Associated Petroleum Gas eli APG on öljyyn liuennut kaasu. Siihen liittyvää öljykaasua syntyy öljyntuotannon aikana, eli se on itse asiassa sivutuote. Mutta itse APG on arvokas raaka-aine jatkojalostukseen.

Molekyylikoostumus

Yhdistetty maaöljykaasu koostuu kevyistä hiilivedyistä. Tämä on ennen kaikkea metaani - maakaasun pääkomponentti - sekä raskaammat komponentit: etaani, propaani, butaani ja muut.

Kaikki nämä komponentit eroavat hiiliatomien lukumäärästä molekyylissä. Joten metaanimolekyyli sisältää yhden hiiliatomin, etaanissa kaksi, propaanissa kolme, butaanissa neljä jne.

~ 400 000 tonnia - öljysupertankkerin kantokyky.

Maailman luonnonsäätiön (WWF) mukaan öljyä tuottavat alueet päästävät ilmakehään vuosittain jopa 400 000 tonnia kiinteitä saasteita, joista merkittävä osa on APG:n palamistuotteita.

Ympäristösuojelijat pelkäävät

Siihen liittyvä öljykaasu on erotettava öljystä, jotta se täyttää vaaditut standardit. Pitkään aikaan APG pysyi öljy-yhtiöiden sivutuotteena, joten sen hävittämisongelma ratkaistiin yksinkertaisesti - se poltettiin.

Jokin aika sitten lentäessään lentokoneella Länsi-Siperian yli, saattoi nähdä monia palavia soihtuja: ne polttivat siihen liittyvää öljykaasua.

Venäjällä kaasupoltosta syntyy vuosittain lähes 100 miljoonaa tonnia hiilidioksidia.
Myös nokipäästöt ovat vaarallisia: ympäristösuojelijan mukaan pienet nokihiukkaset voivat kulkeutua pitkiä matkoja ja laskeutua lumen tai jään pinnalle.

Jopa silmälle lähes näkymätön lumen ja jään saastuminen heikentää huomattavasti niiden albedoa eli heijastavuutta. Tämän seurauksena lumi ja maailma lämpenevät ja planeettamme heijastaa vähemmän auringon säteilyä.

Saastumattoman lumen heijastuskyky:

Muutoksia parempaan

SISÄÄN Viime aikoina Tilanne APG:n käytön suhteen alkoi muuttua. Öljy-yhtiöt kiinnittävät yhä enemmän huomiota siihen liittyvän kaasun järkevän käytön ongelmaan. Tämän prosessin aktivointia helpottaa hallituksen päätös Venäjän federaatio Päätöslauselma nro 7, 8. tammikuuta 2009, jossa asetetaan vaatimus nostaa kaasun käyttöaste 95 prosenttiin. Jos näin ei tapahdu, öljy-yhtiöitä uhkaavat suuret sakot.

OAO Gazprom on laatinut keskipitkän aikavälin investointiohjelman APG:n käytön tehostamiseksi vuosille 2011–2013. APG:n käyttöaste Gazprom-konsernissa (mukaan lukien OJSC Gazprom Neft) vuonna 2012 oli keskimäärin noin 70 % (vuonna 2011 - 68,4 %, vuonna 2010 - 64 %), ja vuoden 2012 neljännellä neljänneksellä OJSC Gazpromin toimialoilla oli taso. hyödyllistä käyttöä APG:n osuus on 95 %, ja Gazprom Dobycha Orenburg LLC, Gazprom Pererabotka LLC ja Gazprom Neft Orenburg LLC käyttävät jo 100 % APG:tä.

Hävitysvaihtoehdot

Olemassa suuri määrä menetelmiä APG:n hyödylliseen hyödyntämiseen, mutta käytännössä niitä käytetään vain muutamia.

Pääasiallinen tapa hyödyntää APG:tä on erottaa se komponenteiksi, joista suurin osa on kuivatriipoitettua kaasua (olennaisesti sama maakaasu eli enimmäkseen metaania, joka saattaa sisältää jonkin verran etaania). Toista komponenttiryhmää kutsutaan kevyiden hiilivetyjen laajaksi fraktioksi (NGL). Se on seos aineita, joissa on vähintään kaksi hiiliatomia (C 2 + -fraktio). Tämä seos on petrokemian raaka-aine.

Tähän liittyvän öljykaasun erotusprosessit tapahtuvat matalan lämpötilan kondensaatio- (LTC) ja matalan lämpötilan absorptioyksiköissä (LTA). Erottamisen jälkeen kuiva strippattu kaasu voidaan kuljettaa tavanomaista kaasuputkea pitkin ja maakaasuneste voidaan toimittaa jatkokäsittelyyn petrokemian tuotteiden tuotantoa varten.

