Сообщение на тему полезное ископаемое газ
- Доклады
- Окружающий мир
- Природный газ
При использовании газовой плиты на кухне, мы не задумываемся, что это за природный газ, который мы используем на протяжении нескольких десятков лет, для приготовления еды, обогрева наших квартир и домов. Это вещество широко применяется в промышленностях различных отраслей.
Природный газ – это полезное ископаемое. Он не имеет цвета и запаха, является взрыво и огнеопасным. При его сжигании выделяется мало вредных веществ. Экологи считают это большим плюсом.
Россию природа наделила огромными месторождениями газа (Уренгой), богаты природным газом в Казахстане, Канаде и США, поэтому эти страны транспортируют его.
Существует несколько версий о происхождении природного газа. Согласно одной, углеводородные соединения поднимаются ближе к поверхности земли, в сторону меньших давлений и температур, и образуют огромные залежи газа, заполняя пустоты в полых породах земли. Эти соединения образовались много миллионов лет назад, когда вместо суши было сплошное водное пространство, умершие морские жители образовывали ил. Вследствие движения земных плит, под воздействием высоких давлений и температур, происходили реакции, в результате которых образовались новые компоненты – углеводородные соединения.
Природный газ – состоит из различных компонентов, основной – метан.
Кроме метана, природный газ состоит из таких элементов как водород, этан, азот, гелий, сероводород, пропан, бутан. Компоненты природного газа в разных местах его скопления неодинаковы, поэтому нет определенной формулы химического состава данного газа, только примерное процентное содержание, тех или иных веществ.
При наличии более 15% этого газа от общего объема воздуха, то данная смесь становится взрывоопасной.
Перед поставкой в дома, на предприятия, заправочные станции газ подлежит очистке от различных вредных для людей и экологии примесей, поэтому в местах его добычи ставятся очистительные сооружения.
Зная, что природный газ ничем не пахнет, почему мы чувствуем запах газа при его выделении? Во избежание больших концентраций природного газа, перед поставкой потребителю он проходит процесс одоризации, его делают пахучим.
Вариант 2
В мире много полезных ископаемых различного происхождения. Они могут быть твердыми, как алмазы и золото, или жидкими, как нефть. Бывают даже газообразные ископаемые. Например, природный газ. Какова роль газа в жизни людей? Какой бывает природный газ? Да и что в принципе он собой представляет?
Общая характеристика данного ископаемого.
Итак, природный газ – это соединение нескольких газов, полученное под землей при условии анаэробного разложения веществ. Как и любое вещество, газ способен существовать во всех агрегатных состояниях, но привычное для него – это газообразное. Встречается в форме скоплений или газовой шапки. Может растворяться в воде или нефти. В кристаллическом состоянии природный газ возможно найти только как газогидраты.
Строение и свойства природного газа.
Главной составляющей природного газа является метан. Его содержание колеблется от 70 до 98%. Но это не все. Еще газ заключает в себе алканы – этан, пропан и бутан, а также водород, азот, инертные газы, углекислый газ и сернистую кислоту, в газообразной форме, естественно. Нет ни запаха, ни цвета. На вкус никто не проверял, но, думаю, что и он отсутствует. Чтобы найти утечку природного газа (если она произошла), используют вещества с резким запахом. Например, сгнившая капуста или протухшие яйца.
Плотность природного газа как газа меняется от 0,7 до 0,85 кг/м3. В жидком виде плотность природного материала равна 400 кг/м3. Горит при температуре, равная 650 градусам по Цельсию. Примерно в 2 раза легче, чем воздух, потому при случившейся утечке газ пойдет вверх.
Насколько полезен и вреден природный газ для человечества?
Чем же помогает людям природный газ? Ну, для начала, это топливо для некоторых видов техники и горючее в некоторых жилищах. При помощи газа производят пластмассы. При сжигании природного газа в атмосферу выделяется в разы меньше вредных соединений, нежели из других источников энергии.
