Tabiiy gazning fizik va kimyoviy xossalari. Tabiiy gaz ishlab chiqarish va undan foydalanish

2024 Muallif: Angel Austin | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 05:45

Moddaning gazsimon holati birikmalarning boshqa agregat parametrlari bilan solishtirganda eng keng tarqalgan. Haqiqatan ham, bu holatda:

• yulduz;
• yulduzlararo fazo;
• sayyoralar;
• atmosfera;
• bir butun sifatida kosmos.

Gazlarning asosiy farqlovchi xossalari kristall panjaradagi kuchsiz molekulalararo oʻzaro taʼsirlar boʻlib, ular tufayli bu moddalarning barcha asosiy xarakteristikalari namoyon boʻladi. Albatta, gazlar juda ko'p. Biroq, biz sayyoramizdagi eng muhim va uchinchi eng keng tarqalganini ko'rib chiqamiz - tabiiy.

Tabiiy gaz tarkibi

Agar biz tabiiy gazning sifat tarkibini tavsiflaydigan bo'lsak, unda biz darhol ikkita guruhning tarkibiy qismlarini ajratishimiz kerak: organik va noorganik. Chunki, u metandan iborat, degan fikr keng tarqalgan bo'lsa-da, bu mutlaqo to'g'ri emas.

Organik ingredientlarga quyidagilar kiradi:

• metan - CH₄;
• propan - C₃H₈;
• butan - S₄N₁₀;
• etan - C₂N₄;
• ogʻirroqbeshdan ortiq uglerod atomiga ega uglevodorodlar.

Noorganik komponentlarga quyidagi birikmalar kiradi:

• vodorod (oz miqdorda) - H₂;
• karbonat angidrid - CO₂;
• geliy - Yo'q;
• azot - N₂;
• vodorod sulfidi - H₂S.

Muayyan aralashmaning tarkibi qanday bo'ladi, manbaga, ya'ni konga bog'liq. Xuddi shu sabablar tabiiy gazning turli fizik va kimyoviy xususiyatlarini tushuntiradi. Biroq, ularning har biri qazib olinadi va ularning har biri o'z qiymatiga ega. Bu shunchaki yoqilg'i sifatida ishlatiladi va begona aralashmalar bilan to'yingan juda yog'li bo'lib, kimyoviy sanoatda birikmalar sintezi uchun ishlatiladi.

Tabiiy gazning fizik va kimyoviy xossalari

Bunday parametrlarni aniq belgilash uchun siz gaz aralashmasining tarkibini aniq bilishingiz kerak. Axir, agar u metan (97% gacha) hukmron bo'lsa, unda diqqatni unga qaratib, xarakteristikalar berilishi mumkin.

Agar noorganik komponentlar yoki ogʻir uglevodorodlar (bir necha foizgacha) koʻp boʻlsa, tabiiy gazning fizik va kimyoviy xossalari keskin oʻzgaradi.

Shuning uchun faqat taxminiy jismoniy chegaralarni belgilash mumkin.

1. Oʻz-oʻzidan yonish harorati - 650-700⁰C.
2. Oktan soni - 120-130.
3. Rang, ta'm va hid yo'q.
4. Havodan deyarli 2 baravar engilroq, xonaning yuqori qatlamlarida osongina to'plangan.
5. Oddiy holatdagi zichlik (gaz) - 0, 68-0,85 kg/m³.
6. Standart sharoitlarda har doim gazsimon agregat holatida boʻling.
7. 5-15% hajmdagi havo bilan aralashganda, u portlovchi hisoblanadi.
8. Yonish issiqligi taxminan 46 MJ/m³.

Bundan tashqari, tabiiy gaz parametrlarining kimyoviy tomoniga ham e'tibor qaratish lozim.

1. Bu tez alangalanuvchi modda boʻlib, maʼlum haroratda uchqunli va uchqunsiz oʻz-oʻzidan alangalanish qobiliyatiga ega.
2. Asosiy komponent metan boʻlgani uchun u oʻzining barcha kimyoviy xossalariga ega.
3. Substitusiya, dehidrogenlash, piroliz, sinishi reaksiyalariga kiring.
4. Past harorat va yuqori bosimlarda siqadi va suyultiradi.

