Gas petroleum bersekutu, atau APG, ialah gas terlarut dalam minyak. Gas petroleum yang berkaitan dihasilkan semasa pengeluaran minyak, iaitu, ia sebenarnya adalah hasil sampingan. Tetapi APG sendiri adalah bahan mentah yang berharga untuk pemprosesan selanjutnya.

Komposisi molekul

Gas petroleum bersekutu terdiri daripada hidrokarbon ringan. Ini, pertama sekali, metana - komponen utama gas asli - serta komponen yang lebih berat: etana, propana, butana dan lain-lain.

Semua komponen ini berbeza dalam bilangan atom karbon dalam molekul. Jadi, molekul metana mengandungi satu atom karbon, etana mempunyai dua, propana mempunyai tiga, butana mempunyai empat, dll.

~ 400,000 tan - kapasiti tampung sebuah kapal tangki minyak.

Menurut Dana Hidupan Liar Sedunia (WWF), kawasan pengeluar minyak setiap tahun mengeluarkan sehingga 400,000 tan bahan pencemar pepejal ke atmosfera, sebahagian besar daripadanya ialah produk pembakaran APG.

Ketakutan pencinta alam sekitar

Gas petroleum yang berkaitan mesti diasingkan daripada minyak supaya ia memenuhi piawaian yang diperlukan. Untuk masa yang lama APG kekal sebagai produk sampingan untuk syarikat minyak, jadi masalah pelupusannya diselesaikan dengan mudah - ia dibakar.

Beberapa ketika dahulu, terbang di atas kapal terbang di atas Siberia Barat, seseorang dapat melihat banyak obor yang menyala: ini adalah pembakaran gas petroleum yang berkaitan.

Di Rusia, hampir 100 juta tan CO 2 dijana setiap tahun hasil daripada pembakaran gas.
Pelepasan jelaga juga menimbulkan bahaya: menurut ahli alam sekitar, zarah jelaga kecil boleh diangkut dalam jarak jauh dan dimendapkan di permukaan salji atau ais.

Walaupun hampir tidak dapat dilihat oleh mata, pencemaran salji dan ais dengan ketara mengurangkan albedo mereka, iaitu pemantulan. Akibatnya, salji dan udara tanah menjadi panas, dan planet kita memantulkan kurang sinaran suria.

Pemantulan salji yang tidak tercemar:

Perubahan ke arah kebaikan

DALAM Kebelakangan ini Keadaan dengan penggunaan APG mula berubah. Syarikat minyak memberi perhatian yang lebih dan lebih kepada masalah penggunaan rasional gas berkaitan. Peningkatan proses ini dipermudahkan oleh Kerajaan Persekutuan Russia Resolusi No. 7 8 Januari 2009, yang menetapkan keperluan untuk membawa tahap penggunaan gas yang berkaitan kepada 95%. Jika ini tidak berlaku, syarikat minyak berdepan denda yang berat.

OAO Gazprom telah menyediakan program pelaburan jangka sederhana untuk meningkatkan kecekapan penggunaan APG untuk 2011–2013. Tahap penggunaan APG di seluruh Kumpulan Gazprom (termasuk OJSC Gazprom Neft) pada 2012 berpurata kira-kira 70% (pada 2011 - 68.4%, pada 2010 - 64%), dengan suku IV 2012 di bidang OJSC Gazprom tahap kegunaan yang berfaedah APG membentuk 95%, dan Gazprom Dobycha Orenburg LLC, Gazprom Pererabotka LLC dan Gazprom Neft Orenburg LLC sudah menggunakan 100% APG.

Pilihan pelupusan

wujud sejumlah besar kaedah untuk penggunaan berfaedah APG, tetapi dalam praktiknya hanya beberapa yang digunakan.

Cara utama untuk menggunakan APG adalah untuk memisahkannya kepada komponen, yang kebanyakannya adalah gas terlucut kering (pada asasnya sama gas asli, iaitu, kebanyakannya metana, yang mungkin mengandungi beberapa etana). Kumpulan kedua komponen dipanggil pecahan luas hidrokarbon ringan (NGL). Ia adalah campuran bahan dengan dua atau lebih atom karbon (C 2 + pecahan). Campuran inilah yang menjadi bahan mentah untuk petrokimia.

Proses pengasingan gas petroleum yang berkaitan berlaku pada unit pemeluwapan suhu rendah (LTC) dan penyerapan suhu rendah (LTA). Selepas pengasingan, gas terlucut kering boleh diangkut melalui saluran paip gas konvensional, dan cecair gas asli boleh dibekalkan untuk pemprosesan selanjutnya untuk pengeluaran produk petrokimia.

