Опис природного газу. Природний газ

Визначення
Природний газ- Це корисна копалина в газоподібному стані. Воно використовується в дуже широких межах як паливо. Але сам природний газ не використовується як паливо, з нього виділяють його складові для окремого використання.

Склад природного газу
До 98% природного газу становить метан, також до його складу входять гомологи метану - етан, пропан та бутан. Іноді можуть бути вуглекислий газ, сірководень та гелій. Такий склад газу.

Фізичні властивості
Природний газ безбарвний і не має запаху (у тому випадку, якщо не має у своєму складі сірководню), він легший за повітря. Горюча і вибухонебезпечна.
Нижче наведені докладніші властивості компонентів природного газу.

Властивості окремих складових природного газу (розглянемо докладний склад природного газу)

Метан(CH4) – це безбарвний газ без запаху, легший за повітря. Горючий, але все ж таки його можна зберігати з достатньою легкістю.

Етан(C2H6) – безбарвний газ без запаху та кольору, трохи важчий за повітря. Також горюча, але не використовується як паливо.

Пропан(C3H8) – безбарвний газ без запаху, отруйний. Він має корисну властивість: пропан зріджується при невеликому тиску, що дозволяє легко відокремлювати його від домішок і транспортувати.

Бутан(C4H10) – за властивостями близький до пропану, але має більшу щільність. Вдвічі важче за повітря.

Вуглекислий газ(CO2) – безбарвний газ без запаху, але із кислим смаком. На відміну від інших компонентів газу (за винятком гелію), вуглекислий газ не горить. Вуглекислий газ – один із найменш токсичних газів.

Гелій(He) – безбарвний, дуже легкий (другий із найлегших газів, після водню) без кольору та запаху. Вкрай інертний, за нормальних умов не реагує з жодною з речовин. Не горить. Чи не токсичний, але при підвищеному тиску може викликати наркоз, як і інші інертні гази.

Сірководень(H2S) – безбарвний важкий газ із запахом тухлих яєць. Дуже отруйний, навіть за дуже маленької концентрації викликає параліч нюхового нерва.
Властивості деяких інших газів, що не входять до складу природного газу, але мають застосування, близьке до застосування природного газу

Етилен(C2H4) – Безбарвний газ із приємним запахом. За властивостями близький до етану, але відрізняється від нього меншою щільністю та горючістю.

Ацетилен(C2H2) – надзвичайно горючий та вибухонебезпечний безбарвний газ. При сильному стисканні здатний вибухати. Він не використовується у побуті через дуже великий ризик пожежі чи вибуху. Основне застосування – у зварювальних роботах.

Застосування

Метанвикористовується як пальне у газових плитах.

Пропан та бутан- Як паливо в деяких автомобілях. Також зрідженим пропаном заповнюють запальнички.

Етаняк паливо використовують рідко, основне його застосування – одержання етилену.

Етиленє одним із найбільш вироблених органічних речовин у світі. Він є сировиною для одержання поліетилену.

Ацетиленвикористовується для створення дуже високої температури в металургії (звіряння та різання металів). Ацетилендуже горючий, тому як паливо в автомобілях не використовується, та й без цього умови його зберігання повинні суворо дотримуватися.

Сірководень, незважаючи на його токсичність, у малих кількостях застосовується у т.зв. сірководневих ванн. Вони використовуються деякі антисептичні властивості сірководню.

Основною корисною властивістю геліює його дуже маленька щільність (в 7 разів легша за повітря). Гелієм заповнюють аеростати та дирижаблі. Водень ще легший, ніж гелій, але водночас горючий. Велику популярність серед дітей мають повітряні кульки, надувані гелієм.

Токсичність

Вуглекислий газ.Навіть велика кількість вуглекислого газу ніяк не впливає на здоров'я людини. Однак він перешкоджає поглинанню кисню при вмісті в атмосфері від 3 до 10% за обсягом. За такої концентрації починається ядуха і навіть смерть.

Гелій.Гелій абсолютно нетоксичний за нормальних умов через його інертність. Але при підвищеному тиску виникає початкова стадія наркозу, схожа на вплив газу, що веселить *.

