Földgáz

2007 iskolák Wikipedia kiválasztás., 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.,

a földgáz elsősorban metánból álló gáznemű fosszilis tüzelőanyag. Az olajmezőkben és a földgázmezőkben, valamint a szénágyakban található meg. Amikor a metánban gazdag gázokat a nem fosszilis szerves anyagok anaerob bomlása termeli, ezeket biogáznak nevezik. A biogáz forrásai közé tartoznak a mocsarak, mocsarak és hulladéklerakók (lásd hulladéklerakó gáz), valamint a szennyvíziszap és trágya anaerob emésztők útján, a bélben oldódó fermentáció mellett, különösen a szarvasmarhákban., A földgázt gyakran informálisan egyszerűen gáznak nevezik, különösen más energiaforrásokhoz, például villamos energiához képest.

kémiai összetétel

a földgáz elsődleges összetevője a metán( CH4), a legrövidebb és legkönnyebb szénhidrogén molekula. Tartalmaz továbbá nehezebb gáz-halmazállapotú szénhidrogéneket, mint például etán (C2H6), propán (c3h8) és bután (C4H10), valamint más kéntartalmú gázokat, különböző mennyiségben, Lásd még a földgáz kondenzátumát. A földgáz a hélium elsődleges piaci forrása is.,

komponens	wt. %
a Metán (CH4)	80-95
Etán (C2H6)	5-15
Propán (C3H8), valamint Bután (C4H10)	< 5

a Nitrogén, hélium, szén-dioxid, valamint nyomokban hidrogén-szulfid, víz, odorants is jelen van . A higany kis mennyiségben jelen van az egyes mezőkből kivont földgázban is. A földgáz pontos összetétele gázmezők között változik.,

a szerves kénvegyületek és a hidrogén-szulfid gyakori szennyező anyagok, amelyeket a legtöbb felhasználás előtt el kell távolítani. A jelentős mennyiségű kénszennyeződéssel, például hidrogén-szulfiddal rendelkező gázt savanyú gáznak nevezik, amelyet gyakran “savas gáznak”neveznek. A végfelhasználók számára elérhető feldolgozott földgáz íztelen és szagtalan, azonban mielőtt a gázt a végfelhasználók számára szétosztanák, kis mennyiségű tiol hozzáadásával szagtalanítják, hogy elősegítsék a szivárgás észlelését., A feldolgozott földgáz önmagában ártalmatlan az emberi test számára, azonban a földgáz egyszerű fulladás, és elpusztulhat, ha a levegőt olyan pontra helyezi, ahol az oxigéntartalom nem fogja támogatni az életet.

A földgáz robbanás révén az életre és az ingatlanra is veszélyes lehet. A földgáz könnyebb, mint a levegő, ezért hajlamos eloszlatni a légkörbe. De amikor a földgáz zárt állapotban van, például egy házban, a gázkoncentráció elérheti a robbanásveszélyes keverékeket, és ha meggyullad, robbanásokat okozhat, amelyek elpusztíthatják az épületeket., A metán alacsonyabb robbanásveszélyes határértéke 5% a levegőben, a felső robbanási határ pedig 15%.

a járművekben használt sűrített földgázzal kapcsolatos robbanásveszélyes aggodalmak a gáz szökési jellege miatt szinte nem léteznek, és a robbanások kiváltásához 5-15% – os koncentrációt kell fenntartani.

Energia tartalom, statisztikák

mennyiségű földgáz mérése, normál köbméter (megfelelő 0° C-on, 1 atm), illetve a normál köbméter (ami 60° F 30 inHg)., Egy normál köbméter kereskedelmi minőségű földgáz égetésének bruttó hője körülbelül 39 megajoule (≈10,8 kWh), de ez több százalékkal változhat. Az amerikai egységekben egy szabványos köbméter földgáz mintegy 1000 Brit Hőegységet (BTU) termel.

a tényleges fűtési érték, amikor a képződött víz nem kondenzálódik, az égés nettó hője, amely akár 10% – kal kevesebb is lehet.

a földgáz ára nagyban függ a fogyasztó helyétől és típusától, de 2006-tól az USA-BAN 1000 köbméterenként 10 dollár ár jellemző., Ez correponds körülbelül $10 millió BTU, vagy körülbelül $10 gigajoule.

