Spracovanie zemného plynu: metódy a technológie

Sľubný rozvoj najväčších odvetvípriemysel je nemožný bez najcennejších surovín a energetického nosiča vysokej kvality - zemného plynu. Jeho využívanie nielen automatizuje mnohé technologické procesy, ale tiež výrazne zlepšuje životné podmienky obyvateľstva.

Čo je zemný plyn?

Neexistuje jediný chemický vzorec pre zemný plyn - v každom uložení má zloženie s iným pomerom zložiek.

Zemný plyn je zmes uhľovodíkov, z ktorých väčšina je metán. Zvyšnými zložkami sú: bután, propán, etán, vodík, sírovodík, hélium, dusík, oxid uhličitý.

Zemný plyn nemá žiadnu farbu a zápach, jehoPrítomnosť vo vzduchu nie je možné určiť bez použitia špeciálnych prístrojov. Vôňa známa každej osobe sa dáva plynu umelým spôsobom (odorizácia). Vďaka tomuto procesu je možné pozorovať prítomnosť plynu vo vzduchu a predchádzať život ohrozujúcim situáciám.

pôvod

Pokiaľ ide o pôvod plynu, neexistuje jednotná teória, vedci dodržiavajú dve verzie:

• Kedysi bola pevnina oceánom. Zabíjaním živých organizmov nahromadených v priestore, v ktorom nebol žiadny vzduch a baktérie, ktoré spustili proces rozkladu. Vďaka geologickým pohybom sa nahromadené hmoty ponorili hlbšie do hĺbok Zeme, kde pod vplyvom vysokého tlaku a teploty vstúpili do chemických reakcií s vodíkom a tvorili uhľovodíky.
• Dynamika Zeme prispieva k nárastu uhľovodíkov, ktoré sa nachádzajú v obrovskej hĺbke, kde je nižšia úroveň tlaku. V dôsledku toho sa vytvárajú plynové alebo olejové usadeniny.

ťažba

Na rozdiel od všeobecného presvedčenia, zemný plynmôžu byť pod zemou nielen v prázdnych priestoroch, ktorých ťažba nevyžaduje výrazné náklady na materiál a energiu. Často sa sústreďuje vo vnútri skál s takou plytkou poréznou štruktúrou, ktorú ľudské oko nevidí. Hĺbka vkladov môže byť malá, ale niekedy dosahuje niekoľko kilometrov.

Proces odsávania plynu zahŕňa niekoľko stupňov:

• Geologické práce, vďaka čomu sú presne určené polohy ložísk.
• Vŕtanie ťažných vrtov. Vykonáva sa na celom území ložiska, čo je dôležité pre rovnomerné zníženie tlaku plynu v nádrži. Maximálna hĺbka vrtov je 12 km.
• Extrakcie. Proces sa uskutočňuje v dôsledku odlišnej úrovne tlaku v plynovej vrstve a zemskom povrchu. V studniach plyn smeruje von - tam, kde je tlak nižší, okamžite vstupuje do zberného systému. Okrem toho sa vyrába súvisiaci plyn, ktorý je vedľajším produktom pri výrobe oleja. To má tiež hodnotu pre mnohé odvetvia.
• Príprava na prepravu. Extrahovaný plyn obsahuje množstvo nečistôt. Ak je ich množstvo zanedbateľné, plyn sa dopravuje cisternami alebo potrubím do zariadenia na ďalšie spracovanie. Z významného množstva nečistôt sa zemný plyn čistí v integrovaných zariadeniach na spracovanie, ktoré sú postavené v blízkosti zálohy.

Prečo potrebujeme spracovávať zemný plyn

Tvorba zemného plynu predstavuje obdobietvorba vrstiev poréznych hornín obsahujúcich olej a uhoľné švy. Okrem komponentov dôležitých pre potreby priemyslu obsahuje nečistoty, ktoré bránia procesu prepravy a používania koncovým používateľom.