Сірководень. Токсичні властивості цього газу великі. При тривалому впливі на нюх виникає запаморочення, блювання. Також паралізується нюховий нерв, тому виникає ілюзія відсутності сірководню, а насправді організм його просто не відчуває. Отруєння сірководнем настає при концентрації 02-03 мг/м3, концентрація вище 1 мг/м3 - смертельна.

Процес горіння
Всі вуглеводні при повному окисленні (надлишок кисню) виділяють вуглекислий газ та воду. Наприклад:
CH4 + 3O2 = CO2 + 2H2O
При неповному (недолік кисню) - чадний газ та воду:
2CH4 + 6O2 = 2CO + 4H2O
При ще меншій кількості кисню виділяється дрібнодисперсний вуглець (сажа):
CH4 + O2 = C + 2H2O.
Метан горить блакитним полум'ям, етан – майже безбарвним, як спирт, пропан та бутан – жовтим, етилен – світиться, чадний газ – світло-блакитним. Ацетилен - жовтуватий, сильно коптить. Якщо у Вас вдома стоїть газова плита і замість звичайного блакитного полум'я ви бачите жовте – знайте, це метан розбавляють пропаном.

Примітки

Гелій, на відміну будь-якого іншого газу, немає у твердому стані.
Звеселяючий газ- Це тривіальна назва закису азоту N2O.

Зауваження та доповнення до статті – у коментарі.

Пам'ятаю в дитинстві у віці "чому" 3-4 років тато розповідав мені, звідки береться вугілля, нафта, газ та інші природні ресурси. Почитав нещодавно піст про "великі дірки землі". Під впливом від прочитаного, через десятки років знову зацікавила ця тема. Для початку пропоную ознайомиться з цією статтею (див. нижче)

Дерева, трава = вугілля. Звірі = нафта, газ. Коротка формула створення вугілля, нафти, газу.

Вугілля та нафта знаходять між пластами осадових порід. По суті, осадові породи - це висохлий бруд. Це означає, що всі ці пласти, включаючи вугільні та нафтові, сформувалися головним чином за рахунок дії води під час повені. Потрібно додати, що практично всі запаси вугілля та нафти мають рослинне походження.

Вугілля (обуглившиеся останки тварин) і нафту, що утворилися з тваринних останків, містять сполуки азоту, які відсутні в нафті рослинного походження. Таким чином, відрізнити один тип покладів від іншого нескладно.

Більшість людей уражається, дізнавшись, що вугілля та нафта - по суті, одне й те саме. Єдина реальна відмінність між ними – вміст води у покладах!

Зрозуміти процес формування вугілля і нафти найлегше можна на прикладі пирога, що піклується в духовці. Всі ми бачили, як начинка, що розігрілася, випливає з пирога на деко. В результаті виходить в'язке або обвугливе речовина, яке важко відскрестити. Чим більше витікає начинка засмагати, тим твердіше і чорніше вона ставатиме.

Ось що відбувається з начинкою: цукор (вуглеводень) у гарячій духовці зневоднюється. Чим жаркіша духовка, і чим довше пиріг печеться, тим твердіше і чорніше ставатимуть грудочки начинки, що витекла. По суті, почорнілі начинки можна вважати різновидом низькоякісного вугілля.

Деревина складається з целюлози – цукру. Подумайте над тим, що станеться, якщо велика кількість рослинного матеріалу виявиться швидко похованим у землі. У процесі розкладання виділяється тепло, яке почне зневоднювати рослинний матеріал. Втрата води, однак, призведе до подальшого розігріву. У свою чергу, це викличе подальше зневоднення. Якщо процес протікає в таких умовах, що тепло не розсіюється швидко, то нагрівання та висихання продовжуються.

Розігрів рослинного матеріалу у землі призведе до одного з двох результатів. Якщо вода може витекти з геологічної формації, в якій залишається висушений та зневоднений матеріал, то вийде вугілля. Якщо вода не може залишити геологічну формацію, то вийде нафта.

При переході від торфу до лігніту (бурого вугілля), до бітумінозного вугілля та антрациту вміст води в них (ступінь зневоднення або ступінь зниження вмісту води) змінюється за лінійною залежністю.

Необхідним інгредієнтом для формування викопних видів палива є присутність каолінових глин. Такі глини зазвичай входять до складу продуктів вулканічних вивержень, особливо – до складу вулканічного попелу.

