Tai yra gamtinių dujų sudėtis.

Fizinės savybės
Gamtinės dujos yra bespalvės ir bekvapės (jei jose nėra vandenilio sulfido), jos yra lengvesnės už orą. Degi ir sprogi.
Žemiau yra išsamesnės gamtinių dujų komponentų savybės.

Atskirų gamtinių dujų sudedamųjų dalių savybės (apsvarstykite išsamią gamtinių dujų sudėtį)

Metanas(CH4) yra bespalvės, bekvapės dujos, lengvesnės už orą. Jis yra degus, tačiau jį vis tiek galima gana lengvai laikyti.

Etanas(C2H6) yra bespalvės, bekvapės ir bespalvės dujos, šiek tiek sunkesnės už orą. Taip pat degi, bet nenaudojama kaip kuras.

Propanas(C3H8) - bespalvės, bekvapės dujos, nuodingos. Jis turi naudingą savybę: propanas suskystėja esant žemam slėgiui, todėl jį lengva atskirti nuo priemaišų ir transportuoti.

Butanas(C4H10) - savybėmis panašios į propaną, tačiau didesnio tankio. Du kartus sunkesnis už orą.

Anglies dioksidas(CO2) yra bespalvės, bekvapės dujos, turinčios rūgštų skonį. Skirtingai nuo kitų gamtinių dujų komponentų (išskyrus helį), anglies dioksidas nedega. Anglies dioksidas yra viena iš mažiausiai toksiškų dujų.

Helis(Jis) - bespalvis, labai lengvas (antras iš lengviausių dujų po vandenilio), bespalvis ir bekvapis. Jis yra labai inertiškas ir normaliomis sąlygomis nereaguoja su jokiomis medžiagomis. Neuždega. Jis nėra toksiškas, tačiau esant aukštam slėgiui gali sukelti anesteziją, kaip ir kitos inertinės dujos.

Vandenilio sulfidas(H2S) yra bespalvės sunkios dujos, turinčios supuvusio kiaušinio kvapą. Labai nuodingas, net ir esant labai mažai koncentracijai, sukelia uoslės nervo paralyžių.
Kai kurių kitų dujų, kurios nėra gamtinių dujų dalis, savybės, tačiau kurios yra panašios į gamtines dujas

Etilenas(C2H4) - bespalvės dujos su maloniu kvapu. Jo savybės yra artimos etanui, tačiau skiriasi nuo jo mažesniu tankiu ir degumu.

Acetilenas(C2H2) yra labai degios ir sprogios bespalvės dujos. Jis gali sprogti esant stipriam suspaudimui. Jis nenaudojamas namuose dėl labai didelės gaisro ar sprogimo rizikos. Pagrindinis taikymas yra suvirinimas.

Taikymas

Metanas naudojamas kaip kuras dujinėse viryklėse.

Propanas ir butanas- kaip kuras kai kuriose transporto priemonėse. Žiebtuvėliai taip pat pripildyti suskystinto propano.

Etanas retai naudojamas kaip kuras, jo pagrindinis tikslas yra etileno gamyba.

Etilenas yra viena iš labiausiai gaminamų organinių medžiagų pasaulyje. Tai žaliava polietileno gamybai.

Acetilenas naudojamas labai aukštai temperatūrai metalurgijoje (metalų tikrinimui ir pjaustymui) sukurti. Acetilenas Jis yra labai degus, todėl nenaudojamas kaip kuras automobiliuose, ir net be jo būtina griežtai laikytis jo laikymo sąlygų.

Vandenilio sulfidas, nepaisant toksiškumo, yra naudojamas nedideliais kiekiais vadinamojoje. vandenilio sulfido vonios. Jie naudoja kai kurias antiseptines vandenilio sulfido savybes.

Pagrindinis naudingas turtas helio yra labai mažas tankis (7 kartus lengvesnis už orą). Balionai ir dirižabliai pripildyti helio. Vandenilis yra net lengvesnis nei helis, tačiau tuo pat metu degus. Helio balionai yra labai populiarūs tarp vaikų.

