Переработка природного газа: способы и технология

Перспективное развитие крупнейших отраслей промышленности невозможно без ценнейшего сырья и энергоносителя высокого качества – природного газа. Его использование не только автоматизирует многие технологические процессы, но и значительно улучшает бытовые условия населения.

переработка природного газа

Что такое природный газ?

Не существует единой химической формулы природного газа – в каждом месторождении он имеет состав с различным соотношением входящих в него компонентов.

Природный газ – это смесь углеводородов, большую часть которых составляет метан. Остальными компонентами являются: бутан, пропан, этан, водород, сероводород, гелий, азот, диоксид углерода.

Природный газ не имеет цвета и запаха, его наличие в воздухе невозможно определить без помощи специальных приборов. Знакомый каждому человеку запах придаётся газу искусственным путём (одоризацией). Благодаря этому процессу имеется возможность ощущать присутствие газа в воздухе и предотвращать опасные для жизни ситуации.


Происхождение

Относительно происхождения газа не существует единой теории, учёные придерживаются двух версий:

  • Когда-то на месте материков был океан. Погибая, живые организмы скапливались в пространстве, в котором не было воздуха и бактерий, запускающих процесс разложения. Благодаря геологическим движениям накопленные массы погружались всё глубже в недра Земли, где под воздействием высокого давления и температуры вступали в химические реакции с водородом, образовывая углеводороды.
  • Динамика Земли способствует поднятию углеводородов, находящихся на огромной глубине, там, где меньший уровень давления. В результате этого образуются газовые или нефтяные месторождения.

Добыча

Вопреки распространённому мнению, природный газ может находиться под землёй не только в пустотах, извлечение из которых не требует значительных материальных и энергозатрат. Зачастую он концентрируется внутри горных пород с настолько мелкой пористой структурой, что человеческим глазом её не увидеть. Глубина залежей может быть небольшой, но иногда достигает нескольких километров. технология переработки природного газа


Процесс добычи газа включает в себя несколько стадий:

  • Геологические работы, в результате проведения которых точно определяются места залежей.
  • Бурение добывающих скважин. Осуществляется на всей территории месторождения, что важно для равномерного уменьшения давления газа в пласте. Максимальная глубина скважин составляет 12 км.
  • Добыча. Процесс осуществляется благодаря разному уровню давления в газоносном пласте и земной поверхности. По скважинам газ стремится наружу – туда, где давление меньше, сразу попадая в систему сбора. Кроме того, осуществляется добыча попутного газа, являющегося сопутствующим продуктом при добыче нефти. Он также представляет ценность для многих отраслей промышленности.
  • Подготовка к транспортировке. Добытый газ содержит многочисленные примеси. Если их количество несущественно, газ транспортируется с помощью танкеров или трубопровода на завод для последующей переработки. От значительного количества примесей природный газ очищается на установках комплексной подготовки, которые строятся рядом с месторождением.
продукты переработки природного газа

Зачем нужна переработка природного газа

Образование природного газа приходится на период формирования слоёв пористых пород, содержащих нефть, и угольных пластов. Помимо компонентов, важных для нужд промышленности, он содержит примеси, затрудняющие процесс транспортировки и использования конечными потребителями.


Сразу после добычи газ на установках комплексной подготовки осушается, в ходе чего из него извлекаются пары воды и серы. Дальнейшая переработка природного и попутного газа осуществляется на химических и газоперерабатывающих заводах.

Основной принцип работы заводов по переработке

Главная задача предприятия, занимающегося переработкой природного газа, – максимально возможное извлечение всех компонентов ископаемого и доведение их до товарного состояния. При этом не должен наноситься вред окружающей среде и земным недрам, а финансовые затраты необходимо сводить к минимуму. добыча и переработка природного газа

Благодаря выполнению всех аспектов этого правила, продукты переработки природного газа считаются высококачественными и экономичными.

Способы переработки

Существуют следующие способы переработки газа:

  • физико-энергетические;
  • химико-каталитические;
  • термохимические.

Физико-энергетические методы применяются для сжатия газа и разделения его на составляющие с помощью охлаждающих или нагревательных установок. Данная технология переработки природного газа чаще всего используется непосредственно на месторождениях.

Изначально процесс сжатия и разделения осуществлялся при помощи компрессоров. На сегодняшний день успешно применяется менее затратное в финансовом плане оборудование – эжекторы и нефтяные насосы.

Химико-каталитический способ переработки природного газа подразумевает превращение метана в синтез-газ для его последующей переработки. Это возможно сделать тремя способами: паровой или углекислотной конверсией, парциальным окислением.

