Какой газ идет по трубам


Какой газ используется в квартирах, жилых домах?

Газоснабжение

В системы газоснабжения и отопления жилых объектов подается природный газ, который после добычи из недр проходит долгий путь предварительной переработки. Во время этого процесса в газ добавляют различные вещества, позволяющие использовать его в бытовых целях максимально эффективно и безопасно.

1

Состав и давление газа в квартирах

В жилых домах и квартирах мы используем газ, в состав которого входит не только метан, но и целый ряд дополнительных компонентов. Предварительная очистка газа и добавление в него примесей необходима для обеспечения максимальной безопасности использования инженерных систем в домах. Основой топлива выступает метан, содержание которого может составлять 70-98 %, также в газе присутствуют:

  • бутан;
  • пропан;
  • углекислый газ;
  • пар воды;
  • сероводород.

В состав газа входит метан и ряд дополнительных компонентов

В кухонные плиты и системы теплоснабжения метан попадает после прохождения по специальным магистралям десятков тысяч километров. В таких трубопроводах давление очень высокое и может составлять до 11,8 МПа. Для бытового потребления такое давление является слишком большим, потому на газораспределительных станциях его снижают до 1,2 МПа. В этих коммуникационных объектах осуществляется и дополнительная очистка метана.

Из школьной программы мы знаем, что природный газ не имеет цвета и запаха, но во время переработки ему придают специфический аромат путем добавления одорантов – веществ, хорошо распознающихся человеческим обонянием. Метан с запахом намного безопаснее в эксплуатации, аромат можно заметить во время утечки и предотвратить возникновение аварийных ситуаций, возгораний и взрывов.

Газ в городских квартирах имеет запах благодаря этантиолу и этилмеркаптану. Это сильно пахнущие жидкости, распыляемые в метан во время его переработки.

2

Насколько токсичен и взрывоопасен природный газ

С детства людям прививают осторожное отношение к природному газу, нам рассказывают о его опасности, и это действительно так. Однако токсичность метана очень сильно преувеличена, при его вдыхании практически невозможно отравиться. Откуда тогда берутся погибшие в загазованных помещениях? Жертвы газа погибают не от отравления, а от банального удушья. В составе природного газа присутствует углекислый газ, который вытесняет из окружающего пространства кислород. Именно из-за этого в загазованных помещениях дышать очень сложно, а иногда, при отсутствии вентиляции, попросту невозможно.

Главная опасность метана заключается в его пожаро- и взрывоопасности. Эти характеристики зависят от множества факторов, в частности от температуры окружающей среды и давления. Взрывоопасные ситуации возникают в случаях, когда метана в помещении становится более 15 % от общего объема воздушной массы. Определить процентное содержание метана в воздухе невозможно, для этого требуется специализированное измерительное оборудование.

Неспособность человека определить уровень опасности в многоквартирном доме из-за газа в воздухе вынуждает нас при первых признаках наличия метана в комнате в скорейшем порядке перекрывать систему газоснабжения. Почувствовав характерный аромат природного газа, необходимо не только перекрыть подачу топлива по всем приборам в квартире, но также отключить оборудование, при работе которого используются электрические импульсы, именно они могут стать причиной воспламенения и взрыва.

В загазованных помещениях опасность для человека может представлять не только работающее от сети электроснабжения оборудование, но также приборы, функционирующие от батареек и аккумуляторов. Практика показывает, что при концентрации природного газа в 15 % и более причиной взрыва может стать даже мобильный телефон или включенный ноутбук. При обнаружении характерного запаха бытового метана следует быстро отключить все имеющиеся в доме приборы, обеспечить хорошую вентиляцию в квартире (открыть окна и двери), а также оповестить о случившемся аварийные службы.

3

Можно ли обезопасить себя от аварии при эксплуатации оборудования

В жилых и нежилых объектах газ используется повсеместно, потому жизненно важно знать правила эксплуатации газового оборудования, чтобы защитить себя и своих близких от возможных аварийных ситуаций.

Следует ежегодно проверять газовое оборудование с помощью специалистов

Снизить до минимума вероятность утечек газа, пожаров и взрывов можно, выполняя следующие рекомендации профессионалов:

  1. 1. Своевременное обслуживание оборудования. Ежегодно нужно вызывать специалистов, чтобы они проверяли состояние газового оборудования и тягу в помещениях.
  2. 2. Качественная вентиляция. В комнатах с установленной плитой или отопительным котлом всегда должна быть функционирующая система естественной циркуляции воздуха. И зимой и летом решетки вентиляции должны быть открытыми и не изолированными.
  3. 3. Отключение неиспользуемой техники. Газовое оборудование обязательно нужно отключать и перекрывать газоснабжение, если вы уходите или уезжаете из дома на длительное время. Это же касается и электрической техники.
  4. 4. Контроль над работой техники. Работающее газовое оборудование нельзя надолго оставлять без присмотра.
  5. 5. Грамотные действия в случае ЧП. При обнаружении утечки метана и стойкого специфического запаха в комнате обязательно нужно вызывать аварийные службы.

Эти правила очень просты, и их соблюдение не требует от собственника квартиры существенных финансовых или временных затрат, однако многие забывают о том, какие опасности таит газоснабжение, а потому при использовании данной инженерной системы не помнят даже о самых элементарных техниках безопасности.

