Применение газов химия

Требования ГОСТ к химическому составу природного газа

ГОСТом 30319.1-2015 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Общие положения» установлены следующие требования к химическому составу природного газа, транспортируемого по газотранспортным системам:

Природный газ – это , смесь , образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ.

Природный газ существует в газообразном, твердом или растворённом состоянии. В первом случае – в газообразном состоянии – он широко распространен и содержится в пластах горных пород в недрах Земли в виде газовых залежей (отдельных скоплений, заключенных в «ловушке» между осадочными породами), а также в нефтяных месторождениях в виде газовых шапок. В растворённом состоянии он содержится в нефти и воде. В твердом состоянии он встречается в виде газовых гидратов (т.н. «горючий лёд») – кристаллических соединений природного газа и воды переменного состава. – перспективный источник .

При нормальных условиях (1 атм. и 0 °C) природный газ находится только в газообразном состоянии.

Является самым чистым видом органического топлива. Но для того, чтобы использовать его в качестве топлива из него выделяют его составляющие для отдельного использования.

Природный газ представляет собой легковоспламеняющуюся смесь различных и примесей.

Природный – это газообразная смесь, состоящая из и более тяжелых углеводородов, азота, диоксида углерода, водяных паров, серосодержащих соединений, инертных газов.

Природным он зовется, потому что не является синтетическим. Газ рождается под землей в толще осадочных пород из продуктов разложения органики.

Природный распространен в природе гораздо шире, чем нефть.

Не имеет ни цвета, ни запаха. Легче воздуха в 1,8 раза. Горюч и взрывоопасен. При утечке не собирается в низинах, а поднимается вверх.

Характерный запах газа, используемого в быту, обусловлен одорацией – добавлением в его состав одорантов, то есть неприятно пахнущих веществ. Самый распространенный одорант – этантиол, его можно почувствовать в воздухе при концентрации 1 на 50 000 000 частей воздуха. Именно благодаря одорации можно легко устанавливать утечки газа.

Природный газ – газ, распространённый в природе в виде крупных залежей. Состав газа варьируется в зависимости от его происхождения. Месторождения природного газа делятся на 3 типа: газовые, газоконденсатные и нефтегазоконденсатные.

Газовые месторождения характеризуются высоким содержанием метана, до 98%, вследствие чего такой газ называют «сухим». Кроме метана в его состав могут входить углеводороды строения С2–С4 в количестве 1,5–7,0%.

Газоконденсатные месторождения отличаются от газовых наличием в составе газов более тяжёлых углеводородов, которые при выносе на поверхность во время добычи ввиду снижения давления и температуры представляют собой жидкость (конденсат), имеющую температуру кипения до 200–300 °С.

Углеводородные газы, растворённые в условиях пластового давления в нефти и выделяющиеся при её добыче, называются попутными нефтяными газами. В их состав входит метан (30–80%), этан (10–26%), пропан (7–22%), бутан и изобутан (4–7%), пентан (1–3%). Компоненты С2–С4 являются ценным сырьём для газохимии. Этановая фракция используется для получения этилена, а пропан и бутаны – для получения сжиженных углеводородных газов (СУГ). Попутные газы также содержат небольшие количества сероводорода, диоксида углерода и инертных газов.

К нетрадиционным источникам природного газа относят залежи газовых гидратов, которые представляют собой твёрдые кристаллические соединения с общей формулой CnH2n+2·xH2O. Образование газовых гидратов происходит ввиду способности молекул метана и других лёгких углеводородов при высоком давлении и пониженной температуре внедряться в пустоты кристаллических структур, составленных из молекул воды. Запасы природного газа в виде газогидратной формы в несколько раз превышают ресурсы традиционного газа, нефти и угля вместе взятых. Около 98% газовых гидратов сконцентрировано в акватории Мирового океана, что затрудняет их добычу. Разработанные в настоящее время технологии по извлечению метана из газогидратов являются нерентабельными и требуют дальнейших исследований.

Газы нефтеперерабатывающих заводов представляют собой лёгкие продукты процессов вторичной переработки нефти, содержащие насыщенные и ненасыщенные углеводороды строения С2–С5, водород и сероводород.

