ბუნებრივი აირის დამუშავება: მეთოდები და ტექნოლოგია

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

უმსხვილესი ინდუსტრიების პერსპექტიული განვითარება შეუძლებელია ყველაზე ძვირფასი ნედლეულის და მაღალი ხარისხის ენერგომატარებლის - ბუნებრივი აირის გარეშე. მისი გამოყენება არა მხოლოდ ავტომატიზირებს ბევრ ტექნოლოგიურ პროცესს, არამედ მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს მოსახლეობის საცხოვრებელ პირობებს.

რა არის ბუნებრივი აირი?

არ არსებობს ბუნებრივი აირის ერთი ქიმიური ფორმულა - თითოეულ საბადოში მას აქვს შემადგენლობა მისი კომპონენტების განსხვავებული თანაფარდობით.

ბუნებრივი აირი არის ნახშირწყალბადების ნარევი, რომელთა უმეტესობა მეთანია. დარჩენილი კომპონენტებია: ბუტანი, პროპანი, ეთანი, წყალბადი, წყალბადის სულფიდი, ჰელიუმი, აზოტი, ნახშირორჟანგი.

ბუნებრივი აირი უფერო და უსუნოა, მისი არსებობა ჰაერში სპეციალური ხელსაწყოების დახმარების გარეშე შეუძლებელია. ყველასთვის ნაცნობი სუნი გაზს ხელოვნური გზით (სუნიანი) ეძლევა. ამ პროცესის საშუალებით შესაძლებელია ჰაერში გაზის არსებობის შეგრძნება და სიცოცხლისათვის საშიში სიტუაციების პრევენცია.

წარმოშობა

არ არსებობს ერთი თეორია გაზის წარმოშობასთან დაკავშირებით, მეცნიერები იცავენ ორ ვერსიას:

• ოდესღაც კონტინენტების ნაცვლად ოკეანე იყო. მომაკვდავი, ცოცხალი ორგანიზმები დაგროვდნენ სივრცეში, რომელშიც არ იყო ჰაერი და ბაქტერიები, რომლებიც იწვევდნენ დაშლის პროცესს. გეოლოგიური მოძრაობების წყალობით დაგროვილი მასები უფრო და უფრო ღრმად იძირებოდა დედამიწის წიაღში, სადაც მაღალი წნევისა და ტემპერატურის გავლენის ქვეშ შედიოდნენ წყალბადთან ქიმიურ რეაქციებში და წარმოქმნიდნენ ნახშირწყალბადებს..
• დედამიწის დინამიკა ხელს უწყობს ნახშირწყალბადების ამაღლებას, რომლებიც მდებარეობს დიდ სიღრმეზე, სადაც არის დაბალი წნევის დონე. შედეგად წარმოიქმნება გაზის ან ნავთობის საბადოები.

წარმოება

პოპულარული რწმენის საწინააღმდეგოდ, ბუნებრივი აირი მიწისქვეშა შეიძლება იყოს არა მხოლოდ სიცარიელეში, რომლის მოპოვება არ საჭიროებს მნიშვნელოვან მატერიალურ და ენერგეტიკულ ხარჯებს. ხშირად ის კონცენტრირებულია ქანების შიგნით, ისეთი თხელი ფოროვანი სტრუქტურით, რომ ადამიანის თვალით არ ჩანს. საბადოების სიღრმე შეიძლება იყოს მცირე, მაგრამ ზოგჯერ აღწევს რამდენიმე კილომეტრს.

გაზის წარმოების პროცესი მოიცავს რამდენიმე ეტაპს:

• გეოლოგიური სამუშაოები, რომლის შედეგადაც დგინდება საბადოების ზუსტი მდებარეობა.
• საბურღი საწარმოო ჭები. იგი ხორციელდება მთელ ველზე, რაც მნიშვნელოვანია წყალსაცავში გაზის წნევის ერთგვაროვანი შემცირებისთვის. ჭაბურღილის მაქსიმალური სიღრმეა 12 კმ.
• წარმოება. პროცესი სხვადასხვა დონეზე ტარდებაწნევა გაზის მატარებელ წყალსაცავში და დედამიწის ზედაპირზე. ჭაბურღილების მეშვეობით გაზი მიდრეკილია გამოვიდეს იქ, სადაც წნევა უფრო დაბალია და დაუყოვნებლივ შედის შეგროვების სისტემაში. გარდა ამისა, იწარმოება ასოცირებული გაზი, რომელიც ნავთობის წარმოების ქვეპროდუქტია. ის ასევე ღირებულია მრავალი ინდუსტრიისთვის.
• მზადება ტრანსპორტირებისთვის. მოპოვებული გაზი შეიცავს უამრავ მინარევებს. თუ მათი რაოდენობა უმნიშვნელოა, გაზი ტრანსპორტირდება ტანკერებით ან მილსადენით ქარხანაში შემდგომი გადამუშავებისთვის. ბუნებრივი აირი იწმინდება მნიშვნელოვანი რაოდენობის მინარევებისაგან ინტეგრირებულ გამწმენდ ნაგებობებში, რომლებიც შენდება საბადოს მახლობლად.

რატომ გვჭირდება ბუნებრივი აირის გადამუშავება

ბუნებრივი აირის წარმოქმნა ხდება ნავთობისა და ნახშირის ნაკერების შემცველი ფოროვანი ქანების ფენების წარმოქმნის დროს. ინდუსტრიის საჭიროებებისთვის მნიშვნელოვანი კომპონენტების გარდა, ის შეიცავს მინარევებს, რაც ართულებს ტრანსპორტირებას და გამოყენებას საბოლოო მომხმარებლების მიერ.