Ministeriön mukaan luonnonvarat ja ekologia, vuonna 2010 suurin öljy-yhtiöt Kaikesta tuotetusta kaasusta käytettiin 74,5 % ja poltettiin 23,4 %.

Kaasun, öljyn ja kaasukondensaatin jalostuslaitokset petrokemian tuotteiksi ovat korkean teknologian komplekseja, joissa yhdistyvät kemian tuotantoöljynjalostusteollisuuden kanssa. Hiilivetyraaka-aineiden käsittely tapahtuu Gazpromin tytäryhtiöiden tiloissa: Astrakhanin, Orenburgin, Sosnogorskin kaasunkäsittelylaitoksilla, Orenburgin heliumtehtaalla, Surgutin lauhteen stabilointilaitoksella ja Urengoyn lauhteenkäsittelylaitoksella kuljetusta varten.

Myös siihen liittyvää öljykaasua on mahdollista käyttää voimalaitoksissa sähkön tuottamiseen – näin öljy-yhtiöt voivat ratkaista kenttien energiansaantiongelman turvautumatta sähkön ostoon.

Lisäksi APG ruiskutetaan takaisin säiliöön, mikä mahdollistaa öljyn talteenoton tason nostamisen säiliöstä. Tätä menetelmää kutsutaan pyöräilyprosessiksi.

Yksi öljy- ja kaasualan kiireellisistä ongelmista nykyään on polttoöljykaasun (APG) ongelma. Se aiheuttaa valtiolle taloudellisia, ympäristöllisiä, sosiaalisia menetyksiä ja riskejä, ja siitä tulee entistä tärkeämpää, kun maailmanlaajuinen suuntaus on siirtymässä vähähiiliseen ja energiatehokkaaseen kehitykseen.

APG on öljyyn liuenneiden hiilivetyjen seos. Sitä löytyy öljysäiliöistä ja vapautuu pintaan "mustan kullan" louhinnan aikana. APG eroaa maakaasusta siinä, että se koostuu metaanin lisäksi butaanista, propaanista, etaanista ja muista raskaammista hiilivedyistä. Lisäksi siitä löytyy muita kuin hiilivetykomponentteja, kuten heliumia, argonia, rikkivetyä, typpeä, hiilidioksidia.

APG:n käyttöä ja hävittämistä koskevat ongelmat ovat yhteisiä kaikille öljyntuottajamaille. Ja Venäjälle ne ovat merkityksellisempiä, koska valtiomme on Maailmanpankin mukaan niiden maiden luettelon kärjessä, joissa APG-soihdutus on korkein. Asiantuntijatutkimuksen mukaan tällä alueella ykkössijalla oli Nigeria, Venäjä ja sitten Iran, Irak ja Angola. Virallisten tietojen mukaan maassamme louhitaan vuosittain 55 miljardia m3 APG:tä, josta poltetaan 20-25 miljardia m3 ja vain 15-20 miljardia m3 päätyy kemianteollisuuteen. Suurin osa kaasusta poltetaan vaikeapääsyisillä öljyntuotantoalueilla idässä ja Länsi-Siperia. Korkean yövalaistuksen ansiosta Euroopan, Amerikan ja Aasian suurimmat metropolit sekä Siperian harvaan asutut alueet ovat näkyvissä avaruudesta johtuen valtavasta määrästä APG:tä polttavista öljysoihdeista.

Yksi tämän ongelman näkökohta on ympäristö. Kun tätä kaasua poltetaan, ilmakehään vapautuu suuri määrä haitallisia päästöjä, mikä johtaa kaasun heikkenemiseen. ympäristöön, uusiutumattomien luonnonvarojen tuhoutuminen kehittää negatiivisia planeettaprosesseja, joilla on erittäin kielteinen vaikutus ilmastoon. Tuoreiden vuositilastojen mukaan pelkästään APG:n poltosta Venäjällä ja Kazakstanissa vapautuu ilmakehään yli miljoona tonnia saasteita, joita ovat hiilidioksidi, rikkidioksidi ja nokihiukkaset. Nämä ja monet muut aineet pääsevät luonnollisesti ihmiskehoon. Tutkimusta siis aiheesta Tjumenin alue osoitti, että monien tautiluokkien ilmaantuvuus on täällä paljon korkeampi kuin muilla Venäjän alueilla. Tämä luettelo sisältää lisääntymisjärjestelmän sairaudet, perinnölliset sairaudet, heikentynyt immuniteetti ja syöpä.

