- กระบวนการสกัดน้ำมันเชื้อเพลิงสีน้ำเงิน
- การขุดโดยใช้เหมืองถ่านหิน
- วิธีการพร่าพรายไฮดรอลิก
- คุณสมบัติของการขุดใต้น้ำ
- ที่มาของก๊าซธรรมชาติ:
- มีเทน
- การขนส่ง
- การเตรียมก๊าซสำหรับการขนส่ง
- ท่อส่งก๊าซ
- การขนส่งก๊าซแอลเอ็นจี
- ก๊าซในลำไส้ของโลกมาจากไหน?
- ทฤษฎีกำเนิดที่สำคัญ
- ข้อเท็จจริงและสมมติฐานที่น่าสนใจ
- การจำแนกประเภทและคุณสมบัติ
- วิธีการประมวลผลก๊าซธรรมชาติ
- การประมวลผลทางกายภาพ
- การใช้ปฏิกิริยาเคมี
กระบวนการสกัดน้ำมันเชื้อเพลิงสีน้ำเงิน
ก่อนการผลิตก๊าซเป็นกระบวนการสำรวจทางธรณีวิทยา ช่วยให้คุณกำหนดปริมาณและลักษณะของเงินฝากได้อย่างแม่นยำ ปัจจุบันมีการใช้วิธีการลาดตระเวนหลายวิธี
แรงโน้มถ่วง - ขึ้นอยู่กับการคำนวณมวลของหิน ชั้นที่ประกอบด้วยแก๊สนั้นมีความหนาแน่นต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัด
แม่เหล็ก - คำนึงถึงการซึมผ่านของแม่เหล็กของหิน โดยการสำรวจด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า จะทำให้ได้ภาพที่สมบูรณ์ของตะกอนที่มีความลึกสูงสุด 7 กม.
จุดประสงค์ของเทคนิคนี้
แผ่นดินไหว - ใช้รังสีที่สะท้อนเมื่อผ่านลำไส้ เสียงสะท้อนนี้สามารถจับเครื่องมือวัดพิเศษได้
ธรณีเคมี - ศึกษาองค์ประกอบของน้ำใต้ดินด้วยการกำหนดเนื้อหาของสารที่เกี่ยวข้องกับแหล่งก๊าซ
การเจาะเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด แต่ในขณะเดียวกันก็มีราคาแพงที่สุดในรายการ ดังนั้น ก่อนการใช้งาน จำเป็นต้องมีการศึกษาเบื้องต้นเกี่ยวกับหิน
วิธีการเจาะสำหรับ การผลิตก๊าซธรรมชาติ
หลังจากกำหนดพื้นที่และประเมินปริมาณเงินฝากเบื้องต้นแล้ว กระบวนการผลิตก๊าซจะดำเนินการโดยตรง บ่อน้ำถูกเจาะลึกถึงชั้นแร่ เพื่อกระจายแรงดันของเชื้อเพลิงสีน้ำเงินที่พุ่งสูงขึ้นอย่างเท่าเทียมกัน บ่อน้ำนั้นสร้างด้วยบันไดหรือกล้องส่องทางไกล (เช่น กล้องดูดาว)
บ่อเสริมด้วยท่อปลอกและซีเมนต์ เพื่อลดแรงดันอย่างสม่ำเสมอและเร่งกระบวนการผลิตก๊าซ หลุมหลายบ่อจะถูกเจาะพร้อมกันในฟิลด์เดียว การเพิ่มขึ้นของก๊าซผ่านบ่อน้ำจะดำเนินการในลักษณะที่เป็นธรรมชาติ - ก๊าซจะเคลื่อนไปยังบริเวณที่มีแรงดันต่ำกว่า
เนื่องจากก๊าซมีสิ่งเจือปนต่างๆ หลังจากการสกัด ขั้นตอนต่อไปคือการทำให้บริสุทธิ์ เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการนี้ มีการสร้างโรงงานอุตสาหกรรมที่เหมาะสมสำหรับการทำให้บริสุทธิ์และแปรรูปก๊าซใกล้กับทุ่งนา
ระบบฟอกก๊าซธรรมชาติ
การขุดโดยใช้เหมืองถ่านหิน
ตะเข็บถ่านหินมีก๊าซมีเทนจำนวนมาก ซึ่งการสกัดนั้นไม่เพียงแต่ทำให้ได้เชื้อเพลิงสีน้ำเงินเท่านั้น แต่ยังช่วยให้มั่นใจถึงการทำงานที่ปลอดภัยของผู้ประกอบการเหมืองถ่านหิน วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกา
ทิศทางหลักของการใช้และการประมวลผลของมีเทน