4

О чем расскажет цвет пламени конфорок

Пламя в конфорках может иметь самые разные оттенки, которые свидетельствуют об особенностях сгорания топлива. Насыщенный голубой цвет огня говорит об однородной структуре газа, который подаётся в кухонную плиту. Однородное и качественное топливо сгорает полностью, выделяет в окружающую среду максимальное количества тепла и минимальный объем вредных веществ.

Нередки случаи, когда собственники квартир замечают в своих конфорках пламя ярко-красного или желтого цвета. Любые оттенки, отличные от голубого, свидетельствуют о том, что в горелку поступает топливо низкого качества с примесями воздуха. Низкокачественное топливо не только может быть достаточно опасным при использовании, но еще и осуществляет значительно худший нагрев. Плохое качество газа приведет к тому, что для работы системы теплоснабжения придется тратить больший объем дорогостоящего ресурса и больше платить по коммунальным счетам.

Из-за этого рекомендуем обращать внимание на цвет огня на плите и в котле. Чаще всего виновниками подачи в квартиры низкокачественного топлива выступают управляющие компании. Представители УК порой намеренно снижают содержание углекислоты и углеводорода в топливе, чтобы повысить свои доходы. В любом случае, обнаружение изменения цвета пламени является отличным поводом для обращения в ответственные органы за разъяснениями.

Некачественная работа системы газоснабжения может не только повысить расходы пользователей квартиры или дома, но также привести к преждевременному износу установленного оборудования, выходу его из строя и даже возникновению аварийных ситуаций. Мы напрямую заинтересованы в том, чтобы в наши дома поставляли природный газ высокого качества, потому при возникновении любых подозрений о содержании в топливе примесей следует провести проверку имеющейся техники, вызывав на дом газовиков.

Кислород не включен - Advanced Pipe Mechanics

Oxygen Not Included - Advanced Pipe Mechanics

Объяснение причуд, лежащих в основе механики труб, и того, как их можно использовать для большего контроля над распределением жидкостей и газов в вашей колонии.

Другие руководства ONI:


Основное соединение

Обратите внимание, что и в жидкостных, и в газовых трубах используется одна и та же механика.

Таким образом, базовое соединение достаточно легко создать: 3 или 4 трубы, соединяющиеся в одной точке.Должно быть достаточно хорошо, правда?

Ну, может быть, для новичка, но они не могут распределять ресурсы так эффективно, как могли.

Возьмем, к примеру, указанную выше развязку. Газ будет поступать сверху и попеременно проходить по трубе внизу и справа. Достаточно просто, правда? Однако что происходит, когда один из выходных каналов восстанавливается? Газ по-прежнему будет пытаться течь в резервную трубу, заставляя поток останавливаться каждую вторую секунду, так что у вас будет половина газа, протекающего через соединение.Не очень хорошо, когда вы пытаетесь распределить кислород по всей колонии.

Это противоположный случай, две трубы являются входами, одна - выходом. Когда у вас есть максимальный поток газа в обеих трубах, он попеременно пропускает газ от каждого входа к выходу. Однако, в отличие от предыдущего перехода, если один из входов полностью пуст, газ проходит через другой вход на выход без остановки.

Входы и выходы

Итак, чтобы лучше контролировать поток ресурсов по каналам, вы можете подумать, что нам нужно использовать отключения и провода автоматизации.Не обязательно! В более сложных настройках мы действительно можем направить ресурсы туда, куда мы хотим, просто используя входы и выходы.

  • Когда труба проходит прямо через вход, весь поток идет внутрь, если только вход не поддерживается, и в этом случае он идет прямо без остановки. Он также будет забирать ресурсы из пакета по мере его прохождения, если не хватает места для всего пакета.

  • Когда канал проходит через вывод, ресурсы будут выводиться, только если есть место: если проходящий через него пакет меньше чем заполнен, он будет пополнен.Ресурсы не будут выводиться, если канал до его резервного копирования.

Итак, что мы можем сделать с этой информацией?

Мосты не только для перемычки

Ключевым моментом является использование перемычек: они действуют как односторонние клапаны с входом и выходом, и в отличие от настоящих клапанов, они могут проходить за стенами и другими объектами. Давайте посмотрим на некоторые переходы, использующие мосты.

На этом перекрестке поток получает приоритет от моста. Если один из выходов заблокирован, поток будет непрерывно выходить из другого выхода.В своих колониях я использую это для распределения кислорода: производство не остановится только из-за того, что одна часть моей базы находится под избыточным давлением.

В этом месте перемычка входит в трубу, только если труба не на пределе пропускной способности. Я использую его для подачи воды в электролизеры. Поскольку газ, выходящий из электролизеров, имеет фиксированную температуру, я сначала использую самую горячую воду, отдавая приоритет воде прямо из паровых гейзеров, затем воде сит и, наконец, охлажденной воде, предназначенной для сельского хозяйства.Благодаря этой технике я делаю это без какой-либо автоматизации.

.

Как хранится газ и что такое ПХГ

Любой продукт нужно хранить. Газ - не исключение. Индустрии подземного хранения газа почти 100 лет.

Колебания и пики

ПХГ (подземные хранилища газа) в значительной степени способствуют надежности поставок газа потребителям. Они выравнивают дневные колебания потребления газа и удовлетворяют пиковый спрос зимой. ПХГ имеют особое значение в России с ее холодным климатом и огромными расстояниями между ресурсами и конечными пользователями.В России действует уникальная Единая система газоснабжения (ЕСГ), неотъемлемой частью которой является система ЕСГ. Подземные хранилища обеспечивают поставку природного газа потребителям вне зависимости от времени года, температуры и форс-мажорных обстоятельств.