Но есть и проблема. Использование любого топлива в принципе увеличивает содержание углекислого газа в воздухе. Это приводит к усилению парникового эффекта. Кто не знает, он позволяет удерживать солнечное тепло. Именно благодаря данному эффекту, Венера горячее всех остальных планет солнечной системы. Если продолжать и дальше, то на Земле дойдет все до такой степени, что Аляска вернется в промежуток времени, когда там росли бананы!
Картинка к сообщению Природный газ
Популярные сегодня темы
- Профессия полицейский
Профессия полицейский, одна из самых важных, ответственных, уважаемых и опасных на сегодняшний день! Благодаря их работе мы чувствуем себя в безопасности на дороге, в школьных заведениях, в м
- Животные живого уголка
В современном мире люди все меньше времени проводят на природе, лишь изредка они выбираются из душных квартир. От беспрерывного пребывания в городской среде особенно страдают дети
- Монголия
Монголия расположена в Центральной Азии. Граничит с Россией на севере, и с Китаем на юге. Государственное устройство – Монгольская народная республика, которую возглавляет президент.
- Архитектура древнего Рима
Рим – великая империя, подарившая миру множество памятников культуры. Человек, который воочию видит всю архитектуру, погружается в историю. Это великолепное чувство.
- Экология
Доклады и сообщения по Экологии
- Дружба в жизни Пушкина
Тема дружбы была актуальна и популярна в литературе и искусстве в целом с самого начала творческой деятельности человека на нашей планете. Это связано с тем, что друзья оказывают существенно
- Доклады и сообщения
- География
- Природный газ
Понятие «природный газ» – обобщенный термин для сочетания газов, образующихся в результате разрушения всевозможных органических веществ в толще земной коры под высоким давлением.
1. Основные свойства
Физические качества определяются агрегатным состоянием смеси. 1 кубический метр сухого газа весит меньше 1 кг, а сжиженного газа— около полутонны. Температура самовозгорания — порядка 650 градусов Цельсия.
В составе обнаруживаются как простые углеводороды (преобладает метан), так и другие газы (водород, азот, сероводород.). При содержании кислорода выше 5% смесь становится взрывоопасной.
В естественном состоянии газ бесцветный и не имеет характерного запаха. Примеси, которые добавляются чуть позже, могут обладать цветом или запахам и помогают своевременно обнаружить утечку.
2. Залежи
Крупнейшие запасы этого природного ископаемого обнаружены на территории РФ, территории африканских государств. Среди европейских стран лидерами являются Нидерланды и Норвегия. Огромное количество месторождений скрыты под толщей мирового океана.
3. Добыча и транспортировка
В среднем глубина месторождений природного газа порядка 1 км, но есть и исключения. Глубина залегания газосодержащих слоев коры может достигать порядка 10 км (так были обнаружены некоторые месторождения на территории Ямало-Ненецкого автономного округа).
Залежи газа представляет собой миллиарды мельчайших пор, сообщенных между собой. Содержимое находится в них под высоким давлением. При бурении скважины начинается поступление (из области высокого давления в область низкого).
Дальнейшая транспортировка может быть различной. В сжиженном состоянии удобным способом будет использование газовозов, но большая часть добываемого газа перемещается через газопроводы.
4. Применение
Экологическая безопасность и невысокая себестоимость обуславливает практически повсеместную распространенность в виде топлива как для бытовых нужд, так и в промышленности.
Изначально природный газ относился к побочным продуктам нефтедобычи. Позднее были разработаны технологии транспортировки и химическая промышленность тоже не обошла вниманием это полезное ископаемое. Углеводороды, входящие в состав, служат отличным источником материала для производства различных видов пластмасс, резины.
Вариант №2
Природный газ является одним из представителей полезных ископаемых, он представляет собой смесь различных газов. В большинстве случаев его используют как горючее, реже в качестве сырья в химической промышленности. Он образуется глубоко под землей из органических веществ в результате действия высоких температур, а также давления.
