Maagaasi kasutamine. Maagaas: koostis, omadused

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Mida me süsivesinikest teame? Noh, võib-olla midagi kooli keemia õppekavast ja meedias aeg-aj alt vilkuv sõna "metaan" … Mida me teame maagaasist, välja arvatud selle plahvatusohtlikud omadused? Mis muu maagaasi kasutusala peale tuntud toiduvalmistamise ja elamute kütmise? Mis on uut energiatarbimise ja energiajulgeoleku maailmas?

Põhifunktsioonid

Alustame sellest, et üldtuntud lause gaasilõhna kohta korteris või tänaval pole päris õige. Maagaasil, mida meie korteritesse tarnitakse toidu valmistamiseks või vee soojendamiseks, ei ole maitset ega lõhna. Meie arvates pole midagi muud kui spetsiaalne lisand, mis on vajalik gaasilekke tuvastamiseks. See on nn lõhnaaine, seda lisatakse spetsiaalselt varustatud jaamades järgmistes vahekordades: 16 mg tuhande kuupmeetri gaasi kohta.

Maagaasi põhikomponent on loomulikult metaan. Selle sisaldus gaasissegu on umbes 89-95%, ülejäänud komponendid on butaan, propaan, vesiniksulfiid ja nn lisandid - tolm ja mittesüttivad komponendid, hapnik ja lämmastik. Metaanisisalduse protsent sõltub hoiuse tüübist.

Ühe kuupmeetri kütuse põlemisel eralduvat maagaasi energiat nimetatakse kütteväärtuseks. See väärtus on kõigis gaasiseadmete projekteerimise küsimustes üks esialgseid ja erinevates riikides võetakse aluseks erinevad väärtused. Venemaal tehakse arvutus madalaima kütteväärtuse järgi, lääneriikides, nagu Prantsusmaa ja Ühendkuningriik, - kõrgeima järgi.

Maagaasi plahvatusohtlikkusest rääkides tasub mainida selliseid mõisteid nagu plahvatuspiirid ja ohtlikud kontsentratsioonid. Gaas plahvatab oma kontsentratsioonil ruumis 5–15% mahust. Väiksema kontsentratsiooni korral gaas ei põle, kui kontsentratsioon on üle 15%, siis gaasi-õhu segu põleb täiendava õhuvarustusega. Ohtlikuks kontsentratsiooniks nimetatakse tavaliselt 1/5 alumisest plahvatuspiirist, see tähendab 1%.

Maagaasi põhitüübid ja rakendused

Butaani ja propaani on kasutatud autode kütusena (vedelgaas). Propaani kasutatakse ka tulemasinate kütusena. Etaani kasutatakse kütusena harva, kuna see on polüetüleeni tootmise tooraine. Atsetüleen on väga tuleohtlik ja seda kasutatakse metallide keevitamisel ja lõikamisel. Maagaasi või täpsem alt metaani kasutamist oleme juba arutanud, seda kasutatakse põleva kütusena ahjudes, kolonnides ja kateldes.

Erinevad toodetud maagaasi

Vastav alt toodetava gaasi liikidele jaotatakse väljad gaasiks või seotuks. Peamine erinevus nende vahel on süsivesinike sisalduse protsent. Gaasiväljadel on metaani sisaldus umbes 80-90%, seotud või, nagu neid tavaliselt nimetatakse, "naftas", selle sisaldus ei ületa 50%. Ülejäänud 50% on propaan-butaan ja gaasist eraldatud õli. Seotud väljast pärit gaasi üks suurimaid puudusi on selle kohustuslik puhastamine erinevatest lisanditest. Maagaasi saamist seostatakse ka heeliumi tootmisega. Sellised ladestused on üsna haruldased, heeliumi peetakse tuumareaktorite jahutamiseks optimaalseks gaasiks. Maagaasi lisandina ekstraheeritud vesiniksulfiidist eralduvat väävlit kasutatakse ka tööstuslikel eesmärkidel.

Peamine tööriist maagaasi kaevandamisel on puurseade. See on umbes 20-30 meetri kõrgune neljajalgne torn. Selle külge riputatakse toru, mille otsas on puur. See toru suureneb kaevu sügavuse suurenedes, puurimise käigus lisatakse kaevu spetsiaalset vedelikku, et hävinud kivid seda ei ummistaks.