Зимой 25 действующих хранилищ обеспечивают до четверти суточных ресурсов газа ЕСГ России, что сопоставимо с суммарной добычей на Ямбургском, Медвежьем и Юбилейном месторождениях.

Обеспечивающая природа

Газ заполняет гораздо большие объемы, чем твердые тела или жидкости.Поэтому было бы сложно найти для него водонепроницаемые водоемы, если бы природа их еще не построила. Пористые пласты песчаника в земной коре, герметично закрытые куполом из глинистого слоя наверху, являются естественными ПХГ. Поры песчаника могут содержать воду, но в них также могут накапливаться углеводороды. В процессе создания ПХГ в водоносном горизонте скопившийся под глинистым покровом газ вытесняет воду вниз.

Если пласт изначально содержит углеводороды, это месторождение нефти или газа.О непроницаемости этой конструкции свидетельствует уже то, что в ней скопились углеводороды.

Активный газ

При строительстве хранилища часть газа задерживается в резервуаре для создания необходимого давления. Этот газ называют «буферным газом». Его объем составляет около половины всего закачиваемого в хранилище газа. Газ, который в дальнейшем будет извлекаться из ПХГ, называется «активным» или «рабочим» газом.
Северо-Ставропольское ПХГ - крупнейшее в мире.Его мощность составляет 43 миллиарда кубометров активного газа. Этого было бы достаточно, чтобы удовлетворить годовой спрос Франции или Нидерландов. Северо-Ставропольское ПХГ построено на истощенном газовом месторождении.

Хранилища на истощенном месторождении или в водоносном горизонте обладают большой емкостью, но низкой гибкостью. Закачка и добыча газа происходят намного быстрее в хранилищах, построенных в пещерах каменной соли (хотя по мощности они уступают ПХГ, построенным на истощенных месторождениях).

Самовосстанавливающиеся пещеры

Соляные пещеры - идеальные непроницаемые водоемы. Построить подземную соляную пещеру несложно, хотя процесс долгий. Скважины бурятся в пласте каменной соли. Затем в них закачивают воду и промывают в соляном ложе полость нужного размера. Соляной купол не только газонепроницаем: соль способна к «самовосстановлению» трещин и трещин.

В настоящее время ведется строительство двух хранилищ на месторождениях каменной соли в Калининградской и Волгоградской областях.

Как это работает

Закачка газа заключается в закачке его в искусственное газовое месторождение с параметрами, заданными технологическим проектом. Газ направляется из магистрального газопровода на площадку для удаления твердых частиц, затем на газоизмерительную станцию, а затем в компрессорный цех, где сжимается и по коллекторам подается на газораспределительные станции (ГРС). На ГРС общий поток газа делится на технологические линии, к которым подключаются контуры скважин.Подключение технологических линий позволяет измерять производительность, температуру и давление газа при закачке для каждой скважины.

Процесс хранения включает системный технический, геологический и экологический контроль над газовым хранилищем и имеющимися производственными мощностями.

Снова в трубу

Добыча газа из подземного хранилища - это практически тот же технологический процесс, что и добыча из газовых месторождений, но есть существенное отличие: весь активный (товарный) газ извлекается в период от 60 до 180 суток.Проходя по петлям, он поступает на газосборные станции, где собирается в газосборный коллектор. Оттуда газ подается на участок разделения для разделения попутной воды и твердых частиц, а затем направляется на участок очистки и сушки. Очищенный и осушенный газ направляется в магистральные газопроводы.

Другие методы

Также газ можно хранить в сжиженном состоянии. Это самый затратный из всех вариантов хранения, но такое решение применимо, когда невозможно построить другие хранилища рядом с крупными потребителями.Сейчас специалисты «Газпрома» изучают возможность строительства такого хранилища за пределами Санкт-Петербурга.

Кроме того, в российской газовой промышленности есть способ хранения гелия.

  • Как оцениваются запасы углеводородов

    Общепринятой системы классификации запасов углеводородов не существует, но есть некоторые общие стандарты. Россия недавно приблизила к ним свою систему.

  • В чем особенности добычи на шельфе

    Месторождения природного газа встречаются не только на суше.Есть и морские месторождения: нефть и газ иногда встречаются в недрах, покрытых водой.

.

»Обработка природного газа NaturalGas.org

Обработка природного газа

Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Природный газ в том виде, в котором он используется потребителями, сильно отличается от природного газа, который подается из-под земли до устья скважины. Хотя переработка природного газа во многих отношениях менее сложна, чем переработка и переработка сырой нефти, она в равной степени необходима до ее использования конечными пользователями.

Природный газ, используемый потребителями, почти полностью состоит из метана.Однако природный газ, обнаруженный на устье скважины, хотя и состоит в основном из метана, ни в коем случае не столь чист. Сырой природный газ поступает из трех типов скважин: нефтяных скважин, газовых скважин и конденсатных скважин. Природный газ, добываемый из нефтяных скважин, обычно называют «попутным газом». Этот газ может существовать отдельно от нефти в пласте (свободный газ) или растворяться в сырой нефти (растворенный газ). Природный газ из газовых и конденсатных скважин, в котором мало или совсем нет сырой нефти, называется «несвязанным газом».Газовые скважины обычно производят сырой природный газ сам по себе, в то время как конденсатные скважины производят свободный природный газ вместе с полужидким углеводородным конденсатом. Каким бы ни был источник природного газа, после отделения от сырой нефти (если он присутствует) он обычно существует в смесях с другими углеводородами; главным образом этан, пропан, бутан и пентаны. Кроме того, неочищенный природный газ содержит водяной пар, сероводород (H 2 S), диоксид углерода, гелий, азот и другие соединения. Чтобы узнать об основах природного газа, включая его состав, щелкните здесь.