Путём выделения индивидуальных компонентов и их переработки газы превращаются в энергоносители, экологически чистые моторные топлива и сырьё для крупнотоннажных химических процессов. Использование углеводородных газов в качестве источника энергии имеет ряд преимуществ. С экономической точки зрения добыча газа намного дешевле по сравнению с другими природными энергоносителями. Оборудование, используемое для его переработки и сжигания, менее громоздкое и металлоёмкое, при этом более износостойкое. Главным преимуществом применения газа является его экологичность: при сжигании выделяется гораздо меньшее количество углекислого газа в атмосферу, чем при использовании угля или нефтепродуктов.

Подавляющая часть выделенного метана используется в качестве топлива: промышленного, бытового и моторного. К процессам глубокой переработки метана относят его паровую конверсию, углекислотную конверсию, технологию «газ в жидкость» (gas-to-liquids, GTL) (получение жидких углеводородов путём химических превращений природного газа), получение технического углерода и технической газовой серы. Конверсией метана получают ацетилен, водород, синильную кислоту, синтез-газ (смесь СО и Н2), галоид- и нитропроизводные метана.

Конденсат, отделённый от газа путём процесса сепарации, является сырьём для получения стабильного газового бензина. Оставшиеся после отделения метана и этана компоненты представляют собой широкую фракцию лёгких углеводородов (ШФЛУ), в состав которой входят сжиженные пропан, бутаны и пентаны. ШФЛУ используется для получения индивидуальных компонентов и СУГ на установках газофракционирования на нефте- и газоперерабатывающих заводах (ГПЗ).

Россия обладает почти 40% мировых запасов природного газа, в связи с чем газохимия получила широкое развитие. В состав газохимического комплекса входят установки по разделению газовых и газожидкостных смесей, их осушке (удалению влаги) и очистке от нежелательных примесей, установки стабилизации конденсата, газофракционирования, переработки ШФЛУ, получения серы, гелия и т. д.

Дата публикации:  18 мая 2022 г. в 23:00 (GMT+3)

Состояния газа — как характеризуется в физике

Слово «газ» было введено в обиход еще в начале XVII века химиком Я. Б. ван Гельмонтом. В переводе с греческого «chaos» это означает хаос. Данный термин как нельзя лучше характеризует молекулярные особенности газов. Их структурные компоненты (атомы, молекулы) находятся в постоянном хаотическом движении. Периодически сталкиваясь друг с другом, они разлетаются в разные стороны, меняя свою скорость и направление движения.

Для того чтобы дать теоретическое объяснение особенностям газообразного состояния вещества, в физике введено понятие «идеального газа».

На описание поведения идеального газа направлены законы Ньютона. Они справедливы с учетом того, что движение молекул является равномерным и прямолинейным.

Однако необходимо помнить, что такая модель применима в ограниченном интервале температур и при невысоком давлении. К примеру, при нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре водород и гелий ведут себя подобно идеальному газу.

Если газ поместить в сосуд, то его молекулы, хаотично двигаясь, будут оказывать давление на стенки, При этом среднее по времени давление будет одинаковым в любой точке. Математически эту мысль выражает уравнение молекулярно-кинетической теории, которое применимо для определения давления идеального газа через концентрацию молекул, их массу, а также среднюю квадратичную скорость их движения.

Поскольку, разгоняясь, молекула наращивает свой импульс и с большей силой воздействует на стенку, становится понятным, что давление газа зависит от скорости, а, точнее, от среднего значения ее квадрата.

Кроме этого, возрастает не только сила ударов, а и их количество.

Следовательно, величина давления идеального газа на стенку сосуда, в котором он заключен, определяется средней кинетической энергией движущихся частиц и их количеством.

В физике существуют такие классификации газов, как простые и сложные, органические и неорганические. Всего их существует более 800 видов.

Физические и химические свойства газов

Вещества в газообразном состоянии проявляют следующие физические свойства:

В состав природных газов могут входить также водород, сероводород, окись углерода СО, сероуглерод, HSN (цианистый водород), водяные пары, углекислый газ и некоторые другие вещества, которые рассматриваются в химии как балласт.

Смеси газов, как искусственные, так и природные, обладают различными химическими свойствами. Например, наличие водяных паров может вести к образованию конденсата, а смеси, содержащие азот и двуокись углерода, устойчивы к коррозии.

