Verwerking van aardgas: metodes en tegnologie

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Voornemende ontwikkeling van die grootste nywerhede is onmoontlik sonder die mees waardevolle grondstowwe en hoë kwaliteit energiedraer - aardgas. Die gebruik daarvan outomatiseer nie net baie tegnologiese prosesse nie, maar verbeter ook die lewensomstandighede van die bevolking aansienlik.

Wat is aardgas?

Daar is geen enkele chemiese formule vir aardgas nie - in elke veld het dit 'n samestelling met 'n ander verhouding van sy komponente.

Aardgas is 'n mengsel van koolwaterstowwe, waarvan die meeste metaan is. Die oorblywende komponente is: butaan, propaan, etaan, waterstof, waterstofsulfied, helium, stikstof, koolstofdioksied.

Aardgas is kleurloos en reukloos, die teenwoordigheid daarvan in die lug kan nie sonder die hulp van spesiale instrumente bepaal word nie. Die reuk wat aan elke persoon bekend is, word op kunsmatige wyse aan die gas gegee (geur). Deur hierdie proses is dit moontlik om die teenwoordigheid van die gas in die lug waar te neem en lewensgevaarlike situasies te voorkom.

Oorsprong

Daar is geen enkele teorie oor die oorsprong van gas nie, wetenskaplikes hou by twee weergawes:

• Daar was eens 'n oseaan in plaas van die vastelande. Sterwende, lewende organismes het opgehoop in 'n ruimte waarin daar geen lug en bakterieë was wat die ontbindingsproses veroorsaak het nie. Danksy geologiese bewegings het die opgehoopte massas dieper en dieper in die ingewande van die Aarde gesink, waar hulle onder die invloed van hoë druk en temperatuur chemiese reaksies met waterstof aangegaan het en koolwaterstowwe gevorm het.
• Aarddinamika dra by tot die opkoms van koolwaterstowwe wat op groot dieptes geleë is, waar daar 'n laer vlak van druk is. As gevolg hiervan word gas- of olieafsettings gevorm.

Production

In teenstelling met die algemene opvatting, kan aardgas ondergronds wees, nie net in leemtes nie, waarvan die ontginning nie aansienlike materiaal- en energiekoste vereis nie. Dikwels is dit gekonsentreer in rotse met so 'n fyn poreuse struktuur dat dit nie deur die menslike oog gesien kan word nie. Die diepte van afsettings kan klein wees, maar bereik soms etlike kilometers.

Die gasproduksieproses sluit verskeie stadiums in:

• Geologiese werk, as gevolg waarvan die presiese ligging van afsettings bepaal word.
• Boor produksieputte. Dit word regdeur die veld uitgevoer, wat belangrik is vir 'n eenvormige afname in gasdruk in die reservoir. Die maksimum putdiepte is 12 km.
• Produksie. Die proses word op verskillende vlakke uitgevoerdruk in die gasdraende reservoir en die aarde se oppervlak. Deur die putte is die gas geneig om uit te gaan na waar die druk laer is, en kom dadelik die versamelingstelsel binne. Daarbenewens word gepaardgaande gas geproduseer, wat 'n neweproduk van olieproduksie is. Dit is ook van waarde vir baie nywerhede.
• Voorbereiding vir vervoer. Die onttrekte gas bevat talle onsuiwerhede. As hul hoeveelheid onbeduidend is, word die gas per tenkwaens of pypleiding na die aanleg vervoer vir verdere verwerking. Aardgas word gesuiwer van 'n aansienlike hoeveelheid onsuiwerhede by geïntegreerde behandelingsfasiliteite wat naby die veld gebou word.

Waarom ons aardgasverwerking benodig

Die vorming van aardgas vind plaas tydens die vorming van lae poreuse gesteentes wat olie- en steenkoollae bevat. Benewens komponente wat belangrik is vir die behoeftes van die bedryf, bevat dit onsuiwerhede wat dit moeilik maak om te vervoer en te gebruik deur eindgebruikers.

