Uporaba zemeljskega plina. Zemeljski plin: sestava, lastnosti

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Kaj vemo o ogljikovodikih? No, morda kaj iz šolskega učnega načrta pri kemiji in v medijih občasno utripa beseda "metan" … Kaj vemo o zemeljskem plinu, razen njegovih eksplozivnih lastnosti? Kakšna je še uporaba zemeljskega plina, poleg znanega kuhanja in ogrevanja stanovanjskih objektov? Kaj je novega v svetu porabe energije in energetske varnosti?

Osnovne funkcije

Začnimo z dejstvom, da dobro znana fraza o vonju plina v stanovanju ali na ulici ni povsem pravilna. Zemeljski plin, ki ga dovajamo v naša stanovanja za kuhanje ali ogrevanje vode, nima okusa in vonja. Kar čutimo, ni nič drugega kot poseben dodatek, ki je potreben za odkrivanje puščanja plina. To je tako imenovani odorant, ki ga dodajajo na posebej opremljenih postajah v naslednjih razmerjih: 16 mg na tisoč kubičnih metrov plina.

Glavna sestavina zemeljskega plina je seveda metan. Njegova vsebnost v plinumešanica je približno 89-95%, preostale sestavine so butan, propan, vodikov sulfid in tako imenovane nečistoče - prah in negorljive komponente, kisik in dušik. Odstotek vsebnosti metana je odvisen od vrste nahajališča.

Energija zemeljskega plina, ki se sprosti pri zgorevanju enega kubičnega metra goriva, se imenuje kurilna vrednost. Ta vrednost je ena od začetnih pri vseh zadevah načrtovanja plinskih objektov, v različnih državah pa se za osnovo vzamejo različne vrednosti. V Rusiji se izračun izvaja glede na najnižjo kurilno vrednost, v zahodnih državah, kot sta Francija in Združeno kraljestvo, - glede na najvišjo.

Ko že govorimo o eksplozivnosti zemeljskega plina, velja omeniti pojme, kot so meje eksplozivnosti in nevarne koncentracije. Plin eksplodira pri koncentraciji v prostoru od 5 do 15 % prostornine. Če je koncentracija nižja, plin ne gori, če je koncentracija večja od 15 %, potem mešanica plina in zraka gori z dodatnim dovodom zraka. Nevarna koncentracija se običajno imenuje 1/5 spodnje meje eksplozivnosti, to je 1%.

Osnovne vrste in uporabe zemeljskega plina

Butan in propan sta bila uporabljena kot gorivo za avtomobile (utekočinjen plin). Propan se uporablja tudi za gorivo vžigalnikov. Etan se redko uporablja kot gorivo, saj je surovina za proizvodnjo polietilena. Acetilen je zelo vnetljiv in se uporablja pri varjenju in rezanju kovin. O uporabi zemeljskega plina, natančneje metana, smo že govorili, uporablja se kot gorljivo gorivo v pečeh, stebrih in kotlih.

Različice proizvedenega zemeljskega plina

Po vrstah proizvedenega plina delimo polja na plinska ali pridružena. Glavna razlika med njimi je odstotek vsebnosti ogljikovodikov. V plinskih poljih je vsebnost metana približno 80-90%, v povezanih ali, kot jih običajno imenujemo, "nafta", njegova vsebnost ni večja od 50%. Preostalih 50 % je propan-butan in olje, ločeno od plina. Ena največjih pomanjkljivosti plina iz sorodnega polja je obvezno čiščenje pred različnimi nečistočami. Pridobivanje zemeljskega plina je povezano tudi s proizvodnjo helija. Takšna nahajališča so precej redka, helij velja za optimalen plin za hlajenje jedrskih reaktorjev. Žveplo, sproščeno iz vodikovega sulfida, ekstrahiranega kot primesi zemeljskega plina, se uporablja tudi za industrijske namene.

