De gasvormige toestand van een stof komt het meest voor in vergelijking met andere aggregaatparameters van verbindingen. Inderdaad, in deze staat zijn:
- stars;
- interstellaire ruimte;
- planeten;
- atmosfeer;
- kosmos als geheel.
De belangrijkste onderscheidende eigenschappen van gassen zijn zwakke intermoleculaire interacties in het kristalrooster, waardoor alle hoofdkenmerken van deze stoffen zich manifesteren. Er zijn zeker veel gassen. We zullen echter de belangrijkste en op twee na meest voorkomende op onze planeet beschouwen - natuurlijk.
Aardgassamenstelling
Als we de kwalitatieve samenstelling van aardgas karakteriseren, dan moeten we meteen de componenten van twee groepen onderscheiden: organisch en anorganisch. Omdat, hoewel algemeen wordt aangenomen dat het uit methaan bestaat, dit niet helemaal waar is.
Biologische ingrediënten zijn:
- methaan - CH4;
- propaan - C3H8;
- butaan - С4Н10;
- ethane - C2N4;
- zwaarderkoolwaterstoffen met meer dan vijf koolstofatomen.
Anorganische componenten omvatten de volgende verbindingen:
- waterstof (in kleine hoeveelheden) - H2;
- kooldioxide - CO2;
- helium - Niet;
- stikstof - N2;
- waterstofsulfide - H2S.
Wat precies de samenstelling van een bepaald mengsel zal zijn, hangt af van de bron, dat wil zeggen de afzetting. Dezelfde redenen verklaren de verschillende fysische en chemische eigenschappen van aardgas. Elk van hen wordt echter gedolven en elk heeft ook een waarde. Het is alleen zo dat een soort als brandstof wordt gebruikt, en dat verzadigd met vreemde onzuiverheden te vet is om in de chemische industrie te gebruiken voor de synthese van verbindingen.
Fysische en chemische eigenschappen van aardgas
Om dergelijke parameters precies te specificeren, moet u weten wat precies de samenstelling van het gasmengsel is. Immers, als het wordt gedomineerd door methaan (tot 97%), dan kunnen de kenmerken worden gegeven, gericht op het.
Als er een overmaat aan anorganische componenten of zware koolwaterstoffen is (tot enkele procenten), dan veranderen de fysische en chemische eigenschappen van aardgas drastisch.
Daarom kunnen alleen geschatte fysieke limieten worden opgegeven.
- Zelfontbrandingstemperatuur - 650-7000C.
- Octaangetal - 120-130.
- Geen kleur, smaak of geur.
- Bijna 2 keer lichter dan lucht, gemakkelijk te concentreren in de bovenste lagen van de kamer.
- Dichtheid in de vorm van een normale toestand (gas) - 0, 68-0,85 kg/m3.
- Onder standaardomstandigheden altijd in een gasvormige aggregaattoestand zijn.
- Bij vermenging met lucht in volumes van 5-15% is het explosief.
- Verbrandingswarmte is ongeveer 46 MJ/m3.
Bovendien moet ook de chemische kant van aardgasparameters worden opgemerkt.
- Het is een licht ontvlambare stof die bij een bepaalde temperatuur met en zonder vonk tot zelfontbranding kan komen.
- Aangezien het hoofdbestanddeel methaan is, heeft het al zijn chemische eigenschappen.
- Ga aan de slag met substitutie, dehydrogenering, pyrolyse, brekingsreacties.
- Comprimeert en maakt vloeibaar bij lage temperaturen en hoge drukken.
Het is duidelijk dat dergelijke fysische en chemische eigenschappen van aardgas een groot aantal toepassingen in de industrie bepalen.
Bijzondere eigenschap van aardgas
Een speciale eigenschap van de verbinding in kwestie is het vermogen om gashydraatafzettingen te vormen, dat wil zeggen in een vaste toestand te zijn. Deze structuren vertegenwoordigen volumes aardgas geabsorbeerd door formatiewatermoleculen in de verhouding 1/220. Daarom zijn dergelijke afzettingen extreem rijke rotsen. Plaatsen van hun concentratie in de natuur:
- diepe bodemlagen van de oceanen;
- ophopingen van permafrost.
Bestaansomstandigheden - hydrodynamische druk en lage temperaturen.
Aardgasvelden
Als we het hebben over de inhoud van natuurlijkgas in de natuur, is het mogelijk om de belangrijkste concentratieplaatsen te identificeren:
- Dit is een sedimentair gesteente, een mineraal dat gedurende vele millennia is gevormd door het anaërobe verval van organisch materiaal in de diepe lagen van de aardkorst.
- Opgelost in grondwater.
- Omvat in olie, vormt er een olie- en gasdop over.
- Komt voor in de vorm van gashydraten in de lagen van de zeebodem en punten van het Verre Noorden.
Als we de verdeling van gasvelden territoriaal aanduiden, dan zijn de leiders de volgende landen:
- Rusland.
- Golflanden.
- VS.
- Canada.
- Iran.
- Kazachstan.
