Метан, источники, ф-х свойства
Метан является основным компонентом природного газа,первым членом гомологического ряда предельных алифатическихуглеводородов, называемых также парафинами или алканами с общей формулой СпН2п+2-
Отсутствие в нём связи С—С отличает его от высших членовряда; он наиболее устойчивый и инертный углеводород.Температура его разложения на 200°С выше температуры разложенияэтана, в то время как разности между соответствующимитемпературами для отдельных членов ряда около 25°С.
Метан составляет основную массу многих газов, выделяющихсяна поверхности земли. Его называют также рудничнымгазом, ибо при добыче угля он часто выделяется в шахтах, образуяс воздухом взрывоопасные смеси.
Метан непрерывно образуется в природе благодаря разложениюклетчатки (например, на дне болот) в результате так называемогометанового брожения. Поэтому его часто называюттакже болотным газом. Образующийся при сухой перегонке деревадревесный газ, а также светильный газ содержат большоеколичество метана.
Рассмотренными метаносодержащими газовыми смесямине ограничиваются ресурсы метана. Так, мы не упомянули о газах,образующихся в процессе гидрогенизации твердого топлива.
Эти газы содержат значительное количество метана, этана,пропана и бутана.Следует упомянуть также о газе, получаемом при полукоксованиикаменных и бурых углей. Этот газ с теплотворной способностью6000—9000 кал/м3 характеризуется высоким содержаниемметана.
|
|
|
Имеется ещё источник газов, до сих пор никак не используемый,— это газы сточных вод, состоящие почти из чистогометана. Образующийся при ферментном разложении органическихотходов биогаз также содержит, в основном, метан и углекислыйгаз.
Метан может быть получен рядом методов. Впервые синтез метана был осуществлён в 1858 г. Бертло из сероуглерода и сероводорода, пропущенных через трубку с накалённой медью:
CS2 + 2H2S + 8Си —>СН4 +4CU2S.
Синтез метана из элементов — углерода и водорода можно осуществить при высокой температуре наряду с получением ацетилена и этана.
Метан может быть получен также разложением водой карбида алюминия по реакции:
AI4C3 + 12Н20 -> 4А1(ОН)3 + ЗСН4
Этот метод даёт очень чистый метан.
Кроме того, метан может быть получен нагревом уксуснокислого натрия со щёлочью по реакции:
CH3COONa + NaOH—≫СН4+ Na2CО3и восстановлением йодистого метила цинк-медной парой.
Основной источник метана – природный газ. Физические и химические свойства метана, из которого, в основном, и состоит природный газ, обстоятельно изучены.
Метан в обычных условиях, т.е. при атмосферном давлении и комнатной температуре, газ без цвета и без запаха. Он горит бледным, синеватым пламенем. Исходя из его критических параметров, для сжижения метана необходима довольно низкая температура (-82°С).
|
|
|
История развития магистрального транспорта газа. Современное состояние и перспективы развития.
В России магистральный транспорт газа, как самостоятельнаяотрасль газовой промышленности, сложился лишь к началу60-х годов XX века. К этому времени общая протяженность магистральныхгазопроводов была невелика и составляла всего12,0 тыс.км. Из крупных газопроводов действовал лишь первый,построенный в СССР газопровод «Саратов-Москва» (1946г.), атакже газопроводы «Ставрополь - Москва», «Дашава - Киев -Брянск - Москва» плюс несколько небольших газопроводов вЛенинградской, Куйбышевской (ныне Самарской), Саратовскойи Волгоградской областях.Последующие 10 лет (1960 - 1970гг.) характеризовались
интенсивным строительством новых газопроводов. В это десятилетиебыло построено более 30,0 тыс. км. магистральных газопроводов,в т.ч. известные газопроводы «Средняя Азия-Центр», «Ростов-Донецк», «Бухара-Урал», «Серпухов-Ленинград». Причем если раньше строились единичные газопроводыдля газоснабжения отдельных районов страны, то кконцу 60-х годов уже ставился вопрос о создании связанныхсистем, относящихся к крупнейшим газодобывающим районамстраны.
