История использования природного газа
19.06.2014
Голландский врач и химик Ван Гельмонт в начале 17 века лабораторным путем сумел разложить воздух на две составляющие части, назвав эти части газами. Под газом подразумевалось вещество, способное распространяться по всему доступному объему. Широкую известность слово газ получило после опубликования французским химиком Лавуазье «Начального учебника химии» в 1789 году.
История в древнейшие времена
О горючих газах было известно с древнейших времен. Горящие газовые факелы называли «вечным огнем», им поклонялись, рядом с ними строили храмы и святилища. «Священные огни» существовали во многих странах древнего мира – в Иране, на Кавказе, в Северной Америке, Индии, Китае, и т. д. Еще Марко Поло описывал использование природного газа в Китае, где его применяли для освещения, отопления, для выпаривания соли.
Что такое природный газ
Природным газом считают смесь газов, образовавшихся в результате разложения органических веществ в недрах Земли. Обычно природный газ собирается на глубинах от одного до нескольких километров, хотя существуют скважины глубиной более 6 км.
В стандартных условиях это газообразное вещество в виде:
- отдельных скоплений (газовые залежи);
- газовой шапки нефтегазовых месторождений.
Большими запасами обладают: Россия, Иран, Туркмения, Азербайджан, страны Персидского залива, США.
Использование природного газа
Практическое использование горючего газа, началось в середине 19 века после изобретения немецким химиком Робертом Бунзеном газовой горелки. Бунзеновские горелки работали на искусственном «светильном газе», полученном в процессе переработки каменного угля или горючих сланцев. Очень быстро газовые горелки осветили улицы и жилые дома многих столиц и крупных городов мира. В Российской Империи газовые горелки одновременно с Петербургом появились во Львове, Варшаве, Москве, Одессе, Харькове и Киеве.
Некоторые разновидности природного газа
Различают природный газ и «попутный» или «нефтяной» газ. Различие между ними заключается в количестве содержащихся в них тяжелых углеводородов. В природном тяжелый углеводород (метан) составляет более 80% от общего состава газа, в «попутном» газе – не более 40%, а остальное – этан, пропан, бутан, и прочие.
«Попутный» газ содержится в нефтяных залежах поверх нефти, образуя газовую шапку, которая собирается в пористой породе, покрытой глинистым сланцем. Глинистый сланец препятствует выходу газа. Иногда во время буровых работ в результате резкого изменения давления газ отделяется от нефти и может происходить его утечка. Недостатком «попутного» газа, является необходимость очистки его от примесей, тогда как природный газ в очистке не нуждается.
Примерный состав природного газа
Газ различных месторождений может иметь различный состав. В среднем, содержание компонентов таково:
- метан 80-99%
- этан 0,5-0,4 %
- пропан 0,2-1,5%
- бутан 0,1-1%
- пентан 0-1%
- благородные газы (гелий, аргон) – сотые и тысячные доли процента.
Чрезвычайно редко встречаются месторождения горючих веществ с содержанием гелия 5 -8%. Гелий – очень ценный, обладает ярко выраженной химической пассивностью. В сжиженном состоянии гелий используется для охлаждения ядерных реакторов. В атмосфере гелия выплавляют металлы высокой чистоты. Природный газ – единственный источник получения гелия. В состав может входить сероводород, из которого получают серу, используемую в промышленности. Прочие вещества могут составлять от 2% до 13% всего объема. Каждое пятое месторождение нефти – нефтегазовое, причем часто это месторождение содержит не попутный, а природный газ, имеющий такую же ценность, как и нефть.
Газовая промышленность России
В дореволюционной России природный газ не использовался, хотя отмечалось его наличие. Только после Октябрьской революции 1917 года советское правительство поставило задачу о возможностях использования газа, добываемого вместе с нефтью. До конца 30-х годов 20-го века Советская Россия не имела самостоятельной газовой промышленности, она была сопутствующей нефтяной промышленности, а месторождения газа открывались исключительно в процессе разведки и добычи нефти.
