Naturgasbehandling: metoder og teknologi

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

En fremtidig udvikling af de største industrier er umulig uden de mest værdifulde råvarer og højkvalitets energibærer - naturgas. Dets brug automatiserer ikke kun mange teknologiske processer, men forbedrer også betydeligt befolkningens levevilkår.

Hvad er naturgas?

Der er ingen enkelt kemisk formel for naturgas - i hvert felt har den en sammensætning med forskellige forhold mellem dens komponenter.

Naturgas er en blanding af kulbrinter, hvoraf de fleste er metan. De resterende komponenter er: butan, propan, ethan, hydrogen, svovlbrinte, helium, nitrogen, kuldioxid.

Naturgas er farveløs og lugtfri, dens tilstedeværelse i luften kan ikke bestemmes uden hjælp fra specielle instrumenter. Lugten, der er kendt for enhver person, gives til gassen med kunstige midler (odorisering). Gennem denne proces er det muligt at fornemme tilstedeværelsen af gassen i luften og forhindre livstruende situationer.

Oprindelse

Der er ingen enkelt teori om gassens oprindelse, videnskabsmænd holder sig til to versioner:

• Der var engang et hav i stedet for kontinenterne. Døende, levende organismer akkumulerede i et rum, hvor der ikke var luft og bakterier, der udløste nedbrydningsprocessen. Takket være geologiske bevægelser sank de akkumulerede masser dybere og dybere ned i jordens indvolde, hvor de under påvirkning af højt tryk og temperatur gik ind i kemiske reaktioner med brint og dannede kulbrinter.
• Jordens dynamik bidrager til stigningen af kulbrinter placeret på store dybder, hvor der er et lavere tryk. Som et resultat dannes der gas- eller olieaflejringer.

Produktion

I modsætning til hvad mange tror, kan naturgas være under jorden, ikke kun i hulrum, hvis udvinding ikke kræver væsentlige materiale- og energiomkostninger. Ofte er den koncentreret inde i klipper med en så fin porøs struktur, at den ikke kan ses af det menneskelige øje. Dybden af aflejringer kan være lille, men når nogle gange flere kilometer.

Gasproduktionsprocessen omfatter flere faser:

• Geologisk arbejde, som et resultat af hvilket den nøjagtige placering af aflejringer bestemmes.
• Boring af produktionsbrønde. Det udføres i hele feltet, hvilket er vigtigt for et ensartet fald i gastrykket i reservoiret. Den maksimale brønddybde er 12 km.
• Produktion. Processen udføres på forskellige niveauertryk i det gasførende reservoir og jordens overflade. Gennem brøndene har gassen en tendens til at gå ud, hvor trykket er lavere, og kommer straks ind i opsamlingssystemet. Derudover produceres tilhørende gas, som er et biprodukt af olieproduktion. Det er også af værdi for mange industrier.
• Forbereder til transport. Den udvundne gas indeholder adskillige urenheder. Hvis deres mængde er ubetydelig, transporteres gassen med tankskibe eller rørledning til anlægget for videre behandling. Naturgas renses fra en betydelig mængde urenheder på integrerede behandlingsanlæg, der bygges i nærheden af feltet.

Hvorfor har vi brug for naturgasbehandling

Danningen af naturgas sker under dannelsen af lag af porøse klipper, der indeholder olie- og kullag. Ud over komponenter, der er vigtige for industriens behov, indeholder den urenheder, der gør det vanskeligt at transportere og bruge af slutbrugere.

Umiddelbart efter produktionen dehydreres gassen på de komplekse renseanlæg, hvor der udvindes vanddamp og svovl fra den. Yderligere behandling af naturgas og tilhørende gas udføres på kemiske og gasforarbejdningsanlæg.

Grundlæggende princip for forarbejdningsanlæg

Hovedopgaven for en virksomhed, der beskæftiger sig med forarbejdning af naturgas, er den maksim alt mulige udvinding af alle komponenter af fossilet og bringe dem til en omsættelig tilstand. Det må ikke skade miljøet.miljø og jordens indre, og finansielle omkostninger skal minimeres.

På grund af implementeringen af alle aspekter af denne regel anses naturgasforarbejdede produkter af høj kvalitet og økonomiske.

genbrugsmetoder

Der er følgende gasbehandlingsmetoder:

• fysisk og energisk;
• kemisk katalytisk;
• termokemisk.

Fysisk energi-metoder bruges til at komprimere gas og adskille den i komponenter ved hjælp af køle- eller varmeenheder. Denne naturgasbehandlingsteknologi bruges oftest direkte i markerne.

Oprindeligt blev processen med kompression og separation udført ved hjælp af kompressorer. Til dato er mindre økonomisk dyrt udstyr - ejektorer og oliepumper - blevet brugt med succes.

Kemisk-katalytisk metode til behandling af naturgas involverer omdannelsen af metan til syntesegas til dens efterfølgende behandling. Dette kan gøres på tre måder: damp- eller kuldioxidreformering, delvis oxidation.

Metoden til delvis oxidation af metan bruges ofte. Dette skyldes bekvemmeligheden ved at udføre processen i en autotermisk tilstand (når råmaterialet opvarmes på grund af varmefrigivelse under ufuldstændig oxidation af kulbrinter), reaktionshastigheden og fraværet af behovet for at bruge en katalysator (som i damp). og kuldioxidreformering).

Den resulterende syntesegas behandles ikke yderligereopdeling i komponenter.

Termokemiske metoder indebærer termisk virkning på naturgas, hvilket resulterer i dannelsen af umættede kulbrinter (f.eks. ethylen, propylen). Implementeringen af processen er kun mulig ved meget høje temperaturer (ca. 11 tusinde grader Celsius) og et tryk på flere atmosfærer.

Products processed

Mange forbinder ordet "gas" med brændstof og et gaskomfur. Faktisk er anvendelsen af dets komponenter mere omfattende:

• helium er et værdifuldt råmateriale, der bruges i højteknologi, såsom til fremstilling af medicinsk udstyr og magnetiske puder til lange ture i offentlig transport, ved konstruktion af atomreaktorer og rumsatellitter;
• formaldehyd, et af methanderivater, er et råmateriale, der spiller en vigtig rolle i produktionen af phenolplast (bremsebelægninger, billardkugler) og harpiks, som er en vigtig bestanddel af byggematerialer (krydsfiner, fiberplader).), maling og lak og varmeisoleringsprodukter;
• ammoniak - bruges i farmaceutiske (vandopløsning), landbrugs- (gødning) og fødevare- (smagsforstærker) industrier;
• ethan er råmaterialet, som polyethylen fremstilles af;
• eddikesyre - meget brugt i tekstilindustrien;
• methanol er et brændstof til køretøjer.

Udvinding og behandling af naturgas - processer,takket være hvilket de vigtigste industrigrene effektivt udvikler sig. Gassen leveres til slutforbrugeren efter omhyggelig behandling, dens brug forbedrer levevilkårene væsentligt.