L'utilisation du gaz naturel. Gaz naturel : composition, propriétés

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Que sait-on des hydrocarbures ? Eh bien, peut-être quelque chose du programme scolaire en chimie, et le mot "méthane" qui clignote périodiquement dans les médias… Que savons-nous du gaz naturel, à part ses propriétés explosives ? Quelle autre utilisation du gaz naturel, outre la cuisson et le chauffage bien connus des bâtiments résidentiels ? Quoi de neuf dans le monde de la consommation d'énergie et de la sécurité énergétique ?

Caractéristiques de base

Commençons par le fait que la phrase bien connue sur l'odeur de gaz dans l'appartement ou dans la rue n'est pas tout à fait correcte. Le gaz naturel, qui est fourni à nos appartements pour cuisiner ou pour chauffer l'eau, n'a ni goût ni odeur. Ce que nous ressentons n'est rien de plus qu'un additif spécial nécessaire pour détecter les fuites de gaz. C'est ce qu'on appelle l'odorant, il est ajouté dans des stations spécialement équipées dans les proportions suivantes: 16 mg pour mille mètres cubes de gaz.

Le principal composant du gaz naturel est bien sûr le méthane. Sa teneur en gazle mélange est d'environ 89 à 95%, les composants restants sont le butane, le propane, le sulfure d'hydrogène et les soi-disant impuretés - poussière et composants non combustibles, oxygène et azote. Le pourcentage de teneur en méthane dépend du type de gisement.

L'énergie du gaz naturel dégagée lors de la combustion d'un mètre cube de combustible est appelée pouvoir calorifique. Cette valeur est l'une des premières en matière de conception d'installations de gaz, et différentes valeurs sont prises comme base dans différents pays. En Russie, le calcul est effectué en fonction du pouvoir calorifique le plus bas, dans les pays occidentaux, comme la France et le Royaume-Uni, - en fonction du pouvoir calorifique le plus élevé.

Parlant de l'explosivité du gaz naturel, il convient de mentionner des concepts tels que les limites d'explosivité et les concentrations dangereuses. Le gaz explose à sa concentration dans la pièce de 5 à 15% du volume. Si la concentration est inférieure, le gaz ne brûle pas, si la concentration est supérieure à 15%, le mélange gaz-air brûle avec un apport d'air supplémentaire. Une concentration dangereuse est généralement appelée 1/5 de la limite inférieure d'explosivité, c'est-à-dire 1 %.

Types de base et applications du gaz naturel

Le butane et le propane ont été utilisés comme carburant pour les voitures (gaz liquéfié). Le propane est également utilisé pour alimenter les briquets. L'éthane est rarement utilisé comme combustible, car il s'agit d'une matière première pour la production de polyéthylène. L'acétylène est extrêmement inflammable et est utilisé dans le soudage et le coupage des métaux. L'utilisation du gaz naturel, ou pour être plus précis, du méthane, dont nous avons déjà parlé, est utilisé comme combustible dans les poêles, les colonnes et les chaudières.

Variétés de gaz naturel produit

Selon les types de gaz produits, les champs sont divisés en gaz ou associés. La principale différence entre eux est le pourcentage de teneur en hydrocarbures. Dans les gisements de gaz, la teneur en méthane est d'environ 80 à 90%, associée ou, comme on les appelle communément, "pétrole", sa teneur ne dépasse pas 50%. Les 50 % restants sont du propane-butane et de l'huile séparée du gaz. L'un des plus grands inconvénients du gaz provenant d'un champ associé est sa purification obligatoire de diverses impuretés. L'obtention de gaz naturel est également associée à la production d'hélium. De tels dépôts sont assez rares, l'hélium est considéré comme le gaz optimal pour le refroidissement des réacteurs nucléaires. Le soufre libéré du sulfure d'hydrogène extrait en tant que mélange de gaz naturel est également utilisé à des fins industrielles.

L'outil principal dans l'extraction du gaz naturel est une plate-forme de forage. Il s'agit d'une tour à quatre pieds d'environ 20 à 30 mètres de haut. Un tuyau avec une perceuse à son extrémité y est suspendu. Ce tuyau augmente à mesure que la profondeur du puits augmente, au cours du forage, un liquide spécial est ajouté au puits afin que les roches détruites ne le bouchent pas.