Mutta APG:n käytön ongelmat eivät aiheuta vain ympäristöongelmia. Ne liittyvät myös valtiontalouden suuriin tappioihin. Siihen liittyvä öljykaasu on tärkeä raaka-aine energia- ja kemianteollisuudelle. Sillä on korkea lämpöarvo, ja APG:n sisältämiä metaania ja etaania käytetään muovin ja kumin valmistuksessa, sen muut alkuaineet ovat arvokkaita korkeaoktaanisten polttoaineiden lisäaineiden ja nesteytettyjen hiilivetykaasujen raaka-aineita. Taloudelliset tappiot tällä alueella ovat valtavat. Esimerkiksi vuonna 2008 venäläiset öljyn- ja kaasuntuotantoyritykset polttivat yli 17 miljardia kuutiometriä APG:tä ja 4,9 miljardia kuutiometriä maakaasua tuottaen kaasukondensaattia. Nämä luvut vastaavat kaikkien venäläisten kotitalouskaasun vuotuista kysyntää. Tämän ongelman seurauksena maamme taloudelliset menetykset ovat 2,3 miljardia dollaria vuodessa.

APG:n käytön ongelma Venäjällä riippuu monista historiallisista syistä, jotka eivät vieläkään salli sitä ratkaista yksinkertaisella ja nopeita tapoja. Se on peräisin Neuvostoliiton öljyteollisuudesta. Tuolloin painopiste oli vain jättimäisillä kentillä ja päätavoitteena oli tuottaa valtavia määriä öljyä pienin kustannuksin. Tämän vuoksi siihen liittyvän kaasun käsittelyä pidettiin toissijaisena ja vähemmän kannattavana hankkeena. Tietty kierrätysjärjestelmä tietysti otettiin käyttöön. Tämän tekemiseksi useimmissa suuria paikkojaÖljyntuotannon aikana rakennettiin yhtä suuria kaasunkäsittelylaitoksia, joissa oli laaja kaasunkeräysjärjestelmä, ja jotka keskittyivät lähikenttien raaka-aineiden käsittelyyn. On aivan selvää, että tämä tekniikka voi toimia vain tehokkaasti suuri tuotanto, ja se on kestämätön keskisuurilla ja pienillä aloilla, joita on viime aikoina kehitetty aktiivisimmin. Toinen Neuvostoliiton järjestelmän ongelma on, että sen tekniset ja kuljetusominaisuudet eivät salli raskailla hiilivedyillä rikastetun kaasun kuljettamista ja käsittelyä, koska sitä ei voida pumpata putkistojen kautta. Siksi se on edelleen poltettava soihtuissa. Neuvostoliitossa kaasun kerääminen ja toimittaminen tehtaille rahoitettiin yhdestä järjestelmästä. Liiton hajoamisen jälkeen muodostettiin itsenäisiä öljy-yhtiöitä, joiden käsiin APG:n lähteet keskittyivät, kun taas kaasun toimitus ja keräys jäivät lastinjalostajien käsiin. Jälkimmäisistä on tullut monopolisteja tällä alalla. Näin ollen öljyntuottajilla ei yksinkertaisesti ollut kannustinta investoida kaasunkeräystilojen rakentamiseen uusille kentäille. Lisäksi APG:n käyttö vaatii valtavia investointeja. Yrityksille on halvempaa polttaa tämä kaasu kuin rakentaa keräys- ja käsittelyjärjestelmä.

Tärkeimmät syyt APG:n soihdutukseen voidaan hahmotella seuraavasti. Ei ole olemassa halpoja tekniikoita, jotka mahdollistaisivat raskailla hiilivedyillä rikastetun kaasun hyödyntämisen. Käsittelykapasiteetti ei riitä. APG:n ja maakaasun erilaiset koostumukset rajoittavat öljytyöntekijöiden pääsyä niihin Yhtenäinen järjestelmä kaasunsyöttö, joka on täytetty maakaasulla. Tarvittavien kaasuputkien rakentaminen nostaa tuotetun kaasun hintaa huomattavasti maakaasuun verrattuna. Myös Venäjän nykyinen valvontajärjestelmä lisenssisopimusten toimeenpanossa on epätäydellinen. Sakot haitallisten aineiden päästöistä ilmakehään ovat paljon pienemmät kuin APG:n hävittämisen kustannukset. Päällä Venäjän markkinat Käytännössä ei ole tekniikoita, jotka keräävät ja käsittelevät tätä kaasua. Vastaavia ratkaisuja on olemassa ulkomailla, mutta niiden käyttö on erittäin hidasta korkealla hinnalla, sekä tarvittavat mukautukset Venäjän olosuhteet, sekä ilmasto- että lainsäädäntö. Esimerkiksi työturvallisuusvaatimuksemme ovat tiukemmat. Jo nyt on tapauksia, joissa asiakkaat investoivat valtavia summia ja päätyivät laitteisiin, joita ei ollut mahdollista käyttää. Siksi oma tuotantomme kaasun pumppauskompressoriasemat ja APG-puristuslaitokset tärkeä kysymys varten öljy- ja kaasuteollisuus Venäjä. Kazan PNG-Energy ja Tomsk BPC Engineering työskentelevät jo ratkaisunsa parissa. Skolkovossa on useita APG:n käyttöongelmaan liittyviä hankkeita eri kehitysvaiheissa.