Вугілля та нафта - очевидні результати "Ноїва Потопу". Під час глобальної катастрофи та наступного за нею Ноєвого Потопу величезні кількості перегрітої води вилилися з надр на земну поверхню, де змішалися з поверхневими водами та дощовою водою. До того ж, завдяки гарячим породам і гарячому попелу з тисяч вулканів багато осадових шарів, що утворилися, були нагріті. Земля – чудовий утеплювач, здатний надовго затримувати тепло.

На початку Потопу тисячі вулканів, рухи земної кори скосили ліси по всій планеті. Вулканічний попіл засинав величезні скупчення дерев'яних стволів, що плавали у воді. Після того, як ці скупчення стволів виявилися поховані між нагрітими осадовими пластами, що відклалися під час Потопу, у короткий термін сформувалися вугілля та нафта.

«Підсумок: промислові скупчення нафти та природного газу можуть сформуватися за кілька тисяч років у басейнах опади накопичення [висохлих шарах бруду] в умовах перебігу гарячої рідини протягом порівнянних проміжків часу».

У гарячих і вологих грязьових пластах, що виникли в результаті Ноєвого Потопу, було створено ідеальні умови для швидкого формування вугілля, нафти та газу.

Необхідний час "створення" вугілля, нафти.

Лабораторні дослідження, проведені останні кілька десятиліть, показали, що вугілля і нафту можуть утворюватися швидко. У травні 1972 року Джордж Хілл - декан Шахтно-рудного коледжу - написав статтю, опубліковану в "Джорнал оф кемікал текнолоджі", відомого зараз під назвою "Кемтек". На сторінці 292 він прокоментував:

«Щасливою випадковістю це вилилося в досить разюче відкриття... Дані спостереження наводять на думку, що в процесі формування високосортного вугілля... ймовірно, зазнали дії високих температур на певному етапі своєї історії. Можливо, механізмом формування цього високосортного вугілля стала певна подія, що викликала короткочасне різке нагрівання».

Справа в тому, що Хіллу просто вдалося виготовити вугілля (невідмінне від природного). І в нього пішло на це шість годин.

Понад 20 років тому британські дослідники винайшли спосіб перетворення побутового сміття на нафту, придатну для опалення будинків та використання як паливо електростанцій.

Природне вугілля також може утворюватися швидко. Аргонська національна лабораторія повідомила про результати наукових досліджень, що доводять, що за природних умов вугілля може утворитися лише за 36 тижнів. Відповідно до цього повідомлення, для утворення вугілля необхідно лише, щоб деревина і каолінова глина як каталізатор були поховані досить глибоко (для виключення доступу кисню); і щоб температура навколишніх порід становила 150 градусів за Цельсієм. За таких умов вугілля виходить лише за 36 місяців. Далі в повідомленні зазначалося, що за більш високих температур вугілля утворюється ще швидше.

Нафта-відновлюваний природний ресурс.

Велика інтрига полягає в тому, що запаси нафти та природного газу можуть виявитися не такими вже обмеженими та кінцевими, якими їх багато хто собі уявляє. 16 квітня 1999 року штатний репортер "Уолл-Стріт джорнал" написав статтю "Зовсім не жарт: нафтове родовище росте прямо в процесі видобутку нафти". Вона починається так:

«Х'юстон - щось загадкове твориться на "Юджін-Айленд-330".

Вважалося, що продуктивність цього родовища, розташованого в Мексиканській затоці далеко від узбережжя Луїзіани, знизилася вже багато років тому. І якийсь час воно поводилося, як звичайне родовище: за його відкриттям в 1973 році обсяги видобутку нафти на "Юждін-Айленд-330" досягли пікових значень - близько 15.000 барелів на день. До 1989 обсяги видобутку знизилися до приблизно 4.000 барелів на день.

Потім, зненацька... доля знову посміхнулася "Юджін-Айленд". Родовище, видобуток на якому веде "Пенц-Енерджі Ко.", видає сьогодні 13.000 барелів на день, а ймовірні запаси злетіли з 60 до 400 мільйонів барелів. Ще дивніше те, що, за словами вчених, які вивчають родовище, геологічний вік нафти, що тече з труби, досить сильно відрізняється від віку нафти, що била з-під землі 10 років тому».

Отже, схоже, що нафта все ще утворюється у земних надрах; та її якість вище за знайдену спочатку. Чим більше досліджень проводиться, тим більше ми дізнаємося, що природні сили, які виробляють нову нафту, як і раніше, у дії!