Разведка газовых месторождений началась в 1939 году в Саратовской области: в 1940-м году нашли газ, а в 1941-м году была поставлена первая рабочая скважина. Нехватка топлива, возникшая в начале Великой Отечественной войны 1941-1945 гг.. (были временно «потеряны» угольные месторождения Донбасса и нефтяные месторождения Северного Кавказа), заставила с максимальной интенсивностью заняться разведкой и добычей природного газа. Уже в 1941 году в Саратовской и Куйбышевской областях началась промышленная добыча природного газа. Суточная производительность одной газовой скважины равнялась 800 тыс. куб.м. газа. Эксплуатация этих месторождений положила начало газовой индустрии. Вначале газ использовался для работы Саратовской ГРЭС, а в 1942 году началось строительство газопровода Саратов – Москва. Строительством руководил Лаврентий Берия, его закончили в июле 1946 года. На газопроводе ежесуточно работало более 30 тысяч человек. От Саратова до Москвы через 487 преград было вручную проложено 840 км газопровода. Было построено:
- 84 перехода через реки и каналы;
- 250 переходов через железнодорожные пути;
- шесть поршневых компрессорных станций;
- вынуто более 3,5 миллионов кубов грунта.
Газопровод проходил по территориям Саратовской, Пензенской, Тамбовской, Рязанской и Московской областей.
Для информации
Подача 1 млн. куб. м. газа в Москву заменила ежедневный расход:
- миллиона кубов дров;
- 650 тысяч тонн угля;
- 150 тысяч тонн керосина;
- 100 тысяч тонн топочного мазута.
В послевоенное время были открыты крупные промышленные месторождения в Ставропольском крае, на севере России и в Сибири.
Новости полны сообщениями о небывало дорожающем газе, который может спасти Европу от суровой зимы. Многие десятилетия Россия удерживала первое место в мире по газодобыче. В 21 веке наша страна соревнуется по этому показателю с США, то опережая мирового гегемона, то отходя на второе место.
Так откуда взялось это замечательное полезное ископаемое, обогревающее наши дома, двигающее автомобили и в значительной мере всю экономику планеты? Краткий ответ прост: из живых организмов.
Как и нефть, природный газ – это то, что осталось от миллиардов миллиардов живых существ, когда-то живших на поверхности нашей планеты, в ее почве или океане. В основном речь, конечно, о бактериях, но и растения, и животные тоже сделали свой вклад в пополнение запасов нефти и газа.
Дело в том, что при разных видах разложения органических соединений – гниении, брожении, ферментативном разложении – образуются два вида отходов. Первый – это газ. Обычный метан. Тот самый, который так охотно производят коровы, переваривая скушанную на пастбище траву. Второй тип отходов – жиры: тяжелые молекулы, которые далеко не всегда полностью распадаются на составляющие их атомы. Остатки тяжелой, жирной, фракции отходов – это и есть нефть. А выделившийся метан – наш природный газ.
Конечно, чтобы запасы газа образовались в земной толще, нужны особые условия. Слой погибших растений и животных должен накапливаться в низине, заливаемой водой и заносимой илом. Эти слои должны накладываться друг на друга, запечатывая распадающуюся органику и изолируя ее от атмосферы. Если при этом данный участок земной коры будет опускаться, проседать, процесс пойдет особенно эффективно. И за миллионы лет значительные толщи породы буквально пропитаются жировыми остатками и метаном из разложившихся организмов. Именно в таком виде, как пропитка в пористом торте, в земных слоях встречаются чаще всего нефть и газ. Они находятся там под большим давлением. Поэтому когда сверху в поверхности такого “торта” проделывается отверстие – буровая скважина – углеводороды устремляются наверх, в первую очередь газ.
В принципе, не совсем правильно называть природным газом только тот, что выкачивают из-под земли. Еще в 1813 году английский ученый Гэмфри Дэви доказал полную тождественность подземного природного газа с газовыми выделениями британских болот. Теперь мы знаем, почему так происходит: ведь в болотах идет тот же самый процесс, который когда-то привел к образованию газовых залежей – распад органики.
Значит ли это, что нынешние болота станут для наших далеких потомков газовыми резервуарами. Увы, нет. Ни газ, ни нефть, ни уголь уже не смогут накапливаться в значительных количествах – их запасы исчерпаемы бесповоротно. Причина этого в том, что за миллиарды лет эволюции природа научилась гораздо лучше и быстрее утилизировать собственные отходы. Останки растений и животных разлагаются бактериями и грибками, которых в прошлые эпохи геологической истории просто не было – именно это давало им шанс накопиться и стать такими важными для нас сегодня углеводородами.
А еще из природного газа делают корм для рыб. Об этом мы расскажем в одном из следующих постов.
Приро́дный газ —смесь углеводородов, преимущественно метана, с небольшими примесями других газов, добываемая из осадочных горных пород Земли.