Toksiškumas

Anglies dioksidas. Net dideli anglies dioksido kiekiai neturi jokios įtakos žmonių sveikatai. Tačiau jis trukdo absorbuoti deguonį, kai jo kiekis atmosferoje yra nuo 3% iki 10% tūrio. Su tokia koncentracija prasideda uždusimas ir net mirtis.

Helis.Įprastomis sąlygomis helis yra visiškai netoksiškas dėl savo inertiškumo. Tačiau padidėjus slėgiui, įvyksta pradinis anestezijos etapas, panašus į juoko dujų poveikį *.

Vandenilio sulfidas... Šių dujų toksiškos savybės yra puikios. Ilgai veikiant uoslei, atsiranda galvos svaigimas, vėmimas. Uoslės nervas taip pat paralyžiuotas, todėl egzistuoja vandenilio sulfido nebuvimo iliuzija, tačiau iš tikrųjų organizmas to tiesiog nejaučia. Apsinuodijimas vandenilio sulfidu būna esant 0,2–0,3 mg / m3 koncentracijai, didesnė nei 1 mg / m3 koncentracija yra mirtina.

Degimo procesas
Visi angliavandeniliai visiškai oksiduodami (deguonies perteklius) išskiria anglies dioksidą ir vandenį. Pavyzdžiui:
CH4 + 3O2 = CO2 + 2H2O
Jei nepilnas (deguonies trūkumas) - anglies monoksidas ir vanduo:
2CH4 + 6O2 = 2CO + 4H2O
Esant dar mažesniam deguonies kiekiui, išsiskiria smulkiai išsklaidyta anglis (suodžiai):
CH4 + O2 = C + 2H2O.
Metanas dega mėlyna liepsna, etanas - beveik bespalvis kaip alkoholis, propanas ir butanas - geltonas, etilenas - šviečiantis, anglies monoksidas - šviesiai mėlynas. Acetilenas - gelsvas, stipriai dūminis. Jei namuose turite dujinę viryklę ir vietoj įprastos mėlynos liepsnos matote geltoną, turėtumėte žinoti, kad metanas praskiedžiamas propanu.

Pastabos (redaguoti)

Helis, skirtingai nei bet kurios kitos dujos, nėra kietoje būsenoje.
Juoko dujos Ar trivialus azoto oksido N2O pavadinimas.

Straipsnio komentarai ir papildymai yra komentaruose.

Žmonija apie gamtinių dujų egzistavimą žinojo jau seniai. Remiantis konservatyviausiais skaičiavimais, Kinijoje gamtinės dujos šildymui ir apšvietimui buvo naudojamos jau IV a. Norėdami jį gauti, gręžiniai buvo gręžti, o vamzdžiai buvo pagaminti iš bambuko. Be to, ilgai pelenų nepaliekanti ryški liepsna kai kurioms tautoms buvo mistinio ir religinio kulto objektas. Pavyzdžiui, VII amžiuje Abšerono pusiasalyje (šiuolaikinėje Azerbaidžano teritorijoje) buvo pastatyta ugnies garbintojų Ateshgah šventykla, kurioje pamaldos vyko iki XIX a.

Žodį „dujos“ XVII amžiaus pradžioje sugalvojo flamandų gamtininkas Janas Baptistas van Helmontas, norėdamas žymėti gautą „negyvą orą“ (anglies dioksidą). Helmontas rašė: „Pavadinau tokias garų dujas, nes jos beveik nesiskiria nuo senovės chaoso“. Tačiau šiuo atveju mes susiduriame su viena iš materijos egzistavimo formų.

Mokslininkai vis dar nėra sutarę dėl gamtinių dujų kilmės. Dvi pagrindinės sąvokos - biogeninės ir mineralinės - patvirtina skirtingas angliavandenilių mineralų susidarymo Žemės žarnyne priežastis.