Ce liquide est fourni à l'aide de pompes spéciales. Bien sûr, le coût du gaz naturel comprend le coût d'exploitation et de construction des puits de gaz. De 40 à 60 % du coût est le coût de ceci.

Comment le gaz nous parvient-il ?

Alorsaprès avoir quitté le site de production, le gaz naturel épuré entre dans la première station de compression, ou, comme on l'appelle aussi, la principale. Il est situé le plus souvent à proximité immédiate du gisement. Là, à l'aide d'installations, du gaz à haute pression pénètre dans les principaux gazoducs. Des stations de surpression sont installées sur les gazoducs principaux pour maintenir la pression de consigne. La pose de canalisations avec cette catégorie de pression à l'intérieur des villes étant interdite, une dérivation est installée devant chaque grande ville. Déjà, à son tour, n'augmente pas, mais abaisse la pression. Une partie est dépensée par les gros consommateurs de gaz - entreprises industrielles, usines, chaufferies. Et l'autre partie va aux soi-disant GRP - points de distribution de gaz. Là, la pression redescend. Où l'utilisation du gaz naturel est-elle la plus familière et la plus compréhensible pour vous et moi ? Ce sont des brûleurs de cuisinière.

Depuis combien de temps est-il avec nous ?

L'utilisation active du gaz naturel remonte au milieu du XIXe siècle, après l'invention du brûleur à gaz. Et l'utilisation originale de celui-ci ne nous est pas tout à fait familière. Au début, il était utilisé pour l'éclairage public.

En Union soviétique, jusqu'à la fin des années 30 du siècle dernier, il n'existait pas d'industrie gazière indépendante. Les gisements de gaz ont été découverts par hasard, uniquement lors de l'exploration de puits de pétrole. L'utilisation active du gaz naturel a commencé pendant la Grande Guerre patriotique. Manque de carburant, dû à la perte d'une partie du charbon et du pétrolechamps, ont donné une impulsion puissante au développement de l'industrie gazière. Après la fin de la guerre, l'industrie du gaz s'est activement développée et est progressivement devenue l'une des plus économes en énergie.

Aucune alternative

Les chiffres de Moscou sont peut-être la meilleure preuve de l'avantage du gaz naturel en tant que source d'énergie la plus pratique. Le raccordement au gaz a permis d'économiser un million de mètres cubes de bois de chauffage, 0,65 million de tonnes de charbon, 150 000 tonnes de kérosène et presque la même quantité de fioul chaque jour. Et tout cela a été remplacé par 1 million de mètres cubes. m de gaz. Il s'en est suivi une gazéification progressive de l'ensemble du pays et la recherche de nouveaux gisements. Plus tard, d'énormes réserves de gaz ont été découvertes en Sibérie, qui sont toujours exploitées.

Utilisation industrielle

L'utilisation du gaz naturel ne se limite pas à la cuisson - bien qu'indirectement, il soit utilisé pour fournir de la chaleur aux bâtiments résidentiels. La plupart des grandes chaufferies urbaines de la partie européenne de la Russie utilisent le gaz naturel comme combustible principal.

En outre, le gaz naturel est de plus en plus utilisé dans l'industrie chimique comme matière première pour la production de diverses substances organiques. Un nombre croissant de géants de l'automobile développent des véhicules fonctionnant avec des carburants alternatifs, notamment l'hydrogène et le gaz naturel.

Seul le gaz est à blâmer

En termes d'écologie, le gaz naturel peut être considéré comme l'un des combustibles fossiles les plus sûrs. Cependant, la connexion du gaz à de nombreux domaines de la vie humaine et la combustion qui en a résulté ont conduit àune augmentation multiple de la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Sinon, ce processus s'appelle "l'effet de serre". Et cela a un impact extrêmement négatif sur le climat de notre planète. Cependant, les nouvelles technologies et les niveaux de production ont récemment réduit autant que possible les émissions dans l'atmosphère. Rappelez-vous que le gaz est l'un des types de carburant les plus sûrs.