Обработка природного газа состоит из отделения всех различных углеводородов и флюидов от чистого природного газа для производства так называемого сухого природного газа «трубопроводного качества». Основные транспортные трубопроводы обычно накладывают ограничения на состав природного газа, который разрешается вводить в трубопровод. Это означает, что перед транспортировкой природный газ должен быть очищен. Хотя этан, пропан, бутан и пентаны должны быть удалены из природного газа, это не означает, что все они являются «отходами».

Фактически, попутные углеводороды, известные как «сжиженный природный газ» (ШФЛУ), могут быть очень ценными побочными продуктами переработки природного газа. ШФЛУ включают этан, пропан, бутан, изобутан и природный бензин. Эти газоконденсатные газы продаются отдельно и имеют множество различных применений; включая повышение нефтеотдачи нефтяных скважин, обеспечение сырьем для нефтеперерабатывающих или нефтехимических заводов, а также в качестве источников энергии.

Завод по переработке природного газа
Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Хотя некоторая необходимая обработка может быть выполнена на устье скважины или рядом с ним (промысловая обработка), полная переработка природного газа происходит на заводе по переработке, обычно расположенном в регионе добычи природного газа.Добываемый природный газ транспортируется на эти перерабатывающие предприятия по сети собирающих трубопроводов, которые представляют собой трубы малого диаметра и низкого давления. Сложная система сбора может состоять из тысяч миль труб, соединяющих перерабатывающий завод с более чем 100 скважинами в этом районе. Согласно данным Gas Facts 2000 Американской газовой ассоциации, в 1999 году в США было примерно 36 100 миль трубопроводов системы сбора газа.

В дополнение к обработке, выполняемой на устье скважины и на централизованных перерабатывающих предприятиях, некоторая окончательная обработка также иногда осуществляется на «установках для двухсторонней экстракции».Эти заводы расположены на основных трубопроводных системах. Несмотря на то, что природный газ, который поступает на эти заводы по трансграничной добыче, уже имеет трубопроводное качество, в некоторых случаях все еще существуют небольшие количества ШФЛУ, которые извлекаются на этих установках.

Реальная практика переработки природного газа до уровня качества сухого газа по трубопроводу может быть довольно сложной, но обычно включает четыре основных процесса удаления различных примесей:

Прокрутите вниз или щелкните по ссылкам выше, чтобы перейти в определенный раздел.

В дополнение к четырем процессам, описанным выше, обычно устанавливаются нагреватели и скрубберы на устье скважины или рядом с ним. Скрубберы служат в первую очередь для удаления песка и других крупных примесей. Нагреватели гарантируют, что температура газа не упадет слишком низко. В природном газе, который содержит даже небольшое количество воды, гидраты природного газа имеют тенденцию образовываться при понижении температуры. Эти гидраты представляют собой твердые или полутвердые соединения, напоминающие кристаллы льда. Если эти гидраты накапливаются, они могут препятствовать прохождению природного газа через клапаны и системы сбора.Чтобы уменьшить возникновение гидратов, небольшие нагревательные блоки, работающие на природном газе, обычно устанавливаются вдоль сборной трубы там, где вероятно образование гидратов.

Удаление масла и конденсата

Для обработки и транспортировки попутного растворенного природного газа его необходимо отделить от нефти, в которой он растворен. Такое отделение природного газа от нефти чаще всего выполняется с помощью оборудования, установленного на устье скважины или рядом с ним.

Фактический процесс, используемый для отделения нефти от природного газа, а также используемое оборудование могут сильно различаться.Хотя качество природного газа для сухих трубопроводов практически одинаково в разных географических регионах, сырой природный газ из разных регионов может иметь разные состав и требования к разделению. Во многих случаях природный газ растворяется в нефти под землей в первую очередь из-за давления, под которым находится пласт. Когда этот природный газ и нефть добываются, возможно, что они разделятся сами по себе просто из-за пониженного давления; подобно тому, как открывание банки содовой позволяет выбросу растворенного углекислого газа.В этих случаях разделение нефти и газа относительно легко, и два углеводорода отправляются разными путями для дальнейшей обработки. Самый простой тип сепаратора известен как обычный сепаратор. Он состоит из простого закрытого резервуара, в котором сила тяжести служит для разделения более тяжелых жидкостей, таких как нефть, и более легких газов, таких как природный газ.