Отличие от других агрегатных состояний

Основным отличием газообразного агрегатного состояния является «свободное» состояние молекул. Они находятся в постоянном движении и могут отдаляться на значительные расстояния друг от друга. Именно поэтому газ занимает весь предоставленный ему объем, а одной из основных характеристик является диффузия.

Получение и применение природного газа

В природе газ залегает глубоко под землей, в среднем на глубине 1-6 км. Чтобы его добыть, необходимо использовать определенные инженерно-технические приемы.

Добыча природного газа происходит разными способами:

Занимая пустоты земных недр, газ создает высокое давление, гораздо выше, чем давление атмосферы на земной поверхности. Когда бурят скважину и выкладывают ее обсадными трубами, создается естественная тяга. Это способствует свободному выходу природного топлива наружу, после чего происходит его очистка и поставка потребителям.

Метан, выделяющийся из земных пластов в ходе работы угольных шахт, на начальных этапах просто удалялся. При этом существовала опасность взрывов и токсичного воздействия на персонал. Сегодня метан из шахт нашел свое применение, например, в США. Там занимаются его активной откачкой и сбором в специальные емкости.

Профессионалы по добыче газообразного топлива работают над увеличением производительности скважин: открываются новые точки доступа, в существующие под высоким давлением подводится вода, химикалии, песок. Это провоцирует гидравлический разрыв пласта, после чего газ бурно выходит на поверхность.

Запасы голубого топлива обнаружены не только под землей, но и под водой. Добыча его со дна морей и океанов — недешевый способ. Для этого строятся специальные гравитационные платформы. Примером является Киринское месторождение (остров Сахалин). В случаях, когда залежи обнаруживаются недалеко от берега, бурение скважин производят наклонным способом, начиная с суши.

Описанные способы получения — основные естественные методы. Помимо них, существуют и искусственные варианты. К ним относят те, при которых газ получают из жидкого либо твердого вещества:

Благодаря своим уникальным свойствам, природный газ имеет широкую сферу применения. Его использование в качестве топлива обусловлено способностью давать тепло при сгорании. К тому же существует возможность его транспортировки, в том числе на значительные расстояния.

Природный газ применяется также в качестве сырья для получения многих химических веществ и компонентов химических смесей.

Температура, которая необходима, чтобы углеводородные составляющие газовой смеси начали конденсироваться, является точкой росы.

Природный газ — ископаемое топливо, которое аналогично нефти и углю, занимает целые подземные резервуары. Сегодня существует два вида производств, которые используют его преобразованную энергию: по открытому циклу и комбинированному. В открытом цикле газ сгорает и создает давление. Оно заставляет работать лопасти турбин, т.е. преобразовывая тепловую энергию в механическую.

Электростанции с комбинированным циклом работы образуемое от сгорания тепло направляют на закипание воды и создание пара. Задействованная вторая турбина производит гораздо больше электричества.

Энергия природного газа находит применение и в функционировании топливных элементов, которые работают благодаря химическим реакциям. Такой выбор делается для еще более высокого уровня создания электричества, чем при сжигании добытого из-под земли топлива.

Примеры решения задач

– попутный нефтяной газ,

какой сжиженный природный газ метан вода дома является 4 класс воздух для населения купить содержит формула природный источник тема окружающий мир презентация
сколько сгорание получение компоненты вещества применение составляющие использование масса места теплота давление стоимость м3 температура свойства виды переработка куб сжигание месторождения какой объем плотность добыча расход состав места добычи цена природного газа
цена давление сколько м3 стоимость свойства добыча сгорание использование расход куб запасы производство плотность температура углеводород теплота сгорания объем установки расчет качество сжигание месторождения формула природного газа
газ природный 14 2 2 12018 5
плита под нефть россия гост тариф на сколько стоит компримированный природный газ является какое дома для населения купить страны уголь метан воздух вода перевод газпром баллон значение мира оборудование вещество
газопроводы переработка кг сжижение сеть сигнализаторы какое давление потребление компонент горение виды жиклеры для применение сигнализатор загазованности транспортировка составляющие химические свойства количество поставка характеристика учет природного газа
генератор котлы на природном газе
отопление природным газом

Углекислый газ, свойства, получение и применение.