При нормальных внешних условиях данный газ находится в газообразном состоянии. Но его можно найти и в кристаллическом состоянии в порах горных пород. Природный газ не имеет ни цвета, ни запаха. Можно отметить, что в быту газ имеет неприятный запах. Данная мера используется для того, чтобы граждане смогли обнаружить наличие газа в воздухе и своевременно принять меры. Чаще всего для придания газу резкого и неприятного запаха используют этилмеркаптан.
В состав природного газа входит метан, его часть составляет более 90%. Помимо метана, в составе данного газа присутствуют: пропан, бутан, этан, также есть и часть других газов – водорода, азота и углекислого газа.
Природный газ образовался в природных условиях из низкомолекулярных углеводородов, которые в свою очередь получились на больших глубинах в результате воздействия высоких температур и большого давления на илистые осадки. С течением времени эти осадки ушли глубоко под землю из-за осадков и деятельности живых организмов.
Добыча природного газа происходит из земли на глубине более километра. Глубоко под землей данный газ находится в порах горных пород. Также данный газ добывают из месторождений, скоплений газа в пустотах, с помощью скважин. Газ выходит через скважину из-за разницы давления, глубоко под землей, которое в несколько раз превышает атмосферное.
В современном мире данный газ широко используют для отопления домов, как частных, так и многоквартирных, а также нагрева воды и так далее. Данный газ получил широкое применение в промышленности, в большинстве случаев его используют как топливо, а также широко применяется и в химической промышленности, с помощью него получают пластмассы и другие органические вещества.
Одним из главных плюсов использования данного вида топлива является то, что его транспортировка на значительные расстояния относительно дешевая. Для улучшения транспортировки газ сжижают и охлаждают при повышенном давлении, в результате чего увеличивается поток вещества.
Для хранения природного газа создают подземные газохранилища, но нередко используют и природные естественные пещеры, что сокращает расходы.
3, 4, 10 класс, окружающий мир по химии
Природный газ
Популярные темы сообщений
- Киноискусство
Киноискусство возникло в 19 веке благодаря братьям Люмьер. Знаменитые французы смогли “оживить” фотографии и предоставить людям новый вид развлечений. Киноискусство можно разделить на следующие виды: художественный,
- Лжедмитрий
Лжедмитрий I представляет собой легендарную личность, способную силой убеждений склонить на свою сторону народ, поднять на востание и, будучи самозванцем, захватить царский престол.
- Компьютерная мышь
Компьютерная мышь — это устройство, которое преобразует механическое движение в управляющий сигнал. Пользователь перемещает мышь по плоской поверхности, а курсор повторяет эти движения на экране компьютера.
Природный газ – полезное ископаемое группы осадочных горных пород, которое являет собой смесь газов.
Этот ресурс возник в результате разложения органических веществ в недрах Земли. Экологи признают природный газ самым чистым видом органического топлива.
Характеристики и виды природного газа
Характеристика природного газа зависит от его состава. Он легче воздуха в 1,8 раза, температура самовозгорания 650°C. Сухой газ имеет плотность от 0,68 кг/м3 до 0,85 кг/м3, а жидкий 400 кг/м3. Смесь газа с воздухом от 5% до 15% объёма – является взрывоопасной. Удельная теплота сгорания от 8-12 квт-ч/м3. При использовании природного газа в двигателях внутреннего сгорания октановое число равняется от 120 до 130.
Большая часть природного газа – это смесь газоподобных углеводородов. Основную часть составляет метан (СН4- до 98%), а также тяжелые углеводороды – этан С2Н6, пропан С3Н8, бутан С4Н10. В состав входят и другие неуглеродные вещества: водород Н2, сероводород Н2S, диоксид углерода СО2, азот N2, гелий Не.
В чистом виде природный газ не имеет ни цвета, ни запаха. Для облегчения определения места утечки, к нему подмешивают одоранты, вещества с неприятным запахом.