Инженеры по переработке газа
Источник: ChevronTexaco Corporation

Однако в некоторых случаях для разделения нефти и природного газа необходимо специальное оборудование.Примером такого типа оборудования является низкотемпературный сепаратор (LTX). Это чаще всего используется для скважин, добывающих газ под высоким давлением вместе с легкой сырой нефтью или конденсатом. В этих сепараторах используется перепад давления для охлаждения влажного природного газа и отделения нефти и конденсата. Влажный газ поступает в сепаратор, немного охлаждаясь теплообменником. Затем газ проходит через "заглушку" для жидкости под высоким давлением, которая служит для удаления любых жидкостей в низкотемпературный сепаратор. Затем газ поступает в этот низкотемпературный сепаратор через дроссельный механизм, который расширяет газ при его поступлении в сепаратор.Такое быстрое расширение газа позволяет снизить температуру в сепараторе. После удаления жидкости сухой газ возвращается обратно через теплообменник и нагревается поступающим влажным газом. Изменяя давление газа в различных секциях сепаратора, можно изменять температуру, в результате чего масло и некоторое количество воды конденсируются из потока влажного газа. Это базовое соотношение давления и температуры может работать и в обратном порядке для извлечения газа из потока жидкой нефти.

Удаление воды

Помимо отделения нефти и некоторого конденсата от потока влажного газа, необходимо удалить большую часть связанной воды. Большая часть жидкой свободной воды, связанной с добытым природным газом, удаляется простыми методами разделения на устье скважины или рядом с ним. Однако удаление водяного пара, который существует в растворе в природном газе, требует более сложной обработки. Эта обработка состоит из «обезвоживания» природного газа, которое обычно включает один из двух процессов: абсорбцию или адсорбцию.

Абсорбция происходит, когда водяной пар удаляется дегидратирующим агентом. Адсорбция происходит, когда водяной пар конденсируется и собирается на поверхности.

Дегидратация гликоля

Пример абсорбционной дегидратации известен как дегидратация гликоля. В этом процессе жидкий осушающий осушитель служит для поглощения водяного пара из газового потока. Гликоль, главный агент в этом процессе, имеет химическое сродство к воде. Это означает, что при контакте с потоком природного газа, содержащего воду, гликоль будет служить для «похищения» воды из потока газа.По сути, дегидратация гликоля включает использование раствора гликоля, обычно либо диэтиленгликоля (ДЭГ), либо триэтиленгликоля (ТЭГ), который приводится в контакт с потоком влажного газа в так называемом «контакторе». Раствор гликоля будет поглощать воду из влажного газа. После абсорбции частицы гликоля становятся более тяжелыми и опускаются на дно контактора, где и удаляются. Природный газ, лишенный большей части воды, затем выводится из дегидратора.Раствор гликоля, содержащий всю воду, удаленную из природного газа, пропускается через специальный котел, предназначенный для испарения только воды из раствора. Хотя вода имеет температуру кипения 212 градусов по Фаренгейту, гликоль не кипит до 400 градусов по Фаренгейту. Такой перепад температуры кипения позволяет относительно легко удалить воду из раствора гликоля, что позволяет повторно использовать его в процессе дегидратации.

Новым нововведением в этом процессе стало добавление сепараторов-конденсаторов расширительного бака.Помимо поглощения воды из потока влажного газа, раствор гликоля иногда несет с собой небольшие количества метана и других соединений, содержащихся во влажном газе. Раньше этот метан просто выпускали из котла. Помимо потери части добытого природного газа, это способствует загрязнению воздуха и парниковому эффекту. Чтобы уменьшить количество теряемого метана и других соединений, сепараторы-конденсаторы расширительного бака удаляют эти соединения до того, как раствор гликоля достигнет бойлера.По сути, сепаратор расширительного бака состоит из устройства, которое снижает давление потока раствора гликоля, позволяя метану и другим углеводородам испаряться («мгновенно»). Затем раствор гликоля поступает в бойлер, который также может быть оснащен конденсаторами с воздушным или водяным охлаждением, которые служат для улавливания любых оставшихся органических соединений, которые могут оставаться в растворе гликоля. На практике, по данным Управления по ископаемым источникам энергии Министерства энергетики, было показано, что эти системы улавливают от 90 до 99 процентов метана, который в противном случае сжигался бы в атмосфере.

Чтобы узнать больше о дегидратации гликоля, посетите веб-сайт Института газовой технологии здесь.

Дегидратация твердым влагопоглотителем

Дегидратация твердым влагопоглотителем является основной формой осушения природного газа с использованием адсорбции и обычно состоит из двух или более адсорбционных колонн, которые заполнены твердым десикантом. Типичные осушители включают активированный оксид алюминия или гранулированный силикагель. Влажный природный газ пропускается через эти башни сверху вниз.Когда влажный газ проходит вокруг частиц адсорбционного материала, вода удерживается на поверхности этих адсорбентных частиц. Пройдя через весь слой адсорбента, почти вся вода адсорбируется на материале адсорбента, оставляя сухой газ для выхода из нижней части колонны.

Поглощающие башни
Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Дегидраторы с твердым влагопоглотителем обычно более эффективны, чем дегидраторы гликоля, и обычно устанавливаются как тип разводной системы вдоль трубопроводов природного газа.Эти типы систем осушки лучше всего подходят для больших объемов газа под очень высоким давлением и поэтому обычно располагаются на трубопроводе после компрессорной станции. Требуются две или более колонны из-за того, что после определенного периода использования осушитель в конкретной колонне насыщается водой. Для «регенерации» осушителя используется высокотемпературный нагреватель для нагрева газа до очень высокой температуры. Прохождение этого нагретого газа через насыщенный слой адсорбента испаряет воду в башне адсорбента, оставляя ее сухой и позволяя проводить дальнейшую дегидратацию природного газа.