Menurut Kementerian sumber semula jadi dan ekologi, pada tahun 2010 yang terbesar syarikat minyak 74.5% daripada semua gas yang dihasilkan telah digunakan, dan 23.4% telah dinyalakan.

Loji untuk memproses gas, minyak dan kondensat gas menjadi produk petrokimia adalah kompleks berteknologi tinggi yang bergabung pengeluaran kimia dengan industri penapisan minyak. Pemprosesan bahan mentah hidrokarbon dijalankan di kemudahan anak syarikat Gazprom: di loji pemprosesan gas Astrakhan, Orenburg, Sosnogorsk, loji helium Orenburg, loji penstabilan kondensat Surgut dan loji penyediaan kondensat Urengoy untuk pengangkutan.

Ia juga mungkin menggunakan gas petroleum yang berkaitan dalam loji kuasa untuk menjana elektrik - ini membolehkan syarikat minyak menyelesaikan masalah bekalan tenaga ke ladang mereka tanpa perlu membeli tenaga elektrik.

Di samping itu, APG disuntik semula ke dalam takungan, yang memungkinkan untuk meningkatkan tahap pemulihan minyak dari takungan. Kaedah ini dipanggil proses berbasikal.

Salah satu masalah mendesak dalam sektor minyak dan gas hari ini ialah masalah pembakaran gas berkaitan petroleum (APG). Ia melibatkan kerugian ekonomi, alam sekitar, sosial dan risiko bagi negeri, dan menjadi lebih relevan dengan trend global yang semakin meningkat ke arah peralihan ekonomi kepada mod pembangunan rendah karbon dan cekap tenaga.

APG ialah campuran hidrokarbon yang terlarut dalam minyak. Ia ditemui dalam takungan minyak dan dilepaskan ke permukaan semasa pengekstrakan "emas hitam". APG berbeza daripada gas asli kerana, sebagai tambahan kepada metana, ia terdiri daripada butana, propana, etana dan hidrokarbon lain yang lebih berat. Selain itu, komponen bukan hidrokarbon boleh didapati di dalamnya, seperti helium, argon, hidrogen sulfida, nitrogen, dan karbon dioksida.

Isu penggunaan dan pelupusan APG adalah perkara biasa kepada semua negara pengeluar minyak. Dan untuk Rusia mereka lebih relevan, kerana fakta bahawa negeri kita, menurut Bank Dunia, berada di bahagian atas senarai negara dengan kadar pembakaran APG tertinggi. Menurut penyelidikan pakar, Nigeria menduduki tempat pertama di kawasan ini, diikuti oleh Rusia, dan kemudian Iran, Iraq dan Angola. Data rasmi mengatakan bahawa setiap tahun di negara kita 55 bilion m3 APG diekstrak, di mana 20-25 bilion m3 dibakar, dan hanya 15-20 bilion m3 berakhir dalam industri kimia. Kebanyakan gas dibakar di kawasan pengeluaran minyak yang sukar dicapai di Timur dan Siberia Barat. Oleh kerana pencahayaan yang tinggi pada waktu malam, metropolis terbesar di Eropah, Amerika dan Asia, serta kawasan berpenduduk jarang di Siberia, kelihatan dari angkasa kerana sejumlah besar suar minyak yang membakar APG.

Salah satu aspek masalah ini ialah alam sekitar. Apabila gas ini dibakar, sejumlah besar pelepasan berbahaya dibebaskan ke atmosfera, yang membawa kepada kemerosotan persekitaran, pemusnahan sumber semula jadi yang tidak boleh diperbaharui membangunkan proses planet negatif yang mempunyai kesan yang sangat negatif terhadap iklim. Menurut statistik tahunan baru-baru ini, pembakaran APG di Rusia dan Kazakhstan sahaja membebaskan lebih daripada satu juta tan bahan pencemar ke atmosfera, yang termasuk karbon dioksida, sulfur dioksida dan zarah jelaga. Ini dan banyak bahan lain secara semula jadi masuk ke dalam tubuh manusia. Justeru, kajian mengenai wilayah Tyumen menunjukkan bahawa kadar kejadian banyak kelas penyakit di sini adalah lebih tinggi daripada di wilayah lain di Rusia. Senarai ini termasuk penyakit sistem pembiakan, patologi keturunan, imuniti yang lemah, dan kanser.