Висновки.

Розглядаючи фото величезних кар'єрів з видобутку вугілля, усвідомлюючи дані про запаси родовищ нафти, можна припустити, що:

Нафта в давнину утворилася дома існували раніше великих лісів, джунглів. Тобто. там, де зараз знаходяться найбільші запаси нафти, вугілля у світі, раніше були непрохідні ліси з велетенськими деревами. І всі ці ліси раптово виявилися звалені в одну величезну купу, згодом завалену землею, під якою без доступу повітря і утворилося вугілля, нафту. На місці Сибіру - джунглі, пустельний Кувейт, Ірак, ОАЕ, Мексика багато тисяч років тому були вкриті непрохідними лісами.

У разі майбутнього апокаліпсису наші нащадки, так само як і ми, через кілька тисяч років мають шанс мати багаті поклади корисних копалин. Крім тих, які ми не встигнемо витягти і переробити, з'являться нові.

Природний газ - корисна копалина групи осадових гірських порід, яка є сумішшю газів. Цей ресурс виник у результаті розкладання органічних речовин у надрах Землі. Екологи визнають природний газ найчистішим видом органічного палива.

Характеристики та види природного газу

Характеристика газу залежить від його складу. Він легший за повітря в 1,8 рази, температура самозаймання 650°C. Сухий газ має щільність від 0,68 кг/м 3 до 0,85 кг/м 3 а рідкий 400 кг/м 3 . Суміш газу з повітрям від 5% до 15% обсягу є вибухонебезпечною. Питома теплота згоряння від 8-12 кВт-год/м 3 . При використанні природного газу двигунах внутрішнього згоряння октанове число дорівнює від 120 до 130.

Більшість природного газу - це суміш газоподібних вуглеводнів. Основну частину становить метан (СН 4 - до 98%), а також важкі вуглеводні - етан С 2 Н 6 пропан С 3 Н 8 бутан С 4 Н 10 . До складу входять інші невуглецеві речовини: водень Н 2 , сірководень Н 2 S, діоксид вуглецю СО 2 , азот N 2 , гелій Не.

У чистому вигляді природний газ немає ні кольору, ні запаху. Для полегшення визначення місця витоку до нього підмішують одоранти, речовини з неприємним запахом.

Види природного газу:

скраплений (ЗВГ);
болотяний;
нафтовий;
вугільний;
газові гідрати;
сланцевий;
світильний;
коксовий;
компримований або стислий (КПГ);
попутний нафтовий;
за ярусами та під'ярусами земляного пласта крейдяного періоду, звідки він видобувається сьогодні – туронський, сеноманський, валанжинський, ачимівський.

Родовище природного газу

В основному поклади природного газу знаходяться в осадовій оболонці земної кори. Величезними запасами газу володіє Росія (Уренгойське родовище), у Європі - Норвегія, Нідерланди, більшість країн Перської затоки, Іран, Канада, США, великі поклади є в Азербайджані, Узбекистані, Туркменії та Казахстані. Газові гідрати у великій кількості присутні на великій глибині під морським дном, а також під землею.

Видобуток природного газу

Перед проведенням видобутку спочатку проводять розвідку - гравітаційну, магнітну, сейсмічну або геохімічну. Однак єдиний достовірний спосіб з'ясувати, чи є під вами запас газу, - буріння свердловини. Природний газ знаходиться на глибині від одного кілометра. У надрах Землі газ знаходиться в мікроскопічних порах, які з'єднані між собою каналами - тріщинами, по них під високим тиском цей важливий ресурс проникає в пори нижчого тиску доти, доки не виявиться усередині свердловин. Все це здійснюється відповідно до закону Дарсі - фільтрації газів та рідин у пористому середовищі. Газ виходить з надр внаслідок того, що у свердловинах він перебуває під тиском, що у кілька разів перевищує атмосферне.

Газ видобувають за допомогою свердловин, які поступово розподіляють по всій площі родовища. Це робиться для рівномірного падіння пластового тиску в покладі. Добутий газ готують до транспортування. Транспортують газ трубопроводами, спеціальними танкерами-газовозами, залізничними цистернами.

