Naturgas

2007 skoler Selectionikipedia udvælgelse., Related subjects: Business; Chemical compounds

Natural gas
General
Other names	Marsh gas, Swamp gas
Molecular formula	CH4
Appearance	Clear Gas, Blue Flame
Properties
Density and phase	0.,717 kg/m3, gas
Melting point	−182.5°C (90.6 K) at 1 atm 25 °C (298 K) at 1.5 G Pa
Boiling point	−161.6°C (111.55 K)
Triple point	90.7 K, 0.,emperature	537°C
Maximum burning temperature:	2148°C
Explosive limits	5–15%
Related compounds
Related alkanes	Ethane Propane
Related compounds	Methanol Chloromethane
Except where noted otherwise, data are given for materials in their standard state (at 25 °C, 100 kPa) Infobox disclaimer and references
See methane for a more complete list.,

naturgas er et gasformigt fossilt brændstof, der primært består af methan. Det findes i oliefelter og naturgas felter, og i kul senge. Når metanrige gasser produceres ved det anaerobe forfald af ikke-fossilt organisk materiale, kaldes disse biogas. Kilder til biogas omfatter sumpe, moser, og deponeringsanlæg (se lossepladsgas), samt spildevandsslam og gødning ved hjælp af anaerobe rådnetanke, ud over enterisk gæring især i kvæg., Naturgas kaldes ofte uformelt blot gas, især sammenlignet med andre energikilder såsom elektricitet.

kemisk sammensætning

den primære komponent af naturgas er methan (CH4), det korteste og letteste carbonhydridmolekyle. Den indeholder også tungere gasformige carbonhydrider såsom Ethan (C2H6), propan (C3H8) og butan (C4H10) samt andre svovlholdige gasser i varierende mængder, se også naturgaskondensat. Naturgas indeholder også og er den primære markedskilde for helium.,

Komponent	wt. %
Metan (CH4)	80-95
Ethan (C2H6)	5-15
Propan (C3H8) og Butan (C4H10)	< 5

Nitrogen, helium, kuldioxid og spor af svovlbrinte, vand og odorants kan også være til stede . Kviksølv er også til stede i små mængder i naturgas udvundet fra nogle felter. Den nøjagtige sammensætning af naturgas varierer mellem gasfelter.,

Organosulfurforbindelser og hydrogensulfid er almindelige forurenende stoffer, som skal fjernes inden de fleste anvendelser. Gas med en betydelig mængde svovl urenheder, såsom hydrogensulfid, betegnes sur gas og kaldes ofte “syregas”. Forarbejdet naturgas, der er tilgængelig for slutbrugere, er smagløs og lugtfri, men inden gas distribueres til slutbrugere, lugtes den ved at tilføje små mængder thioler for at hjælpe med lækagedetektering., Forarbejdet naturgas er i sig selv ufarlig for den menneskelige krop, men naturgas er en simpel kvælende og kan dræbe, hvis den fortrænger luft til det punkt, hvor iltindholdet ikke understøtter livet.

naturgas kan også være farligt for liv og ejendom gennem en eksplosion. Naturgas er lettere end luft, og så har tendens til at sprede sig i atmosfæren. Men når naturgas er begrænset, såsom i et hus, kan gaskoncentrationer nå eksplosive blandinger og, hvis antændes, resultere i eksplosioner, der kan ødelægge bygninger., Metan har en lavere eksplosiv grænse på 5% i luft og en øvre eksplosiv grænse på 15%.

eksplosive problemer med komprimeret naturgas, der anvendes i køretøjer, er næsten ikke-eksisterende på grund af gasens udgående karakter og behovet for at opretholde koncentrationer mellem 5% og 15% for at udløse eksplosioner.