Tetapi masalah penggunaan APG bukan sahaja menimbulkan isu alam sekitar. Ia juga berkaitan dengan isu kerugian besar dalam ekonomi negeri. Gas petroleum yang berkaitan adalah bahan mentah yang penting untuk industri tenaga dan kimia. Ia mempunyai nilai kalori yang tinggi, dan metana dan etana yang terkandung dalam APG digunakan dalam pengeluaran plastik dan getah unsur-unsurnya yang lain adalah bahan mentah yang berharga untuk bahan tambahan oktana tinggi dan gas hidrokarbon cecair. Skala kerugian ekonomi di kawasan ini sangat besar. Sebagai contoh, pada tahun 2008, perusahaan pengeluaran minyak dan gas Rusia membakar lebih daripada 17 bilion m3 APG dan 4.9 bilion m3 gas asli semasa menghasilkan kondensat gas. Angka-angka ini serupa dengan permintaan tahunan semua rakyat Rusia untuk gas isi rumah. Akibat daripada masalah ini, kerugian ekonomi negara kita berjumlah 2.3 bilion dolar setahun.

Masalah penggunaan APG di Rusia bergantung kepada banyak sebab sejarah yang masih tidak membenarkannya diselesaikan secara mudah dan cara cepat. Ia berasal dari industri minyak USSR. Pada masa itu, tumpuan hanya pada ladang gergasi, dan matlamat utama adalah untuk menghasilkan jumlah minyak yang besar pada kos yang minimum. Memandangkan ini, pemprosesan gas berkaitan dianggap sebagai isu sekunder dan projek yang kurang menguntungkan. Skim kitar semula tertentu, sudah tentu, telah diterima pakai. Untuk melakukan ini, paling banyak tempat yang besar Sepanjang tempoh pengeluaran minyak, tidak kurang juga loji pemprosesan gas yang besar dengan sistem pengumpulan gas yang meluas telah dibina, yang tertumpu kepada pemprosesan bahan mentah dari ladang berhampiran. Agak jelas bahawa teknologi ini hanya boleh berfungsi dengan berkesan pengeluaran besar, dan tidak boleh dipertahankan dalam bidang sederhana dan kecil, yang paling aktif dibangunkan baru-baru ini. Satu lagi masalah dengan skim Soviet ialah ciri teknikal dan pengangkutannya tidak membenarkan mengangkut dan memproses gas yang diperkaya dengan hidrokarbon berat kerana ketidakmungkinan mengepamnya melalui saluran paip. Oleh itu, ia masih perlu dibakar dengan obor. Di USSR, pengumpulan dan bekalan gas ke kilang dibiayai dari satu sistem. Selepas kesatuan itu runtuh, syarikat minyak bebas telah ditubuhkan, di tangan mereka sumber APG tertumpu, manakala penghantaran dan pengumpulan gas kekal dengan pemproses kargo. Yang terakhir telah menjadi monopoli di kawasan ini. Oleh itu, pengeluar minyak tidak mempunyai insentif untuk melabur dalam pembinaan kemudahan pengumpulan gas di ladang baru. Lebih-lebih lagi, penggunaan APG memerlukan pelaburan yang besar. Adalah lebih murah bagi syarikat untuk menyalakan gas ini daripada membina sistem pengumpulan dan pemprosesan.

Sebab utama pembakaran APG boleh digariskan seperti berikut. Tidak ada teknologi murah yang membolehkan penggunaan gas yang diperkaya dalam hidrokarbon berat. Tiada kapasiti pemprosesan yang mencukupi. Komposisi APG dan gas asli yang berbeza mengehadkan akses pekerja minyak kepada Sistem bersatu bekalan gas, yang diisi dengan gas asli. Pembinaan saluran paip gas yang diperlukan sangat meningkatkan harga gas yang dihasilkan berbanding dengan gas asli. Sistem kawalan sedia ada di Rusia untuk pelaksanaan perjanjian lesen juga tidak sempurna. Denda untuk pelepasan bahan berbahaya ke atmosfera adalah lebih rendah daripada kos pelupusan APG. hidup pasaran Rusia Hampir tiada teknologi yang akan mengumpul dan memproses gas ini. Penyelesaian serupa wujud di luar negara, tetapi penggunaannya sangat perlahan dengan harga yang tinggi, serta penyesuaian yang diperlukan untuk keadaan Rusia, kedua-dua iklim dan perundangan. Sebagai contoh, keperluan keselamatan industri kami lebih ketat. Sudah ada kes di mana pelanggan melabur sejumlah besar dan berakhir dengan peralatan yang mustahil untuk beroperasi. Oleh itu, pengeluaran kami sendiri stesen pemampat pam gas dan loji pemampatan APG soalan penting Untuk industri minyak dan gas Rusia. Kazan PNG-Energy dan Tomsk BPC Engineering sudah pun mengusahakan penyelesaiannya. Beberapa projek mengenai masalah penggunaan APG berada pada peringkat pembangunan yang berbeza di Skolkovo.