С середины XX века природный газ является важным полезным ископаемым, широко используемым в энергетике как энергоноситель и в крупнотоннажной химии как источник углеводородного сырья для синтеза полимеров и азотных удобрений. Природный газ в пластовых условиях (условиях залегания в земных недрах) находится в газообразном состоянии — в виде отдельных скоплений (газовые залежи) или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений, либо в растворённом состоянии в нефти или воде. При нормальных (согласно ГОСТ Р 51847-2001) условиях (101,325 кПа и 0 °C) природный газ находится только в газообразном состоянии. Также природный газ может находиться в кристаллическом состоянии в виде естественных газогидратов.
Сэр Гемфри Дэви (учёный-химик) ещё в 1813 году заключил из своих анализов[1], что рудничный газ есть смесь метана CH4 с небольшим количеством азота (N2) и углекислого газа (СО2) — то есть, что он качественно тождественен по составу с газом, выделяющимся из болот.
Химический состав[править | править код]
Основную часть природного газа составляет метан (CH4) — от 70 до 98 %. В состав природного газа могут входить более тяжёлые углеводороды — гомологи метана[2]:
- этан (C2H6),
- пропан (C3H8),
- бутан (C4H10),
- пентан (C5H12).
Природный газ содержит также другие вещества, не являющиеся углеводородами:
- водород (H2),
- сероводород (H2S),
- углекислый газ (СО2)[2],
- азот (N2)[2],
- гелий (He) и другие инертные газы.
Чистый природный газ не имеет цвета и запаха. Для облегчения возможности определения утечки газа в него в небольшом количестве добавляют одоранты — вещества, имеющие резкий неприятный запах (гнилой капусты, прелого сена, тухлых яиц). Чаще всего в качестве одоранта применяются тиолы (меркаптаны), например, этилмеркаптан (16 г на 1000 м3 природного газа).
Природный газ считается более экологичным, по сравнению с углём, так как даёт меньший выброс СО2 на единицу получаемой энергии[3], выделяет значительно меньше ядовитых веществ (возможны оксиды азота и сернистый ангидрид, но сложные продукты пиролиза, являющиеся зачастую весьма токсичными и канцерогенными веществами, при сжигании природного газа не образуются и не могут образовываться в принципе, но эти опасные вещества образуются при сжигании угля, мазута, дизельного топлива)
Физические свойства[править | править код]
Ориентировочные физические характеристики (зависят от состава; приведены при нормальных условиях, если не указано иное):
- Плотность:
- от 0,68 до 0,85 кг/м3 (сухой газообразный);
- 400 кг/м3 (жидкий).
- Температура самовоспламенения: 537 °C;
- Температуры конденсации-испарения −161,5 °С[4];
- Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом от 4,4 % до 17 % объёмных;
- Удельная теплота сгорания: 28—46 МДж/м3 (6,7—11,0 Мкал/м3)[5] (то есть 8-12 кВт·ч/м3);
- Октановое число при использовании в двигателях внутреннего сгорания: 120—130.
- Легче воздуха в 1,8 раза, поэтому при утечке не собирается в низинах, а поднимается вверх[6].
Месторождения природного газа[править | править код]
Глубокое разведочное бурение на нефть и газ в России, по данным Росстата
В осадочной оболочке земной коры сосредоточены огромные залежи природного газа. Согласно теории биогенного (органического) происхождения нефти, они образуются в результате разложения останков живых организмов. Считается, что природный газ образуется в осадочной оболочке при бо́льших температурах и давлениях, чем нефть. С этим согласуется тот факт, что месторождения газа часто расположены глубже, чем месторождения нефти.
Крупнейшими запасами природного газа обладают: Россия (Уренгойское месторождение, Газпром обладает 17 % мировых запасов газа), Иран, большинство стран Персидского залива, США, Канада. Среди европейских стран — Норвегия и Нидерланды. Среди бывших республик Советского Союза большими запасами газа владеют Туркмения, Азербайджан, Узбекистан, а также Казахстан (Карачаганакское месторождение), и Украина (Юзовское месторождение).
Метан и некоторые другие углеводороды широко распространены в космосе. Метан — третий по распространённости газ во Вселенной после водорода и гелия. В виде метанового льда он участвует в строении многих удалённых от солнца планет и астероидов, однако такие скопления, как правило, не относят к залежам природного газа, и они до сих пор не нашли практического применения. Значительное количество углеводородов присутствует в мантии Земли, однако они тоже не представляют интереса.