Використання природного газу

Природний газ використовують як високоекономічне паливо для електростанцій, для цементної та скляної промисловості, чорної та кольорової металургії, виробництва будматеріалів, отримання різних органічних сполук. Цей важливий ресурс використовується для комунально-побутових потреб. Джерело енергії для мегаполісів, моторне паливо, фарба, клей, оцет, аміак – все це ми маємо завдяки природному газу.

Природний газ, до якого ми всі так звикли на кухні, є близьким родичем нафти. Складається він здебільшого з метану з домішками більш важких вуглеводнів (етану, пропану, бутану). У природних умовах він часто містить домішки інших газів (гелію, азоту, сірководню, вуглекислого газу).

Типовий склад природного газу:

Вуглеводні:

Метан – 70-98%
Етан – 1-10%
Пропан – до 5%
Бутан – до 2%
Пентан – до 1%
Гексан – до 0,5%

Домішки:

Азот – до 15%
Гелій – до 5%
Вуглекислий газ – до 1%
Сірководень – менше 0,1%

Природний газ винятково широко поширений у надрах землі. Його можна зустріти у товщі земної кори на глибині від кількох сантиметрів до 8 кілометрів. Так само як і нафта, природний газ, у процесі міграції у земній корі, потрапляє у пастки (проникні пласти обмежені непроникною товщею порід), у результаті формуються газові родовища.

П'ять найбільших газових родовищ Росії:

Уренгойське (газове)
Ямбурзьке (нафтогазоконденсатне)
Бованенківське (нафтогазоконденсатне)
Штокманівське (газоконденсатне)
Ленінградське (газове)

Природний (вуглеводневий) газ – частий супутник нафтових родовищ. Зазвичай він міститься в нафті у розчиненому вигляді, а в деяких випадках накопичується у верхній частині родовищ, утворюючи так звану газову шапку. Протягом тривалого часу газ, що виділяється при видобутку нафти, і званий попутним газом, був небажаною складовою видобутку. Найчастіше його просто спалювали у смолоскипах.

Тільки за останні кілька десятків років людство навчилося досить повно використати всі переваги газу. Така затримка в освоєнні цього надзвичайно цінного виду палива багато в чому пов'язана з тим, що транспортування газу та його використання у промисловості та побуті потребують досить високого технічного та технологічного рівня розвитку. Крім того, природний газ, змішуючись із повітрям, утворює вибухонебезпечну суміш, що потребує підвищених заходів безпеки при його використанні.

Застосування газу

Деякі спроби застосування газу робилися ще у ХІХ столітті. Світильний газ, як його тоді називали, служив як джерело освітлення. Розробку газових родовищ на той час ще не вели, а для освітлення використовували газ, що видобувається разом із нафтою. Тому такий газ часто називали нафтовим. Таким нафтовим газом, наприклад, довгий час висвітлювалася Казань. Використовували його і для висвітлення Петербурга та Москви.

В даний час газ відіграє все більшу роль в енергетиці світу. Спектр його застосування дуже широкий. Він використовується в промисловості, у побуті, в котельнях, ТЕЦ, як моторне паливо для автомашин і як вихідна сировина в хімічній промисловості.

Газ вважається щодо чистим видом палива. При спалюванні газу утворюється лише вуглекислий газ та вода. При цьому викиди вуглекислого газу майже вдвічі менші, ніж при спалюванні вугілля та в 1,3 рази менше, ніж при спалюванні нафти. Не кажучи вже про те, що при спалюванні нафти та вугілля залишаються ще кіптява та зола. Завдяки тому, що з усіх копалин палива газ є найбільш екологічно чистим видом, в енергетиці сучасних мегаполісів він займає домінуюче становище.

Як видобувають газ

Також як і нафту, природний газ видобувають за допомогою свердловин, які розподіляють поступово по всій площі газового родовища. Видобуток відбувається за рахунок різниці тисків у газоносному шарі та на поверхні. Під дією пластового тиску газ виштовхується через свердловини на поверхню, де потрапить до системи збирання. Далі газ подається на встановлення комплексної підготовки газу, де його очищають від домішок. Якщо домішок у газі, що видобувається, незначна кількість, тоді його можуть відразу направити на газопереробний завод, минаючи установку комплексної підготовки.