Газоперерабатывающий завод с абсорбционными башнями
Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Разделение жидкостей природного газа

Природный газ, поступающий непосредственно из скважины, содержит много жидких углеводородов, которые обычно удаляются. В большинстве случаев сжиженный природный газ (ШФЛУ) имеет более высокую ценность как отдельный продукт, и поэтому его экономически выгоднее удалить из газового потока.Удаление сжиженного природного газа обычно происходит на относительно централизованном перерабатывающем заводе с использованием методов, аналогичных тем, которые используются для осушки природного газа.

Есть два основных этапа обработки сжиженного природного газа в потоке природного газа. Во-первых, жидкости должны быть извлечены из природного газа. Во-вторых, эти жидкие природные газы должны быть отделены друг от друга до их основных компонентов.

Экстракция NGL

Существует два основных метода удаления ШФЛУ из потока природного газа: метод абсорбции и процесс криогенного детандера.По данным Ассоциации переработчиков газа, на эти два процесса приходится около 90 процентов от общего производства сжиженного природного газа.

Метод абсорбции

Трубопроводы и абсорбционные башни
Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Абсорбционный метод экстракции NGL очень похож на абсорбционный метод дегидратации. Основное отличие состоит в том, что при абсорбции ГКЖ используется абсорбирующее масло, а не гликоль.Это абсорбирующее масло имеет «сродство» к NGL примерно так же, как гликоль имеет сродство к воде. До того, как в масле появятся ШФЛУ, его называют «тощим» абсорбционным маслом. Когда природный газ проходит через абсорбционную башню, он контактирует с абсорбционным маслом, которое поглощает большую часть ШФЛУ. «Богатое» абсорбционное масло, теперь содержащее ШФЛУ, выходит из абсорбционной башни через дно. Теперь это смесь абсорбционного масла, пропана, бутана, пентана и других более тяжелых углеводородов.Богатое масло подается в кубы обедненного масла, где смесь нагревается до температуры выше точки кипения газоконденсатных жидкостей, но ниже температуры кипения масла. Этот процесс позволяет извлекать около 75 процентов бутанов и 85-90 процентов пентанов и более тяжелых молекул из потока природного газа.

Базовый процесс абсорбции, описанный выше, может быть изменен для повышения его эффективности или нацеливания на извлечение определенных газоконденсатных жидкостей. В методе абсорбции охлажденного масла, когда бедное масло охлаждается путем охлаждения, извлечение пропана может составлять более 90 процентов, а из потока природного газа может быть извлечено около 40 процентов этана.С помощью этого процесса извлечение других, более тяжелых газоконденсатных углеводородов может быть близко к 100%.

Процесс криогенного расширения

Криогенные процессы также используются для извлечения ШФЛУ из природного газа. В то время как методы абсорбции позволяют извлекать почти все более тяжелые газоконденсатные газы, более легкие углеводороды, такие как этан, часто труднее извлечь из потока природного газа. В некоторых случаях экономически выгодно просто оставить более легкие ШФЛУ в потоке природного газа.Однако, если добыча этана и других более легких углеводородов является экономичной, требуются криогенные процессы для высоких скоростей извлечения. По сути, криогенные процессы заключаются в понижении температуры газового потока примерно до -120 градусов по Фаренгейту.

Существует несколько различных способов охлаждения газа до этих температур, но один из самых эффективных известен как процесс турбодетандера. В этом процессе для охлаждения потока природного газа используются внешние хладагенты.Затем используется расширительная турбина для быстрого расширения охлажденных газов, что приводит к значительному падению температуры. Это быстрое падение температуры конденсирует этан и другие углеводороды в газовом потоке, сохраняя при этом метан в газообразной форме. Этот процесс позволяет извлекать примерно от 90 до 95 процентов этана, изначально содержащегося в газовом потоке. Кроме того, турбодетандер может преобразовывать часть энергии, высвобождаемой при расширении потока природного газа, в повторное сжатие выходящего газообразного метана, тем самым экономя затраты энергии, связанные с извлечением этана.

Добыча ШФЛУ из потока природного газа производит как более чистый, более чистый природный газ, так и ценные углеводороды, которые сами по себе являются ШФЛУ.

Жидкостное фракционирование природного газа

После того, как ШФЛУ были удалены из потока природного газа, они должны быть разбиты на их основные компоненты, чтобы быть полезными. То есть смешанный поток разных NGL должен быть отделен. Процесс, используемый для выполнения этой задачи, называется фракционированием.Фракционирование основано на разных точках кипения различных углеводородов в потоке ШФЛУ. По сути, фракционирование происходит по стадиям, состоящим из одного за другим выпаривания углеводородов. Название конкретной фракционирующей колонны дает представление о ее назначении, так как условно он назван в честь выпариваемого углеводорода. Весь процесс фракционирования разбит на этапы, начиная с удаления более легких газоконденсатных жидкостей из потока. Конкретные фракционаторы используются в следующем порядке:

  • Деэтанизатор - на этой стадии происходит отделение этана от потока СУГ.
  • Депропанизатор - на следующем этапе происходит отделение пропана.
  • Дебутанизатор - на этой стадии выпаривают бутаны, оставляя пентаны и более тяжелые углеводороды в потоке ПГК.
  • Расщепитель бутана или деизобутанизатор - этот этап разделяет изо и нормальный бутаны.

Переходя от самых легких углеводородов к самым тяжелым, можно достаточно легко разделить различные газоконденсаты.