  • Mineralų teorija... Mineralų susidarymas uolienose yra Žemės degazavimo proceso dalis. Dėl vidinės Žemės dinamikos angliavandeniliai dideliame gylyje kyla į mažiausio slėgio zoną, todėl susidaro dujų nuosėdos.
  • Biogeninė teorija... Gyvieji organizmai, kurie mirė ir nuskendo rezervuarų dugne, suskaidė beorėje erdvėje. Dėl geologinių judesių vis labiau gilindamiesi, suskaidytų organinių medžiagų liekanos, veikiamos termobarinių veiksnių (temperatūros ir slėgio), virto angliavandenilių mineralais, įskaitant gamtines dujas.

Palyginti neseniai grupė mokslininkų iš Rusijos mokslų akademijos Naftos ir dujų problemų instituto, vadovaujami geologijos ir mineralogijos mokslų daktaro Azario Barenbaumo, sukūrė naują naftos ir dujų kilmės koncepciją. Remiantis šia teorija, didelės angliavandenilių nuosėdos gali atsirasti ne per milijonus metų, kaip manyta anksčiau, o tik per dešimtmečius.

Gamtinės dujos gali egzistuoti kai kuriose uolienose esančiose dujų nuosėdose, dujų dangtelių pavidalu (virš naftos) arba ištirpusioje arba kristalinėje formoje. Be to, gamtinės dujos gali būti dujų hidratų pavidalu (gamtinių dujų hidratai yra dujų hidratai arba klatratai - kristaliniai junginiai, susidarę tam tikromis temperatūros ir slėgio sąlygomis iš vandens ir dujų).

Gamtinės dujos turi daug pranašumų prieš kitus degalus ir žaliavas:

  • gamtinių dujų gamybos sąnaudos yra žymiai mažesnės nei kitų rūšių kuro; darbo našumas jo gamyboje yra didesnis nei naftos ir anglių gamyboje;
  • anglies monoksido nebuvimas gamtinėse dujose neleidžia žmonėms apsinuodyti dujų nutekėjimu;
  • dujinis miestų ir miestelių šildymas daug mažiau teršia oro baseiną;
  • dirbant su gamtinėmis dujomis, galima automatizuoti degimo procesus, pasiekiamas didelis efektyvumas;
  • aukšta temperatūra degimo metu (daugiau nei 2000 ° C) ir specifinė degimo šiluma leidžia efektyviai naudoti gamtines dujas kaip energijos ir proceso kurą.

Dujos yra jaunesnis kuras nei nafta. Gamtinių dujų era iš esmės prasidėjo nuo Groningeno telkinio atradimo Nyderlanduose 1959 m. Ir vėlesnių JK dujų atradimų pietinėje Šiaurės jūros baseino dalyje 1960-ųjų viduryje.

TEA duomenimis, nuo 70 -ųjų pradžios. dujų dalis pasauliniame energijos balanse 2008 m. padidėjo nuo 16 iki 21%. Remiantis BP statistine pasaulio energetikos apžvalga, ši dalis 2008–2010 m. pasaulyje energijos suvartojimas pasirodė dar didesnis - apie 24%. BP visuotiniame energetikos prognozės tyrime 2030 teigiama, kad gamtinės dujos bus greičiausiai augantis kuras per ateinančius 25 metus. Tuo pat metu Tarptautinės energetikos agentūros ekspertai mano, kad dujų dalis pasauliniame energijos balanse iki 2035 m. Padidės nuo 21% iki 25%, dujos taps antruoju energijos nešėju po naftos, trečioje vietoje išstumdamos anglį.

Cheminė sudėtis

Gamtinių dujų cheminė sudėtis yra gana paprasta. Pagrindinė šio tipo dujų dalis yra metanas (CH4) - paprasčiausias angliavandenilis (organinis junginys, susidedantis iš anglies ir vandenilio atomų), jo dalis viršija 92%.