Kerajaan Persekutuan Rusia ingin membawa situasi dengan APG ke standard dunia. Soalan mengenai liberalisasi harga yang diperlukan untuk produk ini telah dibangkitkan pada tahun 2003. Pada tahun 2007, data terkini mengenai jumlah APG yang terbakar dalam suar telah diterbitkan - ini adalah satu pertiga daripada jumlah produk. Dalam Ucapan tahunan Presiden Persekutuan Rusia kepada Perhimpunan Persekutuan Persekutuan Rusia bertarikh 26 April 2007, Vladimir Putin menarik perhatian kepada masalah itu dan mengarahkan kerajaan untuk menyediakan satu set langkah untuk menyelesaikan isu ini. Beliau mencadangkan peningkatan denda, mewujudkan sistem perakaunan, mengetatkan keperluan pelesenan untuk pengguna tanah bawah, dan membawa tahap penggunaan APG kepada purata dunia - 95% menjelang 2011. Tetapi Kementerian Tenaga telah mengira bahawa sasaran sedemikian boleh dicapai, mengikut ramalan yang paling optimistik, hanya menjelang 2015. KhMAO, sebagai contoh, pada masa ini memproses 90%, dengan lapan loji pemprosesan gas beroperasi. Okrug Autonomi Yamal-Nenets dicirikan oleh wilayah tidak berpenghuni yang besar, yang merumitkan isu penggunaan APG, jadi kira-kira 80% digunakan di sini, dan daerah itu akan mencapai 95% hanya pada 2015-2016.

PERMOHONAN GAS

Gas boleh didapati di alam semula jadi dalam tiga jenis deposit: gas, gas-minyak dan gas-kondensat.

Dalam deposit jenis pertama - gas - gas membentuk pengumpulan besar bawah tanah semulajadi yang tidak mempunyai hubungan langsung dengan medan minyak.

Dalam jenis deposit kedua - gas-minyak - gas mengiringi minyak atau minyak mengiringi gas. Deposit gas-minyak, seperti yang ditunjukkan di atas, adalah dua jenis: minyak dengan penutup gas (isipadu utama yang diduduki oleh minyak) dan gas dengan rim minyak (isipadu utama diduduki oleh gas). Setiap deposit gas-minyak dicirikan oleh faktor gas - jumlah gas (dalam m3) setiap 1000 kg minyak.

Mendapan kondensat gas dicirikan oleh tekanan tinggi (lebih daripada 3–10 7 Pa) dan suhu tinggi(80–100°C dan ke atas) dalam takungan. Di bawah keadaan ini, hidrokarbon C5 dan lebih tinggi masuk ke dalam gas, dan apabila tekanan berkurangan, pemeluwapan hidrokarbon ini berlaku - proses pemeluwapan terbalik.

Gas semua deposit yang dipertimbangkan dipanggil gas asli, berbeza dengan gas petroleum yang berkaitan yang dilarutkan dalam minyak dan dibebaskan daripadanya semasa pengeluaran.

Gas asli

Gas asli terdiri terutamanya daripada metana. Bersama metana, ia biasanya mengandungi etana, propana, butana, sejumlah kecil pentana dan homolog yang lebih tinggi dan sejumlah kecil komponen bukan hidrokarbon: karbon dioksida, nitrogen, hidrogen sulfida dan gas lengai (argon, helium, dll.).

Karbon dioksida, yang biasanya terdapat dalam semua gas asli, adalah salah satu produk utama transformasi dalam sifat bahan permulaan organik hidrokarbon. Kandungannya dalam gas asli adalah lebih rendah daripada yang dijangkakan berdasarkan mekanisme transformasi kimia sisa organik dalam alam semula jadi, kerana karbon dioksida adalah komponen aktif ia masuk ke dalam air pembentukan, membentuk larutan bikarbonat. Sebagai peraturan, kandungan karbon dioksida tidak melebihi 2.5%. Kandungan nitrogen, juga biasanya terdapat dalam kandungan semula jadi, dikaitkan sama ada dengan kemasukan udara atmosfera atau dengan tindak balas penguraian protein organisma hidup. Jumlah nitrogen biasanya lebih tinggi dalam kes di mana pembentukan medan gas berlaku pada batu kapur dan batu gipsum.