Зачастую используется метод парциального окисления метана. Это обусловлено удобством проведения процесса в автотермическом режиме (когда при неполном окислении углеводородов сырьё нагревается благодаря тепловыделению), скоростью реакции и отсутствием необходимости использования катализатора (как при паровой и углекислотной конверсии).

Полученный синтез-газ в дальнейшем не подвергается процессу разделения на составляющие. технология переработки природного газа

Термохимические способы подразумевают термическое воздействие на природный газ, в результате чего образуются непредельные углеводороды (например, этилен, пропилен). Осуществление процесса возможно только при очень высоких температурах (около 11 тыс. градусов Цельсия) и давлении в несколько атмосфер.

Продукты переработки

У многих людей слово «газ» ассоциируется с топливом и газовой плитой. На самом же деле применение его составляющих более обширно:

  • гелий – ценное сырьё, используемое в высоких технологиях, например при изготовлении медицинского оборудования и магнитных подушек для длительных поездок в общественном транспорте, при конструировании ядерных реакторов и космических спутников;
  • формальдегид, один из производных метана, – сырьё, играющее большую роль в производстве фенопластов (тормозные накладки, бильярдные шары) и смол, являющихся важным компонентом строительных конструкционных материалов (фанера, ДВП), лакокрасочных и теплоизоляционных изделий;
  • аммиак – используется в фармацевтической (водный раствор), сельскохозяйственной (удобрения) и пищевой (усилитель вкусовых свойств) отраслях промышленности;
  • этан – сырьё, из которого производят полиэтилен;
  • уксусная кислота – широко применяется в текстильной промышленности;
  • метанол – топливо для автотранспорта.

переработка природного и попутного газа

Добыча и переработка природного газа – процессы, благодаря которым эффективно развиваются важнейшие отрасли промышленности. Конечному потребителю газ поступает после тщательной обработки, его применение значительно улучшает условия быта.

Осушка газа: определение, краткая характеристика, способы и виды ...
Осушка газа - это один из способов очистки, который помогает избавиться от влаги внутри трубопровода. Ее появление достаточно опасно, так как вызывает коррозию металла. Кроме того, поскольку добыча ведется и в условиях пониженных температур, ...
далее
Газообразное топливо: краткое описание, характеристики, способы ...
Газообразное топливо известно еще с середины 19 века. Именно тогда известный инженер Ленуар построил свой первый газовый двигатель внутреннего сгорания. Этот аппарат был примитивным и работал без предварительного сжатия камеры сгорания. Современные ...
далее
Современная газовая промышленность
По утверждению статистических сводок, газовая промышленность в структуре топливно-энергетического комплекса России появилась не так давно. Примерно пятьдесят лет тому назад были введены в строй первые мощности по добыче и переработке природного ...
далее
Физико-химические свойства природного газа. Добыча и использование ...
Физико-химические свойства природного газа, его добыча и месторождения. Виды природного газа, состав и качество. Основные области использования природного газа.
далее
Трубопроводный транспорт: нефтепроводы России
Нефтепроводы России – одна из ключевых составляющих топливно-энергетического сектора экономики страны. На сегодняшний день в РФ функционирует разветвленная сеть нефтепроводов, газопроводов и нефтепродуктопроводов различной значимости. Трубопроводный транспорт связывает территории большинства субъектов Федерации, а также служит для экспорта углеводородов и продуктов их переработки.
далее
Трубопроводный транспорт: нефтепроводы России
Узнаем как и для чего сжижать газы
Сжижением природного газа называется перевод его в жидкое состояние под действием температур, которые являются меньшими по сравнению с критической. Данный процесс даёт возможность резервирования газа и его сбережения для последующего использования, а также для организации перевозки любым видом транспорта.
далее
Узнаем как и для чего сжижать газы
Узнаем как добывают нефть? Где добывают нефть? Цена на нефть
В настоящее время представить современный мир без нефти невозможно. Она является главным источником топлива для различного транспорта, сырьем для производства различных товаров народного потребления, лекарств и прочего. А как добывают нефть?
далее
Узнаем как добывают нефть? Где добывают нефть? Цена на нефть
Компрессор газовый: схема, устройство и виды
Компрессор газовый служит для сжатия определенного количества вещества в третьем агрегатном состоянии. Процесс осуществляется посредством механического воздействия. Компрессор газовый используется в разных сферах бытового и промышленного хозяйства. Например, устройства применяются для перемещения газа по трубам в частные дома и квартиры, для уменьшения объема воздуха в турбинах, для передачи тепла в холодильном оборудовании.
далее
Компрессор газовый: схема, устройство и виды