Druncea Mihai

Combustilibi:

Gazele naturale

Druncea Mihai

Ce sunt combustibilii?

Combustibilii fosili sunt hidrocarburi, cărbune, petrol sau gaze naturale, formate din rămăşiţele fosilizate ale plantelor şi animalelor moarte. Teoria organică a formării hidrocarburilor din aceste resturi organice a fost emisă de către Mikhail Lomonosov în 1757.

Druncea Mihai

Ce sunt gazele naturale?

Prin gazele naturale se înţeleg hidrocarburi gazoase provenite din două tipuri de surse: zăcăminte asociate cu cele de petrol în care caz avem de-a face cu gazele de sondă, şi zăcăminte independente, care nu au nici o legătură evidente cu cele de petrol. Cele două tipuri de gaze naturale au în comun faptul că metanul CH4 , predomină net faţă de toate celelalte coponente ale amestecului. În rest există o deosebire de compoziţie relativ pronunţată: gazele de sondă sunt mai complexe pe când celelalte gaze naturale sunt alcătuite din mai puţine componente.

Druncea Mihai

Formarea gazelor naturale

Gazul natural ia naştere prin procese asemănătoare petrolului cu care este găsit frecvent. Gazul se formează din organisme microscopice moarte (alge, plancton) fiind izolat de aerul atmosferic, în prezenţa unor temperaturi şi presiuni ridicate, condiţii care au luat naştere prin sedimentarea pe fundul mărilor fiind acoperite ulterior de straturi impermeabile de pământ.

Cea mai mare parte a gazelor naturale s-au format în urmă cu 15 până la 600 milioane de ani, fiind asociate cu zăcămintele de petrol, mai rar se pot găsi zăcămintele unice de petrol sau gaz. Pentru prima oară în 1844 s-a găsit în Europa gaz natural în zona gării de est din Viena, urmate de noi descoperiri în 1892 prin forajele din regiunea Wels, Austria.

Druncea Mihai

Proprietatile gazelor naturale

Gazul natural este un gaz toxic inflamabil, de regulă insipid şi inodor (din care cauză pentru odorizare se adaugă gazului mercaptan) cu o temperatură de aprindere de circa 600 °C. Este un gaz mai uşor ca aerul; pentru arderea 1 m³N de gaz sunt necesari circa 10 m³N de aer. Gazul este clasificat după compoziţie în diferite categorii, gaz sărac şi gaz bogat. Gazul sărac are un procent mai ridicat de metan (87–99% volumic), pe când în gazul bogat conţinutul în metan oscilează între 80 şi 87% volumic, având în compoziţie cantităţi mai mari de dioxid de carbon şi azot. Densitatea este între 0,700–0,840 kg/m³.

Druncea Mihai

Compozitia gazelor naturale

Gazul natural este un amestec de gaze, care poate fi foarte diferit după aşezarea zăcământului.

În general, gazul natural are în compoziţie 85% metan, 4% alţi alcani (etan, propan, butan, pentan) şi 11% gaze inerte (care nu ard). Deosebit de valoroase sunt gazele naturale care conţin heliu, aceste gaze fiind sursa principală de obţinere a heliului.

Druncea Mihai

Extragerea si prelucrarea gazelor naturale

Zăcăminte de gaze naturale se exploatează prin foraje, urmate de racordarea tubului de sondă, introdus în zăcământ la un sistem de conducte care transportă gazul la consumator, după reducerea corespunzătoare a presiunii. Între acestea se intercalează acolo unde este necesar, instalaţia de epurare a gazului. Aceasta serveşte la îndepărtarea impurităţilor în aşa fel încât în conducte să se trimită metan pur. Trecerea prin soluţii bazice permite reţinerea combinaţilor acide (CO2, şi H2S); condensarea („debenzinarea”), duce la separarea sub formă lichidă a hidrocarburilor cu moleculă mai mare.

O altă cale de separare a hidrocarburilor cu număr mai mare de atomi de carbon constă în absorbţia selectivă pe cărbune activ, poros, care fixează moleculele cu atât mai puternic cu cât sunt alcătuite din mai mulţi atomi. La gazele de sondă operaţia de epurare este totdeauna necesară, aceste gaze reprezentând amestecuri mai complexe.

Un subprodus important al gazelor de sondă îl costituie butanii care se lichifiază, sub presiune nu prea ridicată, şi se utilizează în butelii drept combustibil casnic („aragaz”) sau se folosesc în ind. chimică (cauciuc).

Druncea Mihai

Transportul si depozitarea

Poate fi transportat prin conducte sau cu alte mijloace de transport în stare comprimată sau în stare lichidă, actualmente fiind folosit pe scară tot mai largă ca înlocuitor al benzinei.

Uscarea gazului reprezintă procesul de înlăturare a vaporilor de apă, care face parte din metodele de pregătire a gazului înainte de utilizare. Îndepărtarea apei din gaz este importantă, deoarece prin uscarea gazului se înlătură posibilitatea formării cristalohidraţilor. Aceştia sunt impurităţi solide care blochează conductele şi dăunează armăturilor. Gradul de uscare al gazului se stabileşte astfel încât cristalohidraţii să se formeze doar sub -8 °C .

Druncea Mihai

Productia mondiala de gaz

Cantitatea netă de gaz exploatat în anul 2004 a fost de 2.689 miliarde m³, din care 22% revine Rusiei, 20% Statelor Unite ale Americii, 6,8% Canadei, 3,6% Regatului Unit, 3% Algeriei şi 17,2% Indoneziei, Olandei, Uzbekistanului, Iranului, Argentinei, Mexicului, Arabiei Saudite, Malaysiei şi Germaniei, iar 0,6% Austriei.