L'uso del gas naturale. Gas naturale: composizione, proprietà

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Cosa sappiamo degli idrocarburi? Bene, forse qualcosa dal curriculum scolastico in chimica, e la parola "metano" periodicamente lampeggia nei media … Cosa sappiamo del gas naturale, a parte le sue proprietà esplosive? Quale altro uso del gas metano, oltre alla ben nota cucina e riscaldamento degli edifici residenziali? Cosa c'è di nuovo nel mondo del consumo energetico e della sicurezza energetica?

Caratteristiche di base

Iniziamo dal fatto che la nota frase sull'odore di gas in appartamento o per strada non è del tutto corretta. Il gas naturale, che viene fornito ai nostri appartamenti per cucinare o per riscaldare l'acqua, non ha sapore né odore. Quello che sentiamo non è altro che uno speciale additivo necessario per rilevare le perdite di gas. Questo è il cosiddetto odorizzante, viene aggiunto in stazioni appositamente attrezzate nelle seguenti proporzioni: 16 mg per mille metri cubi di gas.

Il componente principale del gas naturale, ovviamente, è il metano. Il suo contenuto in gasla miscela è di circa l'89-95%, i restanti componenti sono butano, propano, acido solfidrico e le cosiddette impurità - polvere e componenti non combustibili, ossigeno e azoto. La percentuale di contenuto di metano dipende dal tipo di deposito.

L'energia del gas naturale rilasciata durante la combustione di un metro cubo di combustibile è chiamata potere calorifico. Questo valore è uno dei primi in tutte le questioni relative alla progettazione di impianti del gas e valori diversi vengono presi come base nei diversi paesi. In Russia, il calcolo viene effettuato secondo il potere calorifico più basso, nei paesi occidentali, come Francia e Regno Unito, - secondo il più alto.

Parlando dell'esplosività del gas naturale, vale la pena menzionare concetti come limiti esplosivi e concentrazioni pericolose. Il gas esplode alla sua concentrazione nella stanza dal 5 al 15% del volume. Se la concentrazione è inferiore, il gas non brucia, se la concentrazione è superiore al 15%, la miscela gas-aria brucia con alimentazione d'aria aggiuntiva. Una concentrazione pericolosa è solitamente chiamata 1/5 del limite di esplosività inferiore, ovvero 1%.

Tipi e applicazioni di base del gas naturale

Il butano e il propano sono stati usati come carburante per le automobili (gas liquefatto). Il propano è anche usato per alimentare gli accendini. L'etano è usato raramente come combustibile, poiché è una materia prima per la produzione di polietilene. L'acetilene è estremamente infiammabile e viene utilizzato nella saldatura e nel taglio dei metalli. L'uso del gas naturale, o per essere più precisi, metano, di cui abbiamo già parlato, viene utilizzato come combustibile in stufe, colonne e caldaie.

Varietà di gas naturale prodotto

Secondo le tipologie di gas prodotto, i giacimenti sono suddivisi in gas o associati. La principale differenza tra loro è la percentuale di contenuto di idrocarburi. Nei giacimenti di gas il contenuto di metano è di circa l'80-90%, negli associati, o, come vengono comunemente chiamati, "petrolio", il suo contenuto non supera il 50%. Il restante 50% è propano-butano e olio separato dal gas. Uno dei maggiori svantaggi del gas proveniente da un campo associato è la sua purificazione obbligatoria da varie impurità. L'ottenimento di gas naturale è anche associato alla produzione di elio. Tali depositi sono piuttosto rari, l'elio è considerato il gas ottimale per il raffreddamento dei reattori nucleari. Lo zolfo rilasciato dall'acido solfidrico estratto come miscela di gas naturale viene utilizzato anche per scopi industriali.

Lo strumento principale nell'estrazione del gas naturale è una piattaforma di perforazione. Si tratta di una torre a quattro gambe alta circa 20-30 metri. Ad esso è sospeso un tubo con un trapano all'estremità. Questo tubo aumenta all'aumentare della profondità del pozzo, nel processo di perforazione viene aggiunto al pozzo un liquido speciale in modo che le rocce distrutte non lo ostruiscano.

