Pemprosesan gas asli: kaedah dan teknologi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Prospek pembangunan industri terbesar adalah mustahil tanpa bahan mentah yang paling berharga dan pembawa tenaga berkualiti tinggi - gas asli. Penggunaannya bukan sahaja mengautomasikan banyak proses teknologi, tetapi juga meningkatkan keadaan hidup penduduk dengan ketara.

Apakah itu gas asli?

Tiada formula kimia tunggal untuk gas asli - dalam setiap medan ia mempunyai komposisi dengan nisbah komponennya yang berbeza.

Gas asli ialah campuran hidrokarbon, yang kebanyakannya adalah metana. Komponen selebihnya ialah: butana, propana, etana, hidrogen, hidrogen sulfida, helium, nitrogen, karbon dioksida.

Gas asli tidak berwarna dan tidak berbau, kehadirannya di udara tidak dapat ditentukan tanpa bantuan instrumen khas. Bau yang biasa kepada setiap orang diberikan kepada gas dengan cara buatan (odorization). Melalui proses ini, adalah mungkin untuk merasakan kehadiran gas di udara dan mengelakkan situasi yang mengancam nyawa.

Asal

Tiada satu teori mengenai asal usul gas, saintis mematuhi dua versi:

• Dahulu ada lautan dan bukannya benua. Mati, organisma hidup terkumpul di dalam ruang yang tiada udara dan bakteria yang mencetuskan proses penguraian. Terima kasih kepada pergerakan geologi, jisim terkumpul tenggelam lebih dalam dan lebih dalam ke dalam perut Bumi, di mana, di bawah pengaruh tekanan dan suhu tinggi, mereka memasuki tindak balas kimia dengan hidrogen, membentuk hidrokarbon.
• Dinamik bumi menyumbang kepada peningkatan hidrokarbon yang terletak pada kedalaman yang besar, di mana terdapat tahap tekanan yang lebih rendah. Akibatnya, deposit gas atau minyak terbentuk.

Pengeluaran

Bertentangan dengan kepercayaan popular, gas asli boleh berada di bawah tanah bukan sahaja dalam lompang, yang pengekstrakannya tidak memerlukan kos bahan dan tenaga yang ketara. Selalunya ia tertumpu di dalam batuan dengan struktur berliang halus yang tidak dapat dilihat oleh mata manusia. Kedalaman deposit mungkin kecil, tetapi kadangkala mencecah beberapa kilometer.

Proses pengeluaran gas merangkumi beberapa peringkat:

• Kerja geologi, akibatnya lokasi sebenar deposit ditentukan.
• Menggali telaga pengeluaran. Ia dijalankan di seluruh medan, yang penting untuk penurunan seragam dalam tekanan gas di dalam takungan. Kedalaman telaga maksimum ialah 12 km.
• Pengeluaran. Proses ini dijalankan pada tahap yang berbezatekanan dalam takungan galas gas dan permukaan bumi. Melalui telaga, gas cenderung keluar ke tempat tekanan lebih rendah, serta-merta memasuki sistem pengumpulan. Di samping itu, gas berkaitan dihasilkan, yang merupakan hasil sampingan pengeluaran minyak. Ia juga bernilai kepada banyak industri.
• Bersedia untuk pengangkutan. Gas yang diekstrak mengandungi banyak kekotoran. Jika kuantitinya tidak ketara, gas diangkut dengan kapal tangki atau saluran paip ke loji untuk diproses selanjutnya. Gas asli ditulenkan daripada sejumlah besar kekotoran di kemudahan rawatan bersepadu yang sedang dibina berhampiran ladang.

Mengapa kita memerlukan pemprosesan gas asli

Pembentukan gas asli berlaku semasa pembentukan lapisan batuan berliang yang mengandungi lapisan minyak dan arang batu. Selain komponen yang penting untuk keperluan industri, ia mengandungi kekotoran yang menyukarkan pengangkutan dan penggunaan oleh pengguna akhir.