Helium menduduki tempat yang istimewa dalam komposisi beberapa gas asli. Helium sering dijumpai di alam semula jadi (dalam udara, gas asli, dll.), tetapi dalam kuantiti yang terhad. Walaupun kandungan helium dalam gas asli adalah kecil (sehingga maksimum 1-1.2%), pengasingannya ternyata menguntungkan kerana defisit besar gas ini, serta disebabkan oleh jumlah pengeluaran gas asli yang besar. .

Hidrogen sulfida, sebagai peraturan, tidak terdapat dalam deposit gas. Pengecualian adalah, sebagai contoh, deposit Ust-Vilyui, di mana kandungan H 2 S mencapai 2.5%, dan beberapa yang lain. Nampaknya, kehadiran hidrogen sulfida dalam gas berkaitan dengan komposisi batuan perumah. Telah diperhatikan bahawa gas yang bersentuhan dengan sulfat (gipsum, dll.) atau sulfit (pirit) mengandungi lebih banyak hidrogen sulfida.

Gas asli, mengandungi terutamanya metana dan mempunyai kandungan homolog C5 yang sangat kecil dan lebih tinggi, dikelaskan sebagai gas kering atau tanpa lemak. Sebahagian besar gas yang dihasilkan daripada deposit gas adalah kering. Gas daripada deposit kondensat gas dicirikan oleh kandungan metana yang lebih rendah dan kandungan homolognya yang lebih tinggi. Gas tersebut dipanggil berlemak atau kaya. Sebagai tambahan kepada hidrokarbon ringan, gas-gas endapan gas-kondensat juga mengandungi homolog mendidih tinggi, yang dibebaskan dalam bentuk cecair (kondensat) apabila tekanan berkurangan. Bergantung pada kedalaman telaga dan tekanan di bahagian bawah, hidrokarbon mungkin dalam keadaan gas, mendidih pada 300–400°C.

Gas daripada deposit kondensat gas dicirikan oleh kandungan kondensat termendak (dalam cm 3 setiap 1 m 3 gas).

Pembentukan deposit kondensat gas adalah disebabkan oleh fakta bahawa pada tekanan tinggi fenomena pembubaran terbalik berlaku - pemeluwapan terbalik minyak dalam gas termampat. Pada tekanan kira-kira 75×10 6 Pa, minyak larut dalam etana dan propana termampat, yang ketumpatannya jauh lebih tinggi daripada ketumpatan minyak.

Komposisi kondensat bergantung pada mod operasi telaga. Oleh itu, semasa mengekalkan tekanan takungan yang berterusan, kualiti kondensat adalah stabil, tetapi apabila tekanan dalam takungan berkurangan, komposisi dan kuantiti kondensat berubah.

Komposisi kondensat stabil beberapa bidang telah dikaji dengan baik. Takat didihnya biasanya tidak lebih tinggi daripada 300°C. Mengikut komposisi kumpulan: majoritinya adalah hidrokarbon metana, lebih sedikit adalah naphthenic dan lebih sedikit adalah aromatik. Komposisi gas medan kondensat gas selepas pemisahan kondensat, ia hampir dengan komposisi gas kering. Ketumpatan gas asli berbanding udara (ketumpatan udara diambil sebagai kesatuan) berkisar antara 0.560 hingga 0.650. Haba pembakaran adalah kira-kira 37700–54600 J/kg.

Gas bersekutu (petroleum).

Gas bersekutu bukanlah semua gas dalam deposit tertentu, tetapi gas terlarut dalam minyak dan dibebaskan daripadanya semasa pengeluaran.

Apabila keluar dari telaga, minyak dan gas melalui pemisah gas, di mana gas berkaitan diasingkan daripada minyak yang tidak stabil, yang dihantar untuk pemprosesan selanjutnya.

Gas bersekutu ialah bahan mentah yang berharga untuk sintesis petrokimia industri. Mereka tidak berbeza secara kualitatif dalam komposisi daripada gas asli, tetapi perbezaan kuantitatif adalah sangat ketara. Kandungan metana di dalamnya mungkin tidak melebihi 25-30%, tetapi ia jauh lebih tinggi daripada homolognya - etana, propana, butana dan hidrokarbon yang lebih tinggi. Oleh itu, gas ini dikelaskan sebagai gas lemak.

Disebabkan perbezaan dalam komposisi kuantitatif berkaitan dan gas asli ciri-ciri fizikal adalah berbeza. Ketumpatan (dalam udara) gas berkaitan adalah lebih tinggi daripada gas asli - ia mencapai 1.0 atau lebih; nilai kalorinya ialah 46,000–50,000 J/kg.