Виды природного газа:
- сжиженный (СУГ);
- болотный;
- нефтяной;
- угольный;
- газовые гидраты;
- сланцевый;
- светильный;
- коксовый;
- компримированный или сжатый (КПГ);
- попутный нефтяной;
- по ярусам и подъярусам земляного пласта мелового периода, откуда он добывается сегодня – туронский, сеноманский, валанжинский, ачимовский.
Месторождение природного газа
В основном, залежи природного газа находятся в осадочной оболочке земной коры. Огромными запасами природного газа владеет Россия (Уренгойское месторождение), в Европе – Норвегия, Нидерланды, большинство стран Персидского залива, Иран, Канада, США, большие залежи есть в Азербайджане, Узбекистане, Туркмении и Казахстане. Газовые гидраты в огромном количестве присутствуют на большой глубине под морским дном, также и под землей.
Добыча природного газа
Перед проведением добычи, сначала проводят разведку – гравитациоанную, магнитную, сейсмическую или геохимическую. Однако единственный достоверный способ выяснить, есть ли под вами запас газа, – бурение скважины. Природный газ находится на глубине от одного километра. В недрах Земли газ находится в микроскопических порах, которые соединены между собой каналами – трещинами, по них под высоким давлением этот важный ресурс проникает в поры более низкого давления до тех пор, пока не окажется внутри скважин. Все это осуществляется в соответствии с законом Дарси – фильтрации газов и жидкостей в пористой среде. Газ выходит из недр в результате того, что в скважинах он находится под давлением, что в несколько раз превышает атмосферное.
Газ добывают с помощью скважин, которые равномерно распределяют по всей площади месторождения. Это делается для равномерного падения пластового давления в залежи. Добытый газ подготавливают к транспортировке. Транспортируют газ трубопроводами, специальными танкерами-газовозами, железнодорожными цистернами.
Использование природного газа
Природный газ используют как высокоэкономичное топливо для электростанций, для цементной и стеклянной промышленности, черной и цветной металлургии, производства стройматериалов, получения различных органических соединений. Этот важный ресурс используется для и для коммунально-бытовых нужд. Источник энергии для мегаполисов, моторное топливо, краска, клей, уксус, аммиак – все это мы имеем благодаря природному газу.
Природный газ – полезное ископаемое, представляющее собой смесь газообразных углеводородов природного происхождения, состоящую главным образом из метана и примесей других алканов. Иногда в составе также присутствует некоторое количество углекислого газа, азота, сероводорода и гелия.
Вследствие своего состава природный газ представляет собой чрезвычайно ценное сырье, из которого выделяют отдельные компоненты или более простые смеси.
Месторождения природного газа
В природе газ может находиться в следующих формах:
- Газовые залежи в пластах некоторых горных пород. Залежи газообразных углеводородов как правило сосредоточены на глубине от 1000 м. Вопреки распространенному мнению, газ в таких залежах находится не в объемных пустотах, а преимущественно в мелких трещинах, микроскопических порах и каналах горных пород, например, песчаника. В составе такого газа преобладают низшие алканы: метан и этан. Крупнейшие запасы природного газа сосредоточены в России (Уренгойское месторождение), большинстве стран Персидского залива, США и Канаде.
- Газовые шапки над нефтью и растворенный в нефти газ. Такие газообразные скопления называют Попутный нефтяной газ (ПНГ). В отличие «традиционного» природного газа, ПНГ в своем составе помимо метана и этана содержит значительное количество пропана, бутана и других более тяжелых углеводородов.
- Газогидратные залежи. Газовые гидраты – это кристаллические соединения, которые образованы путем растворения газообразных углевоородов в пластовой воде при определенных термодинамических условиях – высоких давлениях и относительно низких температурах. 1 объем воды при переходе в гидратное состояние связывает до 220 объемов газа. Такая форма накопления природного газа была открыта во второй половине 20-го века. Газогидратные залежи находятся преимущественно в районах распространения многолетней мерзлоты, а также на относительно небольшой глубине под океанических дном.
