Επεξεργασία φυσικού αερίου: μέθοδοι και τεχνολογία

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Η προοπτική ανάπτυξη των μεγαλύτερων βιομηχανιών είναι αδύνατη χωρίς τις πιο πολύτιμες πρώτες ύλες και υψηλής ποιότητας φορέα ενέργειας - φυσικό αέριο. Η χρήση του όχι μόνο αυτοματοποιεί πολλές τεχνολογικές διαδικασίες, αλλά βελτιώνει επίσης σημαντικά τις συνθήκες διαβίωσης του πληθυσμού.

Τι είναι φυσικό αέριο;

Δεν υπάρχει ενιαίος χημικός τύπος για το φυσικό αέριο - σε κάθε πεδίο έχει μια σύνθεση με διαφορετική αναλογία των συστατικών του.

Το φυσικό αέριο είναι ένα μείγμα υδρογονανθράκων, το μεγαλύτερο μέρος των οποίων είναι μεθάνιο. Τα υπόλοιπα συστατικά είναι: βουτάνιο, προπάνιο, αιθάνιο, υδρογόνο, υδρόθειο, ήλιο, άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα.

Το φυσικό αέριο είναι άχρωμο και άοσμο, η παρουσία του στον αέρα δεν μπορεί να προσδιοριστεί χωρίς τη βοήθεια ειδικών οργάνων. Η μυρωδιά που είναι γνωστή σε κάθε άνθρωπο δίνεται στο αέριο με τεχνητά μέσα (οσμή). Μέσω αυτής της διαδικασίας, είναι δυνατό να αισθανθείτε την παρουσία του αερίου στον αέρα και να αποτρέψετε απειλητικές για τη ζωή καταστάσεις.

Origin

Δεν υπάρχει ενιαία θεωρία σχετικά με την προέλευση του αερίου, οι επιστήμονες ακολουθούν δύο εκδοχές:

• Μια φορά κι έναν καιρό υπήρχε ένας ωκεανός αντί για τις ηπείρους. Πεθαίνοντας, ζωντανοί οργανισμοί συσσωρεύτηκαν σε έναν χώρο στον οποίο δεν υπήρχε αέρας και βακτήρια που πυροδότησαν τη διαδικασία αποσύνθεσης. Χάρη στις γεωλογικές κινήσεις, οι συσσωρευμένες μάζες βυθίστηκαν όλο και πιο βαθιά στα έγκατα της Γης, όπου, υπό την επίδραση της υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας, μπήκαν σε χημικές αντιδράσεις με το υδρογόνο, σχηματίζοντας υδρογονάνθρακες.
• Η δυναμική της Γης συμβάλλει στην άνοδο των υδρογονανθράκων που βρίσκονται σε μεγάλα βάθη, όπου υπάρχει χαμηλότερο επίπεδο πίεσης. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται κοιτάσματα φυσικού αερίου ή πετρελαίου.

Παραγωγή

Σε αντίθεση με τη δημοφιλή πεποίθηση, το φυσικό αέριο μπορεί να βρίσκεται υπόγεια όχι μόνο σε κενά, η εξόρυξη των οποίων δεν απαιτεί σημαντικό κόστος υλικών και ενέργειας. Συχνά συγκεντρώνεται μέσα σε βράχους με τόσο λεπτή πορώδη δομή που δεν είναι ορατός από το ανθρώπινο μάτι. Το βάθος των κοιτασμάτων μπορεί να είναι μικρό, αλλά μερικές φορές φτάνει αρκετά χιλιόμετρα.

Η διαδικασία παραγωγής αερίου περιλαμβάνει διάφορα στάδια:

• Γεωλογικές εργασίες, ως αποτέλεσμα των οποίων προσδιορίζεται η ακριβής θέση των κοιτασμάτων.
• Γεωτρήσεις γεωτρήσεων παραγωγής. Εκτελείται σε όλο το πεδίο, κάτι που είναι σημαντικό για την ομοιόμορφη μείωση της πίεσης του αερίου στη δεξαμενή. Το μέγιστο βάθος φρέατος είναι 12 km.
• Παραγωγή. Η διαδικασία πραγματοποιείται σε διάφορα επίπεδαπίεση στη δεξαμενή αερίου και στην επιφάνεια της γης. Μέσω των φρεατίων, το αέριο τείνει να βγει προς τα εκεί όπου η πίεση είναι χαμηλότερη, εισχωρώντας αμέσως στο σύστημα συλλογής. Επιπλέον, παράγεται σχετικό αέριο, το οποίο είναι υποπροϊόν της παραγωγής πετρελαίου. Έχει επίσης αξία για πολλούς κλάδους.
• Προετοιμασία για μεταφορά. Το εξαγόμενο αέριο περιέχει πολυάριθμες ακαθαρσίες. Εάν η ποσότητά τους είναι ασήμαντη, το αέριο μεταφέρεται με βυτιοφόρα ή αγωγό στο εργοστάσιο για περαιτέρω επεξεργασία. Το φυσικό αέριο καθαρίζεται από σημαντική ποσότητα ακαθαρσιών σε εγκαταστάσεις ολοκληρωμένης επεξεργασίας που κατασκευάζονται κοντά στο πεδίο.

Γιατί χρειαζόμαστε επεξεργασία φυσικού αερίου

Ο σχηματισμός φυσικού αερίου συμβαίνει κατά τον σχηματισμό στρωμάτων πορωδών πετρωμάτων που περιέχουν ραφές πετρελαίου και άνθρακα. Εκτός από εξαρτήματα σημαντικά για τις ανάγκες της βιομηχανίας, περιέχει ακαθαρσίες που καθιστούν δύσκολη τη μεταφορά και τη χρήση από τους τελικούς χρήστες.

