Processament de gas natural: mètodes i tecnologia

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

El desenvolupament prospectiu de les indústries més grans és impossible sense les matèries primeres més valuoses i el portador d'energia d' alta qualitat: el gas natural. El seu ús no només automatitza molts processos tecnològics, sinó que també millora notablement les condicions de vida de la població.

Què és el gas natural?

No hi ha una fórmula química única per al gas natural: a cada camp té una composició amb una proporció diferent dels seus components.

El gas natural és una barreja d'hidrocarburs, la majoria dels quals és metà. La resta de components són: butà, propà, etan, hidrogen, sulfur d'hidrogen, heli, nitrogen, diòxid de carboni.

El gas natural és incolor i inodor, la seva presència a l'aire no es pot determinar sense l'ajuda d'instruments especials. L'olor familiar a cada persona es dóna al gas per mitjans artificials (odorització). Mitjançant aquest procés, és possible detectar la presència del gas a l'aire i prevenir situacions que amenacen la vida.

Origen

No hi ha una teoria única sobre l'origen del gas, els científics s'adhereixen a dues versions:

• Hi havia una vegada un oceà en comptes dels continents. Morint, els organismes vius s'acumularen en un espai on no hi havia aire i bacteris que desencadenaven el procés de descomposició. Gràcies als moviments geològics, les masses acumulades s'enfonsen cada cop més a les entranyes de la Terra, on, sota la influència de l' alta pressió i la temperatura, van entrar en reaccions químiques amb l'hidrogen, formant hidrocarburs..
• La dinàmica de la Terra contribueix a l'augment dels hidrocarburs situats a grans profunditats, on hi ha un nivell de pressió més baix. Com a resultat, es formen jaciments de gas o petroli.

Producció

Contràriament a la creença popular, el gas natural pot estar sota terra no només en buits, l'extracció dels quals no requereix costos importants de materials i energia. Sovint es concentra dins de roques amb una estructura porosa tan fina que no es pot veure per l'ull humà. La profunditat dels dipòsits pot ser petita, però de vegades arriba a diversos quilòmetres.

El procés de producció de gas inclou diverses etapes:

• Treball geològic, com a resultat dels quals es determina la ubicació exacta dels dipòsits.
• Perforació de pous de producció. Es realitza a tot el camp, la qual cosa és important per a una disminució uniforme de la pressió del gas al dipòsit. La profunditat màxima del pou és de 12 km.
• Producció. El procés es realitza a diferents nivellspressió al dipòsit de gas i a la superfície terrestre. A través dels pous, el gas tendeix a sortir cap a on la pressió és més baixa, entrant immediatament al sistema de recollida. A més, es produeix gas associat, que és un subproducte de la producció de petroli. També és valuós per a moltes indústries.
• Preparació per al transport. El gas extret conté nombroses impureses. Si la seva quantitat és insignificant, el gas és transportat per camins cisterna o gasoducte a la planta per a un posterior processament. El gas natural es purifica d'una quantitat important d'impureses a les instal·lacions de tractament integrades que s'estan construint prop del camp.

Per què necessitem el processament de gas natural

La formació de gas natural es produeix durant la formació de capes de roques poroses que contenen velles de petroli i carbó. A més de components importants per a les necessitats de la indústria, conté impureses que dificulten el seu transport i ús pels usuaris finals.

Immediatament després de la producció, el gas es deshidrata a les complexes depuradores, durant les quals s'extreu vapor d'aigua i sofre. El processament addicional del gas natural i associat es porta a terme a les plantes de processament de productes químics i de gas.

Principi bàsic de les plantes de processament

La tasca principal d'una empresa dedicada al processament de gas natural és l'extracció màxima possible de tots els components del fòssil i portar-los en condicions comercialitzables. No ha de perjudicar el medi ambient.medi ambient i l'interior de la terra, i els costos financers s'han de minimitzar.

A causa de la implementació de tots els aspectes d'aquesta norma, els productes processats amb gas natural es consideren d' alta qualitat i econòmics.

Mètodes de reciclatge

Hi ha els següents mètodes de processament de gas:

• físic i energètic;
• catalític químic;
• termoquímic.

S'utilitzen mètodes d'energia física per comprimir el gas i separar-lo en components mitjançant unitats de refrigeració o calefacció. Aquesta tecnologia de processament de gas natural s'utilitza més sovint directament als camps.

Inicialment, el procés de compressió i separació es realitzava mitjançant compressors. Fins ara, s'han utilitzat amb èxit equips econòmicament menys cars (ejectors i bombes d'oli).

El mètode químic-catalític de processament del gas natural implica la conversió del metà en gas de síntesi per al seu processament posterior. Això es pot fer de tres maneres: reformat amb vapor o diòxid de carboni, oxidació parcial.

S'utilitza sovint el mètode d'oxidació parcial del metà. Això es deu a la comoditat de dur a terme el procés en mode autotèrmic (quan la matèria primera s'escalfa a causa de l'alliberament de calor durant l'oxidació incompleta dels hidrocarburs), la velocitat de reacció i l'absència de la necessitat d'utilitzar un catalitzador (com en el vapor). i reformat de diòxid de carboni).

El gas de síntesi resultant no es processa mésdivisió en components.

Els mètodes termoquímics impliquen una acció tèrmica sobre el gas natural, donant lloc a la formació d'hidrocarburs insaturats (p. ex., etilè, propilè). La implementació del procés només és possible a temperatures molt elevades (uns 11 mil graus centígrads) i una pressió de diverses atmosferes.

Productes processats

Moltes persones associen la paraula "gas" amb combustible i una estufa de gas. De fet, l'aplicació dels seus components és més extensa:

• l'heli és una valuosa matèria primera utilitzada en alta tecnologia, com en la fabricació d'equips mèdics i coixins magnètics per a llargs viatges en transport públic, en la construcció de reactors nuclears i satèl·lits espacials;
• El formaldehid, un dels derivats del metà, és una matèria primera que juga un paper important en la producció de plàstics fenòlics (revestiments de frens, boles de billar) i resines, que són un component important dels materials estructurals de la construcció (contraplacat, taulers de fibra).), pintura i vernís i productes d'aïllament tèrmic;
• amoníac: s'utilitza en indústries farmacèutiques (solucions d'aigua), agrícoles (adobs) i alimentàries (potenciadors del sabor);
• l'etan és la matèria primera a partir de la qual es produeix el polietilè;
• àcid acètic - molt utilitzat a la indústria tèxtil;
• metanol és un combustible per als vehicles.

Extracció i processament de gas natural - processos,gràcies a la qual les branques més importants de la indústria es desenvolupen eficaçment. El gas s'entrega al consumidor final després d'un processament acurat, el seu ús millora significativament les condicions de vida.