Углекислый газ – бинарное химическое соединение углерода и кислорода, имеющее формулу CO2.

Углекислый газ, формула, молекула, строение, состав, вещество

Физические свойства углекислого газа.

Получение углекислого газа

Химические свойства углекислого газа. Химические реакции (уравнения) углекислого газа

Применение углекислого газа

Цена на выбросы CO2

Углекислый газ, формула, молекула, строение, состав, вещество

Углекислый газ (диоксид углерода, двуокись углерода, углекислота, оксид углерода (IV), угольный ангидрид) – бесцветный газ, почти без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом).

Химическая формула углекислого газа CO2.

Строение молекулы углекислого газа, структурная формула углекислого газа:

Углекислый газ тяжелее воздуха приблизительно в 1,5 раза. Его плотность при нормальных условиях составляет 1,98 кг/м3, по отношении к воздуху – 1,524. Поэтому скапливается в низких непроветриваемых местах.

Концентрация углекислого газа в (в Земли) составляет в среднем 0,046 % (по массе) и 0,0314 % (по объему).

Углекислый газ вырабатывается в органах и тканях человека образуется в качестве одного из конечных продуктов метаболизма. Он переносится от тканей по венозной системе и затем выделяется с выдыхаемым воздухом через лёгкие. Таким образом, содержание углекислого газа в крови велико в венозной системе, уменьшается в капиллярной сети лёгких, и содержание его мало в артериальной крови. В выдыхаемом человеком воздухе содержится около 4,5% диоксида углерода, что в 60-110 раз больше, чем во вдыхаемом. Организм человека выделяет приблизительно 1 кг углекислого газа в сутки.

Углекислый газ растворяется в воде. В 100 граммах воды растворяется 0,3803 грамма CO2 при 16 °C, 0,3369 грамма CO2 – при 20 °C, 0,2515 грамма CO2 – при 30 °C. Растворяясь в воде, образует угольную кислоту Н2CO3. Растворим также в ацетоне, бензоле, метаноле и этаноле.

Термически устойчив при температурах менее 1000 °C. При температуре 1000 °C восстанавливается до оксида углерода (II).

При нормальном атмосферном давлении диоксид углерода не существует в жидком состоянии, существует только в твердом или газообразном состоянии. Твердая двуокись углерода при повышении температуры не плавится, а переходит (возгоняется) непосредственно из твёрдого состояния в газообразное. Твёрдую двуокись углерода также называют сухим льдом. Внешний вид сухого льда напоминает обычный лед, снегоподобную массу. При сублимации поглощает около 590 кДж/кг (140 ккал/кг) теплоты.

Под давлением 35 000 атм. твердая углекислота становится проводником .

Жидкий углекислый газ можно получить при повышении давления. Так, при температуре 20 °С и давлении свыше 6 МПа (~60 атм.) газ сгущается в бесцветную жидкость. При нормальных условиях (20 °С и 101,3 кПа) при испарении 1 кг жидкой углекислоты образуется 509 л углекислого газа. Хранят и транспортируют углекислый газ, как правило, в жидком состоянии

Двуокись углерода негорюча, но в ее атмосфере может поддерживаться горение активных металлов, например, щелочных металлов и щелочноземельных – магния, кальция, бария.

Двуокись углерода нетоксична, невзрывоопасна.

Предельно допустимая концентрация двуокиси углерода в воздухе рабочей зоны не установлена, при оценке этой концентрации можно ориентироваться на нормативы для угольных и озокеритовых шахт, установленные в пределах 0,5% (об.) или 9,2 г/м (см. ГОСТ 8050-85 «Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия»).

По степени воздействия на организм человека двуокись углерода относится к 4-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76.

При концентрациях более 5% (92 г/м) двуокись углерода оказывает вредное влияние на здоровье человека, так как она тяжелее воздуха в полтора раза и может накапливаться в слабопроветриваемых помещениях у пола и в приямках, а также во внутренних объемах оборудования для получения, хранения и транспортирования газообразной, жидкой и твердой двуокиси углерода. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья.

Углекислый газ образуется при гниении и горении веществ, в результате вулканической деятельности. Содержится в воздухе и минеральных источниках, выделяется при дыхании животных и . Искусственными источниками образования углекислого газа являются промышленные выбросы и выхлопные газы автомобильного транспорта.