Як транспортують газ

Транспортування газу здійснюється переважно трубопроводами. Основні обсяги газу транспортують магістральними газопроводами, де тиск газу може досягати 118 атм. Споживачам газ потрапляє через розподільні та внутрішньобудинкові газопроводи. Спочатку газ проходить через газорозподільну станцію, де його тиск знижується до 12 атм. Потім розподільними газопроводами він подається на газорегуляторні пункти, де його тиск знову знижують, цього разу вже до 0,3 атм. Після чого по внутрішньобудинкових газопроводах газ потрапляє до нас на кухню.

Вся ця величезна газорозподільна інфраструктура є справді масштабною картиною. Сотні і сотні тисяч кілометрів газопроводів, що обплутали практично всю територію Росії. Якщо все це павутиння газопроводів витягнути в одну лінію, то її довжини вистачить, щоб дістати від Землі до Місяця і назад. І це лише газотранспортна система Росії. Якщо ж говорити про всю світову газотранспортну інфраструктуру, то йтиметься вже про мільйони кілометрів трубопроводів.

Оскільки природний газ не має ні запаху, ні кольору, то для того, щоб можна було оперативно виявити витік газу, йому штучно надається неприємний запах. Цей процес називається одоризацією та відбувається на газорозподільних станціях. Як одоранти, тобто неприємно пахнуть речовин, зазвичай використовують сірковмісні сполуки, наприклад етантіол (EtSH).

Споживання газу має сезонний характер. Взимку його споживання зростає, а влітку знижується. Щоб згладити сезонні коливання споживання газу, поблизу великих промислових центрів створюють підземні сховища газу (ПСГ). Це можуть бути газові родовища, що виснажилися, пристосовані під зберігання газу або штучно створені підземні соляні печери. Влітку надлишки газу, що транспортується, направляють у ПСГ, а взимку навпаки, можливий недолік потужностей трубопровідної системи компенсують відбором газу зі сховищ.

У світовій практиці, крім газопроводів, природний газ часто транспортують у зрідженому вигляді за допомогою спеціальних суден – газовозів (метановозів). У зрідженому вигляді обсяг природного газу зменшується у 600 разів, що зручно не тільки для транспортування, а й для зберігання. Для зрідження газ охолоджують до температури конденсації (-161,5 ° С) внаслідок чого він перетворюється на рідину. У такому охолодженому вигляді він транспортується. Основними виробниками зрідженого газу є Катар, Індонезія, Малайзія, Австралія і Нігерія.

Перспективи та тенденції

Завдяки своїй екологічній чистоті та постійному вдосконаленню техніки та технологій, як у видобутку, так і у використанні газу, цей вид палива набуває все більшої популярності. Компанія BP, наприклад, прогнозує випереджальне зростання попиту на газ порівняно з іншими видами викопного палива.

Зростання потреби у газі призводить до пошуку нових, часто нетрадиційних джерел газу. Такими джерелами можуть бути:

Газ із вугільних пластів
Сланцевий газ
Газогідрати

♦ Газ із вугільних пластівпочали видобувати лише наприкінці 1980-х років. Вперше це було зроблено у США, де було доведено комерційну доцільність такого виду видобутку. У Росії Газпром почав випробовувати цей метод із 2003 року, розпочавши пробний видобуток метану з вугільних пластів у Кузбасі. Видобуток газу з вугільних пластів здійснюють і в інших країнах – Австралії, Канаді та Китаї.

♦ Сланцевий газ. Сланцева революція у видобутку газу, що трапилася в США в останнє десятиліття, не сходить з перших смуг періодичного друку. Розвиток технології горизонтального буріння і дозволило видобувати газ із низькопроникних сланців в обсягах, що окупають витрати на його вилучення. Феномен бурхливого розвитку видобутку сланцевого газу США підганяє та інші країни до розвитку цього напряму. Крім США, активні роботи з видобутку сланцевого газу ведуться в Канаді. Також значний потенціал щодо розвитку масштабного видобутку сланцевого газу має Китай.

♦ Газогідрати. Значна частина газу знаходиться в кристалічному стані у вигляді так званих газогідратів (гідратів метану). Великі запаси газогідратів існують в океанах та в зонах вічної мерзлоти материків. В даний час оцінювані запаси газу у вигляді газогідратів перевершують разом узяті запаси нафти, вугілля та звичайного газу. Розробкою економічно доцільних технологій із видобутку газогідратів посилено займаються в Японії, США та деяких інших країнах. Особливо цій темі приділяє увагу Японія, позбавлена традиційних запасів газу та змушена закуповувати цей вид ресурсу за надзвичайно високими цінами.