az USA-ban, a kiskereskedelemben, a földgázt gyakran terms (th) egységekben értékesítik; 1 therm = 100 000 BTU. A nagykereskedelmi tranzakciók általában decatherms (Dth), vagy ezer decatherms (MDth), vagy millió decatherms (MMDth). Az egymillió decatherms nagyjából egymilliárd köbméter földgáz.

tárolás és szállítás

a földgáz használatának legnagyobb nehézsége a szállítás és a tárolás alacsony sűrűsége miatt. A földgázvezetékek gazdaságosak, de az óceánokon nem kivitelezhetők. Észak-Amerikában számos meglévő csővezeték közel áll ahhoz, hogy elérje kapacitását, arra ösztönözve néhány hidegebb éghajlatú politikust, hogy nyilvánosan beszéljen a lehetséges hiányokról.

az LNG-hordozók cseppfolyósított földgáz (LNG) szállítására használhatók óceánokon keresztül, míg a tartálykocsik rövidebb távolságokon cseppfolyósított vagy sűrített földgázt (CNG) szállíthatnak., A földgázt közvetlenül a végfelhasználóknak vagy az elosztási pontoknak, például a csővezetékeknek szállíthatják tovább. Ezek magasabb költséggel járhatnak, amely további cseppfolyósítási vagy kompressziós létesítményeket igényel a termelési ponton, majd gázosítással vagy dekompresszióval a végfelhasználási létesítményekben vagy egy csővezetékbe.

a múltban a kőolaj visszanyerése során visszanyert földgázt nem lehetett nyereségesen értékesíteni, és egyszerűen elégették az olajmezőn (más néven lángoló)., Ez a pazarló gyakorlat sok országban illegális, különösen azért, mert üvegházhatású gázok szennyezését növeli a Föld légkörébe. Ezenkívül a vállalatok most felismerik, hogy a gáz értéke LNG-vel, CNG-vel vagy más szállítási módszerekkel érhető el a végfelhasználók számára a jövőben. A gázt most újra befecskendezik a formációba a későbbi visszanyerés érdekében. Ez is segíti az olaj szivattyúzását azáltal, hogy a föld alatti nyomást magasabbra tartja. Szaúd-Arábiában az 1970-es évek végén létrejött egy “Főgázrendszer”, amely véget vetett a lángolás szükségességének., A földgázt villamos energia és hő előállítására használják a sótalanításhoz. Hasonlóképpen létrehoztak néhány hulladéklerakót is, amelyek metángázokat is kibocsátanak a metán befogására és villamos energia előállítására.

a földgázt gyakran földalatti barlangokban tárolják, amelyek a korábbi gázkutakból, só kupolákból vagy cseppfolyósított földgáztartályokból származó kimerült gáztartályokban képződnek. A gáz befecskendezése alacsony keresletű időszakokban történik, és nagyobb keresletű időszakokban nyerik ki. Tárolás a végső végfelhasználók közelében segít a legjobban megfelelni az illékony igényeknek, de ez nem mindig kivitelezhető.,

földgázválság

Észak-Amerika számos politikusa és prominens alakja beszélt nyilvánosan egy esetleges földgázválságról. Ide tartozik Spencer Abraham volt energiaügyi miniszter, Alan Greenspan volt jegybankelnök és Dwight Duncan Ontario energiaügyi miniszter.,

a földgázválságot jellemzően az utóbbi években az USA-ban a földgáz árának emelkedése jellemzi, a belföldi kínálat csökkenése és a villamosenergia-termelés iránti kereslet növekedése miatt. A belföldi ellátás a 2001.évi 20.570.295 MMcf-ről 2005-re 19.144.768 MMcf-re csökkent., A termelés visszaesése (amit súlyosbít a Katrina és Rita Hurrikánokból származó termelés drámai visszaesése) és a kereslet folyamatos növekedése, az ár olyan magas lett, hogy sok ipari felhasználó, elsősorban a petrolkémiai iparban, bezárta üzemeit, munkahelyek elvesztését okozva. Greenspan azt javasolta, hogy a földgázválság megoldása az LNG importja.,

