Doğal gaz işleme: yöntemler ve teknoloji

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

En büyük endüstrilerin ileriye dönük gelişimi, en değerli hammaddeler ve yüksek kaliteli enerji taşıyıcısı olan doğal gaz olmadan imkansızdır. Kullanımı yalnızca birçok teknolojik süreci otomatikleştirmekle kalmaz, aynı zamanda nüfusun yaşam koşullarını da önemli ölçüde iyileştirir.

Doğal gaz nedir?

Doğal gaz için tek bir kimyasal formül yoktur - her alanda bileşenlerinin farklı oranlarda bir bileşimi vardır.

Doğal gaz, çoğu metan olan bir hidrokarbon karışımıdır. Kalan bileşenler şunlardır: bütan, propan, etan, hidrojen, hidrojen sülfür, helyum, nitrojen, karbon dioksit.

Doğal gaz renksiz ve kokusuzdur, havadaki varlığı özel aletler yardımı olmadan belirlenemez. Her insanın aşina olduğu koku, gaza suni yollarla verilir (kokulandırma). Bu işlem sayesinde havadaki gazın varlığını hissetmek ve hayati tehlike oluşturan durumların önüne geçmek mümkündür.

Köken

Gazın kökeniyle ilgili tek bir teori yoktur, bilim adamları iki versiyona bağlı kalırlar:

• Bir zamanlar kıtalar yerine okyanuslar vardı. Ölen, yaşayan organizmalar, ayrışma sürecini tetikleyen hava ve bakterilerin olmadığı bir alanda birikmiştir. Jeolojik hareketler sayesinde, biriken kütleler, yüksek basınç ve sıcaklığın etkisi altında, hidrokarbonlar oluşturarak, hidrojen ile kimyasal reaksiyonlara girdikleri, Dünya'nın bağırsaklarına daha derine indi.
• Dünya dinamikleri, daha düşük bir basınç seviyesinin olduğu büyük derinliklerde bulunan hidrokarbonların yükselmesine katkıda bulunur. Sonuç olarak, gaz veya petrol birikintileri oluşur.

Üretim

Popüler inanışın aksine, doğal gaz sadece boşluklarda değil, çıkarılması önemli malzeme ve enerji maliyetleri gerektirmeyen yer altı olabilir. Çoğu zaman, insan gözüyle görülemeyecek kadar ince gözenekli bir yapıya sahip kayaların içinde yoğunlaşmıştır. Tortu derinliği küçük olabilir, ancak bazen birkaç kilometreye ulaşabilir.

Gaz üretim süreci birkaç aşamadan oluşur:

• Jeolojik çalışma, bunun sonucunda tortuların tam yeri belirlenir.
• Sondaj üretim kuyuları. Rezervuardaki gaz basıncında tek tip bir azalma için önemli olan saha boyunca gerçekleştirilir. Maksimum kuyu derinliği 12 km'dir.
• Üretim. Süreç farklı seviyelerde gerçekleştirilirgaz içeren rezervuardaki ve dünya yüzeyindeki basınç. Kuyulardan gaz, basıncın daha düşük olduğu yere gitme eğilimindedir ve hemen toplama sistemine girer. Ek olarak, petrol üretiminin bir yan ürünü olan ilgili gaz üretilir. Aynı zamanda birçok sektör için değerlidir.
• Ulaşım için hazırlanıyor. Çıkarılan gaz çok sayıda yabancı madde içerir. Miktarları önemsiz ise, gaz tankerler veya boru hattı ile daha fazla işlem için tesise taşınır. Doğal gaz, saha yakınına inşa edilen entegre arıtma tesislerinde önemli miktarda safsızlıktan arındırılmaktadır.

Doğal gaz işlemeye neden ihtiyacımız var

Doğal gaz oluşumu, petrol ve kömür damarları içeren gözenekli kaya katmanlarının oluşumu sırasında meydana gelir. Sektörün ihtiyaçları için önemli olan bileşenlerin yanı sıra son kullanıcılar tarafından taşınmasını ve kullanılmasını zorlaştıran safsızlıklar içermektedir.