Газогидраты[править | править код]
В науке долгое время считалось, что скопления углеводородов с молекулярным весом более 60 пребывают в земной коре в жидком состоянии, а более лёгкие — в газообразном. Однако во второй половине XX века группа сотрудников Московского института нефти и газа А. А. Трофимук, Н. В. Черский, Ф. А. Требин, Ю. Ф. Макогон, В. Г. Васильев обнаружили свойство природного газа в определённых термодинамических условиях переходить в земной коре в твёрдое состояние и образовывать газогидратные залежи. Позже выяснилось, что запасы природного газа в этом состоянии огромны[7].
Газ переходит в твёрдое состояние в земной коре, соединяясь с пластовой водой при гидростатических давлениях до 250 атм и сравнительно низких температурах (до +22 °C). Газогидратные залежи обладают несравненно более высокой концентрацией газа в единице объёма пористой среды, чем в обычных газовых месторождениях, так как один объём воды при переходе её в гидратное состояние связывает до 220 объёмов газа. Зоны размещения газогидратных залежей сосредоточены главным образом в районах распространения многолетнемёрзлых пород, а также на небольшой глубине под океаническим дном[7].
Добыча и транспортировка[править | править код]
Добыча[править | править код]
Природный газ находится в земле на глубине от 1000 м до нескольких километров (сверхглубокой скважиной недалеко от города Нового Уренгоя получен приток газа с глубины более 6000 метров). В недрах газ находится в микроскопических пустотах (порах). Поры соединены между собой микроскопическими каналами — трещинами, по этим каналам газ поступает из пор с высоким давлением в поры с более низким давлением до тех пор, пока не окажется в скважине.
Движение газа в пласте подчиняется определённым законам.
Газ выходит из недр вследствие того, что в пласте находится под давлением, многократно превышающем атмосферное; таким образом, движущей силой является разность давлений в пласте и системе сбора.
Газ добывают из недр земли с помощью скважин. Скважины стараются разместить равномерно по всей территории месторождения для равномерного падения пластового давления в залежи. Иначе возможны перетоки газа между областями месторождения, а также преждевременное обводнение залежи.
Большинство месторождений природного газа находятся очень далеко от мест, где он используется. Чтобы перевезти и сохранить газ, превратив последний в жидкость, его охлаждают до очень низкой температуры, достигающей минус 162 градусов Цельсия. При этом объем газа уменьшается в 600 раз[8].
Мировая добыча природного газа в 2014 году составляла 3460,6 млрд м3. Лидирующее положение в добыче газа занимают Российская Федерация (в 2005 году объём добычи составил 548 млрд м3) и США (в 2009 году США впервые обогнали Россию не только по объёму добытого газа (624 млрд м3 против 582,3 млрд м3), но и по объёму добычи товарного газа, то есть, идущего на продажу контрагентам; в 2010 году Россия вернула себе лидерство в объёмах добываемого газа, нарастив добычу, США же, напротив, снизили добычу).
Некоторые газовые месторождения выделяют кислый газ, содержащий сероводород (H2S), токсичное соединение при вдыхании. Очистка газа амином, процесс промышленного масштаба, который удаляет кислотные газообразные компоненты, часто используется для удаления сероводорода из природного газа[9].
Добыча природного газа (или нефти) приводит к снижению давления в пласте. Такое снижение давления, в свою очередь, может привести к проседанию грунта выше. Проседание может затронуть экосистемы, водные пути, канализационные и водопроводные системы, фундаменты и так далее[10].
Фрекинг[править | править код]
Высвобождение природного газа из подземных пористых горных пород может быть осуществлено с помощью процесса, называемого гидравлическим разрывом пласта или «разрывом пласта». По оценкам, на гидроразрыв пласта в конечном итоге будет приходиться почти 70% добычи природного газа в Северной Америке[11][12].
С момента первой коммерческой операции по гидроразрыву пласта в 1949 году в Соединенных Штатах было проведено около миллиона скважин с гидроразрывом пласта[13]. При добыче природного газа из скважин с гидроразрывом пласта использовались технологические разработки наклонно-направленного и горизонтального бурения, которые улучшили доступ к природному газу в плотных горных породах. Сильный рост добычи нетрадиционного газа из скважин с ГРП произошел в период с 2000 по 2012 год.