Природний газ як паливо та джерело хімічних елементів має велике майбутнє. У віддаленій перспективі саме його розглядають як основний вид палива, який використовуватиметься в період переходу світової енергетики на чистіші відновлювані ресурси.

Природним газом називається суміш таких газів, які утворилися в земних надрах під час розкладання різних органічних речовин. Звичайно, склад природного газу варто визначати із поправкою на конкретні зразки. Однак у всіх природних газів безсумнівно багато загальних речовин та хімічних елементів у будові, а також будь-який природний газ має приблизно той самий фізичний склад та властивості, що й інші. Про це ми з вами й поговоримо.

Загальні відомості

Природний газ - одна з найважливіших корисних копалин, що активно застосовуються в промисловості та в побуті. В умовах залягання (або, як кажуть газовики, у пластових умовах) природний газ знаходиться виключно в газоподібному стані або у вигляді так званої «газової шапки» у загальних родовищах нафти та газу, або у вигляді газових покладів (тобто окремих скупчень), або у розчиненому вигляді - у воді або в нафті. Щоправда, за певних умов природний газ може перебувати у газоподібному, а й у твердому стані як кристалів.

Хімічний склад природного газу

Щодо основних речовин, що входять до складу природного газу, то ними є метан (CH 4), вуглекислий газ (CO 2) та азот у вигляді молекул (N 2). З цих речовин і елементів складається практично будь-який природний газ, рудничний або болотний. Що ж до складу природного газу у відсотках, то основною речовиною, що входить до складу природного газу, безумовно, є метан. Його частка становить від 90 до 98% – залежно від родовища газу. Також до складу природного газу входять такі речовини, як бутан, пропан, етан (вуглеводні, звані також гомологами метану, оскільки складаються з тих самих хімічних елементів, розрізняючись тільки за кількістю атомів вуглецю і водню і, відповідно, за структурою молекул). З невуглеводневих складових природного газу відзначимо, крім вже описаних азоту та діоксиду вуглецю (вуглекислого газу), водень (H 2), гелій (He) та сірководень (H 2 S).

Фізичні властивості природного газу

Насамперед зазначимо, що природний газ, що знаходиться в чистому вигляді, безбарвний і не має запаху. Для того, щоб визначити витік газу, до нього в малих кількостях додаються так звані одоранти або речовини, які мають різкий і досить неприємний запах: наприклад, тіоли, серед яких чільне місце займає етилмеркаптан. На 1000 кубометрів газу додається зазвичай трохи більше 15-16 р этилмеркаптана. Щільність газу в газоподібному стані становить середньому 0,75 кг на кубічний метр. У кристалічному стані густина досягає 400 кг на м 3 . Самозаймається природний газ лише за дуже високої температури - близько 650 градусів за шкалою Цельсія. При певній концентрації газу в повітрі (приблизно 5-15%) можуть відбуватися вибухи. Також відома і питома теплота згоряння природного газу, що становить у середньому 35 МДж/м? або 9 Мкал/м? При використанні в різних двигунах внутрішнього згоряння октанове число природного газу становить від 120 до 130. Нарешті, природний газ приблизно в 1,8 разів легший за повітря, тому при витоку він піднімається вгору, а не збирається в низинах.

Застосування природного газу

Перш за все, природний газ у сучасному світі застосовується як паливо та паливо. Так, у багатьох багатоквартирних та приватних будинках люди використовують природний газ для приготування їжі, підігріву води, опалення. Що ж до іншого застосування природного газу у вигляді палива, то останнім часом він активно використовується не тільки як паливо для різних ТЕЦ і котелень, але і як пальне для паливних систем деяких автомобілів. Крім того, сучасні інженери та конструктори налагодили навіть випуск транспорту, що працює на природному газі – наприклад, автобусів. У хімічній промисловості природний газ використовується як сировина для виготовлення різноманітних речовин - наприклад, різних пластиків та пластмас. А на зорі свого видобутку в багатьох європейських і північноамериканських містах природний газ використовувався як вуличне освітлення і застосовувався він навіть у перших світлофорах.