Aplikasi Gas

Salah satu aplikasi utama gas hidrokarbon ialah penggunaannya sebagai bahan api. Nilai kalori yang tinggi, kemudahan dan keberkesanan kos penggunaan sudah pasti meletakkan gas di salah satu tempat pertama di antara jenis sumber tenaga yang lain.

Satu lagi kegunaan penting gas petroleum yang berkaitan ialah toppingnya, iaitu, pengekstrakan petrol gas daripadanya di loji atau pemasangan pemprosesan gas. Gas tertakluk kepada mampatan dan penyejukan yang kuat menggunakan pemampat berkuasa, manakala wap cecair hidrokarbon terpeluwap, sebahagiannya melarutkan hidrokarbon gas (etana, propana, butana, isobutana). Cecair yang tidak menentu terbentuk - petrol gas yang tidak stabil, yang mudah dipisahkan dari seluruh jisim gas yang tidak boleh terkondensasi dalam pemisah. Selepas pecahan - pemisahan etana, propana, dan sebahagian daripada butana - petrol gas yang stabil diperoleh, yang digunakan sebagai bahan tambahan kepada petrol komersial, meningkatkan kemeruapannya.

Propana, butana, dan isobutana yang dilepaskan semasa penstabilan gasolin dalam bentuk gas cecair yang dipam ke dalam silinder digunakan sebagai bahan api. Metana, etana, propana, butana juga berfungsi sebagai bahan mentah untuk industri petrokimia.

Selepas pemisahan C 2 -C 4 daripada gas yang berkaitan, gas ekzos yang tinggal adalah hampir dalam komposisi untuk kering. Dalam amalan, ia boleh dianggap sebagai metana tulen. Gas kering dan ekzos, apabila dibakar dengan kehadiran sejumlah kecil udara dalam pemasangan khas, membentuk produk perindustrian yang sangat berharga - jelaga gas:

CH 4 + O 2 à C + 2H 2 O

Ia digunakan terutamanya dalam industri getah. Dengan melepasi metana dengan wap air ke atas mangkin nikel pada suhu 850°C, campuran hidrogen dan karbon monoksida diperoleh - "gas sintesis":

CH 4 + H 2 O à CO + 3H 2

Apabila campuran ini disalurkan ke atas mangkin FeO pada 450°C, karbon monoksida ditukar kepada dioksida dan hidrogen tambahan dibebaskan:

CO + H 2 O à CO 2 + H 2

Hidrogen yang terhasil digunakan untuk sintesis ammonia. Apabila metana dan alkana lain dirawat dengan klorin dan bromin, produk penggantian diperoleh:

1. CH 4 + Cl 2 à CH 3 Cl + HCl - metil klorida;

2. CH 4 + 2C1 2 à CH 2 C1 2 + 2HC1 - metilena klorida;

3. CH 4 + 3Cl 2 à CHCl 3 + 3HCl - kloroform;

4. CH 4 + 4Cl 2 à CCl 4 + 4HCl - karbon tetraklorida.

Metana juga berfungsi sebagai bahan mentah untuk penghasilan asid hidrosianik:

2CH 4 + 2NH 3 + 3O 2 à 2HCN + 6H 2 O, serta untuk pengeluaran karbon disulfida CS 2, nitromethane CH 3 NO 2, yang digunakan sebagai pelarut untuk varnis.

Gas bersekutu bukan semua gas dalam deposit tertentu, tetapi gas terlarut dalam minyak dan dibebaskan daripadanya semasa pengeluaran.

Apabila keluar dari telaga, minyak dan gas melalui pemisah gas, di mana gas berkaitan diasingkan daripada minyak tidak stabil, yang dihantar untuk pemprosesan selanjutnya.

Gas bersekutu ialah bahan mentah yang berharga untuk sintesis petrokimia industri. Mereka tidak berbeza secara kualitatif dalam komposisi daripada gas asli, tetapi perbezaan kuantitatif adalah sangat ketara. Kandungan metana di dalamnya mungkin tidak melebihi 25-30%, tetapi ia jauh lebih tinggi daripada homolognya - etana, propana, butana dan hidrokarbon yang lebih tinggi. Oleh itu, gas ini dikelaskan sebagai gas lemak.

Disebabkan oleh perbezaan dalam komposisi kuantitatif gas berkaitan dan asli, sifat fizikalnya berbeza. Ketumpatan (dalam udara) gas berkaitan adalah lebih tinggi daripada gas asli - ia mencapai 1.0 atau lebih; nilai kalorinya ialah 46,000–50,000 J/kg.

