Obdelava zemeljskega plina: metode in tehnologija

Razvoj perspektive največjih industrij je nemogoče brez najbolj dragocenih surovin in energetskega nosilca visoke kakovosti - zemeljskega plina. Njena uporaba ne samo avtomatizira številne tehnološke procese, temveč tudi bistveno izboljšuje življenjske pogoje prebivalstva.

Kaj je zemeljski plin?

Ni ene kemične formule za zemeljski plin - v vsakem odlagališču ima sestavo z drugačnim razmerjem sestavnih delov.

Zemeljski plin je mešanica ogljikovodikov, od katerih je večina metan. Preostale sestavine so: butan, propan, etan, vodik, vodikov sulfid, helij, dušik, ogljikov dioksid.

Zemeljski plin nima barve in vonja, njegova prisotnost v zraku ni mogoče določiti brez pomoči posebnih naprav. Vonj, ki je vsakemu človeku znan, je plin umetno (odori). Zaradi tega procesa je mogoče zaznati prisotnost plina v zraku in preprečiti smrtno nevarne situacije.

Izvor

Glede porekla plina ni enotne teorije, znanstveniki držijo dveh različic:

• Nekoč je bilo kopno ocean. Z ubijanjem živih organizmov, zbranih v prostoru, v katerem ni zraka in bakterij, ki so sprožile proces razkroja. Zaradi geološke premiki karton masa potonil globlje v zemeljski notranjosti, kjer je visok tlak in temperatura kemično reagira z vodikom, ki tvorijo ogljikovodikov.
• Dinamika Zemlje prispeva k dvigu ogljikovodikov, ki se nahajajo na globoki globini, kjer je nižji nivo tlaka. Posledično se oblikujejo nanosi plina ali olja.

Ekstrakcija

V nasprotju s splošnim prepričanjem je zemeljski plin lahko pod zemljo ne samo v prazninah, katerih ekstrakcija ne zahteva bistvenih stroškov materiala in energije. Pogosto se koncentrira v notranjost kamnin s tako plitvo porozno strukturo, ki jo človeško oko ne vidi. Globina nanosa je lahko majhna, včasih pa doseže več kilometrov.

Postopek proizvodnja plina vključuje več stopenj:

• Geološko delo, zaradi česar so natančno določene lokacije depozitov.
• Vrtalne proizvodne vrtine. Izvaja se na celotnem območju odlagališča, kar je pomembno za enotno zmanjšanje tlaka plina v rezervoarju. Najvišja globina vdolbinic je 12 km.
• Ekstrakcija. Proces se izvaja zaradi drugačnega nivoja tlaka v sloju plina in zemeljske površine. Na vdolbinah plin nagiba na zunanjo površino - tja, kjer je tlak nižji, takoj vstopa v zbiralni sistem. Poleg tega se proizvaja ustrezen plin, ki je soproizvod za proizvodnjo olja. Pomembno je tudi za številne panoge.
• Priprava za prevoz. Ekstrahirani plin vsebuje številne nečistoče. Če je njihova količina nepomembna, plin prevažajo cisterne ali plinovodi v obrat za nadaljnjo predelavo. Od precejšnje količine nečistoč se zemeljski plin prečisti v integriranih čistilnih napravah, ki so zgrajene v bližini depozita.

Zakaj potrebujemo obdelavo zemeljskega plina?

Nastajanje zemeljskega plina nastane med nastajanjem slojev poroznih kamnin, ki vsebujejo olje, in premogov. Poleg sestavnih delov, pomembnih za potrebe industrije, vsebuje nečistoče, ki ovirajo postopek prevoza in uporabe s strani končnih uporabnikov.

Takoj po proizvodnji se plin izsuši v integriranih čistilnih napravah, med katerim se iz nje izvleče voda in žveplo. Nadaljnja predelava naravnega in povezanega plina se opravlja v obratih za predelavo kemikalij in plina.

Glavno načelo predelovalnih obratov

Glavna naloga podjetja, ki se ukvarja s predelavo zemeljskega plina, je čim večje možno pridobivanje vseh sestavin fosila in njihovo pripravo v trgovsko državo. Istočasno ne bi smeli ogrožati okolja in notranjosti prostora, finančni stroški pa morajo biti čim manjši.

Z izvajanjem vseh vidikov tega pravila se izdelki za predelavo zemeljskega plina štejejo za visokokakovostne in ekonomične.

Načini obdelave

Na voljo so naslednji načini predelave plina:

• fizično in energijsko;
• kemično-katalitični;
• termokemični.

Fizično-energetske metode se uporabljajo za stiskanje plina in ga ločijo v komponente, ki uporabljajo hladilne ali grelne enote. Ta tehnologija predelave zemeljskega plina se najpogosteje uporablja neposredno na depozitih.

Sprva je bil postopek stiskanja in ločevanja izveden s pomočjo kompresorjev. Doslej je bila cenejša oprema v finančnem smislu - ejektorji in naftne črpalke - uspešno uporabljena.

Kemično-katalitična metoda obdelave zemeljskega plina pomeni pretvorbo metana v sintezni plin za nadaljnjo predelavo. To je mogoče storiti na tri načine: pretvorba pare ali ogljikovega dioksida, delna oksidacija.

Pogosto se uporablja metoda delne oksidacije metana. To je zaradi lažjega postopka autothermally (delno oksidacijo ko je osnovna surovina ogljikovodikov se ogreva s sproščanjem toplote), pri čemer stopnjo reakcije in pomanjkanje potrebe po katalizatorja (kot pri pretvorbi pare in ogljikovega dioksida).

Nastali sintezni plin se ne podvrže procesu ločevanja v komponente.

Termokemične metode vključujejo toplotno izpostavljenost zemeljskemu plinu, kar ima za posledico tvorbo nenasičenih ogljikovodikov (npr. Etilen, propilen). Proces je možen le pri zelo visokih temperaturah (okoli 11.000 stopinj Celzija) in pritisku več atmosfere.

Rafinirani izdelki

Za mnoge ljudi je beseda "plin" povezana z gorivom in plinskim štedilnikom. Dejansko je uporaba njenih sestavnih delov obsežnejša:

• Helij - dragocena surovina za visoko tehnologijo, na primer v proizvodnji medicinske opreme in magnetno blazino za daljše izlete v javnih prevoznih sredstvih, v gradnji jedrskih reaktorjev in satelitov;
• formaldehid, eden izmed derivatov metana, - surovina, ki ima pomembno vlogo pri proizvodnji phenoplast (zavorne obloge, biljard krogle) in smole so bistveni del konstrukcijskih materialov (vezane plošče, vlaknene plošče), izolirne barve in predmetov;
• amoniak - uporablja se v farmacevtski industriji (vodna raztopina), kmetijstvu (gnojilu) in živilski industriji (okrepitvi okusa);
• etan - surovine, iz katerih se proizvaja polietilen;
• Ocetna kislina - se pogosto uporablja v tekstilni industriji;
• Metanol - gorivo za vozila.

Pridobivanje in predelava zemeljskega plina sta procesi, skozi katere se učinkovito razvijajo najpomembnejše industrije. Plin se priskrbi končnemu uporabniku po skrbni obdelavi, njegova uporaba bistveno izboljša življenjske razmere.