- Azerbeidzjan.
- Oezbekistan.
- Noorwegen.
- Turkmenistan.
- Nederland.
De wereldproductie bedraagt jaarlijks ongeveer 3643 miljard m3 per jaar. Hiervan is alleen Rusland goed voor 673,46 miljard m3.
De temperatuur van aardgas waarbij het verbrandt is 650 0C. Dat wil zeggen, dit is de indicator waarop het in staat is tot zelfontbranding. In dit geval komt er een grotere hoeveelheid thermische energie vrij dan bij de verbranding van een ander type brandstof. Dit kan natuurlijk niet anders dan de toepassingsgebieden van deze stof beïnvloeden.
Dat is de reden waarom veel landen die geen aardgasreserves hebben, gedwongen zijn het uit andere staten te importeren. Het transport wordt op verschillende manieren uitgevoerd:
- doorgaande pijpleiding in gasvormige toestand;
- in tanks over zee - in vloeibare vorm;
- inspoorketelwagens - vloeibaar gemaakt.
Elk pad heeft zijn voor- en nadelen. Vooral zee- en spoorwegopties zijn veiliger, omdat de chemische activiteit van vloeibaar gas in gekoelde cilinders veel lager is dan in gasvormige toestand. De pijpleiding vergroot de transmissieafstand en de volumes, bovendien is deze methode economisch haalbaar.
Methaan in aardgas
Methaangas is het belangrijkste grondstofbestanddeel van het natuurlijke mengsel. Het geh alte varieert van 70-98%. Op zichzelf is dit het derde meest voorkomende gas op de planeet, dat deel uitmaakt van olie, de interstellaire ruimte en de atmosfeer van andere planeten.
Vanuit het oogpunt van chemie is methaangas een verzadigde koolwaterstof die behoort tot een aantal verzadigde alifatische verbindingen. De allereerste vertegenwoordiger van alkanen of paraffinen. De chemische activiteit is laag, het is vrij rustig. Reactief:
- vervanging;
- volledige oxidatie;
- conversies.
Het brandt met een kleurloze rookvrije vlam, ruikt niet.
Soorten aardgas
Er zijn drie hoofdtypen van de stof in kwestie.
- Droog aardgas is er een waarin meer dan 97% methaan aanwezig is. Dat wil zeggen, het geh alte aan onzuiverheden, inclusief andere koolwaterstoffen, is extreem laag.
- Mager gas. Dit is de naam van een mengsel dat een kleine hoeveelheid zware koolwaterstoffen bevat.
- Dik aardgas is een gas dat rijk is aan zware koolwaterstoffen en anorganische componenten (stikstof, waterstof, helium, argon, kooldioxide, waterstofsulfide).
Zo'n concept als de coëfficiënt van gasdroogte, stelt u in staat om de kwaliteit te evalueren van de grondstoffen waaruit producten in de toekomst zullen worden vervaardigd. Aardgas zelf is immers slechts een basis. Verschillende industrieën hebben verschillende producten nodig, dus ze worden minutieus verwerkt en verfijnd om aan specifieke vereisten te voldoen.
Productkwaliteit
De kwaliteit van aardgas is direct afhankelijk van de samenstelling. Als methaan de overhand heeft, is zo'n product de beste brandstof. Als het vooral gaat om de samenstelling van vette koolwaterstoffen, dan zijn dergelijke grondstoffen voor de chemische industrie het meest geschikt.
Om aardgas van de juiste kwaliteit te kunnen leveren, zijn er speciale chemische fabrieken waar het een grondige reiniging en verwerking ondergaat voordat het verder wordt verscheept naar de eindbestemming. De werkwijze hangt af van het beoogde gebruik van het product.
Dus als het bijvoorbeeld voor huishoudelijke doeleinden wordt gebruikt, worden er speciale geurstoffen aan toegevoegd, met name mercaptanen. Dit wordt gedaan zodat het gas gaat stinken, want dan is het in geval van lekkage makkelijk op te sporen. Alle mercaptanen hebben een sterke geur.
Gebruik van aardgas
Aardgasverbruik door veel industrieënindustrie en faciliteiten. Bijvoorbeeld:
- WKK.
- Kookruimtes.
- Gasmotoren.
- Chemische productie (vervaardiging van kunststoffen en andere materialen).
- Brandstof voor auto's.
- Huisverwarming.
- Eten koken.
Daarom is de wereldproductie van deze grondstof zo hoog en wordt de import en export geschat op miljarden dollars.
Milieu
In termen van reinheid voor de natuur is er geen betere brandstofbron dan aardgas. Milieuorganisaties staan volledig achter het gebruik ervan. De laatste jaren leidt de verbranding van aardgas echter tot de accumulatie van een van de reactieproducten - koolstofdioxide.
En aangezien het tot broeikasgassen behoort, zijn de accumulaties ervan erg gevaarlijk voor de planeet. Daarom worden er meerdere werken uitgevoerd, worden projecten ontwikkeld om de ecologische toestand van de planeet te beschermen tegen het dreigende broeikaseffect.