Onmiddellik na produksie word die gas by die komplekse behandelingsaanlegte gedehidreer, waartydens waterdamp en swael daaruit onttrek word. Verdere verwerking van natuurlike en geassosieerde gas word by chemiese en gasverwerkingsaanlegte uitgevoer.

Basiese beginsel van verwerkingsaanlegte

Die hooftaak van 'n onderneming wat betrokke is by die verwerking van aardgas is die maksimum moontlike onttrekking van alle komponente van die fossiel en om dit tot 'n bemarkbare toestand te bring. Dit moet nie die omgewing benadeel nie.omgewing en die aarde se binneland, en finansiële koste moet tot die minimum beperk word.

As gevolg van die implementering van alle aspekte van hierdie reël, word aardgas-verwerkte produkte as hoë geh alte en ekonomies beskou.

Herwinningsmetodes

Daar is die volgende gasverwerkingsmetodes:

• fisies en energiek;
• chemiese katalitiese;
• termochemies.

Fisiese-energiemetodes word gebruik om gas saam te druk en dit in komponente te skei deur gebruik te maak van verkoelings- of verhittingseenhede. Hierdie aardgasverwerkingstegnologie word meestal direk in die veld gebruik.

Aanvanklik is die proses van kompressie en skeiding uitgevoer met behulp van kompressors. Tot op hede is minder finansieel duur toerusting – uitwerpers en oliepompe – suksesvol gebruik.

Chemies-katalitiese metode om aardgas te verwerk, behels die omskakeling van metaan in sintesegas vir die daaropvolgende verwerking. Dit kan op drie maniere gedoen word: hervorming van stoom of koolstofdioksied, gedeeltelike oksidasie.

Die metode van gedeeltelike oksidasie van metaan word dikwels gebruik. Dit is as gevolg van die gerief om die proses in 'n outotermiese modus uit te voer (wanneer die grondstof verhit word as gevolg van hittevrystelling tydens onvolledige oksidasie van koolwaterstowwe), die reaksietempo en die afwesigheid van die behoefte om 'n katalisator te gebruik (soos in stoom en koolstofdioksied hervorming).

Die resulterende sintesegas word nie verder verwerk nieverdeling in komponente.

Termochemiese metodes impliseer termiese aksie op aardgas, wat lei tot die vorming van onversadigde koolwaterstowwe (bv. etileen, propileen). Die implementering van die proses is slegs moontlik by baie hoë temperature (ongeveer 11 duisend grade Celsius) en 'n druk van verskeie atmosfeer.

Produkte verwerk

Baie mense assosieer die woord "gas" met brandstof en 'n gasstoof. Trouens, die toepassing van sy komponente is meer omvattend:

• helium is 'n waardevolle grondstof wat in hoë tegnologie gebruik word, soos in die vervaardiging van mediese toerusting en magnetiese kussings vir lang reise in openbare vervoer, in die konstruksie van kernreaktore en ruimtesatelliete;
• formaldehied, een van metaanderivate, is 'n grondstof wat 'n belangrike rol speel in die vervaardiging van fenoliese plastiek (remvoerings, biljartballe) en harse, wat 'n belangrike komponent van boustruktuurmateriale (laaghout, veselbord) is), verf en vernis en termiese isolasie produkte;
• ammoniak - gebruik in farmaseutiese (wateroplossing), landbou- (kunsmis) en voedsel (geurversterker) industrieë;
• etaan is die grondstof waaruit poliëtileen vervaardig word;
• asynsuur - wyd gebruik in die tekstielbedryf;
• metanol is 'n brandstof vir voertuie.

Onttrekking en verwerking van aardgas - prosesse,waardeur die belangrikste vertakkings van die industrie effektief ontwikkel. Die gas word na sorgvuldige verwerking aan die eindverbruiker gelewer, die gebruik daarvan verbeter lewensomstandighede aansienlik.