Газ – сырье, а не готовое горючее
Зажигая горелку в кухонной комнате, мало кто из хозяек думает, как давно люди начали применять газ в качестве топлива. Эта история исчисляет не столетия, а тысячелетия: в четвертом веке до н. э. китайцы обогревались и освещали дома с помощью бездымного голубоватого огня.
В РФ промышленная разработка месторождений сетевого газа возникла в минувшем веке, а до этого его находили исключительно при добыче нефти или скважном бурении для воды.
Российская сообразительность всегда помогала людям с пользой использовать все, что встречается на пути. Когда в Саратовской губернии один торговец начал пробурить артезианскую скважину и обнаружил не воду, а огонь, он с выгодой воспользовался ситуацией и устроил там стекольное и кирпичное производство.
Прочие промышленники позаимствовали его навык, и бесполезный подземный газ стал понемногу трансформироваться в ценное горючее.
Что такое газ
Без специализированных приборов невозможно определить, что в воздухе присутсвует огнеопасный элемент, который оказаться может основой пожара.
С экологической точки зрения газ – очень чистое природное горючее, ведь при возгорании он выделяет гораздо меньше вредных соединений, чем дрова, уголь или нефть.
Это качество выполняет его популярным во всех государствах мира. Государства, имеющие на собственной территории большие месторождения, применяют его и для собственных нужд, и с целью продажи иным народам. Природа подарила России богатейший Уренгой, Казахстану – Карачаганакское месторождение, не обделила она и страны Персидского залива, Соединённых Штатов, Канаду.
Земные недра создали не только очень большие подземные резервуары сетевого газа – его залежи хранятся и в намного компактном виде. В холодных регионах и под океаническим дном, где гидростатическое давление доходит до 250 атмосфер, происходит соединение газа с пластовой водой и образуется твёрдое вещество – газогидрат. В малых объемах находится большое количество природного топлива, в связанном виде газ уменьшается до 220 раз.
Происхождение сетевого газа
Сотни миллионов лет тому назад на месте сегодняшних материков плескался океан. Погибшие жители стихии воды падали на днище и превращались в ил. Они не имели возможности разлагаться, потому как там не было ни воздуха для окисления, ни бактерий, вызывающих гниение. Движение земной коры помогало погружению данных масс все дальше вглубь. Большое давление и температура вызывали химические реакции, при которых углерод органических остатков соединялся с водородом, и образовывались новые вещества – углеводороды.
Если давление и температура были не самыми высокими, получались высокомолекулярные жидкости, которые в течении определенного времени трансформировались в нефть. Когда данные параметры достигали больших величин, образовывались низкомолекулярные газы.
Соединения покрывались осадочными породами и оказались глубоко под поверхностью земли. Геологи находят эти полезные ископаемые на глубине от одного до 6-ти километров.
Есть и иная доктрина образования сетевых газов. Некоторые ученые полагают, что углеводороды в результате тектонических движений понемногу поднимаются наверх, где давление не так велико, и образовывают сильные накопления нефти и газа.
Земные породы не монолитны – в них есть маленькие трещины и поры. Газообразные вещества наполняют эти пустоты, по этому газ есть не только в больших месторождениях, но также и в камнях, присутствующих на приличной глубине.
Свойства сетевого газа
Газ не обособленное вещество – это смесь различных элементов, главной из которых – метан.
Невозможно отыскать два полностью похожих образца из различных месторождений: в каждом из них состав индивидуален.
Для его образования были применены разнообразные органические останки, условия протекания хим. реакций тоже не были похожими.
Ни один ученый не сможет дать вам химическую формулу сетевого газа – он может лишь сообщить процентный состав входящих в него веществ. Дополнительными составляющими помимо метана являются углеводороды:
Из химического состава вытекают и физические свойства природного топлива. Точных показателей тоже нет, потому что они зависят от процентного соотношения элементов:
- плотность – 0,68–0,85 кг/м3 в газообразном и 400 кг/м3 в жидком виде;
- самовозгорание – при температуре 650 °C;
- удельная теплота сгорания – 28–46 МДж/м?.
Потому как газ почти наполовину легче воздуха, он подымается вверх. Человек не может задохнуться, очутившись на дне низины. Однако есть иная опасность: если в воздухе находится от 5 до 15 % объема сетевого газа, смесь становится взрывоопасной.
На его основе разработана газотопливная система, используемая в автомобилях. Октановое число сетевого газа, применяемого в двигателях, – от 120 до 130.
Горение сетевого газа процесс довольно не простой, при котором химическая энергия превращается в тепло. Горение бывает полным и неполным.
Необходимость чистки
С первого взгляда, в применении газа сложностей нет. Провести трубы, пробурить скважину – и голубое горючее, которое находится в недрах под высоким давлением, само потечет к котлам и плитам. Но не все так банально – газ имеет примеси, которые могут навредить трубопроводам, приборам или здоровью людей.
В глубине земли много влаги, которая может вступать в химические реакции или создавать конденсат, а очень много его мешает проходу газа. Сероводород вызывает ржавление металла, и оборудование быстро приходит в непригодность. С целью удаления из сырья вредные элементы, на месторождениях устанавливают специализированные станции чистки.
Газопроводы имеют протяженность много тысяч километров, начальной энергии потока не хватит, чтобы одолеть такие расстояния.
Какими бы гладкими ни были поверхности внутри, все равно появляется сила трения, газ теряет скорость и нагревается.
Чтобы отправить его дальше, строятся компрессорные станции, где голубое горючее охлаждают и ему дают дополнительное давление.
Есть и иные способы транспортировки газа, но пока магистрали из труб считаются очень экономными.
Аромат газа
Газ не имеет запаха, так чего же жильцы квартир сразу ощущают, если где нибудь происходит утечка? Для нашей безопасности в голубое горючее добавляют специализированные одоранты, малейшее присутствие которых чувствительно для обоняния человека. В большинстве случаев в данной роли выступают меркаптаны, имеющие настолько зловонный запах, что не заметить его невозможно.
На всем протяжении собственной истории человечество обогревалось, сжигая разные варианты топлива.
В настоящий момент очень выгодным и неопасным признали газ, но есть у него минус, отличительный для любого горючего сырья: при сжигании в атмосферу выбрасывается углекислый газ, образующий эффект парника.
Ученые всего мира заняты поисками других источников энергии тепла, но пока они их ищут, голубое горючее будет популярно во всех уголках нашей планеты.
В данной заметке узнаете про металлоемкое автомобилестроение.
(Пока оценок нет)