1. Aplikasi Gas

Salah satu aplikasi utama gas hidrokarbon ialah penggunaannya sebagai bahan api. Nilai kalori yang tinggi, kemudahan dan keberkesanan kos penggunaan sudah pasti meletakkan gas di salah satu tempat pertama antara jenis sumber tenaga yang lain.

Satu lagi kegunaan penting gas petroleum yang berkaitan ialah toppingnya, iaitu, pengekstrakan petrol gas daripadanya di loji atau pemasangan pemprosesan gas. Gas tertakluk kepada mampatan dan penyejukan yang kuat menggunakan pemampat berkuasa, manakala wap cecair hidrokarbon terpeluwap, sebahagiannya melarutkan hidrokarbon gas (etana, propana, butana, isobutana). Cecair yang tidak menentu terbentuk - petrol gas yang tidak stabil, yang mudah dipisahkan dari seluruh jisim gas yang tidak boleh terkondensasi dalam pemisah. Selepas pecahan - pemisahan etana, propana, dan sebahagian daripada butana - petrol gas yang stabil diperoleh, yang digunakan sebagai bahan tambahan kepada petrol komersial, meningkatkan kemeruapannya.

Propana, butana, dan isobutana yang dilepaskan semasa penstabilan gasolin dalam bentuk gas cecair yang dipam ke dalam silinder digunakan sebagai bahan api. Metana, etana, propana, butana juga berfungsi sebagai bahan mentah untuk industri petrokimia.

Selepas pemisahan C 2 -C 4 daripada gas yang berkaitan, gas ekzos yang tinggal adalah hampir dalam komposisi untuk kering. Dalam amalan, ia boleh dianggap sebagai metana tulen. Gas kering dan ekzos, apabila dibakar dengan kehadiran sejumlah kecil udara dalam pemasangan khas, membentuk produk perindustrian yang sangat berharga - jelaga gas:

CH 4 + O 2  C + 2H 2 O

Ia digunakan terutamanya dalam industri getah. Dengan melepasi metana dengan wap air ke atas mangkin nikel pada suhu 850°C, campuran hidrogen dan karbon monoksida diperoleh - "gas sintesis":

CH 4 + H 2 O  CO + 3H 2

Apabila campuran ini disalurkan ke atas mangkin FeO pada 450°C, karbon monoksida ditukar kepada dioksida dan hidrogen tambahan dibebaskan:

CO + H 2 O  CO 2 + H 2

Hidrogen yang terhasil digunakan untuk sintesis ammonia. Apabila metana dan alkana lain dirawat dengan klorin dan bromin, produk penggantian diperoleh:

CH 4 + Cl 2  CH 3 C1 + HCl - metil klorida;

CH 4 + 2C1 2  CH 2 C1 2 + 2HC1 - metilena klorida;

CH 4 + 3Cl 2  CHCl 3 + 3HCl - kloroform;

CH 4 + 4Cl 2  CCl 4 + 4HCl - karbon tetraklorida.

Metana juga berfungsi sebagai bahan mentah untuk penghasilan asid hidrosianik:

2СH 4 + 2NH 3 + 3O 2  2HCN + 6H 2 O, serta untuk pengeluaran karbon disulfida CS 2, nitromethane CH 3 NO 2, yang digunakan sebagai pelarut untuk varnis.

Etana digunakan sebagai bahan mentah untuk penghasilan etilena secara pirolisis. Etilena pula adalah bahan suapan untuk pengeluaran etilena oksida, etil alkohol, polietilena, stirena, dsb.

Propana digunakan untuk menghasilkan aseton, asid asetik, formaldehid, butana digunakan untuk menghasilkan olefin: etilena, propilena, butilena, serta asetilena dan butadiena (bahan mentah untuk getah sintetik). Pengoksidaan butana menghasilkan asetaldehid, asid asetik, formaldehid, aseton, dll.

Semua jenis pemprosesan gas kimia ini dibincangkan dengan lebih terperinci dalam kursus petrokimia.

Gas petroleum yang berkaitan.

Gas petroleum yang berkaitan juga merupakan asal gas asli. Ia menerima nama istimewa kerana ia terletak dalam deposit bersama-sama dengan minyak - ia dibubarkan di dalamnya dan terletak di atas minyak, membentuk "topi" gas. Gas berkaitan larut dalam minyak kerana ia berada di bawah tekanan pada kedalaman yang besar. Apabila diekstrak ke permukaan, tekanan dalam sistem gas cecair menurun, akibatnya keterlarutan gas berkurangan dan gas dibebaskan daripada minyak. Fenomena ini menjadikan pengeluaran minyak bahaya kebakaran dan letupan. Komposisi gas asli dan gas berkaitan dari medan yang berbeza adalah berbeza. Gas bersekutu lebih pelbagai dalam komponen hidrokarbon daripada gas asli, jadi lebih menguntungkan untuk menggunakannya sebagai bahan mentah kimia.