วิธีการพร่าพรายไฮดรอลิก
เมื่อผลิตก๊าซด้วยวิธีนี้ กระแสน้ำหรืออากาศจะถูกฉีดผ่านบ่อน้ำดังนั้นก๊าซจะถูกแทนที่
วิธีนี้อาจทำให้หินแตกได้ไม่เสถียร ดังนั้นจึงเป็นสิ่งต้องห้ามในบางรัฐ
คุณสมบัติของการขุดใต้น้ำ
เป็นครั้งแรกในรัสเซียที่การผลิตก๊าซที่แหล่ง Kirinskoye ดำเนินการโดยใช้ศูนย์การผลิตใต้น้ำ
มีก๊าซสำรองอยู่ ยกเว้นบนบกและใต้น้ำ ประเทศของเรามีแหล่งสะสมใต้น้ำมากมาย การผลิตใต้น้ำดำเนินการโดยใช้แพลตฟอร์มแรงโน้มถ่วงสูง พวกเขาตั้งอยู่บนฐานที่วางอยู่บนพื้นทะเล การขุดเจาะบ่อน้ำจะดำเนินการด้วยเสาที่ตั้งอยู่บนฐาน วางถังไว้บนแท่นเพื่อเก็บก๊าซที่สกัดออกมา จากนั้นจะถูกส่งไปยังที่ดินโดยทางท่อ
แพลตฟอร์มเหล่านี้มีไว้สำหรับการมีอยู่ของผู้คนที่ดำเนินการบำรุงรักษาคอมเพล็กซ์ จำนวนสามารถมีได้ถึง 100 คน สิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้ติดตั้งแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติ แท่นสำหรับเฮลิคอปเตอร์ และห้องพักพนักงาน
เมื่อเงินฝากอยู่ใกล้ชายฝั่ง พวกเขาเริ่มต้นบนบก ทิ้งฐานไว้ใต้หิ้งทะเล การผลิตและขนส่งก๊าซเป็นไปตามมาตรฐาน
ที่มาของก๊าซธรรมชาติ:
มีสองทฤษฎีเกี่ยวกับที่มาของก๊าซธรรมชาติ: ทฤษฎีชีวภาพ (อินทรีย์) และทฤษฎีทางชีวภาพ (อนินทรีย์, แร่)
เป็นครั้งแรกที่ M.V. แสดงทฤษฎีทางชีวภาพของแหล่งกำเนิดก๊าซธรรมชาติในปี ค.ศ. 1759 โลโมโนซอฟ ในอดีตทางธรณีวิทยาอันห่างไกลของโลก สิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว (พืชและสัตว์) จมลงสู่ก้นแหล่งน้ำ ก่อตัวเป็นตะกอนปนทราย อันเป็นผลมาจากกระบวนการทางเคมีต่างๆ พวกมันสลายตัวในที่ที่ไม่มีอากาศถ่ายเทเนื่องจากการเคลื่อนที่ของเปลือกโลก เศษเหล่านี้จึงจมลึกและลึก โดยที่ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงและความดันสูง พวกมันกลายเป็นไฮโดรคาร์บอน: ก๊าซธรรมชาติและน้ำมัน ไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (เช่น ก๊าซธรรมชาติที่เหมาะสม) ก่อตัวขึ้นที่อุณหภูมิและความดันที่สูงขึ้น ไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลสูง - น้ำมัน - ที่เล็กกว่า ไฮโดรคาร์บอนที่เจาะเข้าไปในช่องว่างของเปลือกโลกทำให้เกิดแหล่งน้ำมันและก๊าซ เมื่อเวลาผ่านไป ตะกอนอินทรีย์และตะกอนไฮโดรคาร์บอนเหล่านี้ลึกลงไปที่ระดับความลึกหนึ่งกิโลเมตรถึงหลายกิโลเมตร พวกมันถูกปกคลุมด้วยชั้นของหินตะกอนหรือภายใต้อิทธิพลของการเคลื่อนไหวทางธรณีวิทยาของเปลือกโลก