Shubhasiz, tabiiy gazning bunday fizik va kimyoviy xossalari uning sanoatda qoʻllanilishining keng doirasini belgilaydi.

Tabiiy gazning maxsus mulki

Ko'rib chiqilayotgan birikmaning o'ziga xos xususiyati gazgidrat konlarini hosil qilish, ya'ni qattiq holatda bo'lish qobiliyatidir. Ushbu tuzilmalar qatlam suvi molekulalari tomonidan 1/220 nisbatda so'rilgan tabiiy gaz hajmlarini ifodalaydi. Shuning uchun bunday konlar nihoyatda boy jinslardir. Tabiatda ularning to'planish joylari:

• okeanlarning chuqur tub qatlamlari;
• mangu muzlik toʻplanishi.

Mavjudlik shartlari - gidrodinamik bosim va past haroratlar.

Tabiiy gaz konlari

Tabiiy tarkibi haqida gapiradigan bo'lsaktabiatda gaz bo'lsa, asosiy kontsentratsiya joylarini aniqlash mumkin:

1. Bu choʻkindi jins boʻlib, koʻp ming yilliklar davomida er qobigʻining chuqur qatlamlarida organik moddalarning anaerob parchalanishi natijasida hosil boʻlgan mineral.
2. Er osti suvlarida erigan.
3. Neft tarkibiga kiradi, uning ustida neft va gaz qopqog'ini hosil qiladi.
4. Dengiz tubi qatlamlarida va Uzoq Shimol nuqtalarida gaz gidratlari shaklida uchraydi.

Agar gaz konlarining hududiy taqsimlanishini belgilasak, unda quyidagi davlatlar yetakchi hisoblanadi:

• Rossiya.
• Ko'rfaz mamlakatlari.
• AQSh.
• Kanada.
• Eron.
• Qozog'iston.
• Ozarbayjon.
• Ozbekiston.
• Norvegiya.
• Turkmaniston.
• Niderlandiya.

Dunyoda ishlab chiqarish har yili taxminan 3643 mlrd m³ yillik. Ulardan faqat Rossiya 673,46 mlrd m³.

Tabiiy gazning yonadigan harorati 650 ⁰C. Ya'ni, bu o'z-o'zidan yonish qobiliyatiga ega bo'lgan ko'rsatkichdir. Bunday holda, boshqa turdagi yoqilg'ining yonishiga qaraganda ko'proq miqdorda issiqlik energiyasi chiqariladi. Tabiiyki, bu ushbu moddadan foydalanish sohalariga ta'sir qilishi mumkin emas.

Shuning uchun ham tabiiy gaz zaxirasiga ega boʻlmagan koʻplab davlatlar uni boshqa davlatlardan import qilishga majbur. Tashish bir necha usulda amalga oshiriladi:

• quvur orqali gaz holatida;
• dengizdagi tanklarda - suyuq holatda;
• intemir yo'l vagonlari - suyultirilgan.

Har bir yo'lning afzalliklari va kamchiliklari bor. Xususan, dengiz va temir yo'l variantlari xavfsizroqdir, chunki sovutilgan tsilindrlarda suyultirilgan gazning kimyoviy faolligi gaz holatiga qaraganda ancha past. Quvur uzatish masofasini va uning hajmlarini oshiradi, bundan tashqari, bu usul iqtisodiy jihatdan foydalidir.

Tabiiy gazdagi metan

Metan gazi tabiiy aralashmaning asosiy xom ashyo komponentidir. Uning tarkibi 70-98% gacha. Oʻz-oʻzidan bu neft, yulduzlararo fazo va boshqa sayyoralar atmosferasining bir qismi boʻlgan sayyoradagi eng keng tarqalgan uchinchi gazdir.