Venäjän federaation hallitus haluaa saattaa APG:n tilanteen maailmanstandardien tasolle. Kysymyksiä tämän tuotteen tarpeellisesta hintojen vapauttamisesta esitettiin jo vuonna 2003. Vuonna 2007 julkaistiin viimeisimmät tiedot soihdissa poltetun APG:n määrästä - tämä on kolmasosa kokonaistuotteesta. Venäjän federaation presidentin vuosittaisessa puheessaan Venäjän federaation liittokokoukselle 26. huhtikuuta 2007 Vladimir Putin kiinnitti huomion ongelmaan ja kehotti hallitusta valmistelemaan toimenpiteitä tämän ongelman ratkaisemiseksi. Hän ehdotti sakkojen korottamista, kirjanpitojärjestelmän luomista, maaperän käyttäjien lupavaatimusten tiukentamista ja APG:n käyttöasteen nostamista maailman keskiarvoon - 95 prosenttiin vuoteen 2011 mennessä. Mutta energiaministeriö on laskenut, että tällainen tavoite voidaan saavuttaa optimistisimpien ennusteiden mukaan vasta vuoteen 2015 mennessä. KhMAO, esimerkiksi päällä Tämä hetki prosessoi 90 % ja kahdeksan kaasunkäsittelylaitosta toiminnassa. Jamal-Nenetsien autonomiselle piirikunnalle on ominaista jättimäiset asumattomat alueet, mikä vaikeuttaa APG:n käyttöä, joten täällä käytetään noin 80 %, ja piiri saavuttaa 95 % vasta vuosina 2015-2016.

KAASUSOVELLUS

Kaasua löytyy luonnosta kolmentyyppisistä esiintymistä: kaasu, kaasuöljy ja kaasu-kondensaatti.

Ensimmäisen tyypin - kaasun - esiintymissä kaasu muodostaa valtavia luonnollisia maanalaisia ​​kertymiä, joilla ei ole suoraa yhteyttä öljykenttien kanssa.

Toisessa esiintymätyypissä - kaasu-öljy - kaasu seuraa öljyä tai öljy kaasun mukana. Kaasuöljyesiintymiä, kuten edellä mainittiin, on kahta tyyppiä: öljyä, jossa on kaasukorkki (jonka päätilavuus on öljyllä) ja kaasu, jossa on öljyreunus (päätilavuus on kaasulla). Jokaiselle kaasuöljyesiintymälle on ominaista kaasutekijä - kaasun määrä (m3) 1000 kg öljyä kohti.

Kaasuluhdekertymille on ominaista korkea paine (yli 3–10 7 Pa) ja korkeita lämpötiloja(80–100°C ja enemmän) säiliössä. Näissä olosuhteissa hiilivedyt C5 ja korkeammat siirtyvät kaasuksi, ja kun paine laskee, tapahtuu näiden hiilivetyjen kondensaatio - käänteinen kondensaatioprosessi.

Kaikkien tarkasteltujen esiintymien kaasuja kutsutaan maakaasuiksi, toisin kuin niihin liittyvät öljykaasut, jotka liukenevat öljyyn ja vapautuvat siitä tuotannon aikana.

Maakaasut

Maakaasut koostuvat pääasiassa metaanista. Ne sisältävät metaanin ohella yleensä etaania, propaania, butaania, pieni määrä pentaani ja korkeammat homologit sekä pienet määrät ei-hiilivetykomponentteja: hiilidioksidi, typpi, rikkivety ja inertit kaasut (argon, helium jne.).

Hiilidioksidi, jota yleensä esiintyy kaikissa luonnonkaasuissa, on yksi päätuotteita hiilivetyjen orgaanisen lähtöaineen luonnossa muuttumisesta. Sen pitoisuus maakaasussa on pienempi kuin luonnossa olevien orgaanisten jäämien kemiallisen muunnosmekanismin perusteella odotettaisiin, koska hiilidioksidi on aktiivinen komponentti, joka siirtyy muodostusveteen muodostaen bikarbonaattiliuoksia. Pääsääntöisesti hiilidioksidipitoisuus ei ylitä 2,5 %. Typpipitoisuus, jota yleensä esiintyy myös luonnollisissa, liittyy joko ilmakehän ilman sisäänpääsyyn tai elävien organismien proteiinien hajoamisreaktioihin. Typen määrä on yleensä suurempi tapauksissa, joissa kaasukentän muodostuminen tapahtui kalkkikivessä ja kipsikivessä.