Ez a megoldás mind tőkeigényes, mind politikailag megterhelő, mivel a közvélemény úgy véli, hogy az LNG-terminálok robbanásveszélyes kockázatok, különösen az Egyesült Államokban a 9/11 terrortámadások nyomán. Az Egyesült Államok Belbiztonsági Minisztériuma felelős a biztonságuk fenntartásáért.

az új vagy kibővített LNG-terminálok nehéz infrastrukturális problémákat okoznak, és nagy tőkeköltséget igényelnek. Az LNG-terminálok nagyon tágas— legalább 40 láb (12,2 m) mély kikötőt igényelnek, valamint védettek a széltől és a hullámoktól., Ezek a “megfelelő” a helyek, így mélyen a jól-lakott tengeri kikötők, amelyek szintén terheli elsőbbségem érinti az LNG-csővezetékek, vagy fordítva, szükséges, hogy is fogadó LNG terjeszkedés növény létesítmények, valamint végfelhasználás (petrolkémiai) növények között a magas népsűrűség a nagyobb városokban, a kapcsolódó füst, több komoly kockázatot, a biztonságra.

A “jól védett” vizek elérése érdekében a megfelelő kikötőhelyek jól fel vannak szerelve folyókkal vagy torkolatokkal, amelyek valószínűleg nem elég mélyek., Mivel ezeknek a nagyon nagy hajóknak lassan és töprengően kell mozogniuk a korlátozott vizeken, a terminálba és onnan történő tranzitidők költségessé válnak, mivel több vontatóhajó és biztonsági hajó menedéket nyújt és védi a nagy hajókat. Működési szempontból az LNG-tartályhajók (például Bostonban) hatékonyan használják a kikötőt, nem csúcsidőben kénytelenek megérkezni és indulni, és kizárják, hogy ugyanazt a kikötőt elfoglalják, amíg az első nem távozik. Ezek a tényezők növelik a működési költségeket és kevésbé vonzóvá teszik a tőkebefektetéseket.,

ahhoz, Hogy jelentősen megnöveli az LNG használt szállítani a földgázt Észak-Amerikában, nem csak akkor kell újra “elgázosítás” a növények épül az Észak-Amerikai partok — nehéz a fent említett okok miatt … valaki is kell tenni jelentős, új cseppfolyósítása állomások Indonéziában, a Közel-Keleten, vagy Afrikában, annak érdekében, hogy koncentrálni a gáz általában társított olaj területeken a termelés. Az LNG-fuvarozók flottájának jelentős bővülésére is szükség van, hogy az Északkelet-Amerikai hiány pótlásához szükséges hatalmas mennyiségű üzemanyagot áthelyezzék.,

Uses

energiatermelés

a földgáz gázturbinák és gőzturbinák használatával a villamosenergia-termelés egyik fő forrása. Különösen nagy hatékonyság érhető el a gázturbinák kombinált ciklusú gőzturbinával történő kombinálásával. A földgáz tisztább, mint más fosszilis tüzelőanyagok, mint például az olaj és a szén, és kevesebb üvegházhatású gázt termel egységnyi energiánként. Azonos mennyiségű hő esetén a földgáz elégetése körülbelül 30% – kal kevesebb szén-dioxidot termel, mint a kőolaj elégetése, és körülbelül 45% – kal kevesebbet, mint a szén elégetése ., A földgázt használó kombinált ciklusú energiatermelés tehát a fosszilis tüzelőanyagok felhasználásával elérhető legtisztább energiaforrás, és ezt a technológiát széles körben használják, ahol a gáz elfogadható áron beszerezhető. Az üzemanyagcellás technológia végül tisztább lehetőségeket kínálhat a földgáz villamos energiává történő átalakítására,de ez még nem árverseny. Azt is mondják, hogy a földgázellátás csúcspontja 2030 körül, 20 évvel az olaj csúcsa után. Az előrejelzések szerint a világ földgázellátását 2085 körül kellene kimeríteni.,

hidrogén

földgáz használható hidrogén előállítására, amelyet hidrogénjárművekben lehet használni. Az egyik gyakori módszer a Hidrogénreformer.