Kimyo nuqtai nazaridan metan gazi bir qator toʻyingan alifatik birikmalarga mansub toʻyingan uglevodoroddir. Alkanlar yoki parafinlarning birinchi vakili. Uning kimyoviy faolligi past, u juda tinch. Reaktiv:

• almashtirish;
• to'liq oksidlanish;
• konversiya.

U rangsiz chekmaydigan alanga bilan yonadi, hidi yo'q.

Tabiiy gaz turlari

Mazkur moddaning uchta asosiy turi mavjud.

1. Quruq tabiiy gaz 97% dan ortiq metan bo'lgan gazdir. Ya'ni, boshqa uglevodorodlarni o'z ichiga olgan aralashmalar juda past.
2. Ozgʻin gaz. Bu oz miqdorda ogʻir uglevodorodlarni oʻz ichiga olgan aralashmaning nomi.
3. Qalin tabiiy gaz og'ir uglevodorodlar va noorganik komponentlarga (azot, vodorod, geliy, argon, karbonat angidrid, vodorod sulfidi) boy gazdir.

Gazning quruqligi koeffitsienti kabi tushuncha kelajakda mahsulot ishlab chiqariladigan xom ashyo sifatini baholash imkonini beradi. Axir, tabiiy gazning o'zi faqat bazadir. Turli sohalar turli mahsulotlarni talab qiladi, shuning uchun ular maxsus talablarga javob berish uchun sinchkovlik bilan qayta ishlanadi va takomillashtiriladi.

Mahsulot sifati

Tabiiy gazning sifati bevosita uning tarkibiga bog'liq. Agar metan ustunlik qilsa, unda bunday mahsulot eng yaxshi yoqilg'i manbai bo'ladi. Agar yog'li uglevodorodlar tarkibida eng ko'p bo'lsa, unda kimyo sanoati uchun bunday xom ashyo eng mos keladi.

To'g'ri sifatli tabiiy gazni yetkazib berish uchun maxsus kimyoviy zavodlar mavjud bo'lib, u erda uni yakuniy manzilga jo'natishdan oldin yaxshilab tozalash va qayta ishlash amalga oshiriladi. Ishlash usullari mahsulotdan maqsadli foydalanishga bog'liq bo'ladi.

Demak, masalan, agar u maishiy maqsadlarda ishlatilsa, unga maxsus odorantlar, xususan, merkaptanlar qo'shiladi. Bu gazning hidlana boshlashi uchun amalga oshiriladi, chunki oqish bo'lsa, uni aniqlash oson bo'ladi. Barcha merkaptanlar kuchli hidga ega.

Tabiiy gazdan foydalanish

Koʻpgina tarmoqlar tomonidan tabiiy gaz isteʼmolisanoat va inshootlar. Masalan:

• CHP.
• Qozon xonalari.
• Gaz dvigatellari.
• Kimyoviy ishlab chiqarish (plastmassa va boshqa materiallar ishlab chiqarish).
• Avtomobillar uchun yoqilgʻi.
• Uylarni isitish.
• Taom pishirish.

Shuning uchun ham bu xomashyoning dunyoda ishlab chiqarilishi juda yuqori, import va eksport esa milliardlab dollarga baholanmoqda.

Ekologik

Tabiat uchun tozalik nuqtai nazaridan tabiiy gazdan yaxshiroq yoqilg'i manbai yo'q. Atrof-muhitni muhofaza qilish tashkilotlari undan foydalanishni to'liq ma'qullaydi. Biroq, so'nggi yillarda tabiiy gazning yonishi reaktsiya mahsulotlaridan biri - karbonat angidridning to'planishiga olib keladi.

U issiqxona gazlariga tegishli boʻlgani uchun uning toʻplanishi sayyora uchun juda xavflidir. Shu bois ko‘plab ishlar amalga oshirilmoqda, sayyoramizning ekologik holatini yaqinlashib kelayotgan issiqxona effektidan himoya qilish bo‘yicha loyihalar ishlab chiqilmoqda.