При гидроразрыве пласта операторы скважин нагнетают воду, смешанную с различными химическими веществами, через обсадную трубу скважины в породу. Вода под высоким давлением разрушает или «раскалывает» горную породу, что приводит к выделению газа из горной породы. Песок и другие частицы добавляются в воду в качестве проппанта, чтобы держать трещины в породе открытыми, что позволяет газу поступать в обсадную колонну, а затем на поверхность. Химические вещества добавляются в жидкость для выполнения таких функций, как уменьшение трения и подавление коррозии. После «фрака» извлекается нефть или газ, и 30–70% жидкости гидроразрыва, т. е. смесь воды, химикатов, песка и т. д., вытекает обратно на поверхность. Многие газоносные пласты также содержат воду, которая будет течь вверх по стволу скважины на поверхность вместе с газом как в скважинах с гидроразрывом пласта, так и в скважинах без гидроразрыва пласта. Эта пластовая вода часто имеет высокое содержание солей и других растворенных минералов, которые встречаются в пласте[14].
Транспортировка природного газа[править | править код]
Газ, поступающий из скважин, необходимо подготовить к транспортировке конечному пользователю — химический завод, котельная, ТЭЦ, городские газовые сети. Необходимость подготовки газа вызвана присутствием в нём, кроме целевых компонентов (целевыми для различных потребителей являются разные компоненты), также и примесей, вызывающих затруднения при транспортировке либо применении. Так, пары воды, содержащиеся в газе, при определённых условиях могут образовывать гидраты или, конденсируясь, скапливаться в различных местах (например, изгиб трубопровода), мешая продвижению газа; сероводород вызывает сильную коррозию газового оборудования (трубы, ёмкости теплообменников и т. д.). Помимо подготовки самого газа, необходимо подготовить и трубопровод. Широкое применение здесь находят азотные установки, которые применяются для создания инертной среды в трубопроводе.
В настоящее время основным видом транспорта является трубопроводный. Газ под давлением 75 атм прокачивается по трубам диаметром до 1,42 м. По мере продвижения газа по трубопроводу он, преодолевая силы трения как между газом и стенкой трубы, так и между слоями газа, теряет потенциальную энергию, которая рассеивается в виде тепла. Поэтому через определённые промежутки необходимо сооружать компрессорные станции (КС), на которых газ обычно дожимается до давления от 55 до 120 атм и затем охлаждается. Сооружение и обслуживание трубопровода весьма дорогостоящи, но тем не менее это наиболее дешёвый с точки зрения начальных вложений и организации способ транспортировки газа на небольшие и средние расстояния.
Кроме трубопроводного транспорта широко используют специальные танкеры — газовозы, специальные суда, на которых газ перевозится в сжиженном состоянии в специализированных изотермических ёмкостях при температуре от −160 до −150 °С.
Такой метод транспортировки является значительно более экономичным, чем трубопроводный, начиная с расстояний до потребителя сжиженного газа более 2000—3000 км, так как основную стоимость составляет не транспортировка, а погрузочно-разгрузочные работы, но требует более высоких начальных вложений в инфраструктуру, чем трубопроводный. К его достоинствам относится также тот факт, что сжиженный газ куда более безопасен при перевозке и хранении, чем сжатый.
В 2004 году международные поставки газа по трубопроводам составили 502 млрд м3, сжиженного газа — 178 млрд м3. При этом доля сжиженного газа в общем объёме поставок быстро растёт, превысив к 2018 году 40 % (323 млрд м3) и по имеющимся прогнозам увеличится до 60 % к 2040 году[15].
Есть также и другие технологии транспортировки газа, например с помощью железнодорожных цистерн. Разрабатывались также проекты транспортировки газа с использованием дирижаблей или в газогидратном состоянии, но эти разработки не нашли применения в силу различных причин.
Сжиженный природный газ[править | править код]
С целью транспортировки очищенный от примесей природный газ сжижают, охлаждая его до температуры конденсации −161,5 °С. Полученную жидкость называют сжиженным природным газом (СПГ). Основное преимущество СПГ — занимаемый объём меньше в 600 раз. Перед поставкой потребителю СПГ возвращают в газообразное состояние на регазификационных терминалах[4].
СПГ производится на ожижительных установках. СПГ перевозят в специальных криогенных ёмкостях[4].
В промышленных целях первый СПГ был получен в 1917 году в США. За ненадобностью технология не совершенствовалась до середины XX века, и только в 1941 году была совершена следующая попытка произвести СПГ. Производство СПГ достигло промышленных масштабов в середине 1960-х годов[4].
В СССР первые установки сжижения природного газа известны с 1946 года[16]. Однако промышленного применения СПГ в СССР не получил. В России первый крупнотоннажный завод СПГ запущен в 2009 году в рамках проекта «Сахалин-2»[4].