Heliumilla on erityinen paikka joidenkin luonnonkaasujen koostumuksessa. Heliumia esiintyy usein luonnossa (ilmassa, maakaasussa jne.), mutta rajoitettuja määriä. Vaikka heliumin pitoisuus maakaasussa on pieni (enintään 1–1,2 %), sen eristäminen osoittautuu kannattavaksi tämän kaasun suuren alijäämän sekä suuren maakaasun tuotannon vuoksi. .

Rikkivetyä ei yleensä ole kaasuesiintymissä. Poikkeuksena on esimerkiksi Ust-Vilyuin esiintymä, jossa H 2 S -pitoisuus on 2,5 %, ja jotkut muut. Ilmeisesti rikkivedyn läsnäolo kaasussa liittyy isäntäkivien koostumukseen. On havaittu, että kaasu, joka on kosketuksissa sulfaattien (kipsi jne.) tai sulfiittien (pyriitti) kanssa, sisältää suhteellisesti enemmän rikkivetyä.

Maakaasut, jotka sisältävät pääasiassa metaania ja joissa on hyvin vähän homologeja C5 tai enemmän, luokitellaan kuiviksi tai laihaiksi kaasuiksi. Suurin osa kaasuesiintymistä syntyvistä kaasuista on kuivia. Kaasukondensaattikerrostumien kaasulle on ominaista pienempi metaanipitoisuus ja korkeampi homologien pitoisuus. Tällaisia ​​kaasuja kutsutaan rasvaisiksi tai rikkaiksi. Kaasu-kondensaattikerrostumien kaasut sisältävät kevyiden hiilivetyjen lisäksi myös korkealla kiehuvia homologeja, jotka vapautuvat nestemäisessä muodossa (kondensaatti), kun paine laskee. Kaivon syvyydestä ja pohjan paineesta riippuen hiilivedyt voivat olla kaasumaisia, kiehuen 300–400 °C:ssa.

Kaasuluhdekerrostumien kaasulle on ominaista saostuneen lauhteen pitoisuus (cm 3 / 1 m 3 kaasua).

Kaasukondensaattikerrostumien muodostuminen johtuu siitä, että korkeissa paineissa tapahtuu käänteisen liukenemisen ilmiö - öljyn käänteinen kondensaatio painekaasussa. Noin 75×10 6 Pa paineessa öljy liukenee puristettuun etaaniin ja propaaniin, joiden tiheys on merkittävästi suurempi kuin öljyn tiheys.

Lauhteen koostumus riippuu kaivon toimintatavasta. Näin ollen, kun säiliön paine säilyy vakiona, kondensaatin laatu on vakaa, mutta kun paine säiliössä laskee, kondensaatin koostumus ja määrä muuttuvat.

Joidenkin kenttien stabiilien kondensaattien koostumusta on tutkittu hyvin. Niiden kiehumispiste ei yleensä ole korkeampi kuin 300 °C. Ryhmäkoostumuksen mukaan: suurin osa on metaanihiilivetyjä, hieman vähemmän nafteenisia ja vielä vähemmän aromaattisia. Kaasujen koostumus kaasun lauhdekentät kondensaatin erotuksen jälkeen se on lähellä kuivien kaasujen koostumusta. Maakaasun tiheys suhteessa ilmaan (ilman tiheys otetaan yksikkönä) vaihtelee välillä 0,560 - 0,650. Palamislämpö on noin 37700–54600 J/kg.

Liittyvät (maaöljy)kaasut

Assosioitunut kaasu ei ole kaikki tietyssä esiintymässä oleva kaasu, vaan kaasu, joka on liuennut öljyyn ja vapautuu siitä tuotannon aikana.

Kaivosta poistuttaessa öljy ja kaasu kulkevat kaasunerottimien läpi, joissa siihen liittyvä kaasu erotetaan epävakaasta öljystä, joka lähetetään jatkokäsittelyyn.

Liitännäiskaasut ovat arvokkaita raaka-aineita teolliseen petrokemian synteesiin. Ne eivät eroa koostumukseltaan laadullisesti maakaasuista, mutta määrällinen ero on erittäin merkittävä. Niiden metaanipitoisuus ei saa ylittää 25–30%, mutta se on paljon korkeampi kuin sen homologit - etaani, propaani, butaani ja korkeammat hiilivedyt. Siksi nämä kaasut luokitellaan rasvakaasuiksi.

Eron vuoksi määrällinen koostumus liittyvät ja maakaasut fyysiset ominaisuudet ovat erilaisia. Liitännäisten kaasujen tiheys (ilmassa) on suurempi kuin maakaasujen - se saavuttaa 1,0 tai enemmän; niiden lämpöarvo on 46 000–50 000 J/kg.