Доказано, что большое количество углеводородов находится в мантии Земли, но в настоящее время, ввиду технической недоступности, они не представляют практического интереса.
Помимо залежей газа в недрах планеты, необходимо упомянуть, что углеводороды встречаются и в космосе. В частности, метан является третьим по распространенности газом во Вселенной после водорода и гелия. В форме метанового льда он входит в структуру планет и других космических тел. Однако такие образования не относят к залежам природного газа и при настоящем уровне развития технологий не могут быть извлечены.
Химический состав природного газа
Пространственная модель молекулы метана
Основным компонентом природного газа является метан (CH4) – его содержание варьируется в диапазоне 70 – 98%. Кроме него в состав могут входить более тяжелые насыщенные углеводороды – гомологи метана:
- этан
- пропан
- бутан
Помимо углеводородной составляющей, природный газ может содержать неорганические газообразные соединения:
- водород
- сероводород
- углекислый газ
- азот
- инертные газы (преимущественно гелий)
Физические свойства природного газа
Вследствие своего состава природный газ горюч. Чистый газ горит голубым пламенем, поэтому его иногда называют «голубым топливом». Примеси же могут окрашивать пламя в различные цвета. Также пламя начинает желтить при недостатке кислорода, что приводит к неполному сгоранию газа и образованию копоти и угарного газа.
Смесь с воздухом в диапазоне концентраций от 4,4 до 17% взрывоопасна. Поэтому важно контролировать содержание газа в окружающей атмосфере, а также вовремя принимать соответствующие меры в случае его утечки.
Природный газ бесцветен и не имеет запаха, за исключением случаев повышенного содержания в его составе сероводорода. В связи с этим, для облегчения обнаружения утечек газа, к нему в небольших концентрациях добавляют специальные одоранты – вещества с резким неприятным запахом. В качестве одорантов преимущественно используются серосодержащие соединения, например, тиолы (меркаптаны). Стандартная концентрация таких добавок составляет 16 г на 1000 м3. Однако человек способен уловить присутствие одного из самых распространенных одорантов – этилмеркаптана, даже при его концентрации в воздухе 2*10-6 % по объему.
Физические свойства природного газа зависят от его компонентного состава, однако в большинстве случаев основные параметры укладываются в диапазоны, приведенные в таблице ниже.
| ©PetroDigest.ru | ||
|---|---|---|
| Плотность | 0,65…0,85 кг/м³ (сухой газообразный); 400…500 кг/м³ (сжиженный) | |
| Температура самовоспламенения | Около 650 °C | |
| Удельная теплота сгорания: | 28…46 МДж/м³ (6,7…11,0 Мкал/м³ или 8…12 кВт·ч/м³) | |
Добыча природного газа
Методы добычи газообразных углеводородов схожи с добычей нефти – газ извлекают из недр с помощью скважин. Для того, чтобы пластовое давление залежи падало постепенно, скважины размещают равномерно по всей территории месторождения. Такой метод также препятствует возникновению перетоков газа между областями месторождения и преждевременному обводнению залежи.
Более подробнов статье: Добыча природного газа.
Согласно отчету BP в 2017 год мировая добыча природного газа составила 3680 млрд м3. Лидером по добыче стала США – 734,5 млрд м3, или 20% от общего мирового показателя. Россия заняла вторую строчку с 635,6 млрд м3.
Происхождение
Существует две теории происхождения природного газа: минеральная и биогенная.
По минеральной теории, углеводороды образуются в результате химической реакции глубоко в недрах нашей планеты из неорганических соединений под действием высоких давлений и температур. Далее вследствие внутренней динамики Земли, углеводороды поднимается в зону наименьшего давления, образуя залежи полезных ископаемых, в том числе газа.
Согласно биогенной теории, природный газ образовался в недрах Земли в результате анаэробного разложения органических веществ растительного и животного происхождения под действием высоких температур и давлений.