Углекислый газ легко пропускает излучение в ультрафиолетовой и видимой частях спектра, которое поступает на Землю от Солнца и обогревает её. В то же время он поглощает испускаемое Землёй инфракрасное излучение и является одним из парниковых газов, вследствие чего участвует в процессе глобального потепления.

Физические свойства углекислого газа

* при температуре выше критической температуры  невозможно сконденсировать ни при каком давлении.

Получение углекислого газа

В промышленности углекислый газ образуется в дымовых газах при сжигании различных органических и неорганических веществ или как побочный продукт химических процессов, например, при разложении природных карбонатов (доломита, известняка). Также углекислый газ как побочный продукт получают на установках разделения воздуха с целью получения чистого кислорода, азота и аргона.

В лабораторных условиях углекислый газ получают, например, в результате следующих химических реакций:

1. взаимодействия карбоната кальция и азотной кислоты:

2. в результате взаимодействия карбоната кальция с другими минеральными кислотами,

3. взаимодействия пищевой соды с лимонной кислотой или с кислым лимонным соком,

4. реакции горения углерода:

Химические свойства углекислого газа. Химические реакции (уравнения) углекислого газа

Диоксид углерода относится к кислотным оксидам, поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и водорода:

В результате реакции образуются метан и вода.

2. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и углерода:

CO2 + C ⇄ 2CO (t = 700-1000 °C).

В результате реакции образуется оксид углерода (II). Реакция протекает при взаимодействии углекислого газа с раскаленными углями.

3. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и магния:

В результате реакции образуются оксид магния и углерод.

4. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гафния:

В результате реакции образуются карбид гафния и оксид гафния.

5. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и германия:

В результате реакции образуются оксид германия и оксид углерода (II).

6. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и цинка:

В результате реакции образуются оксид цинка и оксид углерода (II).

7. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и индия:

В результате реакции образуются оксид индия и оксид углерода (II).

8. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и циркония:

В результате реакции образуются карбид циркония и оксид циркония.

9. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и вольфрама:

В результате реакции образуются оксид вольфрама и оксид углерода (II).

10. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида лития:

В результате реакции образуется карбонат лития.

11. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида натрия:

В результате реакции образуется .

12. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида калия:

В результате реакции образуется карбонат калия.

13. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида бария:

В результате реакции образуется карбонат бария.

14. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида кальция:

В результате реакции образуется карбонат кальция.

15. реакция взаимодействия карбоната кальция, оксида углерода (IV) и воды:

В результате реакции образуется гидрокарбонат кальция.

16. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида магния:

17. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и оксида кремния (II):

В результате реакции образуются оксид кремния (IV) и оксид углерода (II).

18. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и воды:

CO2 + H2O ⇄ H2CO3.

В результате реакции образуется угольная кислота.

19. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида лития:

В результате реакции образуются карбонат лития и вода. В ходе реакции используется концентрированный раствор гидроксида лития.

20. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида калия:

В первом случае в результате реакции образуются гидрокарбонат калия, во втором случае – карбонат калия и вода. Реакция протекает в первом случае в этаноле и используется разбавленный раствор гидроксида калия, во втором используется концентрированный раствор гидроксида калия.

21. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида натрия:

В первом случае в результате реакции образуются гидрокарбонат натрия, во втором – карбонат натрия и вода. В ходе первой реакции используется разбавленный раствор гидроксида натрия, в ходе второй – концентрированный раствор гидроксида натрия.

22. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида кальция:

В результате реакции образуются карбонат кальция и вода.

23. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и гидроксида бария:

В результате реакции образуются карбонат бария и .

24. реакция взаимодействия оксида углерода (IV) и метана:

В результате реакции образуются оксид углерода (II) и .

25. реакция термического разложения оксида углерода (IV):

26. реакция фотосинтеза:

В результате реакции образуются и кислород.

Виды природного газа. Сухой, бедный, тощий, жирный и сырой газы

Качество газа как топлива, как энергоносителя зависит от содержания в нем метана. По содержанию в добываемом газе метана и тяжёлых углеводородов различают сухие (бедные, тощие) и жирные (сырые, богатые) газы.