Kaasusovellus

Yksi hiilivetykaasujen pääsovelluksista on niiden käyttö polttoaineena. Korkea lämpöarvo, käyttömukavuus ja kustannustehokkuus asettavat kaasun epäilemättä ykkössijalle muiden energialähteiden joukossa.

Toinen tärkeä asiaan liittyvän öljykaasun käyttötarkoitus on sen täyttö, eli kaasubensiinin erottaminen siitä kaasunkäsittelylaitoksissa tai -laitoksissa. Kaasua puristetaan voimakkaasti ja jäähdytetään tehokkailla kompressoreilla, kun taas nestemäisten hiilivetyjen höyryt tiivistyvät liuottaen osittain kaasumaisia ​​hiilivetyjä (etaania, propaania, butaania, isobutaania). Muodostuu haihtuva neste - epävakaa kaasubensiini, joka erottuu helposti muusta erottimessa olevasta tiivistymättömästä kaasumassasta. Fraktioinnin - etaanin, propaanin ja osan butaaneista erottamisen - jälkeen saadaan stabiili kaasubensiini, jota käytetään kaupallisen bensiinin lisäaineena, mikä lisää niiden haihtuvuutta.

Polttoaineena käytetään kaasubensiinin stabiloinnissa vapautuvaa propaania, butaania ja isobutaania sylintereihin pumpattujen nesteytettyjen kaasujen muodossa. Metaani, etaani, propaani, butaanit toimivat myös petrokemian teollisuuden raaka-aineina.

Kun C2-C4 on erotettu niihin liittyvistä kaasuista, jäljelle jäänyt pakokaasu on koostumukseltaan lähellä kuivua. Käytännössä sitä voidaan pitää puhtaana metaanina. Kuivat ja pakokaasut, kun ne poltetaan pienten ilmamäärien läsnä ollessa erityisissä asennuksissa, muodostavat erittäin arvokkaan teollisuustuotteen - kaasunoen:

CH 4 + O 2 à C + 2H 2 O

Sitä käytetään pääasiassa kumiteollisuudessa. Ohjaamalla metaania vesihöyryn kanssa nikkelikatalyytin yli lämpötilassa 850 °C, saadaan vedyn ja hiilimonoksidin seos - "synteesikaasu":

CH 4 + H 2 O à CO + 3H 2

Kun tämä seos johdetaan FeO-katalyytin yli 450 °C:ssa, hiilimonoksidi muuttuu dioksidiksi ja lisää vetyä vapautuu:

CO + H 2 O à CO 2 + H 2

Saatua vetyä käytetään ammoniakin synteesiin. Kun metaania ja muita alkaaneja käsitellään kloorilla ja bromilla, saadaan substituutiotuotteita:

1. CH4 + Cl2 à CH3Cl + HCl - metyylikloridi;

2. CH4 + 2C12 à CH2C12 + 2HC1 - metyleenikloridi;

3. CH4 + 3Cl2 à CHCl3 + 3HCl - kloroformi;

4. CH 4 + 4Cl 2 à CCl 4 + 4HCl - hiilitetrakloridi.

Metaani toimii myös raaka-aineena syaanivetyhapon tuotannossa:

2CH 4 + 2NH 3 + 3O 2 à 2HCN + 6H 2 O sekä hiilidisulfidin CS 2, nitrometaanin CH 3 NO 2 valmistukseen, jota käytetään lakkojen liuottimena.

Assosioitunut kaasu ei ole kaikki tietyssä esiintymässä oleva kaasu, vaan kaasu, joka on liuennut öljyyn ja vapautuu siitä tuotannon aikana.

Kaivosta poistuttaessa öljy ja kaasu kulkevat kaasunerottimien läpi, joissa siihen liittyvä kaasu erotetaan epävakaasta öljystä, joka lähetetään jatkokäsittelyyn.

Liitännäiset kaasut ovat arvokkaita raaka-aineita teolliseen petrokemian synteesiin. Ne eivät eroa koostumukseltaan laadullisesti maakaasuista, mutta määrällinen ero on erittäin merkittävä. Niiden metaanipitoisuus ei saa ylittää 25–30%, mutta se on paljon korkeampi kuin sen homologit - etaani, propaani, butaani ja korkeammat hiilivedyt. Siksi nämä kaasut luokitellaan rasvakaasuiksi.

Liitännäis- ja maakaasujen määrällisen koostumuksen erojen vuoksi niiden fysikaaliset ominaisuudet ovat erilaiset. Liitännäisten kaasujen tiheys (ilmassa) on suurempi kuin maakaasujen - se saavuttaa 1,0 tai enemmän; niiden lämpöarvo on 46 000–50 000 J/kg.