Экология[править | править код]
В экологическом отношении природный газ является самым чистым видом органического топлива. При его сгорании образуется значительно меньшее количество вредных веществ по сравнению с другими видами топлива. Однако сжигание человечеством огромного количества различных видов топлива, в том числе природного газа, за последние полвека привело к увеличению содержания углекислого газа в атмосфере, который является парниковым газом. Некоторые учёные на этом основании делают вывод об опасности возникновения парникового эффекта и как следствие — потепление климата. В связи с этим в 1997 году был подписан Киотский протокол по ограничению парникового эффекта. По состоянию на 26 марта 2009 года Протокол был ратифицирован 181 страной мира (на эти страны совокупно приходится более чем 61 % общемировых выбросов).
Применение[править | править код]
Автобус, работающий на природном газе
Природный газ широко применяется в качестве горючего в жилых, частных и многоквартирных домах для отопления, подогрева воды и приготовления пищи; как топливо для котельных, ТЭЦ, различной техники, в том числе и автомобильной, и др. Сейчас он используется в химической промышленности, как исходное сырьё для получения различных органических веществ, например, пластмасс. Для обнаружения утечек газа без использования специальных приборов в него добавляют в безвредных концентрациях этантиол, обладающий резким характерным запахом.
- Газовая плита
- Газовый водонагреватель
- Газовый котёл
Корма для животных и рыб[править | править код]
Богатые белком корма для животных и рыб получают путём скармливания природного газа бактериям Methylococcus capsulatus в промышленных масштабах.
Другое[править | править код]
Природный газ также используется в производстве тканей, стекла, стали, пластмасс, красок, синтетических масел и других продуктов. Окислительное дегидрирование этана приводит к образованию этилена, который может быть превращён в этиленэпоксид, этиленгликоль, ацетальдегид или другие олефины. Пропан может быть превращён в пропилен или окислен до акриловой кислоты и акринитрила.
См. также[править | править код]
- Болотный газ
- Биогаз
- Газпром
- Гидраты природных газов
- Международный газовый союз
- Месторождение природного газа
- Метан угольных пластов
- Мировые запасы природного газа
- Нефть
- Сжиженный природный газ
- Синтетические аналоги природного газа
- Сланцевый газ
- Список стран по добыче природного газа
Примечания[править | править код]
- ↑ История появления природного газа
- ↑ 1 2 3 Роддатис, 1989.
- ↑ Почему газ экологичнее угля. Про сад и дом. Дата обращения: 10 мая 2020. Архивировано 6 июля 2020 года.
- ↑ 1 2 3 4 5 Что такое СПГ — Информаторий.
- ↑ Газы природные горючие — статья из Большой советской энциклопедии.
- ↑ Молярная масса метана — 16 г/моль, средняя молярная масса воздуха — 29 г/моль.
- ↑ 1 2 Трофимук, А. А. Геологическое строение и нефтегазоносность восточной части Сибирской платформы : Материалы Всесоюзного совещания по оценке нефтегазоносности территории Якутии / А. А. Трофимук, Н. В. Черский. — М. : Недра : Наука, 1968. — 522 с. — УДК 550 (571.56) +553.98 (571.56)(G).
- ↑ Глеб Сегеда. Семь любопытных фактов об энергии, о которых вы (скорее всего) не знали. Энергия+ (1 февраля 2023).
- ↑ NaturalGas.org. web.archive.org (1 января 2011). Дата обращения: 10 января 2022.
- ↑ Daniel D. Chiras. Environmental Science. — Jones & Bartlett Publishers, 2013. — 695 с. — ISBN 978-1-4496-1486-7. Архивная копия от 10 января 2022 на Wayback Machine
- ↑ NPC Studies – Resource Development. www.npc.org. Дата обращения: 10 января 2022. Архивировано 20 января 2022 года.
- ↑ Для Дому. gaszbut.com.ua. Дата обращения: 10 января 2022. Архивировано 24 декабря 2021 года.
- ↑ Brantley, Susan L.. Opinion | The Facts on Fracking, The New York Times (13 марта 2013). Архивировано 10 января 2022 года. Дата обращения: 10 января 2022.
- ↑ N. N. N. Yeboah, S. E. Burns. Geological disposal of energy-related waste (англ.) // KSCE Journal of Civil Engineering. — 2011-04-07. — Vol. 15, iss. 4. — P. 697. — ISSN 1976-3808. — doi:10.1007/s12205-011-0010-x.