ทฤษฎีแร่เกี่ยวกับการกำเนิดก๊าซธรรมชาติและน้ำมัน ถูกคิดค้นขึ้นในปี พ.ศ. 2420 โดย D.I. เมนเดเลเยฟ. เขาดำเนินการจากข้อเท็จจริงที่ว่าไฮโดรคาร์บอนสามารถก่อตัวขึ้นในลำไส้ของโลกที่อุณหภูมิและความดันสูงอันเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของไอน้ำร้อนยวดยิ่งและคาร์ไบด์โลหะหนักที่หลอมเหลว (ส่วนใหญ่เป็นเหล็ก) อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเคมี ออกไซด์ของเหล็กและโลหะอื่น ๆ จะเกิดขึ้น เช่นเดียวกับไฮโดรคาร์บอนต่างๆ ในสถานะก๊าซ ในกรณีนี้ น้ำจะเข้าสู่ส่วนลึกของโลกผ่านรอยร้าวในเปลือกโลก ไฮโดรคาร์บอนที่เป็นผลลัพธ์ซึ่งอยู่ในสถานะก๊าซ กลับเพิ่มขึ้นผ่านรอยร้าวและรอยเลื่อนแบบเดียวกันไปยังบริเวณที่มีแรงดันน้อยที่สุด ในที่สุดก็เกิดการสะสมของก๊าซและน้ำมัน กระบวนการนี้ตาม D.I. Mendeleev และผู้สนับสนุนสมมติฐาน เกิดขึ้นตลอดเวลา ดังนั้นการลดปริมาณสำรองไฮโดรคาร์บอนในรูปของน้ำมันและก๊าซจึงไม่เป็นอันตรายต่อมนุษยชาติ
มีเทน
นอกจากนี้ ก๊าซมีเทนยังพบได้ในเหมืองถ่านหิน เนื่องจากลักษณะการระเบิดของก๊าซมีเทนจึงเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อคนงานเหมือง มีเทนยังเป็นที่รู้จักในรูปแบบของการขับถ่ายในหนองน้ำ - ก๊าซหนอง
ขึ้นอยู่กับเนื้อหาของก๊าซมีเทนและก๊าซไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ (หนัก) ของชุดมีเทน ก๊าซจะถูกแบ่งออกเป็นแบบแห้ง (แย่) และไขมัน (รวย)
- ก๊าซแห้งประกอบด้วยก๊าซที่มีองค์ประกอบของมีเทนเป็นส่วนใหญ่ (สูงถึง 95 - 96%) ซึ่งเนื้อหาของ homologues อื่นๆ (อีเทน โพรเพน บิวเทน และเพนเทน) ไม่มีนัยสำคัญ (เศษส่วนของเปอร์เซ็นต์) สิ่งเหล่านี้เป็นลักษณะเฉพาะของการสะสมของก๊าซอย่างหมดจด ซึ่งไม่มีแหล่งที่มาของการเสริมสมรรถนะในส่วนประกอบหนักที่เป็นส่วนหนึ่งของน้ำมัน
- ก๊าซเปียกเป็นก๊าซที่มีปริมาณก๊าซ "หนัก" สูง นอกจากมีเทนแล้ว พวกมันยังประกอบด้วยอีเทน โพรเพน และสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงกว่าถึงสิบเปอร์เซ็นต์จนถึงเฮกเซน ส่วนผสมที่เป็นไขมันมีลักษณะเฉพาะของก๊าซที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของน้ำมัน
ก๊าซที่ติดไฟได้เป็นสารร่วมตามธรรมชาติของน้ำมันในแหล่งสะสมที่รู้จักเกือบทั้งหมด กล่าวคือ น้ำมันและก๊าซแยกออกไม่ได้เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีที่เกี่ยวข้อง (ไฮโดรคาร์บอน) แหล่งกำเนิดทั่วไป สภาวะการอพยพและการสะสมในกับดักธรรมชาติประเภทต่างๆ
ข้อยกเว้นคือสิ่งที่เรียกว่าน้ำมัน "ตาย" เหล่านี้เป็นน้ำมันที่อยู่ใกล้กับพื้นผิวของวันซึ่งถูกกำจัดออกจากแก๊สอย่างสมบูรณ์เนื่องจากการระเหย (การระเหย) ของก๊าซไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเศษส่วนของน้ำมันด้วย
น้ำมันดังกล่าวเป็นที่รู้จักในรัสเซียที่ Ukhta เป็นน้ำมันที่มีน้ำหนักมาก หนืด ออกซิไดซ์ และแทบไม่ไหล ซึ่งผลิตโดยวิธีการขุดที่แปลกใหม่