Priklausomai nuo metano kiekio, yra dvi pagrindinės gamtinių dujų grupės:

  • H grupės gamtinės dujos(H dujos, ty didelio kaloringumo dujos) dėl didelio metano kiekio (nuo 87% iki 99%) yra aukščiausios kokybės. Rusijos gamtinės dujos priklauso H grupei ir turi didelę šiluminę vertę. Dėl didelio metano kiekio (~ 98%) tai yra aukščiausios kokybės gamtinės dujos pasaulyje.
  • L grupės gamtinės dujos(L - dujos, ty mažo kaloringumo dujos) yra gamtinės dujos, kuriose yra mažiau metano - nuo 80% iki 87%. Jei nesilaikoma kokybės reikalavimų (11,1 kWh / m3), dažnai dujos negali būti tiekiamos tiesiogiai galutiniam vartotojui be papildomo apdorojimo.

Be metano, gamtinėse dujose gali būti sunkesnių angliavandenilių, metano homologų: etano (C2H6), propano (C3H8), butano (C4H10) ir kai kurių ne angliavandenilių priemaišų. Tuo pačiu metu svarbu, kad gamtinių dujų sudėtis nebūtų pastovi ir skirtinguose laukuose skirtinga.

Fizinės savybės

Apytikslės fizinės savybės (priklauso nuo sudėties):

  • Tankis: 0,7–1,0 kg / m3 (sausos dujinės, normaliomis sąlygomis) arba 400 kg / m3 (skystas).
  • Užsidegimo temperatūra: t = 650 ° C.
  • Vieno m3 gamtinių dujų degimo šiluma dujinėje būsenoje normaliomis eksploatavimo sąlygomis: 28–46 MJ arba 6,7–11,0 „Mcal“.
  • Oktaninis skaičius, naudojamas vidaus degimo varikliuose: 120-130.
  • Jis 1,8 karto lengvesnis už orą, todėl nutekėjęs nerenka žemumose, o pakyla aukštyn.

Taikymas

Turėdamos tokius pranašumus prieš kitus energijos šaltinius, pavyzdžiui, efektyvumą ir ekologiškumą, gamtinės dujos tampa vis svarbesnės pramonėje ir namų ūkiuose.

Gamtinės dujos, kaip iškastinio energijos nešėjas, daugiausia naudojamos gyvenamosioms ir pramoninėms patalpoms šildyti, maistui gaminti, energijai gaminti, o pramonėje ir gamyboje - šilumai gaminti.

Gamtinės dujos mažai naudojamos kaip transporto priemonių kuras. Dėl benzinų kainų kilimo pastaraisiais metais ir mėnesiais padaugėjo privačių transporto priemonių, paverstų dujiniais varikliais. Be to, sunkvežimiai ir autobusai modernizuojami važinėti gamtinėmis dujomis. Kartu su sąnaudų veiksniu svarbus argumentas gamtinių dujų naudai yra mažesnis kenksmingų medžiagų išmetimas į atmosferą.

20 geriausių pasaulio šalių pagal įrodytas dujų atsargas (remiantis 2010 m. Rezultatais)

Šalis Akcijos

(trilijonai kubinių metrų)

Pasaulio dalis (%)
1 RF 44,76 23,9
2 Iranas 29,61 15,8
3 Kataras 25,32 13,5
4 Turkmėnistanas 8,03 4,3
5 Saudo Arabija 8,01 4,3
6 JAV 7,71 4,1
7 JAE 6,43 3,4
8 Venesuela 5,45 2,9
9 Nigerija 5,29 2,8
10 Alžyras 4,50 2,4
11 Irakas 3,16 1,7
12 Indonezija 3,06 1,6
13 Australija 2,92 1,6
14 Kinija 2,80 1,5
15 Malaizija 2,39 1,3
16 Egiptas 2,21 1,2
17 Norvegija 2,04 1,1
18 Kazachstanas 1,84 1
19 Kuveitas 1,78 1
20 Kanada 1,72 0,9