Energi indhold og statistik

Mængder af naturgas, der er målt i kubikmeter (svarende til 0° C ved 1 atm) eller i standard kubikfod (svarende til 60° C og 30 inHg)., Bruttopvarmningen af forbrænding af en normal kubikmeter naturgas af kommerciel kvalitet er omkring 39 megajoule (≈10,8 k .h), men dette kan variere med flere procent. I amerikanske enheder producerer en standard kubikfod naturgas omkring 1000 britiske termiske enheder (BTUs).

den faktiske opvarmningsværdi, når det dannede vand ikke kondenserer, er nettoforbrændingsvarmen og kan være så meget som 10% mindre.

prisen på naturgas varierer meget afhængigt af placering og type forbruger, men fra 2006 en pris på $10 per 1000 kubikfod er typisk i USA., Dette svarer til omkring $ 10 per million BTU ‘ er, eller omkring $10 per gigajoule.

i USA sælges naturgas ofte i enheder af therms (th); 1 therm = 100.000 BTU. Engros transaktioner er generelt udført i decatherms (Dth), eller i tusind decatherms (MDth), eller i millioner decatherms (MMDth). En million decatherms er omtrent en milliard kubikfod naturgas.

Opbevaring og transport

den største vanskelighed ved brugen af naturgas er transport og opbevaring på grund af dens lave densitet. Naturgasledninger er økonomiske, men er upraktiske på tværs af oceaner. Mange eksisterende rørledninger i Nordamerika er tæt på at nå deres kapacitet, hvilket får nogle politikere i koldere klimaer til at tale offentligt om potentiel mangel.LNG-transportører kan bruges til at transportere flydende naturgas (LNG) over oceaner, mens tankvogne kan transportere flydende eller komprimeret naturgas (CNG) over kortere afstande., De kan transportere naturgas direkte til slutbrugerne eller til distributionssteder som f.eks. rørledninger til videre transport. Disse kan have en højere pris, der kræver yderligere faciliteter til flydende eller komprimering på produktionsstedet og derefter forgasning eller dekomprimering ved slutanvendelsesfaciliteter eller i en rørledning.

tidligere kunne den naturgas, der blev genvundet i løbet af udvinding af olie, ikke sælges rentabelt og blev simpelthen brændt på oliefeltet (kendt som flaring)., Denne spildende praksis er nu ulovlig i mange lande, især da den tilføjer drivhusgasforurening til Jordens atmosfære. Derudover anerkender virksomheder nu, at værdien for gassen kan opnås med LNG, CNG eller andre transportmetoder til slutbrugere i fremtiden. Gassen sprøjtes nu tilbage i formationen til senere nyttiggørelse. Dette hjælper også oliepumpning ved at holde underjordiske tryk højere. I Saudi-Arabien, i slutningen af 1970 ‘ erne, blev der oprettet et “Master Gas System”, der sluttede behovet for flaring., Naturgassen bruges til at generere elektricitet og varme til afsaltning. Tilsvarende er nogle deponeringsanlæg, der også udleder metangasser, blevet oprettet for at fange metan og generere elektricitet.

naturgas opbevares ofte i underjordiske huler dannet inde i udtømte gasreservoirer fra tidligere gasbrønde, saltkupler eller i tanke som flydende naturgas. Gassen indsprøjtes i perioder med lav efterspørgsel og ekstraheres i perioder med højere efterspørgsel. Opbevaring nær de ultimative slutbrugere hjælper med bedst at imødekomme Flygtige krav, men det kan ikke altid være praktisk muligt.,

naturgas krise

mange politikere og fremtrædende figurer i Nordamerika har talt offentligt om en mulig naturgaskrise. Dette inkluderer den tidligere energiminister Spencer Abraham, tidligere formand for Federal Reserve Alan Greenspan, og Ontario energiminister d .ight Duncan.,

naturgaskrisen beskrives typisk af den stigende pris på naturgas i USA i de sidste par år på grund af faldet i det oprindelige udbud og stigningen i efterspørgslen efter elproduktion. Oprindelige udbud er faldet fra 20,570,295 MMcf i 2001 til 19,144,768 MMcf i 2005., På grund af faldet i produktionen (forværres af den dramatiske ramme til produktion, der kom fra Orkanerne Katrina og Rita), og den fortsatte vækst i efterspørgslen, prisen er blevet så høj, at mange industrielle brugere, primært i den petrokemiske industri, har lukket deres planter, der forårsager tab af arbejdspladser. Greenspan har foreslået, at en løsning på naturgaskrisen er import af LNG.,