แหล่งสะสมของก๊าซบริสุทธิ์ที่ไม่มีน้ำมัน และก๊าซอยู่ภายใต้น้ำชั้นหิน กระจายอยู่ทั่วไปในโลก ในรัสเซีย มีการค้นพบแหล่งก๊าซยักษ์ในไซบีเรียตะวันตก: Urengoyskoye ที่มีปริมาณสำรอง 5 ล้านล้านลูกบาศก์เมตร m3, Yamburgskoye - 4.4 ล้านล้าน m3, Zapolyarnoye - 2.5 ล้านล้าน m3, Medvezhye - 1.5 ล้านล้าน ม.3
อย่างไรก็ตาม แหล่งน้ำมันและก๊าซ และแหล่งน้ำมันเป็นที่แพร่หลายมากที่สุด เมื่อรวมกับน้ำมันแล้ว ก๊าซก็จะเกิดขึ้นที่ฝาแก๊ส กล่าวคือ บนน้ำมันหรือในสถานะที่ละลายในน้ำมัน แล้วเรียกว่าแก๊สละลาย ที่แกนกลางของน้ำมัน น้ำมันที่มีก๊าซละลายอยู่ในนั้นคล้ายกับเครื่องดื่มอัดลม ที่แรงดันอ่างเก็บน้ำสูง ก๊าซปริมาณมากจะละลายในน้ำมัน และเมื่อความดันลดลงถึงความดันบรรยากาศในระหว่างกระบวนการผลิต น้ำมันจะถูกลดก๊าซลง กล่าวคือ ก๊าซจะถูกปล่อยออกมาอย่างรวดเร็วจากส่วนผสมของน้ำมันแก๊ส ก๊าซดังกล่าวเรียกว่าก๊าซที่เกี่ยวข้อง
สหายตามธรรมชาติของไฮโดรคาร์บอน ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ไนโตรเจน และก๊าซเฉื่อย (ฮีเลียม อาร์กอน คริปทอน ซีนอน) ที่มีอยู่ในนั้นเป็นสิ่งเจือปน
การขนส่ง
การเตรียมก๊าซสำหรับการขนส่ง
แม้ว่าก๊าซจะมีองค์ประกอบคุณภาพสูงเป็นพิเศษในบางพื้นที่ แต่โดยทั่วไปแล้ว ก๊าซธรรมชาติไม่ใช่ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป นอกจากระดับส่วนประกอบเป้าหมายแล้ว (ซึ่งส่วนประกอบเป้าหมายอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับผู้ใช้ปลายทาง) ก๊าซยังมีสิ่งเจือปนที่ทำให้ขนส่งได้ยากและไม่พึงปรารถนาในการใช้งาน
ตัวอย่างเช่น ไอน้ำสามารถควบแน่นและสะสมในสถานที่ต่าง ๆ ในท่อ ส่วนใหญ่มักจะโค้งงอ ซึ่งขัดขวางการเคลื่อนที่ของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นสารกัดกร่อนสูงที่ส่งผลเสียต่อท่อ อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง และถังเก็บ
ทั้งนี้ ก่อนส่งไปยังท่อส่งน้ำมันหลักหรือโรงงานปิโตรเคมี ก๊าซจะผ่านขั้นตอนการเตรียมที่โรงงานแปรรูปก๊าซ (GPP)
ขั้นตอนแรกของการเตรียมคือการทำความสะอาดจากสิ่งสกปรกที่ไม่ต้องการและทำให้แห้ง หลังจากนั้นก๊าซจะถูกบีบอัด - บีบอัดให้ได้แรงดันที่จำเป็นสำหรับการแปรรูป ตามเนื้อผ้า ก๊าซธรรมชาติจะถูกบีบอัดให้มีความดัน 200-250 บาร์ ซึ่งส่งผลให้ปริมาตรที่ใช้ลดลง 200-250 เท่า
ถัดมาคือขั้นตอนการเติม: ในการติดตั้งพิเศษ ก๊าซจะถูกแยกออกเป็นก๊าซที่ไม่เสถียร น้ำมันเบนซินและก๊าซที่มีราดหน้า เป็นก๊าซหุงต้มที่ส่งไปยังท่อส่งก๊าซหลักและการผลิตปิโตรเคมี
น้ำมันเบนซินธรรมชาติที่ไม่เสถียรถูกส่งไปยังโรงงานแยกก๊าซซึ่งสกัดไฮโดรคาร์บอนเบา ๆ จากมัน: อีเทน โพรเพน บิวเทน เพนเทน สารเหล่านี้เป็นวัตถุดิบที่มีค่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตโพลีเมอร์ และส่วนผสมของบิวเทนและโพรเพนเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ใช้โดยเฉพาะเป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือน
