Obrada prirodnog plina: metode i tehnologija

Razvoj perspektive najvećih industrija je nemoguće bez najvrednijih sirovina i nositelja visoke kvalitete - prirodnog plina. Njegova uporaba ne samo da automatizira mnoge tehnološke procese već i značajno poboljšava životne uvjete stanovništva.

Što je prirodni plin?

Ne postoji niti jedna kemijska formula za prirodni plin - u svakom se ulošku ima sastava s različitim omjerom sastavnih komponenata.

Prirodni plin je mješavina ugljikovodika, od kojih je većina metan. Preostale komponente su: butan, propan, etan, vodik, sumporovodik, helij, dušik, ugljični dioksid.

Prirodni plin nema boju i miris, njegova prisutnost u zraku ne može se odrediti bez posebnih uređaja. Miris poznat svakoj osobi daje plin na umjetan način (odorizacija). Zahvaljujući ovom procesu, moguće je osjetiti prisutnost plina u zraku i spriječiti život opasne situacije.

podrijetlo

Što se tiče podrijetla plina nema jedinstvene teorije, znanstvenici se pridržavaju dvije verzije:

• Jednom davno kopno je bio ocean. Ubijanjem, živi organizmi nakupljeni u prostoru u kojem nije bilo zraka i bakterija koje su pokrenule proces razgradnje. Zahvaljujući geološkim pokretima akumulirane mase dublje su se spustile u dubine Zemlje gdje su, pod utjecajem visokog tlaka i temperature, ušli u kemijske reakcije vodikom, stvarajući ugljikovodike.
• Dinamika Zemlje pridonosi porastu ugljikovodika, koji se nalaze na ogromnoj dubini, gdje postoji niža razina tlaka. Kao rezultat toga nastaju plinovi ili uljni naslage.

vađenje

Suprotno uvriježenom mišljenju, prirodni plin može biti pod zemljom, ne samo u prazninama, čije ekstrakcije ne zahtijevaju značajne materijalne i energetske troškove. Često se koncentrira unutar stijena s takvom plitkom poroznom strukturom da ljudsko oko ne može vidjeti. Dubina naslaga može biti mala, ali ponekad doseže nekoliko kilometara.

Postupak proizvodnja plina uključuje nekoliko faza:

• Geološki rad, zbog čega se točno određuju mjesta depozita.
• Bušenje bušotina za proizvodnju. Provedeno je na cijelom teritoriju depozita, što je važno za ravnomjerno smanjenje tlaka plina u spremniku. Maksimalna dubina bušotina je 12 km.
• Vađenje. Postupak se vrši zbog različite razine tlaka u plinskom sloju i površine zemlje. Na bušotinama plin teži izvana - tamo gdje je tlak manji, odmah ulazeći u sustav skupljanja. Nadalje, proizvodi se povezani plin, koji je ko-produkt u proizvodnji ulja. Također je vrijedno za mnoge industrije.
• Priprema za prijevoz. Ekstrahirani plin sadrži brojne nečistoće. Ako je njihova količina neznatna, plin se prevozi tankerima ili cjevovodima u postrojenje za daljnju obradu. Od značajne količine nečistoća, prirodni plin se pročišćava u integriranim postrojenjima za obradu koji su izgrađeni u blizini depozita.

Zašto moramo obraditi prirodni plin

Nastajanje prirodnog plina nastaje tijekom nastajanja slojeva poroznih stijena koja sadrže ulje i ugljene šavove. Osim komponenata važnih za potrebe industrije, ona sadrži nečistoće koje ometaju proces prijenosa i korištenja od strane krajnjih korisnika.

Neposredno nakon proizvodnje, plin se ispušta u integriranim postrojenjima za obradu, tijekom kojeg se iz njega izvlači voda i sumpor. Daljnja obrada prirodnog i pridruženog plina provodi se u postrojenjima za preradu kemikalija i plina.

Glavno načelo postrojenja za preradu

Glavna zadaća poduzeća koja se bavi preradom prirodnog plina je maksimalna moguća izdvajanja svih komponenti fosila i njihovo unošenje u komercijalnu državu. Istodobno, okoliš i unutrašnjost zemlje ne smiju biti ozlijeđeni, a financijski troškovi moraju biti svedeni na minimum.

Kroz provedbu svih aspekata ovog pravila, proizvodi za preradu prirodnog plina smatraju se visokokvalitetnim i ekonomičnim.

Načini obrade

Postoje slijedeći načini obrade plina:

• fizička i energija;
• kemijske i katalitičke;
• termokemijska.

Metode fizikalne energije koriste se za komprimiranje plina i odvojenost u komponente pomoću jedinica za hlađenje ili grijanje. Ova tehnologija prerade prirodnog plina najčešće se koristi izravno na depozite.

U početku je proces kompresije i odvajanja izveden pomoću kompresora. Do sada se uspješno koristila jeftinija oprema u financijskom smislu - ejektori i uljne pumpe.

Kemijsko-katalitička metoda obrade prirodnog plina podrazumijeva pretvorbu metana u sintezni plin za naknadnu obradu. To se može učiniti na tri načina: pretvaranje pare ili ugljičnog dioksida, djelomična oksidacija.

Često se koristi metoda djelomične oksidacije metana. To je zbog udobnosti postupka autothermally (djelomične oksidacije ugljikovodika kada je sirovina se grije do oslobađanja topline), brzine reakcije i nedostatak potrebi katalizatora (kao u konverziji pare i ugljičnog dioksida).

Dobiveni sintezni plin se dalje ne podvrgava procesu razdvajanja u komponente.

Termokemijske metode uključuju toplinsku izloženost prirodnom plinu, što rezultira formiranjem nezasićenih ugljikovodika (na primjer, etilen, propilen). Postupak je moguć samo pri vrlo visokim temperaturama (oko 11.000 stupnjeva Celzijusa) i tlakom nekoliko atmosfera.

Rafinirani proizvodi

Za mnoge ljude, riječ "plin" je povezana s gorivom i plinskim štednjakom. Zapravo, primjena njegovih komponenti je opsežnija:

• helij je vrijedna sirovina koja se koristi u visokim tehnologijama, na primjer, u proizvodnji medicinske opreme i magnetskih jastuka za dugo putovanje u javnom prijevozu, u projektiranju nuklearnih reaktora i svemirskih satelita;
• formaldehid, jedan od derivata metana, - sirovi materijal, koji ima značajnu ulogu u proizvodnji phenoplast (kočionih obloga, biljar kuglice) i smole su bitna komponenta zgrade strukturnih materijala (šperploča, vlaknatica) izolacijskog boje i predmete;
• amonijak - koji se koristi u farmaceutskoj (vodenoj otopini), poljoprivrednim (gnojivima) i hrani (pojačivaču okusa);
• etan - sirovine iz kojih se proizvodi polietilen;
• Octena kiselina - široko se koristi u tekstilnoj industriji;
• Metanol - gorivo za vozila.

Ekstrakcija i prerada prirodnog plina su procesi u kojima se najvažnija industrija učinkovito razvija. Plin se isporučuje krajnjem korisniku nakon pažljive obrade, njegova upotreba značajno poboljšava životne uvjete.