Šaltinis

20 geriausių pasaulio šalių pagal dujų suvartojimą (remiantis 2010 m. Rezultatais)

Šalis Vartojimas (bcm) Pasaulio dalis (%)
1 JAV 683,4 21,7
2 RF 414,1 13
3 Iranas 136,9 4,3
4 Kinija 109,0 3,4
5 Japonija 94,5 3
6 Jungtinė Karalystė 93,8 3
7 Kanada 93,8 3
8 Saudo Arabija 83,9 2,6
9 Vokietija 81,3 2,6
10 Italija 76,1 2,4
11 Meksika 68,9 2,2
12 Indija 61,9 1,9
13 JAE 60,5 1,9
14 Ukraina 52,1 1,6
15 Prancūzija 46,9 1,5
16 Uzbekistanas 45,5 1,4
17 Egiptas 45,1 1,4
18 Tailandas 45,1 1,4
19 Nyderlandai 43,6 1,4
20 Argentina 43,3 1,4

Šaltinis: BP Statistinė pasaulio energetikos apžvalga 2011 m

20 geriausių pasaulio šalių pagal dujų gamybą (remiantis 2010 m. Rezultatais)

Šalis Kasyba

(milijardas kubinių metrų)

Pasaulio dalis (%)
1 JAV 611 19,3
2 Rusija 588,9 18,4
3 Kanada 159,8 5
4 Iranas 138,5 4,3
5 Kataras 116,7 3,6
6 Norvegija 106,4 3,3
7 Kinija 96,8 3
8 Saudo Arabija 83,9 2,6
9 Indonezija 82 2,6
10 Alžyras 80,4 2,5
11 Nyderlandai 70,5 2,2
12 Malaizija 66,5 2,1
13 Egiptas 61,3 1,9
14 Uzbekistanas 59,1 1,8
15 Jungtinė Karalystė 57,1 1,8
16 Meksika 55,3 1,7
17 JAE 51 1,6
18 Indija 50,9 1,6
19 Australija 50,4 1,6
20 Trinidadas ir Tobagas 42,4 1,3

Šaltinis: BP Statistinė pasaulio energetikos apžvalga 2011 m

Gamtinės dujos yra tokių dujų mišinys, susidaręs žemės viduje, skiliant įvairioms organinėms medžiagoms. Žinoma, gamtinių dujų sudėtis turėtų būti nustatoma atsižvelgiant į konkrečius mėginius. Tačiau visos gamtinės dujos neabejotinai turi daug bendrų medžiagų ir cheminių elementų, o bet kurios gamtinės dujos turi maždaug tokią pačią fizinę sudėtį ir savybes kaip ir kitos. Mes apie tai pakalbėsime su jumis.

Bendra informacija

Gamtinės dujos yra vienas iš svarbiausių mineralų, aktyviai naudojamų pramonėje ir kasdieniame gyvenime. Įvykio sąlygomis (arba, kaip sako dujų darbuotojai, rezervuaro sąlygomis) gamtinės dujos yra išimtinai dujinės būsenos, arba vadinamojo „dujų dangtelio“ pavidalu bendruose naftos ir dujų telkiniuose, arba dujų sankaupos (ty atskiros sankaupos), ištirpintos vandenyje arba aliejuje. Tiesa, tam tikromis sąlygomis gamtinės dujos gali būti ne tik dujinės, bet ir kietos kristalų pavidalo.