ท่อส่งก๊าซ
การขนส่งก๊าซธรรมชาติประเภทหลักคือการสูบผ่านท่อ
เส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของท่อส่งก๊าซหลักคือ 1.42 ม. ก๊าซในท่อถูกสูบภายใต้แรงดัน 75 atm เมื่อมันเคลื่อนที่ไปตามท่อ ก๊าซจะค่อยๆ สูญเสียพลังงานเนื่องจากการเอาชนะแรงเสียดทาน ซึ่งกระจายไปในรูปของความร้อน ในเรื่องนี้ท่อส่งก๊าซมีการสร้างสถานีอัดอากาศแบบพิเศษเป็นระยะ ก๊าซถูกบีบอัดตามแรงดันที่ต้องการและทำให้เย็นลง
สำหรับการจัดส่งโดยตรงไปยังผู้บริโภคท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าจะถูกเปลี่ยนเส้นทางจากท่อส่งก๊าซหลัก - เครือข่ายการจ่ายก๊าซ
ท่อส่งก๊าซ
การขนส่งก๊าซแอลเอ็นจี
จะทำอย่างไรกับพื้นที่ที่เข้าถึงยากซึ่งอยู่ไกลจากท่อส่งก๊าซหลัก? ในพื้นที่ดังกล่าว ก๊าซจะถูกขนส่งในสถานะของเหลว (ก๊าซธรรมชาติเหลว LNG) ในถังเก็บความเย็นพิเศษทางทะเลและทางบก
ทางทะเล ก๊าซเหลวถูกขนส่งโดยเรือบรรทุกก๊าซ (เรือบรรทุก LNG) เรือที่ติดตั้งถังเก็บอุณหภูมิ
LNG ยังขนส่งโดยการขนส่งทางบกทั้งทางรางและทางถนน ด้วยเหตุนี้จึงใช้ถังพิเศษที่มีผนังสองชั้นซึ่งสามารถรักษาอุณหภูมิที่ต้องการได้ในช่วงเวลาหนึ่ง
ก๊าซในลำไส้ของโลกมาจากไหน?
แม้ว่าผู้คนจะเรียนรู้การใช้ก๊าซเมื่อกว่า 200 ปีที่แล้ว แต่ก็ยังไม่มีความเห็นเป็นเอกฉันท์ว่าก๊าซในลำไส้ของโลกมาจากไหน
ทฤษฎีกำเนิดที่สำคัญ
มีสองทฤษฎีหลักของที่มา:
- แร่อธิบายการก่อตัวของก๊าซโดยกระบวนการ degassing ไฮโดรคาร์บอนจากชั้นลึกและหนาแน่นของโลกและยกพวกเขาไปยังโซนที่มีความดันต่ำ;
- อินทรีย์ (ชีวภาพ) ตามที่ก๊าซเป็นผลจากการสลายตัวของซากสิ่งมีชีวิตภายใต้สภาวะที่มีความดันสูง อุณหภูมิ และการขาดอากาศ
ในภาคสนาม ก๊าซสามารถอยู่ในรูปแบบของการสะสมที่แยกจากกัน ฝาแก๊ส สารละลายในน้ำมันหรือน้ำ หรือแก๊สไฮเดรต ในกรณีหลังนี้ ตะกอนจะอยู่ในหินที่มีรูพรุนระหว่างชั้นดินเหนียวที่อัดแน่นด้วยแก๊สส่วนใหญ่หินดังกล่าวเป็นหินทรายอัดแน่นคาร์บอเนตหินปูน
ส่วนแบ่งของแหล่งก๊าซธรรมดาเพียง 0.8% เปอร์เซ็นต์ที่ใหญ่กว่าเล็กน้อยคิดจากความลึก ถ่านหิน และก๊าซจากชั้นหิน - จาก 1.4 เป็น 1.9% ตะกอนประเภทที่พบมากที่สุดคือก๊าซและไฮเดรตที่ละลายในน้ำ - ในสัดส่วนที่เท่ากันโดยประมาณ (46.9%)
เนื่องจากก๊าซมีน้ำหนักเบากว่าน้ำมันและน้ำมีน้ำหนักมากกว่า ตำแหน่งของฟอสซิลในอ่างเก็บน้ำจึงเหมือนกันเสมอ: ก๊าซอยู่เหนือน้ำมัน และน้ำจะหนุนแหล่งน้ำมันและก๊าซทั้งหมดจากด้านล่าง
ก๊าซในอ่างเก็บน้ำอยู่ภายใต้ความกดดัน ยิ่งเงินฝากยิ่งสูง โดยเฉลี่ย ทุกๆ 10 เมตร ความดันจะเพิ่มขึ้น 0.1 MPa มีชั้นที่มีความดันสูงผิดปกติ ตัวอย่างเช่นในแหล่ง Achimov ของสนาม Urengoyskoye ถึง 600 บรรยากาศและสูงกว่าที่ความลึก 3800 ถึง 4500 ม.