Seda vedelikku tarnitakse spetsiaalsete pumpade abil. Loomulikult sisaldab maagaasi maksumus gaasipuuraukude käitamise ja rajamise kulusid. Selle maksumus on 40–60% kulust.

Kuidas gaas meieni jõuab?

Niipärast tootmiskohast lahkumist siseneb puhastatud maagaas esimesse kompressorijaama või, nagu seda nimetatakse ka, peamisse. See asub kõige sagedamini maardla vahetus läheduses. Seal siseneb kõrgsurvegaas paigaldiste abil magistraalgaasitorustikesse. Sätestatud rõhu säilitamiseks paigaldatakse magistraalgaasitorustikele rõhutõstekompressorjaamad. Kuna selle rõhukategooriaga torude paigaldamine linnades on keelatud, paigaldatakse iga suure linna ette haru. See juba omakorda ei suurenda, vaid alandab rõhku. Osa sellest kulutavad suured gaasitarbijad - tööstusettevõtted, tehased, katlamajad. Ja teine osa läheb nn GRP-le - gaasijaotuspunktidele. Seal rõhk jälle langeb. Kus on maagaasi kasutamine teile ja mulle kõige tuttavam ja arusaadavam? Need on ahjupõletid.

Kui kaua ta meiega on olnud?

Maagaasi aktiivne kasutamine sai alguse 19. sajandi keskpaigast, pärast gaasipõleti leiutamist. Ja selle esialgne kasutamine praegu pole meile päris tuttav. Alguses kasutati seda tänavavalgustusena.

Nõukogude Liidus kuni eelmise sajandi 30. aastate lõpuni iseseisvat gaasitööstust ei eksisteerinud. Gaasiväljad avastati juhuslikult, alles naftapuuraukude uurimise käigus. Maagaasi aktiivne kasutamine algas Suure Isamaasõja ajal. Kütusepuudus osa söe ja nafta kadumise tõttuväljad, andis võimsa tõuke gaasitööstuse arengule. Pärast sõja lõppu arenes gaasitööstus aktiivselt ja muutus järk-järgult üheks energiatõhusamaks.

Alternatiivid puuduvad

Magaasi kui mugavaima energiaallika eelise parimaks tõendiks võib-olla on Moskva arvud. Gaasi ühendamine võimaldas säästa iga päev miljon kuupmeetrit küttepuid, 0,65 miljonit tonni kivisütt, 150 tuhat tonni petrooleumi ja peaaegu sama palju kütteõli. Ja kõik see asendati 1 miljoni kuupmeetriga. m gaasi. Sellele järgnes kogu riigi järkjärguline gaasistamine ja uute maardlate otsimine. Hiljem leiti Siberist tohutud gaasivarud, mida kasutatakse siiani.

Tööstuslik kasutamine

Maagaasi kasutamine ei piirdu toidu valmistamisega – kuigi kaudselt, kasutatakse seda elamute soojuse varustamiseks. Enamik Venemaa Euroopa osa suuri linnakatlamaju kasutab peamise kütusena maagaasi.

Samuti kasutatakse maagaasi üha enam keemiatööstuses toorainena erinevate orgaaniliste ainete tootmiseks. Üha suurem hulk autotööstuse hiiglasi arendab sõidukeid, mis töötavad alternatiivkütustel, sealhulgas vesinikul ja maagaasil.

Ainult bensiin on süüdi

Ökoloogiliselt võib maagaasi nimetada üheks ohutumaks fossiilkütuseks. Kuid gaasi ühendamine paljude inimelu valdkondadega ja sellele järgnev põletamine viis sellenisüsinikdioksiidi hulga mitmekordne suurenemine atmosfääris. Vastasel juhul nimetatakse seda protsessi "kasvuhooneefektiks". Ja sellel on meie planeedi kliimale äärmiselt negatiivne mõju. Uued tehnoloogiad ja tootmistasemed on aga viimasel ajal vähendanud atmosfääri eralduvaid heitmeid nii palju kui võimalik. Tuletage meelde, et gaas on üks ohutumaid kütuseliike.