Сухой, бедный или тощий газ – это природный горючий газ из группы углеводородных, характеризующийся резким преобладанием в его составе метана, сравнительно невысоким содержанием этана и низким – остальных тяжелых . Он более характерен для чисто газовых залежей.

Жирный или сырой газ – природный горючий из группы углеводородных, характеризующийся повышенным содержанием (свыше 15 %) тяжелых углеводородов, начиная от пропана C3H8 и выше. Такой состав газов характерен для газоконденсатных и .

В качестве примера для наглядности ниже в таблице приведен состав сухого и сырого газа.

* В таблице приведен один из примеров. Реальный состав газов в добываемом природном газе из конкретного месторождения может существенно отличаться от приведенного примера.

Поэтому для углеводородного состава газов применяется понятие «коэффициент сухости», которое представляет собой отношение процентного содержания метана СН4 к сумме его гомологов (этану С2Н6 и выше).

Применение углекислого газа

Углекислый газ используется во многих отраслях промышленности и быту:

– как пищевая добавка Е290 в качестве разрыхлителя в пищевом производстве и консерванта в алкогольных и безалкогольных газированных напитках, а также для газирования лимонада, газированной воды и других напитков;

– в системах пожаротушения и в огнетушителях;

– для создания защитной среды при сварке ;

– для охлаждения, замораживания и хранения пищевых продуктов при прямом и косвенном контакте с сухим льдом;

– для сушки литейных форм;

– в качестве активной среды .

Компоненты и составляющие природного газа

Метан (CH4) – это бесцветный газ без запаха. Легче воздуха. Горюч и взрывоопасен. Представляет опасность для здоровья человека.

Этан (C2H6) – бесцветный газ, без запаха и вкуса. Тяжелее воздуха. Горюч и взрывоопасен. Не используется как топливо. Малотоксичен. Представляет опасность для здоровья человека.

Пропан (C3H8) – бесцветный газ, без запаха. Ядовит. В отличие от метана сжижается при комнатной температуре и сравнительно невысоком давлении (12-15 атм), что позволяет его легко хранить и транспортировать.

Бутан (C4H10) – бесцветный газ, со специфическим запахом. Ядовит. Вдвое тяжелее воздуха.

Пентан (С5Н12) имеет три изомера (нормальный пентан, изопентан и неопентан).  Нормальный пентан и изопентан – легколетучие подвижные жидкости с характерным запахом. Неопентан – бесцветный газ с характерным запахом. Горюч и взрывоопасен. Токсичен.

Гексан (С6Н14) – бесцветная жидкость со слабым запахом, напоминающим дихлорэтан. Горюч и взрывоопасен. Токсичен.

Азот (N2) – бесцветный газ, без запаха и вкуса. Весьма инертен. Является основным компонентом воздуха – 78,09 % объёма.

Аргон (Ar) – газ без цвета, вкуса и запаха. Инертен. В 1,3 раза тяжелее воздуха. Не горит. Представляет опасность для здоровья человека.

Водород (H2) – лёгкий бесцветный газ, без вкуса и запаха. В смеси с воздухом или кислородом горюч и взрывоопасен. Легче воздуха.

Гелий (He) – очень лёгкий газ без цвета, вкуса и запаха. Легче воздуха. Инертен, при нормальных условиях не реагирует ни с одним из веществ. Не горит. Представляет опасность для здоровья человека.

Сероводород (H2S) – бесцветный газ со сладковатым вкусом, с характерным неприятным запахом (тухлых яиц, тухлого мяса). Ядовит. Горюч и взрывоопасен. Тяжелее воздуха.

Углекислый газ (CO2) – бесцветный газ, почти без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом). Не горит. Тяжелее воздуха в 1,5 раза. Представляет опасность для здоровья человека.

Добыча природного газа

Залежи природного газа находятся глубоко в земле, на глубине от одного до нескольких километров. Поэтому, чтобы добыть его необходимо пробурить скважину. Самая глубокая скважина имеет глубину более 6 километров.

В недрах газ находится микроскопических пустотах  – порах, которыми обладают некоторые горные породы. Поры соединены между собой микроскопическими каналами – трещинами. В порах и трещинах газ находится под высоким давлением, которое намного превышает атмосферное. Природный газ движется в порах и трещинах, поступая из пор с высоким давлением в поры с более низким давлением.