Αμέσως μετά την παραγωγή, το αέριο αφυδατώνεται στις σύνθετες μονάδες επεξεργασίας, κατά τις οποίες εξάγονται υδρατμοί και θείο από αυτό. Περαιτέρω επεξεργασία φυσικού και συναφούς αερίου πραγματοποιείται σε μονάδες επεξεργασίας χημικών και αερίου.

Βασική αρχή των μονάδων επεξεργασίας

Το κύριο καθήκον μιας επιχείρησης που δραστηριοποιείται στην επεξεργασία φυσικού αερίου είναι η μέγιστη δυνατή εξόρυξη όλων των συστατικών του ορυκτού και η μεταφορά τους σε εμπορεύσιμη κατάσταση. Δεν πρέπει να βλάπτει το περιβάλλον.το περιβάλλον και το εσωτερικό της γης και το οικονομικό κόστος πρέπει να ελαχιστοποιηθεί.

Λόγω της εφαρμογής όλων των πτυχών αυτού του κανόνα, τα επεξεργασμένα προϊόντα φυσικού αερίου θεωρούνται υψηλής ποιότητας και οικονομικά.

Μέθοδοι ανακύκλωσης

Υπάρχουν οι ακόλουθες μέθοδοι επεξεργασίας αερίου:

• σωματική και ενεργητική;
• χημικό καταλυτικό;
• θερμοχημική.

Οι μέθοδοι φυσικής ενέργειας χρησιμοποιούνται για τη συμπίεση του αερίου και τον διαχωρισμό του σε εξαρτήματα χρησιμοποιώντας μονάδες ψύξης ή θέρμανσης. Αυτή η τεχνολογία επεξεργασίας φυσικού αερίου χρησιμοποιείται συχνότερα απευθείας στα χωράφια.

Αρχικά, η διαδικασία συμπίεσης και διαχωρισμού πραγματοποιήθηκε με χρήση συμπιεστών. Μέχρι σήμερα, έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία λιγότερο οικονομικά δαπανηρός εξοπλισμός - εκτοξευτές και αντλίες λαδιού.

Χημική-καταλυτική μέθοδος επεξεργασίας φυσικού αερίου περιλαμβάνει τη μετατροπή του μεθανίου σε αέριο σύνθεσης για την επακόλουθη επεξεργασία του. Αυτό μπορεί να γίνει με τρεις τρόπους: αναμόρφωση με ατμό ή διοξείδιο του άνθρακα, μερική οξείδωση.

Συχνά χρησιμοποιείται η μέθοδος μερικής οξείδωσης του μεθανίου. Αυτό οφείλεται στην ευκολία διεξαγωγής της διαδικασίας σε αυτοθερμικό τρόπο (όταν η πρώτη ύλη θερμαίνεται λόγω απελευθέρωσης θερμότητας κατά την ατελή οξείδωση των υδρογονανθράκων), τον ρυθμό αντίδρασης και την απουσία ανάγκης χρήσης καταλύτη (όπως στον ατμό και αναμόρφωση διοξειδίου του άνθρακα).

Το αέριο σύνθεσης που προκύπτει δεν υποβάλλεται σε περαιτέρω επεξεργασίαδιαίρεση σε στοιχεία.

Οι θερμοχημικές μέθοδοι συνεπάγονται θερμική δράση στο φυσικό αέριο, με αποτέλεσμα το σχηματισμό ακόρεστων υδρογονανθράκων (π.χ. αιθυλένιο, προπυλένιο). Η εφαρμογή της διαδικασίας είναι δυνατή μόνο σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες (περίπου 11 χιλιάδες βαθμούς Κελσίου) και πίεση αρκετών ατμοσφαιρών.

Προϊόντα σε επεξεργασία

Πολλοί άνθρωποι συνδέουν τη λέξη «γκάζι» με το καύσιμο και τη σόμπα αερίου. Στην πραγματικότητα, η εφαρμογή των στοιχείων του είναι πιο εκτεταμένη:

• Το ηλίου είναι μια πολύτιμη πρώτη ύλη που χρησιμοποιείται στην υψηλή τεχνολογία, όπως στην κατασκευή ιατρικού εξοπλισμού και μαγνητικών μαξιλαριών για μεγάλα ταξίδια στα μέσα μαζικής μεταφοράς, στην κατασκευή πυρηνικών αντιδραστήρων και διαστημικών δορυφόρων.
• Η φορμαλδεΰδη, ένα από τα παράγωγα μεθανίου, είναι μια πρώτη ύλη που παίζει σημαντικό ρόλο στην παραγωγή φαινολικών πλαστικών (επενδύσεις φρένων, μπάλες μπιλιάρδου) και ρητινών, που αποτελούν σημαντικό συστατικό δομικών υλικών (κόντρα πλακέ, ινοσανίδες).), χρώματα και βερνίκια και θερμομονωτικά προϊόντα,
• αμμωνία - χρησιμοποιείται σε βιομηχανίες φαρμακευτικών (υδάτινων διαλυμάτων), γεωργικών (λιπασμάτων) και τροφίμων (βελτιωτικά γεύσης),
• αιθάνιο είναι η πρώτη ύλη από την οποία παράγεται το πολυαιθυλένιο;
• οξικό οξύ - χρησιμοποιείται ευρέως στην κλωστοϋφαντουργία;
• μεθανόλη είναι καύσιμο για οχήματα.

Εξαγωγή και επεξεργασία φυσικού αερίου - διεργασίες,χάρη στην οποία αναπτύσσονται αποτελεσματικά οι σημαντικότεροι κλάδοι της βιομηχανίας. Το αέριο παραδίδεται στον τελικό καταναλωτή μετά από προσεκτική επεξεργασία, η χρήση του βελτιώνει σημαντικά τις συνθήκες διαβίωσης.