- ↑ Мировой рынок сжиженного газа. Deutsche Welle (4 марта 2019). Дата обращения: 19 марта 2019.
- ↑ Gasworld, декабрь 2013. Что такое СПГ… Стр.16. Дата обращения: 12 сентября 2019. Архивировано 6 июля 2020 года.
Литература[править | править код]
- Роддатис, К. Ф. Табл. 2.9. Средний состав природного газа, его теплота сгорания, плотность, объемы воздуха и продуктов сгорания при а=1 : [арх. 4 сентября 2011] // Справочник по котельным установкам малой производительности / К. Ф. Роддатис, А. Н. Полтарецкий. — М. : Энергоатомиздат, 1989. — С. 36−37. — 488 с. : ил. — 64 000 экз. — ББК 31.361. — УДК 621.182 (035.5)(G). — ISBN 5-283-00018-4.
- ГОСТ Р 53367-2009 : Газ горючий природный. Определение серосодержащих компонентов хроматографическим методом : Издание официальное : [арх. 5 ноября 2013]. — М. : Стандартинформ, 2010.
Ссылки[править | править код]
- ExxonMobil пророчит газу светлое будущее : [арх. 31 июля 2013] // Вокруг газа : электр. журн.. — 2011. — 28 января.
- Добыча газа в мире в 2011-м году : [арх. 4 марта 2016] // Вокруг газа : электр. журн.. — 2012. — 28 июня.
- Alexey. «Газовые гиганты» : [арх. 19 июня 2008] // Природа.SU : электр. журн.. — 2008. — 7 мая. — Блог.
- Что такое сжиженный природный газ. Информаторий. ПАО «Газпром». Дата обращения: 5 июня 2019. Архивировано 25 ноября 2011 года.
- Что такое природный газ. Информаторий. ПАО «Газпром». Дата обращения: 5 июня 2019. Архивировано 25 ноября 2011 года.
Откуда взялся природный газ.
Многие ли в наше время могут сразу дать определение природному газу? Знают ли его историю и химический состав? Очевидно нет, ведь в Google найдется все.
Итак.
Природный газ — смесь углеводородов, представляющая собой нечто эфемерное, то, что нельзя потрогать, увидеть и без запаха. Основу природного газа составляет метан (CH4) — простейший углеводород (органическое соединение, состоящее из атомов углерода и водорода). Обычно в его состав также входят более тяжелые углеводороды, гомологи метана: этан (C2H6), пропан (C3H8), бутан (C4H10) и некоторые неуглеводородные примеси.
В поисках истины.
Ученые до сих пор не могут прийти к единому мнению относительно происхождения природного газа, и своем споре разбились на два лагеря, пытаясь доказать возникновение газа, предложили две основные теории.
Минеральная теория
Согласно этой теории все химические элементы, из которых состоит природный газ и нефть изначально заложены в мантии Земли, представляя собой залежи полезных ископаемых. находясь глубоко в пластах горных пород являются частью процесса дегазации Земли. Из-за внутренних движений Земли углеводороды, находящиеся на больших глубинах поднимаются ближе к поверхности, туда, где образуется наименьшее давление, таким образом, в результате появляются нефтяные и газовые залежи.
Биогенная теория.
Приверженцы этой теории считают, что природный газ образовался из остатков растительных и животных организмов, вымерших в конце палеозойской эры, которые под действием бактерий, высокого давления и температуры превратились в смесь газообразных углеродов. Именно биохимические процессы и обеспечили химический коктейль природного газа: 80-98% метана, 2-3% его ближайших гомологов – этана, пропана, бутана, пентана, а также небольшое количество примесей – сероводорода, углекислого газа, азота.
Газ видишь? Нет. А он есть.
Большинство людей, далеких от газовой отрасли, представляют, что газ, находящийся под землей подобен ценным ископаемым, занимает собой некие пустоты в недрах земли, и легко полностью извлекается. Но это не совсем верно. Природный газ действительно находится глубоко под землей, внутри горных пород, имеющих пористую структуру, но поры на столько микроскопические, что их невооружённым глазом разглядеть почти нереально. Поэтому, взяв в руки извлеченный из недр земли небольшой кусок песчаника, сложно осознать, что внутри заключен природный газ.
Священный огонь.
Древний зороастрийский храм Атешгях
У многих народов огонь вызывал благоговейный трепет. Люди поклонялись огню, огонь любили, огонь ненавидели.