1. Kaasusovellus

Yksi hiilivetykaasujen pääsovelluksista on niiden käyttö polttoaineena. Korkea lämpöarvo, käyttömukavuus ja kustannustehokkuus asettavat kaasun epäilemättä ykkössijalle muiden energialähteiden joukossa.

Toinen tärkeä asiaan liittyvän öljykaasun käyttötarkoitus on sen täyttö, eli kaasubensiinin erottaminen siitä kaasunkäsittelylaitoksissa tai -laitoksissa. Kaasua puristetaan voimakkaasti ja jäähdytetään tehokkailla kompressoreilla, kun taas nestemäisten hiilivetyjen höyryt tiivistyvät liuottaen osittain kaasumaisia ​​hiilivetyjä (etaania, propaania, butaania, isobutaania). Muodostuu haihtuva neste - epävakaa kaasubensiini, joka erottuu helposti muusta erottimessa olevasta tiivistymättömästä kaasumassasta. Fraktioinnin - etaanin, propaanin ja osan butaaneista erottamisen - jälkeen saadaan stabiili kaasubensiini, jota käytetään kaupallisen bensiinin lisäaineena, mikä lisää niiden haihtuvuutta.

Polttoaineena käytetään kaasubensiinin stabiloinnissa vapautuvaa propaania, butaania ja isobutaania sylintereihin pumpattujen nesteytettyjen kaasujen muodossa. Metaani, etaani, propaani, butaanit toimivat myös petrokemian teollisuuden raaka-aineina.

Kun C2-C4 on erotettu niihin liittyvistä kaasuista, jäljelle jäänyt pakokaasu on koostumukseltaan lähellä kuivua. Käytännössä sitä voidaan pitää puhtaana metaanina. Kuivat ja pakokaasut, kun ne poltetaan pienten ilmamäärien läsnä ollessa erityisissä asennuksissa, muodostavat erittäin arvokkaan teollisuustuotteen - kaasunoen:

CH 4 + O 2  C + 2 H 2 O

Sitä käytetään pääasiassa kumiteollisuudessa. Ohjaamalla metaania vesihöyryn kanssa nikkelikatalyytin yli lämpötilassa 850 °C, saadaan vedyn ja hiilimonoksidin seos - "synteesikaasu":

CH 4 + H 2 O  CO + 3H 2

Kun tämä seos johdetaan FeO-katalyytin yli 450 °C:ssa, hiilimonoksidi muuttuu dioksidiksi ja lisää vetyä vapautuu:

CO + H 2 O  CO 2 + H 2

Saatua vetyä käytetään ammoniakin synteesiin. Kun metaania ja muita alkaaneja käsitellään kloorilla ja bromilla, saadaan substituutiotuotteita:

CH 4 + Cl 2  CH 3 C1 + HCl - metyylikloridi;

CH 4 + 2C1 2  CH 2 C1 2 + 2HC1 - metyleenikloridi;

CH4 + 3Cl2  CHCl3 + 3HCl - kloroformi;

CH 4 + 4Cl 2  CCl 4 + 4HCl - hiilitetrakloridi.

Metaani toimii myös raaka-aineena syaanivetyhapon tuotannossa:

2СH 4 + 2NH 3 + 3O 2  2HCN + 6H 2 O sekä hiilidisulfidin CS 2, nitrometaanin CH 3 NO 2 valmistukseen, jota käytetään lakkojen liuottimena.

Etaania käytetään raaka-aineena eteenin valmistuksessa pyrolyysillä. Eteeni puolestaan ​​on raaka-aine eteenioksidin, etyylialkoholin, polyeteenin, styreenin jne. valmistukseen.

Propaanista valmistetaan asetonia, etikkahappoa, formaldehydiä, butaania käytetään olefiinien valmistukseen: eteeni, propeeni, butyleeni sekä asetyleeni ja butadieeni (synteettisen kumin raaka-aineet). Butaanin hapettuminen tuottaa asetaldehydiä, etikkahappoa, formaldehydiä, asetonia jne.

Kaikkia näitä kemiallisia kaasunkäsittelytyyppejä käsitellään tarkemmin petrokemian kursseilla.

Liittynyt öljykaasu.

Yhdistetty öljykaasu on myös alkuperältään maakaasua. Se sai erityisen nimen, koska se sijaitsee kerrostumissa yhdessä öljyn kanssa - se liukenee siihen ja sijaitsee öljyn yläpuolella muodostaen kaasun "korkin". Yhdistetty kaasu liukenee öljyyn, koska se on paineen alaisena suurissa syvyyksissä. Pintaan uutettaessa paine nestekaasujärjestelmässä laskee, minkä seurauksena kaasun liukoisuus heikkenee ja kaasua vapautuu öljystä. Tämä ilmiö tekee öljyntuotannosta palo- ja räjähdysvaaran. Eri kentiltä peräisin olevien luonnonkaasujen ja niihin liittyvien kaasujen koostumus on erilainen. Liitännäiskaasut ovat hiilivetykomponenteissa monipuolisempia kuin maakaasut, joten niitä on kannattavampaa käyttää kemiallisina raaka-aineina.