ข้อเท็จจริงและสมมติฐานที่น่าสนใจ
เมื่อไม่นานมานี้ เชื่อกันว่าปริมาณสำรองน้ำมันและก๊าซของโลกน่าจะหมดลงในต้นศตวรรษที่ 21 แล้ว ตัวอย่างเช่น Hubbert นักธรณีฟิสิกส์ชาวอเมริกันผู้มีอำนาจเขียนเกี่ยวกับสิ่งนี้ในปี 1965
จนถึงปัจจุบัน หลายประเทศยังคงเพิ่มอัตราการผลิตก๊าซอย่างต่อเนื่อง ไม่มีสัญญาณที่แท้จริงว่าปริมาณสำรองไฮโดรคาร์บอนกำลังจะหมด
ตามที่แพทย์ธรณีวิทยาและแร่วิทยา V.V. Polevanov ความเข้าใจผิดดังกล่าวเกิดจากความจริงที่ว่าทฤษฎีของแหล่งกำเนิดอินทรีย์ของน้ำมันและก๊าซยังคงเป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปและเป็นเจ้าของจิตใจของนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ แม้ว่า D.I. Mendeleev ยืนยันทฤษฎีของแหล่งกำเนิดอนินทรีย์ลึกของน้ำมัน และได้รับการพิสูจน์โดย Kudryavtsev และ V.R. ลริน.
แต่ข้อเท็จจริงหลายอย่างขัดแย้งกับแหล่งกำเนิดอินทรีย์ของไฮโดรคาร์บอน
นี่คือบางส่วนของพวกเขา:
- ตะกอนถูกค้นพบที่ระดับความลึกสูงสุด 11 กม. ในฐานผลึก ซึ่งการมีอยู่ของอินทรียวัตถุนั้นไม่สามารถแม้แต่จะเป็นทฤษฎีได้
- โดยใช้ทฤษฎีอินทรีย์ สามารถอธิบายได้เพียง 10% ของปริมาณสำรองไฮโดรคาร์บอน ส่วนที่เหลืออีก 90% อธิบายไม่ได้
- ยานสำรวจอวกาศ Cassini ค้นพบในปี 2000 บนทรัพยากรไฮโดรคาร์บอนยักษ์ไททันของดาวเสาร์ของดาวเสาร์ ในรูปของทะเลสาบซึ่งมีขนาดที่ใหญ่กว่าบนโลกหลายเท่า
สมมติฐานของโลกไฮไดรด์ที่เสนอโดยลารินอธิบายที่มาของไฮโดรคาร์บอนโดยปฏิกิริยาของไฮโดรเจนกับคาร์บอนในส่วนลึกของโลกและการลดก๊าซมีเทนในภายหลัง
ตามที่เธอกล่าวไม่มีเงินฝากโบราณของยุคจูราสสิก น้ำมันและก๊าซทั้งหมดสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่าง 1,000 ถึง 15,000 ปีก่อน เมื่อปริมาณสำรองถูกถอนออกไป จะสามารถเติมน้ำมันได้ทีละน้อย ซึ่งเห็นได้ในแหล่งน้ำมันที่หมดไปนานและถูกทิ้งร้าง
การจำแนกประเภทและคุณสมบัติ
ก๊าซธรรมชาติแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก พวกเขาจะอธิบายโดยลักษณะดังต่อไปนี้:
- ไม่รวมไฮโดรคาร์บอนที่มีสารประกอบคาร์บอนมากกว่า 2 ชนิด เรียกว่าแห้งและได้รับเฉพาะในสถานที่ที่มีไว้สำหรับการผลิตเท่านั้น
- นอกจากวัตถุดิบหลักแล้ว ยังมีการผลิตก๊าซเหลวและก๊าซแห้งและน้ำมันเบนซินที่ผสมเข้าด้วยกันอีกด้วย
- ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนหนักและก๊าซแห้งจำนวนมาก นอกจากนี้ยังมีสิ่งสกปรกเล็กน้อย สกัดจากตะกอนประเภทก๊าซคอนเดนเสท
ก๊าซธรรมชาติถือเป็นองค์ประกอบผสมซึ่งมีสารหลายชนิดย่อย ด้วยเหตุนี้จึงไม่มีสูตรที่แน่นอนสำหรับส่วนประกอบ ตัวหลักคือมีเทนซึ่งมีมากกว่า 90% ทนต่ออุณหภูมิได้ดีที่สุด เบากว่าอากาศและละลายได้เล็กน้อยในน้ำเมื่อเผาในที่โล่งจะเกิดเปลวไฟสีน้ำเงิน การระเบิดที่ทรงพลังที่สุดจะเกิดขึ้นหากคุณรวมก๊าซมีเทนกับอากาศในอัตราส่วน 1:10 หากบุคคลสูดดมความเข้มข้นขององค์ประกอบนี้มากสุขภาพของเขาอาจได้รับอันตราย