წარმოებისთანავე კომპლექსურ გამწმენდ ნაგებობებში აირი დეჰიდრატირებულია, რომლის დროსაც მისგან წყლის ორთქლი და გოგირდი გამოიყოფა. ბუნებრივი და მასთან დაკავშირებული გაზის შემდგომი გადამუშავება ხორციელდება ქიმიურ და გაზის გადამამუშავებელ ქარხნებში.

გადამამუშავებელი ქარხნების ძირითადი პრინციპი

ბუნებრივი გაზის გადამუშავებით დაკავებული საწარმოს მთავარი ამოცანაა წიაღისეულის ყველა კომპონენტის მაქსიმალური მოპოვება და მათი გაყიდვადი მდგომარეობამდე მიყვანა. მან არ უნდა დააზიანოს გარემო.გარემო და დედამიწის ინტერიერი და ფინანსური ხარჯები მინიმუმამდე უნდა იყოს დაყვანილი.

ამ წესის ყველა ასპექტის განხორციელების გამო, ბუნებრივი აირით დამუშავებული პროდუქტები ითვლება მაღალხარისხიან და ეკონომიურად.

გადამუშავების მეთოდები

არის გაზის დამუშავების შემდეგი მეთოდები:

• ფიზიკური და ენერგიული;
• ქიმიური კატალიზური;
• თერმოქიმიური.

ფიზიკურ-ენერგეტიკული მეთოდები გამოიყენება გაზის შეკუმშვისა და კომპონენტებად დაყოფისთვის გაგრილების ან გათბობის ერთეულების გამოყენებით. ბუნებრივი აირის დამუშავების ეს ტექნოლოგია ყველაზე ხშირად გამოიყენება უშუალოდ საბადოებში.

თავდაპირველად შეკუმშვის და გამოყოფის პროცესი კომპრესორების გამოყენებით ხდებოდა. დღემდე, ფინანსურად ნაკლებად ძვირი აღჭურვილობა - ეჟექტორები და ზეთის ტუმბოები - წარმატებით გამოიყენება.

ბუნებრივი გაზის დამუშავების ქიმიურ-კატალიზური მეთოდი გულისხმობს მეთანის გარდაქმნას სინთეზურ გაზად მისი შემდგომი გადამუშავებისთვის. ეს შეიძლება გაკეთდეს სამი გზით: ორთქლის ან ნახშირორჟანგის რეფორმირება, ნაწილობრივი დაჟანგვა.

ხშირად გამოიყენება მეთანის ნაწილობრივი დაჟანგვის მეთოდი. ეს განპირობებულია პროცესის აუტოთერმულ რეჟიმში ჩატარების მოხერხებულობით (როდესაც ნედლეული თბება სითბოს გამოყოფის გამო ნახშირწყალბადების არასრული დაჟანგვის დროს), რეაქციის სიჩქარე და კატალიზატორის გამოყენების საჭიროების არარსებობა (როგორც ორთქლში). და ნახშირორჟანგის რეფორმირება).

მიღებული სინთეზური აირი შემდგომში არ არის დამუშავებულიდაყოფა კომპონენტებად.

თერმოქიმიური მეთოდები გულისხმობს თერმულ მოქმედებას ბუნებრივ აირზე, რის შედეგადაც წარმოიქმნება უჯერი ნახშირწყალბადები (მაგ., ეთილენი, პროპილენი). პროცესის განხორციელება შესაძლებელია მხოლოდ ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე (დაახლოებით 11 ათასი გრადუსი ცელსიუსი) და რამდენიმე ატმოსფეროს წნევა.

დამუშავებული პროდუქტები

ბევრი სიტყვა "გაზს" უკავშირებს საწვავსა და გაზქურას. სინამდვილეში, მისი კომპონენტების გამოყენება უფრო ფართოა:

• ჰელიუმი არის ღირებული ნედლეული, რომელიც გამოიყენება მაღალ ტექნოლოგიებში, როგორიცაა სამედიცინო აღჭურვილობისა და მაგნიტური ბალიშების წარმოება საზოგადოებრივ ტრანსპორტში ხანგრძლივი მოგზაურობისთვის, ბირთვული რეაქტორების და კოსმოსური თანამგზავრების მშენებლობაში;
• ფორმალდეჰიდი, მეთანის ერთ-ერთი წარმოებული, არის ნედლეული, რომელიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ფენოლური პლასტმასის (სამუხრუჭე საფარი, ბილიარდის ბურთები) და ფისების წარმოებაში, რომლებიც წარმოადგენს სამშენებლო სტრუქტურული მასალების (პლაივუდი, ბოჭკოვანი დაფა) მნიშვნელოვან კომპონენტს.), საღებავი და ლაქი და თბოიზოლაციის პროდუქტები;
• ამიაკი - გამოიყენება ფარმაცევტულ (წყლის ხსნარში), სოფლის მეურნეობაში (სასუქის) და კვების (გემოვნების გამაძლიერებელი) მრეწველობაში;
• ეთანი არის ნედლეული, საიდანაც მზადდება პოლიეთილენი;
• ძმარმჟავა - ფართოდ გამოიყენება ტექსტილის ინდუსტრიაში;
• მეთანოლი არის საწვავი მანქანებისთვის.

ბუნებრივი აირის მოპოვება და გადამუშავება - პროცესები,რომლის წყალობითაც მრეწველობის უმნიშვნელოვანესი დარგები ეფექტურად ვითარდება. გაზი მიეწოდება საბოლოო მომხმარებელს ფრთხილად დამუშავების შემდეგ, მისი გამოყენება მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს საყოფაცხოვრებო პირობებს.