Földgázjárművek

a sűrített földgázt (metánt) más gépjármű-üzemanyagok, például a benzin (benzin) és a dízel tiszta alternatívájaként használják. 2005-től Argentína, Brazília, Pakisztán, Olaszország és India volt a legtöbb földgázszállító járművel rendelkező ország., Az energiahatékonyság általában megegyezik a benzinmotorokéval, de alacsonyabb a modern dízelmotorokhoz képest, részben annak a ténynek köszönhetően, hogy a földgázmotorok az Otto ciklus segítségével működnek, de a kutatás úton van a folyamat javítására ( Westport ciklus).

folyékony kőolajgázt (propán-és bután keverék) is használnak járművek üzemanyagához. Az LPG és a CNG jármű üzemanyagrendszerei nem kompatibilisek. CNG is igényel nagyobb nyomású tartályok, amelyek jellemzően sokkal nehezebb, mint a használt PB-gáz.,

lakossági háztartási használatra

a földgázt olyan otthonokba szállítják, ahol olyan célokra használják, mint a földgázüzemű tartományokban és/vagy sütőkben történő főzés, földgázzal fűtött ruhaszárítók és fűtés/ hűtés. Az otthoni vagy egyéb épületfűtés magában foglalhatja a kazánokat, kemencéket és vízmelegítőket. A CNG-t vidéki otthonokban használják vezetékes közüzemi szolgáltatásokhoz való csatlakozás nélkül, vagy hordozható rácsokkal.

műtrágya

a földgáz az ammónia előállításának egyik fő alapanyaga, a Haber-folyamaton keresztül, műtrágyagyártásban történő felhasználásra.,

Egyéb

a földgázt szövetek, üveg, acél, műanyagok, festék és egyéb termékek gyártásához is használják.

biztonság

bármilyen formában, egy perc mennyiségű szagot, például t-butil merkaptánt, rothadó káposztaszerű szaggal, hozzáadunk az egyébként színtelen és szagtalan gázhoz, hogy a szivárgások tűz vagy robbanás előtt észlelhetők legyenek. Néha egy kapcsolódó vegyületet, tiofánt használnak, rothadt tojásszaggal. Az 1937-es új londoni iskolai robbanás után az Egyesült Államokban megkezdődött a földgáz szagának hozzáadása., A gázfelhalmozódás az iskolában észrevétlen maradt, háromszáz diákot és tanárt ölt meg, amikor kigyulladt. A végfelhasználónak szállított földgázban előforduló rendkívül alacsony koncentrációkban a szagokat nem mérgezőnek tekintik.

a bányákban, ahol a kőzetképződményekből szivárgó metánnak nincs szaga, érzékelőket használnak, és a bányászati berendezéseket kifejezetten a gyújtóforrások, például a Davy lámpa elkerülésére fejlesztették ki.

a földgázszivárgások által okozott robbanások évente néhány alkalommal fordulnak elő., Az egyes házakat, kisvállalkozásokat és hajókat a leggyakrabban érinti, ha egy belső szivárgás gázt épít fel a szerkezet belsejében. Gyakran a robbanás elég lesz ahhoz, hogy jelentősen károsítsa az épületet, de hagyja állni. Ezekben az esetekben az emberek belsejében általában kisebb vagy közepes sérülések vannak. Időnként a gáz elég nagy mennyiségben gyűjthető össze ahhoz, hogy halálos robbanást okozzon, egy vagy több épület szétesése a folyamatban. A gáz általában könnyen eloszlik a szabadban, de néha veszélyes mennyiségben gyűjthető, ha az időjárási viszonyok megfelelőek., Továbbá, figyelembe véve az üzemanyagot használó tízmillió szerkezetet, a földgáz használatának egyéni kockázata nagyon alacsony.

egyes gázmezők hidrogén-szulfidot (H2S) tartalmazó savanyú gázt adnak. Ez a kezeletlen gáz mérgező. Az amingázkezelést, egy ipari léptékű eljárást, amely eltávolítja a savas gáznemű komponenseket, gyakran használják a hidrogén-szulfid eltávolítására a földgázból.

a földgáz (vagy olaj) kitermelése a tartály nyomásának csökkenéséhez vezet. Ez viszont a talajszint süllyedéséhez vezethet., A süllyedés hatással lehet az ökoszisztémákra, a vízi utakra, a csatornarendszerekre és a vízellátó rendszerekre, az alapokra stb.