Gamtinių dujų cheminė sudėtis

Kalbant apie pagrindines medžiagas, sudarančias gamtines dujas, jos yra metanas (CH 4), anglies dioksidas (CO 2) ir azotas molekulių pavidalu (N 2). Beveik bet kurios gamtinės dujos, nesvarbu, ar tai būtų mano, ar pelkės, susideda iš šių medžiagų ir elementų. Kalbant apie procentinę gamtinių dujų sudėtį, metanas neabejotinai yra pagrindinė gamtinių dujų medžiaga. Jo dalis svyruoja nuo 90 iki 98%, priklausomai nuo dujų telkinio. Be to, gamtinėse dujose yra tokių medžiagų kaip butanas, propanas, etanas (angliavandeniliai, dar vadinami metano homologais, nes jie susideda iš tų pačių cheminių elementų, kurie skiriasi tik anglies ir vandenilio atomų skaičiumi ir atitinkamai molekulių struktūra). . Iš gamtinių dujų ne angliavandenilių komponentų, be jau aprašyto azoto ir anglies dioksido (anglies dioksido), pažymime vandenilį (H 2), helį (He) ir vandenilio sulfidą (H 2 S).

Gamtinių dujų fizinės savybės

Pirmiausia pažymime, kad grynos gamtinės dujos yra bespalvės ir bekvapės. Siekiant aptikti dujų nuotėkį, į jį nedideliais kiekiais pridedama vadinamųjų kvapiklių arba aštraus ir gana nemalonaus kvapo medžiagų: pavyzdžiui, tiolių, tarp kurių pirmaujanti yra etilo merkaptanas. Paprastai 1000 kubinių metrų gamtinių dujų pridedama ne daugiau kaip 15-16 g etilo merkaptano. Gamtinių dujų tankis dujinėje būsenoje yra vidutiniškai 0,75 kg kubiniam metrui. Kristalinėje būsenoje tankis siekia 400 kg / m 3. Gamtinės dujos savaime užsidega tik esant labai aukštai temperatūrai - apie 650 laipsnių Celsijaus. Esant tam tikrai gamtinių dujų koncentracijai ore (maždaug 5–15%) gali įvykti sprogimai. Taip pat žinoma specifinė gamtinių dujų degimo šiluma, vidutiniškai 35 MJ / m? arba 9 Mcal / m?. Kai naudojamos įvairiuose vidaus degimo varikliuose, gamtinių dujų oktaninis skaičius yra nuo 120 iki 130. Galiausiai gamtinės dujos yra maždaug 1,8 karto lengvesnės už orą, todėl jos kyla aukštyn, kai nutekėja, o ne renkasi žemumose.

Gamtinių dujų taikymas

Visų pirma, gamtinės dujos šiuolaikiniame pasaulyje naudojamos kaip kuras ir kuras. Taigi daugelyje daugiabučių ir privačių namų žmonės gamtines dujas naudoja maistui gaminti, vandeniui šildyti, šildyti. Kalbant apie kitas gamtinių dujų naudojimo kuro pavidalu priemones, pastaruoju metu jos buvo aktyviai naudojamos ne tik kaip kuras įvairioms šiluminėms elektrinėms ir katilinėms, bet ir kaip degalai kai kurių automobilių kuro sistemoms. Be to, šiuolaikiniai inžinieriai ir dizaineriai netgi sukūrė gamtinėmis dujomis varomų transporto priemonių - pavyzdžiui, autobusų - gamybą. Chemijos pramonėje gamtinės dujos naudojamos kaip žaliava visų rūšių medžiagoms gaminti, pavyzdžiui, įvairiems plastikams ir plastikams. Daugelio Europos ir Šiaurės Amerikos miestų gamybos aušroje gamtinės dujos buvo naudojamos kaip gatvių apšvietimas ir jos buvo naudojamos net pačiuose pirmajame šviesofore.

Gamtinės dujos yra nuosėdų uolienų grupės mineralas, kuris yra dujų mišinys. Šie ištekliai atsirado dėl organinių medžiagų skilimo Žemės žarnyne. Aplinkosaugininkai gamtines dujas pripažįsta švariausia iškastinio kuro rūšimi.

Gamtinių dujų charakteristikos ir rūšys

Gamtinių dujų savybės priklauso nuo jų sudėties. Jis yra 1,8 karto lengvesnis už orą ir savaiminio degimo temperatūra yra 650 ° C. Sausų dujų tankis yra nuo 0,68 kg / m 3 iki 0,85 kg / m 3, o skystų dujų - 400 kg / m 3. Dujų mišinys su oru nuo 5% iki 15% tūrio yra sprogus. Specifinė degimo šiluma nuo 8-12 kWh / m 3. Naudojant gamtines dujas vidaus degimo varikliuose, oktaninis skaičius yra nuo 120 iki 130.

