Fizikalno-kemijske lastnosti zemeljskega plina. Pridobivanje in uporaba zemeljskega plina

Plinasto stanje snovi - najpogostejše v primerjavi z drugimi agregatnimi parametri spojin. Navsezadnje so v tem stanju:

• zvezde;
• medzvezdni prostor;
• planeti;
• atmosfera;
• vesolje vesolja.

  

Glavne značilnosti plinov so šibke intermolekularne interakcije v kristalni rešetki, zaradi česar se kažejo glavne značilnosti teh snovi. Gazov, seveda, zelo. Vendar pa smo najpomembnejši in tretji najpogostejši na našem planetu - naravni.

Zemeljski plin: sestava

Če označimo kvalitativno sestavo zemeljski plin, takoj je treba razlikovati sestavine dveh skupin: organskih in anorganskih. Ker se na splošno zdi, da je sestavljen iz metana, to ni povsem res.

Ekološke komponente vključujejo:

• metan - CH₄;
• propan - C₃H_{8. mesto};
• Butane-C₄H₁₀;
• etan-C₂H₄;
• težji ogljikovodiki z več kot petimi ogljikovimi atomi.

Anorganske komponente vključujejo naslednje spojine:

• vodik (v majhnih količinah) - H₂;
• Ogljikov dioksid - CO₂;
• helij - He;
• dušik-N₂;
• vodikov sulfid - H₂S.

Kaj natančno bo sestava mešanice, je odvisno od vira, to je polja. Isti vzroki pojasnjujejo različne fizikalne in kemijske lastnosti zemeljskega plina. Vendar pa je vsak od njih miniran, in vsakdo ima vrednost. Nekoliko se uporablja kot gorivo in nasičeno z zunanjimi nečistočami se preveč maščobno uporablja v kemični industriji za sintezo spojin.

Fizikalno-kemijske lastnosti zemeljskega plina

Da natančno določimo takšne parametre, je treba vedeti, kakšna je sestava mešanice plinov. Konec koncev, če je v glavnem prevladuje metan (do 97%), potem je mogoče dati značilnosti, s posebnim poudarkom na njem.

Če so presežne anorganske komponente ali težki ogljikovodiki (do nekaj odstotkov), se fizikalno-kemijske lastnosti zemeljskega plina drastično spremenijo.

Zato lahko določite le približne mejne kazalnike za fizične značilnosti.

1. Temperatura samovžiga - 650-700⁰C.
2. Oktansko število je 120-130.
3. Nima nobene barve, okusa in vonja.
4. Lažje od zraka je skoraj 2-krat, se lahko koncentrira v zgornjih plasteh prostora.
5. Gostota v obliki običajnega stanja (plin) je 0,68-0,85 kg / m³.
6. V standardnih pogojih je vedno v plinastem agregatnem stanju.
7. Kadar se pomeša z zrakom v prostornini od 5-15%, je eksploziven.
8. Toplota zgorevanja - približno 46 MJ / m³.

Poleg tega je treba upoštevati tudi kemično stran parametrov zemeljskega plina.

1. Je lahko vnetljiva snov, se lahko samodejno vžge, ko je iskra dobavljena in brez nje pri določeni temperaturi.
2. Ker je glavni sestavni del metan, ima vse svoje kemične lastnosti.
3. Vstopi v nadomestne reakcije, dehidrogeniranje, piroliza, je zlomljena.
4. Stisne in utekočinjen pri nizkih temperaturah in visokem tlaku.

   

Očitno je, da podobne fizikalne in kemične lastnosti zemeljskega plina določajo širok spekter uporabe v industriji.

Posebna lastnina zemeljskega plina

Posebna lastnost zadevne spojine je sposobnost tvorbe plinovodnih hidratov, to je, da je v trdnem stanju. Te strukture so prostornine zemeljskega plina, ki jih absorbirajo molekule vode iz rezervoarja v razmerju 1/220. Zato so takšni nasadi izjemno bogati v kamninah. Mesta njihove koncentracije v naravi:

• globinske plasti svetovnega oceana;
• kopičenje permafrosta.

Pogoji bivanja so hidrodinamični tlak in nizke temperature.

Polja na zemeljskem plinu

Če govorimo o vsebini zemeljskega plina v naravi, lahko ugotovimo glavna mesta koncentracije:

1. Ta gora usedlina, minerali, ki je tvorjen še nekaj tisočletij anaerobni razkroj organske snovi v globoke plasti skorje.
2. Raztopi se v podzemnih vodah.
3. Je del olja, ki tvori nad njim pokrov za olje in plin.
4. Ustreza v obliki plinastih hidratov v slojih morskega dna in točkah skrajnega severa.

Če označimo distribucijo plinskih depozitov na ozemlju, potem so vodje naslednje države:

• Rusija.
• Države Perzijskega zaliva.
• ZDA.
• Kanada.
• Iran.
• Kazahstan.
• Azerbajdžan.
• Uzbekistan.
• Norveška.
• Turkmenistan.
• Nizozemska.