Assosioitunut kaasu, toisin kuin maakaasu, sisältää pääasiassa propaani- ja butaani-isomeerit.

Liitännäisten maaöljykaasujen ominaisuudet

Assosioitunutta öljykaasua muodostuu myös öljyn luonnollisen krakkauksen seurauksena, joten se sisältää tyydyttyneitä (metaani ja homologit) ja tyydyttymättömiä (eteeni ja homologit) hiilivetyjä sekä syttymättömiä kaasuja - typpeä, argonia ja hiilidioksidia. Aikaisemmin siihen liittyvää kaasua ei käytetty, ja se soihdettiin välittömästi kentällä. Nykyään kaikki on mukana suuremmassa määrin kiinni, koska se on maakaasun tavoin hyvä polttoaine ja arvokas kemiallinen raaka-aine.

Siihen liittyvät kaasut käsitellään kaasunkäsittelylaitoksissa. Niistä ne tuottavat metaania, etaania, propaania, butaania ja "kevyt" kaasubensiiniä, joka sisältää hiilivetyjä, joissa on vähintään 5 hiiliatomia. Etaania ja propaania dehydrataan tyydyttymättömien hiilivetyjen - eteenin ja propeenin - tuottamiseksi. Kotitalouksien polttoaineena käytetään propaanin ja butaanin seosta (nestekaasua). Bensiiniä lisätään tavalliseen bensiiniin syttymisen nopeuttamiseksi polttomoottoreita käynnistettäessä.

Öljy

Öljy on nestemäinen palava fossiili, jonka ulkonäkö on öljyinen keltaisesta tai vaaleanruskeasta mustaan ​​ja jolla on ominainen haju, tiheys 0,70 - 1,04 g/cm³, vettä kevyempi, veteen liukenematon, se on luonnollinen monimutkainen seos pääasiassa nestettä hiilivedyt, pääasiassa alkaaneissa, joissa on lineaarinen ja haarautunut rakenne ja jotka sisältävät 5-50 hiiliatomia molekyyleissä, muiden kanssa orgaaniset aineet. Koska öljy on sekoitus erilaisia ​​hiilivetyjä, sillä ei ole tiettyä kiehumispistettä. Öljyn kaasumaiset ja kiinteät komponentit liukenevat sen nestemäisiin komponentteihin, mikä määrää sen aggregaatiotilan.

Sen koostumus riippuu merkittävästi sen louhintapaikasta. Öljyjen koostumus on parafiininen, nafteeninen ja aromaattinen. Esimerkiksi Baku-öljyssä on runsaasti syklisiä hiilivetyjä (jopa 90 %), tyydyttyneet hiilivedyt hallitsevat Groznyin öljyssä ja aromaattiset hiilivedyt hallitsevat Ural-öljyssä. Yleisimmät öljyt sekoitettu koostumus. Tiheyden perusteella erotetaan kevyet ja raskaat öljyt. Öljy on kuitenkin yleisin sekoitettu tyyppi. Öljy sisältää hiilivetyjen lisäksi orgaanisen hapen ja rikkiyhdisteiden epäpuhtauksia sekä siihen liuenneita vettä sekä kalsium- ja magnesiumsuoloja. Kaikkiaan öljy sisältää noin 100 erilaista yhdistettä. Öljy sisältää myös mekaanisia epäpuhtauksia – hiekkaa ja savea.

D.I. Mendeleev uskoi, että öljy on arvokas raaka-aine monien luomutuotteiden valmistuksessa.

Öljy on arvokas raaka-aine korkealaatuisten moottoripolttoaineiden valmistuksessa. Kun öljy on puhdistettu vedestä ja muista ei-toivotuista epäpuhtauksista, se käsitellään.

Suurin osa tuotannossa käytetään öljyä (90 %) tuotannossa käytetään erilaisia ​​tyyppejä polttoaineet ja voiteluaineet. Öljy on arvokas raaka-aine kemianteollisuudelle. Vaikka öljyn osuus, jota käytetään petrokemian tuotteiden valmistukseen, on pieni, näillä tuotteilla on paljon hyvin tärkeä. Maaöljyn tislaustuotteista saadaan useita tuhansia orgaanisia yhdisteitä. Niistä puolestaan ​​valmistetaan tuhansia tuotteita, jotka eivät tyydytä vain perustarpeita moderni yhteiskunta, mutta myös mukavuuden tarve. Öljystä uutetuista aineista saamme:

Synteettiset kumit;

Muovit;

Räjähteet;

Lääkkeet;

Synteettiset kuidut;