Glavno orodje pri pridobivanju zemeljskega plina je vrtalna naprava. To je štirinožni stolp, visok približno 20-30 metrov. Na njej je obešena cev s svedrom na koncu. Ta cev se povečuje z večanjem globine vrtine, v procesu vrtanja se v vrtino doda posebna tekočina, da je uničene kamnine ne zamašijo.

Ta tekočina se dobavlja s pomočjo posebnih črpalk. Seveda strošek zemeljskega plina vključuje stroške obratovanja in gradnje plinskih vrtin. Od 40 do 60 % stroškov je strošek tega.

Kako plin pride k nam?

Torejpo izstopu s proizvodnega mesta prečiščen zemeljski plin vstopi v prvo kompresorsko postajo ali, kot jo imenujejo tudi glavno. Najpogosteje se nahaja v neposredni bližini nahajališča. Tam s pomočjo instalacij visokotlačni plin vstopa v glavne plinovode. Pospeševalne kompresorske postaje so nameščene na glavnih plinovodih za vzdrževanje nastavljenega tlaka. Ker je polaganje cevi s to kategorijo tlaka znotraj mest prepovedano, je pred vsakim večjim mestom nameščena veja. To pa že po drugi strani ne poveča, ampak zniža tlak. Del tega porabijo veliki porabniki plina - industrijska podjetja, tovarne, kotlovnice. Drugi del pa gre na tako imenovane GRP - distribucijske točke plina. Tam tlak spet pade. Kje je vam in meni najbolj poznana in razumljiva uporaba zemeljskega plina? To so štedilniki.

Kako dolgo je že pri nas?

Aktivna uporaba zemeljskega plina sega v sredino 19. stoletja, po izumu plinskega gorilnika. In izvirna uporaba tega zdaj nam ni povsem znana. Sprva so ga uporabljali za ulično razsvetljavo.

V Sovjetski zvezi do konca 30-ih let prejšnjega stoletja samostojna plinska industrija ni obstajala. Plinska polja so bila odkrita po naključju, šele med raziskovanjem naftnih vrtin. Aktivna uporaba zemeljskega plina se je začela med veliko domovinsko vojno. Pomanjkanje goriva, zaradi izgube dela premoga in naftepolja, dala močan zagon razvoju plinske industrije. Po koncu vojne se je plinska industrija aktivno razvijala in postopoma postala ena energetsko najučinkovitejših.

Brez alternativ

Morda najboljši dokaz prednosti zemeljskega plina kot najprimernejšega vira energije so številke Moskve. Priključitev plina je omogočila prihranek milijon kubičnih metrov drv, 0,65 milijona ton premoga, 150 tisoč ton kerozina in skoraj enako količino kurilnega olja vsak dan. In vse to je nadomestil 1 milijon kubičnih metrov. m plina. Sledilo je postopno uplinjanje celotne države in iskanje novih nahajališč. Kasneje so bile v Sibiriji najdene ogromne zaloge plina, ki jih še vedno izkoriščajo.

Industrijska uporaba

Uporaba zemeljskega plina ni omejena na kuhanje – čeprav posredno, se uporablja za oskrbo s toploto stanovanjskih zgradb. Večina velikih mestnih kotlovnic v evropskem delu Rusije uporablja zemeljski plin kot glavno gorivo.

Tudi zemeljski plin se vse bolj uporablja v kemični industriji kot surovina za proizvodnjo različnih organskih snovi. Vse več avtomobilskih velikanov razvija vozila, ki delujejo na alternativna goriva, vključno z vodikom in zemeljskim plinom.

Kriv je samo plin

Z vidika ekologije lahko zemeljski plin imenujemo eno najvarnejših fosilnih goriv. Vendar pa je povezovanje plina s številnimi področji človeškega življenja in kasnejše sežiganje privedlo dovečkratno povečanje količine ogljikovega dioksida v ozračju. V nasprotnem primeru se ta proces imenuje "učinek tople grede". In to izjemno negativno vpliva na podnebje našega planeta. Vendar pa so nove tehnologije in ravni proizvodnje v zadnjem času čim bolj zmanjšale emisije v ozračje. Spomnimo se, da je plin ena najvarnejših vrst goriva.