|
|
|
К началу 80-х годов из отдельных газотранспортных магистралейв СССР сформировалось несколько систем магистральныхгазопроводов: в Центральную систему вошли газопроводы«Северный Кавказ - Центр», «Ростов - Донецк», «Московскийкольцевой газопровод», «Серпухов - Ленинград» и др.; в Восточно-Украинскую систему - газопроводы, берущие начало отодного из крупнейших в СССРШебелинского месторождениягаза: «Шебелинка - Полтава - Киев», «Шебелинка-Харьков -
Белгород - Брянск-Москва», «Шебелинка-Днепропетровск -Одесса» и др.; в Западную систему, базирующуюся на месторождениях
газа Западной Украины, вошли газопроводы «Дашава -Брянск», «Дашава - Минск-Вильнюс-Рига» и др.; в Поволжскуюсистему вошли газопроводы «Саратов - Москва», «Саратов -Горький (Нижний Новгород) - Череповец»,
Мировая система газопроводныхмагистралей имеет протяженность свыше 1 млн. км.В настоящее время в нашей стране имеется более 150 тыс. кммагистральных газопроводов, а с учетом распределительныхсетей - более 1,5 млн. км.
Однако трубопроводная транспортировка газа значительноменее эффективна по сравнению с трубопроводной транспортировкойнефти и обходится в 6-7 раз дороже, чем транспортировканефти с той же энергетической ценностью. Стоимость магистральныхгазопроводов составляет в среднем 1 млн. долл. За1 км. Для обеспечения процесса перекачки примерно через каждые200 км необходимо устанавливать компрессорные станции,потребляющие большое количество энергии для поддержаниядавления в газопроводе.
|
|
|
В результате для удаленного потребителя стоимость природногогаза в десятки раз превышает себестоимость его добычи.Поэтому трубопроводная транспортировка природного газана расстояние свыше 5 тыс. км считается экономически нерентабельной.Три крупнейшие мировые газотранспортные системы:европейская, североамериканская и ближневосточносреднеазиатскаяобеспечивают доставку газа потребителям вэтих регионах. Остальные регионы вынуждены довольствоватьсяотносительно небольшими локальными сетями или пользоватьсядругими способами транспортировки природного газа.
Сложность транспортировки природного газа серьезно влияетна динамику его добычи и потребления. Это основная причина,препятствующая вовлечению в промышленную эксплуатациютысяч давно открытых мелких месторождений во всем мире.
С открытием в 70-х годах новых газовых месторождений насевере западной части Сибири (прежде всего, Вуктыльское, а
позже Ямбургское и Уренгойское) начался новый весьма бурный этап развития газовой промышленности в целом и газотранспортной системы, в частности. Причем в известной мере этот этап продолжается и до сих пор. Природный газ двумя мощными потоками по многониточным магистралям большого диаметра «Ямал-Европа» и «Прогресс», берущим начало от газовых месторождений Вуктыла (северная часть Урала, район ТиманоПечорского кряжа), Ямбурга и Уренгоя (район Обской губы) устремляется через центральную
часть России на запад и юго-запад, в страны Европы -Германию, Венгрию, Румынию, Югославию, Италию и Францию, а также в Турцию. Протяженности газопроводов «Ямал-Европа» и «Прогресс» в окончательном варианте составят более 6,0 тыс. км каждый; по ним будет транспортироваться более 100 млрд. м1 газа в год. Недавно построен и введен в эксплуатацию уникальный газопровод «Голубой поток», обеспечивший поставку российского природного газа в Турцию. Протяженность -1200 км.
Высокий уровень потребления природного газа в странахЕвропы предопределяет строительство новых газопроводов длятранспортирования дополнительных объемов газа, как от внешнихэкспортеров (России, Северной Африки), так и от внутренних(Норвегии, Нидерландов и Великобритании). Если говоритьукрупненно, то на рынке Западной Европы главными поставщикамигаза являются Россия и Норвегия. По данным "OilandGasJournal", в перспективе протяженность газопроводной сети Европыдолжна возрасти почти на 25 тыс. км.
Крупнейшая в мире газодобывающая компания ОАО «Газпром» эксплуатирует самую протяженную в мире систему газопроводов (ЕСГ - Единая система газопроводов). Она включает в себя 149 тысяч километров магистральных газопроводов, 246 компрессорных станций.
Она позволяет транспортировать около 600 млрд. м3 газа в год. ОАО «Газпром» осуществляет экспортные поставки газа при дальности более 4 тыс. км, а средняя дальность транспортировки газа потребителям в России - 2,5 тыс. км.
Что касается физического состояния российских газопроводов, то 57% из них эксплуатируются от 10 до 30 лет, а 16% отработалисвой нормативный срок - 30 лет. 15% парка газоперекачивающих агрегатов выработали свой расчетный ресурс – более 100 тысяч машино-часов.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 644; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!