Denne løsning er både kapital intensiv og politisk ladet på grund af den offentlige opfattelse, at LNG-terminaler er eksplosive risici, især i kølvandet på 9/11 terrorangrebene i Usa. Det amerikanske Department of Homeland Security er ansvarlig for at opretholde deres sikkerhed.

nye eller udvidede LNG-terminaler skaber hårde infrastrukturproblemer og kræver høje kapitaludgifter. LNG terminaler kræver en meget rummelig – mindst 40 fod (12,2 m) Dybhavn, samt at være beskyttet mod vind og bølger., Disse “egnet” sites er således dybt og godt udfyldt havne, som også er belastet med ret-af-måde bekymringer for LNG rørledninger, eller omvendt, skal også være vært for LNG udvidelse anlæg, faciliteter og (petrokemiske) planter midt i den høje befolkningstæthed af storbyerne med de tilhørende dampe, flere alvorlige risici for sikkerhed.

for at opnå “godt beskyttede” farvande er egnede havnepladser typisk godt op ad floder eller flodmundinger, som sandsynligvis ikke vil blive mudret dybt nok., Da disse meget store skibe skal bevæge sig langsomt og tungt i begrænsede farvande, bliver transittiderne til og fra terminalen dyre, da flere slæbebåde og sikkerhedsbåde beskytter og beskytter de store fartøjer. Operationelt, LNG tankskibe er (for eksempel, i Boston) effektivt givet eneste brug af havnen, tvunget til at ankomme og afrejse i løbet af ikke-myldretiden, og udelukket fra at besætte den samme havn, indtil den første er godt afgået. Disse faktorer øger driftsomkostningerne og gør kapitalinvesteringer mindre attraktive.,

for At øge mængden af LNG, der anvendes til at levere naturgas til Nordamerika, ikke kun skal “re-forgasning” planter være bygget på nordamerikanske kyster — vanskeligt for de grunde, der er anført ovenfor — nogen også skal lægge en betydelig, nye fortætning stationer i Indonesien, Mellemøsten og Afrika, for at koncentrere den gas, der generelt er forbundet med olie-produktionen i disse områder. En betydelig udvidelse af flåden af LNG-luftfartsselskaber skal også ske for at flytte den enorme mængde brændstof, der er nødvendigt for at kompensere for det kommende underskud i det nordøstlige Amerika.,

Anvendelse

elproduktion

naturgas er en vigtig kilde til elproduktion ved brug af gasturbiner og dampturbiner. Særlig høj effektivitet kan opnås ved at kombinere gasturbiner med en dampturbine i kombineret cyklus. Naturgas forbrænder renere end andre fossile brændstoffer, såsom olie og kul, og producerer mindre drivhusgas pr. For en tilsvarende mængde varme, brændende naturgas producerer omkring 30% mindre kuldio .id end brændende råolie og omkring 45% mindre end brændende kul ., Kraftproduktion med kombineret cyklus ved hjælp af naturgas er således den reneste energikilde, der er tilgængelig ved hjælp af fossile brændstoffer, og denne teknologi bruges i vid udstrækning, hvor der kan opnås gas til en rimelig pris. Brændselscelleteknologi kan i sidste ende give renere muligheder for at konvertere naturgas til elektricitet, men det er endnu ikke priskonkurrencedygtigt. Naturgasforsyningen siges også at toppe omkring år 2030, 20 år efter toppen af olie. Det forventes også, at verdens forsyning med naturgas skulle være opbrugt omkring år 2085.,

Hydrogen

naturgas kan anvendes til fremstilling af hydrogen, der kan anvendes i brintkøretøjer. En almindelig metode er Hydrogenreformatoren.