Несмотря на продолжающиеся споры относительно происхождения углеводородов, в научном сообществе выигрывает биогенная теория.
Транспортировка
Подготовка газа к транспортировке
Несмотря на то, что на некоторых месторождениях газ отличается исключительно качественным составом, в общем случае природный газ – это не готовый продукт. Помимо целевого содержания компонентов (при этом целевые компоненты могут различаться в зависимости от конечного пользователя), в газе содержаться примеси, которые затрудняют транспортировку и являются нежелательными при применении.
Например, пары воды могут конденсироваться и скапливаться в различных местах трубопровода, чаще всего, изгибах, мешая таким образом продвижению газа. Сероводород – сильный коррозионный агент, пагубно влияющий на трубопроводы, сопоуствуеющее оборудование и емкости для хранения.
В связи с этим, перед отправкой в магистральный нефтепровод или на нефтехимический завод газ проходит процедуру подготовки на газоперерабатывающем заводе (ГПЗ).
Первый этап подготовки – очистка от нежелательных примесей и осушка. После этого газ компримируют – сжимают до давления, необходимого для переработки. Традиционно природный газ сжимают до давления 200 — 250 бар, что приводит к уменьшению занимаемого объема в 200 — 250 раз.
Далее идет этап отбензинивания: на специальных установках газ разделяют на нестабильный газовый бензин и отбензиненный газ. Именно отбензиненный газ направляется в магистральные газопроводы и на нефтехимические производства.
Нестабильный газовый бензин подается на газофракционирующие установки, где из него выделяют легкий углеводороды: этан, пропан, бутан, пентан. Данные вещества также являются ценным сырьем, в частности для производства полимеров. А смесь бутана и пропана – уже готовый продукт, используемый, в частности, в качестве бытового топлива.
Газопровод
Основным видом транспортировки природного газа является его прокачка по трубопроводу.
Стандартный диаметр трубы магистрального газопровода составляет 1,42 м. Газ в трубопроводе прокачивается под давлением 75 атм. По мере продвижения по трубе, газ, за счет преодоления сил трения, постепенно теряет энергию, которая рассеивается в виде тепла. В связи с этим, через определенные промежутки на газопроводе сооружаются специальные компрессорные станции подкачки. На них газ дожимается до необходимого давления и охлаждается.
Для доставки непосредственно до потребителя от магистрального газопровода отводят трубы меньшего диаметра — газораспределительные сети.
Газопровод
Транспортировка СПГ
Что делать с труднодоступными районами, находящимися вдали от основных магистральных газопроводов? В такие районы газ транспортируется в сжиженном состоянии (сжиженный природный газ, СПГ) в специальных криогенных емкостях по морю, и по суше.
По морю сжиженный газ перевозится на газовозах (СПГ-танкерах), судах оборудованных изотермическими емкостями.
СПГ перевозят также и сухопутным транспортом, как железнодорожным, так и автомобильными. Для этого используются специальных цистерны с двойными стенками, способными поддерживать необходимую температуру определенное время.
Применение природного газа
Главным образом природный газ используется для обеспечения отопления, производства электроэнергии, и для бытовых нужд населения. Например, в России около 50% поставок приходится на энергетические компании и коммунальное хозяйство. Кроме этого, он находит применение в качестве топлива для транспортных средств, сырья при производстве пластмасс и других органических веществ.
Более подробно: Что делают из природного газа?
Экология
Природный газ является самым чистым среди углеводородных ископаемых топлив. В идеале, при его сгорании образуется только вода и углекислый газ, в то время как сгорание нефтепродуктов сопровождается образованием копоти и золы.
Конечно, сами по себе выбросы большого количества углекислого газа в атмосферу не безопасны. По мнению некоторых ученых, они могут привести к возникновению парникового эффекта, и как следствие, – к существенному потеплению климата. Однако стоит отметить, что и в этом отношении природный газ выигрывает – эмиссия CO2 при его сжигании существенно ниже, чем у нефтяного топлива.