Чтобы узнать больше о фракционировании ШФЛУ, щелкните здесь.

Удаление серы и диоксида углерода

Помимо удаления воды, нефти и ШФЛУ, одна из наиболее важных частей переработки газа включает удаление серы и диоксида углерода. Природный газ из некоторых скважин содержит значительное количество серы и диоксида углерода. Этот природный газ из-за тухлого запаха, обусловленного содержанием в нем серы, обычно называют «кислым газом». Кислый газ нежелателен, поскольку содержащиеся в нем соединения серы могут быть чрезвычайно опасными и даже смертельными для дыхания.Кислый газ также может быть чрезвычайно агрессивным. Кроме того, сера, которая присутствует в потоке природного газа, может быть извлечена и реализована сама по себе. Фактически, по данным USGS, производство серы в США на газоперерабатывающих заводах составляет около 15 процентов от общего производства серы в США. Для получения информации о производстве серы в Соединенных Штатах посетите USGS здесь.

Установка очистки газа
Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Сера присутствует в природном газе в виде сероводорода (H 2 S), и газ обычно считается кислым, если содержание сероводорода превышает 5.7 миллиграммов H 2 S на кубический метр природного газа. Процесс удаления сероводорода из высокосернистого газа обычно называют «обессериванием» газа.

Первичный процесс очистки сернистого природного газа очень похож на процессы дегидратации гликоля и абсорбции ШФЛУ. Однако в этом случае для удаления сероводорода используются растворы амина. Этот процесс известен просто как «аминный процесс» или, альтернативно, как процесс Гирдлера, и используется в 95 процентах U.S. Операции по очистке газа. Кислый газ проходит через колонну, в которой находится раствор амина. Этот раствор имеет сродство к сере и поглощает ее так же, как гликоль, поглощающий воду. Используются два основных раствора аминов: моноэтаноламин (MEA) и диэтаноламин (DEA). Любое из этих соединений в жидкой форме будет поглощать соединения серы из природного газа при прохождении через него. Отходящий газ практически не содержит соединений серы и, таким образом, теряет свой статус высокосернистого газа. Подобно процессу экстракции ГКЖ и дегидратации гликоля, используемый раствор амина можно регенерировать (то есть удалить абсорбированную серу), что позволяет повторно использовать его для обработки большего количества высокосернистого газа.

Хотя большая часть очистки от сернистого газа включает процесс абсорбции амина, также можно использовать твердые осушители, такие как железные губки, для удаления сульфида и диоксида углерода.

Сера может быть продана и использована, если преобразована в ее элементальную форму. Элементарная сера представляет собой ярко-желтый порошок, похожий на материал, и, как показано на рисунке, его часто можно увидеть в больших кучах возле газоочистных сооружений. Чтобы извлечь элементарную серу из газоперерабатывающего завода, серосодержащие выбросы из процесса очистки газа от серы должны быть дополнительно обработаны.Процесс, используемый для извлечения серы, известен как процесс Клауса, и включает использование термических и каталитических реакций для извлечения элементарной серы из раствора сероводорода.

Для получения дополнительной информации о восстановлении серы и процессе Клауса щелкните здесь.

Производство элементарной серы на установке подготовки газа
Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

В целом процесс Клауса обычно позволяет восстановить 97 процентов серы, которая была удалена из потока природного газа.Поскольку это такое загрязняющее и вредное вещество, дальнейшая фильтрация, сжигание и очистка «остаточных газов» обеспечивают извлечение более 98 процентов серы.

Чтобы узнать больше о воздействии на окружающую среду очистки и сжигания высокосернистого газа, щелкните здесь.

Переработка газа является важным звеном в цепочке создания стоимости природного газа. Это способствует тому, чтобы природный газ, предназначенный для использования, был как можно более чистым и чистым, что делает его экологически чистым и экологически безопасным выбором энергии.После того, как природный газ будет полностью переработан и готов к потреблению, его необходимо транспортировать из тех районов, где добывается природный газ, в те районы, которые в нем нуждаются.

Щелкните здесь, чтобы узнать о транспортировке природного газа.

.

природного газа | Определение, открытие, запасы и факты

Природный газ , бесцветный легковоспламеняющийся газообразный углеводород, состоящий в основном из метана и этана. Это тип нефти, которая обычно встречается вместе с сырой нефтью. В качестве ископаемого топлива природный газ используется для производства электроэнергии, отопления и приготовления пищи, а также в качестве топлива для некоторых транспортных средств. Он важен в качестве химического сырья при производстве пластмасс и необходим для широкого спектра других химических продуктов, включая удобрения и красители.

The Troll Платформа для добычи природного газа в Северном море, в 80 км (50 миль) к северо-западу от Бергена, Норвегия. Тролль А, самая большая передвижная конструкция из когда-либо построенных, покоится на морском дне на глубине примерно 300 метров (990 футов) от поверхности и возвышается более чем на 100 метров (330 футов) над уровнем моря. Платформа регулирует добычу газа из 40 скважин, расположенных на морском дне. Swinsto101

Британская викторина

Нефть и природный газ: факт или вымысел?

В мире осталось всего несколько миллионов баррелей нефти.