ใช้เป็นวัตถุดิบและเชื้อเพลิงอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังใช้อย่างแข็งขันเพื่อให้ได้ไนโตรมีเทน กรดฟอร์มิก ฟรีออน และไฮโดรเจน ด้วยการสลายตัวของพันธะไฮโดรคาร์บอนภายใต้อิทธิพลของกระแสและอุณหภูมิจึงได้อะเซทิลีนซึ่งใช้ในอุตสาหกรรม กรดไฮโดรไซยานิกเกิดขึ้นเมื่อแอมโมเนียถูกออกซิไดซ์ด้วยมีเทน
องค์ประกอบของก๊าซธรรมชาติมีรายการส่วนประกอบดังต่อไปนี้:
- อีเทนเป็นสารก๊าซไม่มีสี เมื่อเผาไหม้จะสว่างน้อย แทบไม่ละลายในน้ำ แต่ในแอลกอฮอล์สามารถทำได้ในอัตราส่วน 3:2 ไม่ได้ถูกใช้เป็นเชื้อเพลิง วัตถุประสงค์หลักของการใช้งานคือการผลิตเอทิลีน
- โพรเพนเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้อย่างดีซึ่งไม่ละลายในน้ำ ระหว่างการเผาไหม้จะเกิดความร้อนจำนวนมาก
- บิวเทน - มีกลิ่นเฉพาะ มีความเป็นพิษต่ำ มันมีผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์: มันสามารถส่งผลกระทบต่อระบบประสาท, ทำให้เกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะและภาวะขาดอากาศหายใจ
- สามารถใช้ไนโตรเจนเพื่อให้หลุมเจาะมีแรงดันที่เหมาะสม เพื่อให้ได้องค์ประกอบนี้ จำเป็นต้องทำให้อากาศเป็นของเหลวและแยกออกด้วยการกลั่น ใช้สำหรับการผลิตแอมโมเนีย
- คาร์บอนไดออกไซด์ - สารประกอบสามารถเข้าสู่สถานะก๊าซจากสถานะของแข็งที่ความดันบรรยากาศมันถูกพบในอากาศและในน้ำพุแร่ และยังถูกปล่อยออกมาเมื่อสิ่งมีชีวิตหายใจ เป็นสารเติมแต่งอาหาร
- ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นองค์ประกอบที่ค่อนข้างเป็นพิษ อาจส่งผลเสียต่อการทำงานของระบบประสาทของมนุษย์ มีกลิ่นของไข่เน่า รสหวาน และไม่มีสี ละลายได้ดีในเอทานอล ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ จำเป็นสำหรับการผลิตซัลไฟต์ กรดซัลฟิวริก และกำมะถัน
- ฮีเลียมถือเป็นสารพิเศษ มันสามารถสะสมในเปลือกโลก ได้มาจากการแช่แข็งก๊าซที่รวมอยู่ด้วย เมื่ออยู่ในสถานะก๊าซ มันจะไม่ปรากฏออกมาภายนอก ในสถานะของเหลว มันสามารถส่งผลกระทบต่อเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต ไม่สามารถระเบิดและจุดไฟได้ แต่ถ้ามีความเข้มข้นมากในอากาศก็อาจทำให้หายใจไม่ออก ใช้สำหรับเติมเรือบินและบอลลูน เมื่อทำงานกับพื้นผิวโลหะ
- อาร์กอนเป็นก๊าซที่ไม่มีลักษณะภายนอก ใช้เมื่อตัดและเชื่อมชิ้นส่วนโลหะ รวมทั้งเพื่อเพิ่มอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์อาหาร (เนื่องจากสารนี้ น้ำและอากาศจะถูกแทนที่)
คุณสมบัติทางกายภาพของทรัพยากรธรรมชาติมีดังนี้ อุณหภูมิการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเองคือ 650 องศาเซลเซียส ความหนาแน่นของก๊าซธรรมชาติคือ 0.68-0.85 (ในสถานะก๊าซ) และ 400 กก. / ลบ.ม. (ของเหลว) เมื่อผสมกับอากาศ ความเข้มข้น 4.4-17% ถือเป็นวัตถุระเบิด ค่าออกเทนของฟอสซิลคือ 120-130 คำนวณจากอัตราส่วนของส่วนประกอบที่ติดไฟได้กับส่วนประกอบที่ออกซิไดซ์ได้ยากระหว่างการบีบอัด ค่าความร้อนประมาณ 12,000 แคลอรีต่อ 1 ลูกบาศก์เมตร ค่าการนำความร้อนของก๊าซและน้ำมันเหมือนกัน