Questo liquido viene fornito con l'ausilio di pompe speciali. Naturalmente, il costo del gas naturale include il costo di esercizio e costruzione di pozzi di gas. Dal 40 al 60% del costo è il costo di questo.

Come ci arriva il gas?

Cosìdopo aver lasciato il sito produttivo, il gas naturale depurato entra nella prima stazione di compressione, o, come viene anche chiamata, quella principale. Si trova più spesso nelle immediate vicinanze del deposito. Lì, con l'aiuto di installazioni, il gas ad alta pressione entra nei principali gasdotti. Le stazioni di compressione booster sono installate sui gasdotti principali per mantenere la pressione impostata. Poiché è vietata la posa di tubazioni con questa categoria di pressione all'interno delle città, viene installata una diramazione davanti a ciascuna grande città. Già, a sua volta, non aumenta, ma abbassa la pressione. Parte di esso viene spesa dai grandi consumatori di gas: imprese industriali, fabbriche, caldaie. E l' altra parte va ai cosiddetti GRP - punti di distribuzione del gas. Lì, la pressione scende di nuovo. Qual è l'uso del gas naturale più familiare e comprensibile per te e per me? Questi sono fornelli.

Da quanto tempo è con noi?

L'uso attivo del gas naturale risale alla metà del XIX secolo, dopo l'invenzione del bruciatore a gas. E l'uso originale di esso ora non ci è del tutto familiare. Inizialmente veniva utilizzato per l'illuminazione stradale.

In Unione Sovietica, fino alla fine degli anni '30 del secolo scorso, non esisteva un'industria del gas indipendente. I giacimenti di gas sono stati scoperti per caso, solo durante l'esplorazione di pozzi petroliferi. L'uso attivo del gas naturale iniziò durante la Grande Guerra Patriottica. Mancanza di carburante, a causa della perdita di parte del carbone e del petroliocampi, ha dato un forte impulso allo sviluppo dell'industria del gas. Dopo la fine della guerra, l'industria del gas si sviluppò attivamente e divenne gradualmente una delle più efficienti dal punto di vista energetico.

Nessuna alternativa

Forse la migliore prova del vantaggio del gas naturale come fonte di energia più conveniente sono le cifre di Mosca. Il collegamento del gas ha consentito di risparmiare ogni giorno un milione di metri cubi di legna da ardere, 0,65 milioni di tonnellate di carbone, 150mila tonnellate di cherosene e quasi la stessa quantità di olio combustibile. E tutto questo è stato sostituito da 1 milione di metri cubi. m di gas. Seguì una progressiva gassificazione dell'intero Paese e la ricerca di nuovi giacimenti. Successivamente sono state trovate enormi riserve di gas in Siberia, che sono ancora sfruttate.

Uso industriale

L'uso del gas naturale non si limita alla cucina, anche se indirettamente, viene utilizzato per fornire calore agli edifici residenziali. La maggior parte delle grandi caldaie urbane nella parte europea della Russia utilizzano il gas naturale come combustibile principale.

Inoltre, il gas naturale è sempre più utilizzato nell'industria chimica come materia prima per la produzione di varie sostanze organiche. Un numero crescente di giganti automobilistici sta sviluppando veicoli che funzionano con combustibili alternativi, inclusi idrogeno e gas naturale.

La colpa è solo del gas

In termini di ecologia, il gas naturale può essere definito uno dei combustibili fossili più sicuri. Tuttavia, il collegamento del gas a molte aree della vita umana e la successiva combustione hanno portato aun aumento multiplo della quantità di anidride carbonica nell'atmosfera. Altrimenti, questo processo è chiamato "effetto serra". E questo ha un impatto estremamente negativo sul clima del nostro pianeta. Tuttavia, le nuove tecnologie ei livelli di produzione hanno recentemente ridotto il più possibile le emissioni nell'atmosfera. Ricordiamo che il gas è uno dei tipi di carburante più sicuri.