Natural gas vehicles

Komprimeret naturgas ( metan) er brugt som et rent alternativ til andre automobile brændstoffer som benzin (benzin) og diesel. Fra 2005 var landene med det største antal naturgasbiler Argentina, Brasilien, Pakistan, Italien og Indien., Energi-effektivitet er generelt lig med benzinmotorer, men lavere sammenlignet med moderne dieselmotorer, delvist på grund af det faktum, at naturgas motorer funktion ved hjælp af Otto cyklus, men forskning er på vej til at forbedre processen ( Westport Cyklus).

flydende petroleumsgas (en propan-og butanblanding) anvendes også til brændstofkøretøjer. Brændstofsystemer til LPG og CNG er ikke kompatible. CNG kræver også højere tryktanke, som typisk er meget tungere end dem, der anvendes til LPG.,

bolig husholdningsbrug

naturgas leveres til boliger, hvor det anvendes til sådanne formål som madlavning i naturgasdrevne områder og/ eller ovne, naturgasopvarmede tørretumblere og opvarmning / køling. Hjem eller anden bygning opvarmning kan omfatte kedler, ovne, og vandvarmere. CNG bruges i landdistrikterne hjem uden forbindelser til rør-i offentlige forsyningstjenester, eller med bærbare grill.

gødning

naturgas er et vigtigt råmateriale til fremstilling af ammoniak via Haber-processen til brug i gødningsproduktion.,

andet

naturgas anvendes også til fremstilling af stoffer, glas, stål, plast, maling og andre produkter.

sikkerhed

i enhver form tilsættes en minuts mængde lugtstof, såsom t-butylmercaptan, med en rottende kållignende lugt, til den ellers farveløse og lugtfrie gas, så lækager kan detekteres, før der opstår en brand eller eksplosion. Nogle gange anvendes en beslægtet forbindelse, Thiophan, med en rotten-æg lugt. Tilføjelse af lugtstof til naturgas begyndte i USA efter 1937 ne.London School-eksplosionen., Opbygningen af gas i skolen gik ubemærket og dræbte tre hundrede studerende og fakultet, da det antændte. Lugtstoffer betragtes som ikke-toksiske i de ekstremt lave koncentrationer, der forekommer i naturgas, der leveres til slutbrugeren.

i miner, hvor metan siver fra klippeformationer ikke har nogen lugt, anvendes sensorer, og minedrift apparater er specielt udviklet til at undgå antændelseskilder, f.eks Davy lampe.

eksplosioner forårsaget af naturgaslækager forekommer et par gange om året., Individuelle hjem, små virksomheder og både påvirkes hyppigst, når en intern lækage opbygger gas inde i strukturen. Ofte vil eksplosionen være nok til at skade en bygning betydeligt, men lade den stå. I disse tilfælde har folk indenfor en tendens til at have mindre til moderate skader. Lejlighedsvis kan gassen samle sig i høje nok mængder til at forårsage en dødbringende eksplosion, der desintegrerer en eller flere bygninger i processen. Gassen spredes normalt let udendørs, men kan undertiden samles i farlige mængder, hvis vejrforholdene er rigtige., I betragtning af de titusinder af strukturer, der bruger brændstoffet, er den individuelle risiko for at bruge naturgas meget lav.

nogle gasfelter giver sur gas indeholdende hydrogensulfid (H2S). Denne ubehandlede gas er giftig. Amingasbehandling, en industriel skala proces, der fjerner sure gasformige komponenter, bruges ofte til at fjerne hydrogensulfid fra naturgas.

udvinding af naturgas (eller olie) fører til et fald i trykket i reservoiret. Dette kan igen føre til nedsynkning på jordoverfladen., Nedsynkning kan påvirke økosystemer, vandveje, kloak-og vandforsyningssystemer, fundamenter osv.