Ihneď po extrakcii plyn na integrovanom zariadeníprípravok sa vysuší, pričom sa z neho odoberajú vodné pary a síra. Ďalšie spracovanie prírodného a súvisiaceho plynu sa uskutočňuje v závodoch na spracovanie chemikálií a plynov.

Hlavný princíp spracovateľských závodov

Hlavná úloha podniku, ktorá sa zaoberáspracovanie zemného plynu, - maximálne možné získavanie všetkých zložiek fosílie a ich uvedenie do obchodného stavu. Zároveň by sa nemalo poškodzovať životné prostredie a vnútrozemie a finančné náklady sa musia minimalizovať.

Prostredníctvom implementácie všetkých aspektov tohto pravidla sa výrobky na spracovanie zemného plynu považujú za vysoko kvalitné a ekonomické.

Spôsoby spracovania

Existujú nasledujúce spôsoby spracovania plynu:

• fyzické a energetické;
• chemické a katalytické;
• termochemické.

Používajú sa metódy fyzickej energiestlačenie plynu a jeho rozdelenie na komponenty pomocou chladiacich alebo vykurovacích zariadení. Táto technológia spracovania zemného plynu sa najčastejšie používa priamo na ložiskách.

Spočiatku sa proces kompresie a separácie uskutočňoval pomocou kompresorov. K dnešnému dňu sa úspešne použilo lacnejšie zariadenie vo finančnom vyjadrení - ejektory a olejové čerpadlá.

Chemicko-katalytická metóda spracovaniazemný plyn znamená premenu metánu na syntézny plyn na jeho následné spracovanie. To sa môže uskutočniť tromi spôsobmi: konverzia pary alebo oxidu uhličitého, čiastočná oxidácia.

Často čiastočnéoxidácia metánu. To je vzhľadom k pohodliu procesu autotermně (parciálny oxidácie, keď na uhľovodíkovú surovinou je ohrievaný uvoľňovanie tepla), reakčná rýchlosť a nedostatok potrebe katalyzátora (ako pri konverzii vodnej pary a oxidu uhličitého).

Výsledný syntézny plyn sa ďalej podrobí procesu separácie na zložky.

Termochemické metódy znamenajú termickévplyv na zemný plyn, čo vedie k tvorbe nenasýtených uhľovodíkov (napríklad etylénu, propylénu). Proces je možný len pri veľmi vysokých teplotách (asi 11 000 stupňov Celzia) a tlaku niekoľkých atmosfér.

Rafinované výrobky

Pre mnohých ľudí je slovo "plyn" spojené s palivom a plynovým sporákom. V skutočnosti je aplikácia jeho zložiek rozsiahlejšia:

• Hélium je cenná surovina používaná vo vysokejtechnológií, napríklad pri výrobe zdravotníckych pomôcok a magnetických vankúšov na dlhé cesty vo verejnej doprave, pri navrhovaní jadrových reaktorov a kozmických družiciach;
• formaldehyd, jeden z derivátov metánu, -suroviny, ktoré zohrávajú veľkú úlohu pri výrobe fenolických materiálov (brzdové obloženie, biliardové gule) a živice, ktoré sú dôležitou súčasťou stavebných materiálov (preglejka, drevovláknitá doska), farieb a tepelných izolácií;
• amoniak - používaný vo farmaceutickom (vodnom roztoku), poľnohospodárskom (hnojivom) a potravinárskom (zosilňovačom chuti) priemysle;
• etán - suroviny, z ktorých sa vyrába polyetylén;
• Kyselina octová - je široko používaná v textilnom priemysle;
• Metanol - palivo pre vozidlá.

Ťažba a spracovanie zemného plynu - procesy,vďaka ktorému efektívne rozvíjať najdôležitejšie odvetvia. Plyn sa dodáva koncovému užívateľovi po starostlivom spracovaní, jeho používanie výrazne zlepšuje životné podmienky.