При бурении скважины газ вследствие действия физических законов полностью поступает в скважину, стремясь в зону низкого давления. Таким образом, разность давления в месторождении и на поверхности Земли является естественной движущей силой, которая выталкивает газ из недр.

Газ добывают из недр земли с помощью не одной, а нескольких и более 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.

Так как добытый газ содержит множество примесей, то его сразу же после добычи очищают на специальном оборудовании, после чего транспортируют потребителю.

Химический состав природного газа

Химический состав добываемого природного газа различается в зависимости от месторождения. В любом случае основным и ценным компонентом является (СН4), содержание которого составляет от 70 до 98 %.

В состав добываемого газа входят как углеводородные компоненты (метан СН4 и его гомологи: С2Н6, С3Н8, С4Н10, С5Н12, С6Н14, гептан С7Н16, октан С8Н18, нонан С9Н20, декан С10Н22 и т.д. вплоть до доказана С22Н46), так и неуглеводородные компоненты (Ar, H2, He, N2, H2S, водяные пары – H2O, CO, CO2 и пр. серосодержащие соединения и инертные газы). Природный газ также содержит следовые количества других компонентов.

Углеводороды, начиная с этана, считаются тяжёлыми. Они образуются только в процессе образования нефти и также называются специфическими «нефтяными» газами. Они  являются обязательным спутником нефтей. Их наличие в отобранных пробах свидетельствует о залежах .

Происхождение природного газа

Существует две теории происхождения природного газа: биогенная (органическая) теория и абиогенная (неорганическая, минеральная) теория.

Впервые биогенную теорию происхождения природного газа в 1759 году высказал М.В. Ломоносов. В далеком геологическом прошлом Земли погибшие живые организмы (растения и животные) опускались на дно водоемов, образуя илистые осадки. В результате различных химических процессов они разлагались в безвоздушном пространстве. Из-за движения земной коры эти остатки опускались все глубже и глубже, где под действием высокой температуры и высокого давления превращались в углеводороды: природный газ и нефть. Низкомолекулярные углеводороды (т.е. собственно природный газ) образовывался при более высоких температурах и давлениях. Высокомолекулярные углеводороды – нефть – при меньших. Углеводороды, проникая в пустоты земной коры, образовывали залежи месторождений нефти и газа. Со временем эти органические отложения и залежи углеводородов уходили глубоко вниз на глубину от одного километра до нескольких километров  – их покрывали слои осадочных пород либо под действием геологических движений земной коры.

Минеральную теорию происхождения природного газа и нефти сформулировал в 1877 году . Он исходил из того, что углеводороды могут образовываться в недрах земли в условиях высоких температур и давлений в результате взаимодействия перегретого пара и расплавленных карбидов тяжелых металлов (в первую очередь железа). В результате химических реакций образуются окислы железа и других , а также  различные углеводороды в газообразном состоянии. При этом вода попадает глубоко в недра Земли по трещинам-разломам в земной коре. Образовавшиеся углеводороды, находясь в газообразном состоянии, в свою очередь по тем же трещинам и разломам поднимаются наверх в зону наименьшего давления, образуя в конечном итоге газовые и нефтяные залежи. Данный процесс, по мнению Д.И. Менделеева и сторонников гипотезы, происходит постоянно. Поэтому, уменьшение запасов углеводородов в виде и газа человечеству не грозит.

Природный газ, свойства, химический состав, компоненты и составляющие, добыча и применение.

Природный газ – это газообразная смесь, состоящая из метана и более тяжелых углеводородов, азота, диоксида углерода, водяных паров, серосодержащих соединений, инертных газов.

Цена на природный газ

Происхождение природного газа

Химический состав природного газа,

Виды природного газа. Сухой, бедный, тощий, жирный и сырой газы

Компоненты и составляющие природного газа

Физические свойства природного газа

Применение и использование природного газа

Другие виды топлива: , , , , , , , попутный нефтяной газ, , , , ,

Применение и использование природного газа

Природный газ применяется и используется как , а также как сырье в химической промышленности для получения различных вещества, например, пластмасс.