Dauguma gamtinių dujų yra dujinių angliavandenilių mišinys. Pagrindinė dalis yra metanas (CH 4 - iki 98%), taip pat sunkieji angliavandeniliai - etanas C 2 H 6, propanas C 3 H 8, butanas C 4 H 10. Kompozicijoje taip pat yra kitų ne anglies turinčių medžiagų: vandenilis H 2, vandenilio sulfidas H 2 S, anglies dioksidas CO 2, azotas N 2, helis He.

Gryna forma gamtinės dujos yra bespalvės ir bekvapės. Kad būtų lengviau nustatyti nuotėkį, į jį įmaišomi kvapiųjų medžiagų, nemalonaus kvapo medžiagų.

Gamtinių dujų rūšys:

  • suskystintas (LPG);
  • pelkė;
  • Alyva;
  • anglies;
  • dujų hidratai;
  • skalūnai;
  • šviečiantis;
  • koksas;
  • suspaustas arba suspaustas (SGD);
  • susijęs aliejus;
  • išilgai kreidos žemės sluoksnio pakopų ir pakopų, iš kur jis kasamas šiandien - Turonijos, Cenomanijos, Valanginijos, Achimovo.

Gamtinių dujų laukas

Iš esmės gamtinių dujų telkiniai yra žemės plutos nuosėdiniame apvalkale. Rusijai priklauso didžiuliai gamtinių dujų atsargos (Urengoyskoye laukas), Europoje - Norvegijoje, Nyderlanduose, daugumoje Persijos įlankos šalių, Irane, Kanadoje, JAV, yra didelių telkinių Azerbaidžane, Uzbekistane, Turkmėnistane ir Kazachstane. Dujų hidratų gausu dideliame gylyje po jūros dugnu, taip pat po žeme.

Gamtinių dujų gavyba

Prieš kasant, pirmiausia atliekamas žvalgymas - gravitacinis, magnetinis, seisminis ar geocheminis. Tačiau vienintelis patikimas būdas sužinoti, ar žemiau jūsų yra dujų rezervas, yra gręžti šulinį. Gamtinės dujos randamos vieno kilometro gylyje. Žemės žarnyne dujos yra mikroskopinėse porose, kurios yra tarpusavyje sujungtos kanalais - plyšiais, per kuriuos, esant dideliam slėgiui, šis svarbus išteklius prasiskverbia į žemesnio slėgio poras, kol yra šulinių viduje. Visa tai atliekama pagal Darcy įstatymą - dujų ir skysčių filtravimas porėtoje terpėje. Dujos iš žarnyno išeina dėl to, kad šuliniuose yra slėgis, kuris kelis kartus didesnis už atmosferos slėgį.

Dujos gaminamos naudojant šulinius, kurie tolygiai pasiskirsto per visą lauko plotą. Tai daroma siekiant užtikrinti tolygų rezervuaro slėgio sumažėjimą rezervuare. Pagamintos dujos yra paruoštos transportavimui. Dujos transportuojamos vamzdynais, specialiais dujų tanklaiviais, geležinkelio cisternomis.

Gamtinių dujų naudojimas

Gamtinės dujos naudojamos kaip labai ekonomiškas kuras elektrinėms, cemento ir stiklo pramonei, juodųjų ir spalvotųjų metalų metalurgijai, statybinių medžiagų gamybai ir įvairių organinių junginių gamybai. Šis svarbus išteklius naudojamas namų ūkio reikmėms ir jų reikmėms. Energijos šaltinis didmiesčiams, variklinis kuras, dažai, klijai, actas, amoniakas - visa tai turime gamtinių dujų dėka.