Сделано с умом
в constant.agency
Природный газ: состав, применение в качестве топлива
29 июня 2024
Поясняющая подпись к фото если она потребуется
Природный газ — это полезное ископаемое. Газ, как нефть и уголь, образовался в земных недрах из органических веществ животного происхождения (то есть отложений давно живших организмов) под действием высокого давления и температуры.
Живые организмы, погибшие и опустившиеся на морское дно, попадали в условия, где не могли распадаться из-за окисления (на морском дне нет воздуха и кислорода) и не уничтожались микробами (их там просто не было). Отложения этих организмов образовали илистые осадки.
В результате геологических движений осадки проникли на большие глубины. Там, под влиянием давления и высокой температуры, в течение миллионов лет происходил процесс, при котором содержащийся в осадках углерод переходил в соединения, называемые углеводородами. Свое название они получили потому, что их молекулы состоят из углерода и водорода.
Углеводороды с большими молекулами (высокомолекулярные) — это жидкие вещества, из них образовалась нефть. А низкомолекулярные углеводороды (с маленькими молекулами) — это газы, образовавшие природный газ. Газ образовался под воздействием более высоких температур и давления, чем нефть.
Поэтому в месторождениях нефти всегда есть и природный газ.
Природный газ — это не однородная субстанция, он состоит из смеси газов. Основную часть природного газа (98%) составляет метан. Кроме метана, в состав природного газа входят этан, пропан, бутан, а также немного неуглеводородных веществ — водорода, азота, углекислого газа и сероводорода.
Природный газ находится в земле на глубине от 1 до нескольких километров. В земных недрах газ расположен в микроскопических пустотах — порах. Поры соединены между собой микроскопическими каналами — трещинами. По этим каналам газ поступает из пор с высоким давлением в поры с более низким давлением.
На сегодняшний день природный газ является наиболее важным первичным источником энергии. Все газообразные, в основном неочищенные углеводородные соединения, которые добываются из недр земли и являются горючими, называются природным газом. Они не имеют запаха и содержат множество примесей.
В топливно-энергетических ресурсах мира природный газ оценивается в 630 млрд м³ тут, что составляет 4,9% от общей суммы топливных ресурсов, а возможное извлекаемое количество его определяется в 500 млрд м³ тут, т. е. около 80% от прогнозных ресурсов.
Известно, что доля природного газа в общемировом энергетическом балансе с 1900 года возрастала медленно и в мировом потреблении различных видов топлива в начале текущего столетия оценивалась в 0,9%.
Огромные залежи природного газа сосредоточены в осадочной оболочке земной коры. Согласно теории биогенного происхождения нефти, они образуются в результате разложения останков живых организмов. Считается, что природный газ образуется при более высоких температурах и давлениях, чем нефть. С этим согласуется факт, что месторождения газа часто расположены глубже, чем месторождения нефти.
Вследствие своего состава природный газ горюч. Чистый газ горит голубым пламенем, поэтому его иногда называют «голубым топливом». Примеси же могут окрашивать пламя в различные цвета. Также пламя начинает желтеть при недостатке кислорода, что приводит к неполному сгоранию газа и образованию копоти и угарного газа.
Смесь с воздухом в концентрациях от 4,4 до 17% взрывоопасна. Поэтому важно контролировать содержание газа в окружающей атмосфере и вовремя принимать соответствующие меры в случае его утечки.
Природный газ бесцветен и не имеет запаха, за исключением случаев повышенного содержания сероводорода. В связи с этим для облегчения обнаружения утечек газа к нему добавляют специальные одоранты — вещества с резким неприятным запахом.
Природный газ — это лучший вид чистого и удобного топлива. На нем можно готовить и отапливать дома.
Природный газ имеет широкое применение в народном хозяйстве. Его отличают полнота сгорания без дыма и копоти, отсутствие золы после сгорания, легкость розжига и регулирование процесса горения.
Природный газ является ценнейшим видом топлива. При сгорании газа выделяется много теплоты, поэтому он служит энергетически эффективным и дешевым топливом в котельных установках, доменных, мартеновских и стекловаренных печах. Использование природного газа в производстве значительно повышает производительность труда.
Недавно автолюбители столкнулись с неприятной особенностью бензина: его подорожанием по причинам, недоступным пониманию. Многие в такой ситуации начали искать альтернативу дорожающим нефтепродуктам, и наиболее эффективной из всех оказался природный газ. У России огромный опыт в переводе транспорта на газ: еще в тридцатые годы прошлого столетия в стране появились первые грузовики с газобаллонным оборудованием (ГБО) «ЗИС-30» и «ГАЗ-44». «ЗИС-тридцатый» мог эксплуатироваться на метане и светильном газе.
Природный газ является самым чистым среди углеводородных ископаемых топлив. В идеале, при его сгорании образуются только вода и углекислый газ, в то время как сгорание нефтепродуктов сопровождается образованием копоти и золы.
Конечно, выбросы большого количества углекислого газа в атмосферу небезопасны. По мнению некоторых ученых, они могут привести к возникновению парникового эффекта, а как следствие — к существенному потеплению климата. Однако стоит отметить, что и в этом отношении природный газ выигрывает — эмиссия CO2 при его сжигании существенно ниже, чем у нефтяного топлива.