Gas berkaitan, tidak seperti gas asli, mengandungi terutamanya isomer propana dan butana.

Ciri-ciri gas petroleum yang berkaitan

Gas petroleum yang berkaitan juga terbentuk akibat keretakan semula jadi minyak, oleh itu ia termasuk hidrokarbon tepu (metana dan homolog) dan tak tepu (etilena dan homolog), serta gas tidak mudah terbakar - nitrogen, argon dan karbon dioksida CO 2. Sebelum ini, gas berkaitan tidak digunakan dan segera dibakar di lapangan. Sekarang ni semua dah masuk ke tahap yang lebih besar ditangkap kerana ia, seperti gas asli, adalah bahan api yang baik dan bahan mentah kimia yang berharga.

Gas berkaitan diproses di loji pemprosesan gas. Daripada mereka mereka menghasilkan metana, etana, propana, butana dan gasolin gas "ringan" yang mengandungi hidrokarbon dengan bilangan atom karbon 5 atau lebih. Etana dan propana dihidrogenkan untuk menghasilkan hidrokarbon tak tepu - etilena dan propilena. Campuran propana dan butana (gas cecair) digunakan sebagai bahan api isi rumah. Petrol ditambah kepada petrol biasa untuk mempercepatkan penyalaan apabila menghidupkan enjin pembakaran dalaman.

Minyak

Minyak ialah fosil mudah terbakar cecair dengan rupa berminyak daripada kuning atau coklat muda kepada hitam dengan bau khas, dengan ketumpatan 0.70 - 1.04 g/cm³, lebih ringan daripada air, tidak larut dalam air, ia merupakan campuran kompleks semula jadi yang kebanyakannya cecair. hidrokarbon, terutamanya dalam alkana struktur linear dan bercabang, mengandungi daripada 5 hingga 50 atom karbon dalam molekul, dengan yang lain bahan organik. Oleh kerana minyak adalah campuran pelbagai hidrokarbon, ia tidak mempunyai takat didih tertentu. Komponen gas dan pepejal minyak dilarutkan dalam komponen cecairnya, yang menentukan keadaan pengagregatannya.

Komposisinya sangat bergantung pada tempat pengekstrakannya. Komposisi minyak adalah paraffinic, naphthenic dan aromatik. Sebagai contoh, minyak Baku kaya dengan hidrokarbon kitaran (sehingga 90%), hidrokarbon tepu mendominasi dalam minyak Grozny, dan hidrokarbon aromatik mendominasi dalam minyak Ural. Minyak yang paling biasa komposisi campuran. Berdasarkan kepadatan, minyak ringan dan berat dibezakan. Walau bagaimanapun, minyak adalah yang paling biasa jenis campuran. Sebagai tambahan kepada hidrokarbon, minyak mengandungi kekotoran oksigen organik dan sebatian sulfur, serta air dan garam kalsium dan magnesium yang terlarut di dalamnya. Secara keseluruhan, minyak mengandungi kira-kira 100 sebatian yang berbeza. Minyak juga mengandungi kekotoran mekanikal - pasir dan tanah liat.

D.I. Mendeleev percaya bahawa minyak adalah bahan mentah yang berharga untuk pengeluaran banyak produk organik.

Minyak adalah bahan mentah yang berharga untuk menghasilkan bahan api motor berkualiti tinggi. Selepas pembersihan daripada air dan kekotoran lain yang tidak diingini, minyak diproses.

Kebanyakan daripada minyak digunakan untuk pengeluaran (90%) digunakan untuk pengeluaran pelbagai jenis bahan api dan pelincir. Minyak adalah bahan mentah yang berharga untuk industri kimia. Walaupun bahagian minyak yang digunakan untuk menghasilkan produk petrokimia adalah kecil, produk ini mempunyai banyak sangat penting. Beribu-ribu sebatian organik diperoleh daripada produk penyulingan petroleum. Mereka pula digunakan untuk menghasilkan beribu-ribu produk yang memenuhi bukan sahaja keperluan asas masyarakat moden, tetapi juga keperluan untuk keselesaan. Daripada bahan yang diekstrak daripada minyak kita memperoleh:

Getah sintetik;

plastik;

Bahan letupan;

Ubat-ubatan;

Gentian sintetik;