เมื่อเติมอากาศเข้าไป แหล่งธรรมชาติสามารถจุดไฟได้อย่างรวดเร็ว ในสภาพภายในประเทศจะสูงขึ้นถึงเพดาน นั่นคือจุดเริ่มต้นของไฟ นี่เป็นเพราะความเบาของก๊าซมีเทน แต่อากาศหนักกว่าธาตุนี้ประมาณ 2 เท่า
วิธีการประมวลผลก๊าซธรรมชาติ
ก่อนส่งก๊าซธรรมชาติไปยังท่อส่งก๊าซหลัก วัตถุดิบนี้ไม่จำเป็นต้องทำให้บริสุทธิ์อีกต่อไป ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบเหนือน้ำมัน (ซึ่งต้องได้รับการบำบัดเบื้องต้นก่อนที่จะป้อนเข้าสู่ท่อส่งน้ำมัน) ส่งผลให้ประหยัดค่าขนส่งได้มาก
ก่อนที่จะได้รับองค์ประกอบทางเคมีและการผลิตขั้นสุดท้าย ส่วนผสมของก๊าซจะต้องผ่านกระบวนการขั้นทุติยภูมิที่โรงงานอุตสาหกรรมเคมี ซึ่งแบ่งออกเป็นวิธีการประมวลผลก๊าซหลักและรอง ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่ใช้
การประมวลผลทางกายภาพ
วิธีนี้ใช้ตัวชี้วัดทางกายภาพและพลังงาน ซากดึกดำบรรพ์ที่ขุดได้จะถูกบีบอัดอย่างลึกล้ำและแยกออกเป็นเศษส่วนโดยการสัมผัสอุณหภูมิสูง
ในระหว่างการเปลี่ยนจากอุณหภูมิต่ำเป็นอุณหภูมิสูง วัตถุดิบจะได้รับการทำความสะอาดสิ่งสกปรกอย่างเข้มข้น การใช้คอมเพรสเซอร์อันทรงพลังช่วยให้สามารถดำเนินการได้ที่สถานที่ผลิตก๊าซ เมื่อปั๊มก๊าซจากการก่อตัวของแบริ่งน้ำมันจะใช้ปั๊มน้ำมันซึ่งค่อนข้างถูก
คุณสมบัติของก๊าซธรรมชาติ
การใช้ปฏิกิริยาเคมี
ในระหว่างการประมวลผลด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาทางเคมี กระบวนการต่างๆ จะเกิดขึ้นที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนมีเทนเป็นก๊าซสังเคราะห์ ตามด้วยกระบวนการ วิธีการทางเคมีเกี่ยวข้องกับการใช้สองวิธี:
- ไอน้ำ, การแปลงคาร์บอนไดออกไซด์;
- ออกซิเดชันบางส่วน
วิธีหลังเป็นวิธีที่ประหยัดพลังงานและสะดวกที่สุด เนื่องจากอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างออกซิเดชันบางส่วนค่อนข้างสูงและไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มเติม
การใช้อุณหภูมิสูงและต่ำเป็นเครื่องมือในการมีอิทธิพลต่อวัตถุดิบฟอสซิลเรียกว่าวิธีเทอร์โมเคมีในการแปรรูปก๊าซธรรมชาติ ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิในวัตถุดิบนี้จะเกิดสารประกอบทางเคมี เช่น เอทิลีน โพรพิลีน ฯลฯ ขึ้น ความซับซ้อนของกระบวนการประเภทนี้อยู่ในการใช้อุปกรณ์ที่สามารถผลิตความร้อนได้สูงถึง 11,000 องศาในขณะที่เพิ่มแรงดันได้ถึง สามบรรยากาศ
เทคโนโลยีสมัยใหม่ในการแปรรูปก๊าซธรรมชาติใช้การสังเคราะห์มีเทนเพิ่มเติม ซึ่งทำให้สามารถผลิตไฮโดรเจนได้เป็นสองเท่า ไฮโดรเจนเป็นวัตถุดิบจากธรรมชาติที่แอมโมเนียถูกแยกออก ซึ่งเป็นวัสดุสำหรับการผลิตกรดไนตริก ส่วนประกอบแอมโมเนียม อนิลีน ฯลฯ