Природный газ часто растворяется в нефти при высоком давлении, существующем в коллекторе, и может присутствовать в виде газовой шапки над нефтью. Во многих случаях именно давление природного газа, оказываемое на подземный нефтяной пласт, является движущей силой для выталкивания нефти на поверхность. Такой природный газ известен как попутный газ; он часто считается газовой фазой сырой нефти и обычно содержит легкие жидкости, такие как пропан и бутан.По этой причине попутный газ иногда называют «влажным газом». Есть также резервуары, которые содержат газ и не содержат нефти. Этот газ называется несвязанным газом. Несвязанный газ, поступающий из резервуаров, не связанных с каким-либо известным источником жидкой нефти, является «сухим газом».

История использования

Открытие и раннее применение

Первые открытия выходов природного газа были сделаны в Иране между 6000 и 2000 годами до нашей эры. Многие ранние авторы описывали естественные утечки нефти на Ближнем Востоке, особенно в районе Баку, который сейчас является Азербайджаном.Утечки газа, вероятно, сначала воспламененные молнией, послужили топливом для «вечных огней» огнепоклоннической религии древних персов.

Использование природного газа упоминалось в Китае около 900 г. до н. Э. Именно в Китае в 211 г. до н. Э. Была пробурена первая известная скважина для добычи природного газа на глубину 150 метров (500 футов). Китайцы пробурили свои скважины с бамбуковыми шестами и примитивными ударными долотами специально для поиска газа в известняках, относящихся к позднетриасовой эпохе (около 237 миллионов до 201 г.3 миллиона лет назад) в антиклинали (арка многослойной скалы) к западу от современного Чунцина. Газ сжигали, чтобы высушить каменную соль, обнаруженную в прослоях известняка. В конечном итоге скважины были пробурены до глубины около 1000 метров (3300 футов), и к 1900 году в антиклинали было пробурено более 1100 скважин.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

Природный газ был неизвестен в Европе до его открытия в Англии в 1659 году, но даже тогда он не получил широкого распространения.Вместо этого газ, полученный из обугленного угля (известный как городской газ), стал основным топливом для освещения улиц и домов по всей Европе с 1790 года.

В Северной Америке первым коммерческим применением нефтепродуктов стало использование природного газа из неглубокой скважины в Фредонии, штат Нью-Йорк, в 1821 году. Газ распределялся по свинцовой трубе малого диаметра к потребителям для освещения и приготовления пищи.

Реконструкция газопроводов

На протяжении 19 века использование природного газа оставалось ограниченным, поскольку не было возможности транспортировать большие объемы газа на большие расстояния.Природный газ оставался на обочине промышленного развития, основанного в основном на угле и нефти. Важный прорыв в газотранспортной технике произошел в 1890 году с изобретением герметичной муфты трубопроводов. Тем не менее, материалы и методы строительства оставались настолько громоздкими, что газ нельзя было использовать на расстоянии более 160 км (100 миль) от источника подачи. Таким образом, попутный газ в основном сжигался на факеле (т.е. сжигался на устье скважины), а несвязанный газ оставался в земле, а городской газ производился для использования в городах.

Передача газа на большие расстояния стала практикой в ​​конце 1920-х годов благодаря дальнейшему развитию трубопроводных технологий. С 1927 по 1931 год в США было построено более 10 основных систем передачи. Каждая из этих систем была оборудована трубами диаметром примерно 50 см (20 дюймов) и протяженностью более 320 км (200 миль). После Второй мировой войны было построено большое количество трубопроводов еще большей длины с увеличивающимся диаметром. Стало возможным изготовление труб диаметром до 150 см (60 дюймов).С начала 1970-х годов самые длинные газопроводы берут свое начало в России. Например, в 1960-х и 1970-х годах трубопровод Северного сияния протяженностью 5470 км (3400 миль) был построен через Уральские горы и около 700 рек и ручьев, соединив Восточную Европу с западносибирскими газовыми месторождениями за Полярным кругом. . В результате газ с Уренгойского месторождения, крупнейшего в мире, в настоящее время транспортируется в Восточную Европу, а затем в Западную Европу для потребления. Другой газопровод, более короткий, но также представляющий большую техническую сложность, - это Транс-Средиземноморский трубопровод длиной 50 см (20 дюймов), который в 1970–1980-х годах был построен между Алжиром и Сицилией.На некоторых участках этого маршрута глубина моря превышает 600 метров (2000 футов).

Темане, Мозамбик: трубопровод природного газа Трубопровод природного газа в Темане, Мозамбик. Sasol

Природный газ как топливо премиум-класса

Еще в 1960 году попутный газ был неприятным побочным продуктом добычи нефти во многих регионах мира. Газ отделяли от потока сырой нефти и удаляли как можно дешевле, часто сжигая его на факеле. Только после нехватки сырой нефти в конце 1960-х - начале 1970-х годов природный газ стал важным мировым источником энергии ( см. нефтяной кризис).

Даже в Соединенных Штатах рынок отопления домов природным газом был ограничен до 1930-х годов, когда городской газ начал заменяться обильными и более дешевыми запасами природного газа, теплотворная способность которого в два раза превышала его синтетический предшественник. Кроме того, при полном сгорании природного газа обычно образуются углекислый газ и вода. Сжигание газа относительно не содержит сажи, оксида углерода и оксидов азота, связанных с сжиганием других ископаемых видов топлива. Кроме того, практически отсутствуют выбросы диоксида серы, другого крупного загрязнителя воздуха.Как следствие, природный газ часто является предпочтительным топливом по экологическим причинам, и он вытесняет уголь в качестве топлива для электростанций во многих частях мира.

.

Смотрите также