Letna proizvodnja na svetu znaša približno 3643 milijard kubičnih metrov³ na leto. Od tega samo Rusija znaša 673,46 milijarde m³.

Temperatura zemeljskega plina, na kateri gori, je 650 ⁰C. To pomeni, da je to indikator, s katerim se lahko samozapalj. V tem primeru se sprosti večja količina toplotne energije, kot pa, ko se zažge katera koli druga vrsta goriva. Seveda to ne more vplivati ​​na področja uporabe te snovi.

Zato je veliko držav, ki nimajo zalog zemeljskega plina, prisiljene uvoziti iz drugih držav. Prevoz poteka na več načinov:

• po plinovodu v plinastem stanju;
• v cisternah vzdolž morske poti - v tekoči obliki;
• v železniški tirni vagoni - utekočinjen.

Vsak od načinov ima svoje prednosti in slabosti. Zlasti morske in železniške različice so varnejše od kemične dejavnosti utekočinjeni plin v hladilnih valjih je precej nižja kot v plinastem stanju. Po cevovodu se razdalja prenosa in njene količine povečajo, poleg tega je ta metoda ekonomsko ugodna.

Metan v sestavi zemeljskega plina

Plin metan je glavna sestavina surovin naravne mešanice. Njena vsebina se giblje med 70-98%. Sama je to tretji najpogostejši plin na planetu, ki je vključen v sestava olja, medzvezdni prostor, ozračje drugih planetov.

Z vidika kemije, plin metana - omejevanje ogljikovodikov, povezana s številnimi nasičenimi alifatskimi spojinami. Prvi predstavnik alkanov ali parafinov. Njegova kemična aktivnost je nizka, precej mirna. Je sposoben reagirati:

• substitucija;
• popolna oksidacija;
• konverzije.

Žganja z brezbarvenim, ne-kadilnim plamenom, ne diši.

Vrste zemeljskega plina

Obstajajo tri glavne vrste snovi.

1. Suhi zemeljski plin - to je tisto, v katerem je metan več kot 97%. To pomeni, da je vsebnost nečistoč, vključno z drugimi ogljikovodiki, izredno majhna.
2. Skriti plin. To je ime mešanice, ki vsebuje majhno količino težkih ogljikovodikov.
3. Skaljen zemeljski plin - tisti, ki je bogata z višjimi ogljikovodikov in anorganskih sestavin (dušik, vodik, helij, argon, ogljikov dioksid, vodikov sulfid).

   

Takšen koncept kot faktor suhega plina nam omogoča, da ocenjujemo kakovost surovin, iz katerih bodo proizvodi proizvedeni v prihodnosti. Konec koncev, sam naravni plin je le osnova. Za različne panoge potrebujete svoj izdelek, zato ga natančno obdelajte in očistite v skladu s posebnimi zahtevami.

Kakovost izdelka

Kakovost zemeljskega plina je odvisna od sestave. Če prevlada metan, bo takšen izdelek najboljši vir goriva. Če je to največ v maščobnih ogljikovodikih, potem so za kemično industrijo takšne surovine najbolj primerne.

Da bi zagotovili pravilno kakovost zemeljskega plina, obstajajo posebni kemični obrati, kjer se temeljito očistijo in predelajo, preden se pošljejo v končni cilj. Metode dela bodo odvisne od namena, za katerega je izdelek namenjen.

Torej, na primer, če se uporablja za domače namene, mu dodajte posebne vonjave, zlasti merkaptane. To naredimo tako, da zagotovimo, da ima plin vonj, ker bo potem v primeru puščanja enostavno zaznati. Vsi merkaptani imajo oster neprijeten vonj.

Uporaba zemeljskega plina

Porabo zemeljskega plina izvajajo številne industrije in predmeti. Na primer:

• SPTE.
• Kotlovnice.
• Plinski motorji.
• Kemična proizvodnja (proizvodnja plastike in drugih materialov).
• Gorivo za avtomobile.
• Ogrevanje bivalnih prostorov.
• Kuhanje.

Zato je svetovna proizvodnja te surovine tako visoka, uvoz in izvoz pa sta ocenjena na milijarde dolarjev.

Ekološki vidik

Z vidika čistoče za naravo ni boljšega vira goriva kot zemeljski plin. Okoljske organizacije v celoti podpirajo njegovo uporabo. Vendar pa se v zadnjih letih zgorevanje zemeljskega plina vodi do kopičenja enega od reakcijskih produktov - ogljikov dioksid.

In ker se nanaša na toplogredne pline, je za planet zelo zastrašujoče. Zato se izvajajo številna dela, razvijajo se projekti za zaščito ekološkega stanja planeta pred bližajočim se učinkom toplogrednih plinov.