Человечество знает о существовании природного газа давно. И, хотя уже в IV веке до н. э. в Китае его научились использовать для отопления и освещения, долгое время яркое пламя, не оставляющее пепла, являлось предметом мистического и религиозного культа для некоторых народов. Например, на Апшеронском полуострове (современная территория Азербайджана) в VII веке был воздвигнут храм огнепоклонников Атешгях, почитаемый в разное время зороастрийцами, индуистами и сикхами. Храм возник на месте «вечных» неугасимых огней — горящих выходов естественного газа, благодаря чему храм и носит название «Атешгях», что означает «Дом огня». Служения в нем проходили вплоть до XIX века. Однако, сами зороастрийцы говорят, что они не поклоняются огню как таковому, а почитают Творца (Q’rt’), символом которого является огонь.
Добыть и использовать.
«Человечеству всего около 200 тыс. лет. А добыча газа началась только в прошлом веке»
Человек всегда и везде ищет выгоду. Вот и персидский царь в I веке н.э., увидев огонь, горевший и день и ночь, не требующий дополнительного топлива приказал построить дворцовую кухню на месте где газ выходил на поверхность. Природный газ впервые применили в 1821 году в городе Фредония, штат Нью-Йорк.
На заметку: Общая протяженность газопроводов в России в два раза больше, чем расстояние от Земли до Луны или в 20 раз больше, чем протяженность экватора.
Горючие газы, издавна свободно выходившие и ныне выходящие во многих местностях на поверхность Земли, привлекали к себе внимание человека и, поражая его воображение внешней эффектностью своего появления из недр земной коры (литосферы), служили даже предметом обожествления (в Бенгалии, Иране, Индии, в Азербайджане и других местностях).
Кроме горючих газов нередко наблюдаются свободные выходы газов, не обладающих свойством гореть, но по тем или иным свойствам привлекающих внимание людей и также издавна им известных (углекислота — мофетты, сероводород — сольфатары и др.). В настоящее время и эти газы играют важную роль в промышленности.
Газ горючий, как и нефть, вероятно, является одним из самых титулованных видов полезных ископаемых. Неслучайно природный газ именуют голубым золотом, нефть — черным золотом. Теплотехнические, экологические свойства и экономические преимущества природного газа превратили его в идеальный продукт для газохимии и энергообеспечения в большинстве развитых стран.
Много или мало запасов горючего газа на планете Земля? Хватит ли его на наш век и век наших потомков? Это в конечном счете будет зависеть от того, как рачительно и бережно это богатство будет использоваться сегодня, и что останется будущим поколениям.
История природного газа насчитывает тысячи лет, но только недавно, в начале ХХ в., газ стал широко использоваться в качестве топлива и химического сырья и приобрел важное значение в повседневной жизни.
О знакомстве древнего человека с горючим газом свидетельствует газовая сажа на потолках пещер в Азербайджане и в Ираке. Свободные выходы газа, названные позже «вечными огнями», у «подножия Малого Кавказа были известны человеку еще за 6000 лет до нашей эры». В Ираке древнейшие выходы газа, описанные еще в Ветхом Завете, а также Геродотом и Плутархом, известные более 4000 лет, именуются теперь месторождением Баба-Гургур, г. Киркук (иногда Баба-Джур-Джур, дословно «Отец Огня»).
В древности внимание человека привлекали места, где по непонятной причине наблюдалось пламя, которое либо подымалось в виде свечи кверху, либо стелилось над небольшим участком земли или водной поверхностью.
Еще в Древнем Китае (IV–I вв. до н. э.) природный газ, выделявшийся из «огненных колодцев» — соляных скважин, направляли по полым бамбуковым трубам для выпаривания соли из рассолов и освещения территорий, иногда на расстояние в один день пути.
Другие древние цивилизации также знали, что из-под земли выходит газ и что он способен гореть (Северная Америка, Индонезия, Италия, Ближний Восток, Персия). В более поздних литературных источниках упоминаются столбы пламени и пузырящаяся волшебная вода, которая горит, как масло. Выходы газа в большинстве случаев трудно заметить, так как горючий природный газ бесцветен, почти не обладает запахом и не оставляет никаких следов на поверхности.
Там же, где газ выделяется вместе с водой и грязью, на поверхности земли образуются углубления, кипящие газом (грязевые вулканы). Если же газ струится из сухой почвы, его вообще можно обнаружить лишь после дождя по образованию пузырьков на поверхности воды.
Однако прошло еще очень много времени, прежде чем эти явления привели к повсеместному практическому применению природного газа.