Sejurus selepas pengeluaran, gas didehidrasi di loji rawatan kompleks, di mana wap air dan sulfur diekstrak daripadanya. Pemprosesan lanjut gas asli dan gas berkaitan dijalankan di loji pemprosesan kimia dan gas.

Prinsip asas loji pemprosesan

Tugas utama perusahaan yang terlibat dalam pemprosesan gas asli ialah pengekstrakan maksimum yang mungkin bagi semua komponen fosil dan membawanya kepada keadaan yang boleh dipasarkan. Ia tidak boleh membahayakan alam sekitar.alam sekitar dan pedalaman bumi serta kos kewangan mesti diminimumkan.

Disebabkan pelaksanaan semua aspek peraturan ini, produk diproses gas asli dianggap berkualiti tinggi dan menjimatkan.

Kaedah Kitar Semula

Terdapat kaedah pemprosesan gas berikut:

• fizikal dan bertenaga;
• pemangkin kimia;
• termokimia.

Kaedah tenaga fizikal digunakan untuk memampatkan gas dan memisahkannya kepada komponen menggunakan unit penyejukan atau pemanasan. Teknologi pemprosesan gas asli ini paling kerap digunakan secara langsung di ladang.

Pada mulanya, proses pemampatan dan pengasingan dijalankan menggunakan pemampat. Sehingga kini, peralatan yang lebih murah dari segi kewangan - ejektor dan pam minyak - telah berjaya digunakan.

Kaedah pemangkin kimia pemprosesan gas asli melibatkan penukaran metana kepada gas sintesis untuk pemprosesan seterusnya. Ini boleh dilakukan dalam tiga cara: pembentukan semula wap atau karbon dioksida, pengoksidaan separa.

Kaedah pengoksidaan separa metana sering digunakan. Ini disebabkan oleh kemudahan menjalankan proses dalam mod autoterma (apabila bahan mentah dipanaskan akibat pembebasan haba semasa pengoksidaan hidrokarbon yang tidak lengkap), kadar tindak balas dan ketiadaan keperluan untuk menggunakan mangkin (seperti dalam stim dan pembentukan semula karbon dioksida).

Gas sintesis yang terhasil tidak diproses selanjutnyapembahagian kepada komponen.

Kaedah termokimia membayangkan tindakan terma pada gas asli, mengakibatkan pembentukan hidrokarbon tak tepu (cth, etilena, propilena). Pelaksanaan proses hanya boleh dilakukan pada suhu yang sangat tinggi (kira-kira 11 ribu darjah Celsius) dan tekanan beberapa atmosfera.

Produk diproses

Ramai orang mengaitkan perkataan "gas" dengan bahan api dan dapur gas. Malah, penggunaan komponennya lebih meluas:

• helium ialah bahan mentah berharga yang digunakan dalam teknologi tinggi, seperti dalam pembuatan peralatan perubatan dan bantal magnetik untuk perjalanan jauh dalam pengangkutan awam, dalam pembinaan reaktor nuklear dan satelit angkasa;
• formaldehid, salah satu terbitan metana, adalah bahan mentah yang memainkan peranan penting dalam pengeluaran plastik fenolik (lapik brek, bola biliard) dan resin, yang merupakan komponen penting dalam bahan struktur bangunan (papan lapis, papan gentian.), cat dan varnis serta produk penebat haba;
• ammonia - digunakan dalam industri farmaseutikal (larutan air), pertanian (baja) dan makanan (penambah rasa);
• etana ialah bahan mentah dari mana polietilena dihasilkan;
• asid asetik - digunakan secara meluas dalam industri tekstil;
• metanol ialah bahan api untuk kenderaan.

Pengeluaran dan pemprosesan gas asli - proses,berkat yang mana cawangan industri yang paling penting berkembang dengan berkesan. Gas dihantar kepada pengguna akhir selepas pemprosesan yang teliti, penggunaannya meningkatkan keadaan hidup dengan ketara.