Üretimden hemen sonra gaz, su buharı ve kükürtün ekstrakte edildiği karmaşık arıtma tesislerinde kurutulur. Doğal ve ilgili gazın daha fazla işlenmesi, kimyasal ve gaz işleme tesislerinde gerçekleştirilir.

İşleme tesislerinin temel prensibi

Doğal gazın işlenmesiyle uğraşan bir işletmenin temel görevi, fosilin tüm bileşenlerinin mümkün olan maksimum düzeyde çıkarılması ve pazarlanabilir bir duruma getirilmesidir. Çevreye zarar vermemelidir.çevre ve dünyanın iç yapısı ve finansal maliyetler en aza indirilmelidir.

Bu kuralın tüm yönleriyle uygulanması nedeniyle, doğal gazla işlenmiş ürünler yüksek kaliteli ve ekonomik olarak kabul edilir.

Geri Dönüşüm Yöntemleri

Aşağıdaki gaz işleme yöntemleri vardır:

• fiziksel ve enerjik;
• kimyasal katalitik;
• termokimyasal.

Fiziksel-enerji yöntemleri, gazı sıkıştırmak ve soğutma veya ısıtma ünitelerini kullanarak bileşenlerine ayırmak için kullanılır. Bu doğal gaz işleme teknolojisi çoğunlukla doğrudan tarlalarda kullanılır.

Başlangıçta, sıkıştırma ve ayırma işlemi kompresörler kullanılarak gerçekleştirildi. Bugüne kadar, finansal olarak daha ucuz ekipman - ejektörler ve yağ pompaları - başarıyla kullanıldı.

Doğal gazı işlemenin kimyasal-katalitik yöntemi, sonraki işlenmesi için metanın sentez gazına dönüştürülmesini içerir. Bu üç yolla yapılabilir: buhar veya karbondioksit reformasyonu, kısmi oksidasyon.

Metanın kısmi oksidasyon yöntemi sıklıkla kullanılır. Bunun nedeni, işlemi ototermal modda (hidrokarbonların eksik oksidasyonu sırasında ısı salınımı nedeniyle ham madde ısıtıldığında), reaksiyon hızı ve bir katalizör kullanma ihtiyacının olmaması (buharda olduğu gibi) nedeniyledir. ve karbondioksit reformu).

Ortaya çıkan sentez gazı daha fazla işlenmezbileşenlere bölme.

Termokimyasal yöntemler, doymamış hidrokarbonların (örneğin, etilen, propilen) oluşumuyla sonuçlanan doğal gaz üzerinde termal etki anlamına gelir. İşlemin uygulanması yalnızca çok yüksek sıcaklıklarda (yaklaşık 11 bin santigrat derece) ve birkaç atmosferlik basınçta mümkündür.

İşlenen ürünler

Birçok kişi "gaz" kelimesini yakıt ve gaz sobası ile ilişkilendirir. Aslında, bileşenlerinin uygulanması daha kapsamlıdır:

• helyum, toplu taşıma araçlarında uzun yolculuklar için tıbbi ekipman ve manyetik yastıkların imalatında, nükleer reaktörlerin ve uzay uydularının yapımında olduğu gibi yüksek teknolojide kullanılan değerli bir hammaddedir;

Metan türevlerinden biri olan formaldehit, yapı yapı malzemelerinin (kontrplak, sunta) önemli bir bileşeni olan fenolik plastiklerin (fren balataları, bilardo topları) ve reçinelerin üretiminde önemli rol oynayan bir hammaddedir.), boya ve vernik ve ısı yalıtım ürünleri;

• amonyak - ilaç (su çözeltisi), tarım (gübre) ve gıda (tat arttırıcı) endüstrilerinde kullanılır;
• etan, polietilenin üretildiği hammaddedir;
• asetik asit - tekstil endüstrisinde yaygın olarak kullanılır;
• metanol araçlar için bir yakıttır.

Doğal gazın çıkarılması ve işlenmesi - işlemler,sayesinde en önemli sanayi dalları etkin bir şekilde gelişiyor. Gaz, dikkatli bir şekilde işlendikten sonra son tüketiciye teslim edilir, kullanımı yaşam koşullarını önemli ölçüde iyileştirir.