2007 scholen Wikipedia selectie., 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.,

aardgas is een gasvormige fossiele brandstof die voornamelijk bestaat uit methaan. Het wordt gevonden in olievelden en aardgasvelden, en in kolenbedden. Wanneer methaanrijke gassen worden geproduceerd door het anaërobe verval van niet-fossiele organische materialen, worden deze aangeduid als biogas. Bronnen van biogas zijn moerassen, moerassen en stortplaatsen (zie stortgas), evenals zuiveringsslib en mest door middel van anaerobe vergisters, naast enterische gisting, met name bij runderen., Aardgas wordt vaak informeel aangeduid als gewoon gas, vooral in vergelijking met andere energiebronnen zoals elektriciteit.

chemische samenstelling

het primaire bestanddeel van aardgas is methaan (CH4), het kortste en lichtste koolwaterstofmolecuul. Het bevat ook zwaardere gasvormige koolwaterstoffen zoals ethaan (C2H6), propaan (C3H8) en butaan (C4H10), evenals andere zwavelhoudende gassen, in verschillende hoeveelheden, zie ook aardgascondensaat. Aardgas bevat ook en is de primaire marktbron van helium.,

<

Component wt. %
methaan (CH4) 80-95
ethaan (C2H6) 5-15
ropaan (C3H8) en butaan (C4H10) < 5

stikstof, helium, kooldioxide en sporen van waterstofsulfide, water en geurstoffen kunnen ook aanwezig zijn . Kwik is ook in kleine hoeveelheden aanwezig in aardgas dat uit sommige velden wordt gewonnen. De exacte samenstelling van aardgas varieert per gasveld.,

organische zwavelverbindingen en waterstofsulfide zijn veel voorkomende verontreinigingen die vóór de meeste toepassingen moeten worden verwijderd. Gas met een aanzienlijke hoeveelheid zwavelonzuiverheden, zoals waterstofsulfide, wordt zuur gas genoemd en vaak aangeduid als”zuur gas”. Verwerkt aardgas dat beschikbaar is voor eindgebruikers is smaakloos en geurloos, echter, voordat gas wordt gedistribueerd naar eindgebruikers, wordt geurloos door het toevoegen van kleine hoeveelheden thiolen, om te helpen bij lekdetectie., Verwerkt aardgas is op zichzelf onschadelijk voor het menselijk lichaam, maar aardgas is een eenvoudig verstikkend middel en kan doden als het lucht verplaatst naar het punt waar het zuurstofgehalte geen leven zal ondersteunen.

aardgas kan ook gevaarlijk zijn voor leven en eigendom door een explosie. Aardgas is lichter dan lucht, en dus de neiging om af te voeren in de atmosfeer. Maar wanneer aardgas wordt beperkt, zoals in een huis, kunnen gasconcentraties explosieve mengsels bereiken en, indien ontstoken, resulteren in explosies die gebouwen kunnen vernietigen., Methaan heeft een onderste explosiegrens van 5% in de lucht en een Bovenste explosiegrens van 15%.

explosiegevaar bij gecomprimeerd aardgas dat in voertuigen wordt gebruikt, is bijna onbestaand vanwege het ontsnappende karakter van het gas en de noodzaak om concentraties tussen 5% en 15% te handhaven om explosies te veroorzaken.

energie-inhoud en statistieken

hoeveelheden aardgas worden gemeten in normale kubieke meter (overeenkomend met 0° C bij 1 atm) of in standaard kubieke voet (overeenkomend met 60° F en 30 inHg)., De bruto verbrandingswarmte van een normale kubieke meter aardgas van commerciële kwaliteit bedraagt ongeveer 39 megajoule (≈10,8 kWh), maar dit kan enkele procenten variëren. In Amerikaanse eenheden produceert een standaard kubieke voet aardgas ongeveer 1000 Britse thermische eenheden (BTU ‘ s).

de werkelijke verwarmingswaarde wanneer het gevormde water niet condenseert, is de netto verbrandingswarmte en kan tot 10% minder zijn.

de prijs van aardgas varieert sterk, afhankelijk van de locatie en het type consument, maar vanaf 2006 is een prijs van $10 per 1000 kubieke voet typisch in de VS., Dit komt overeen met ongeveer $ 10 per miljoen BTU ‘ s, of ongeveer $10 per gigajoule.

in de VS wordt aardgas in de detailhandel vaak verkocht in eenheden van Thermen (th); 1 therm = 100.000 BTU. Groothandelstransacties worden meestal gedaan in decathermen (Dth), of in duizend decathermen (MDth), of in miljoen decathermen (MMDth). Een miljoen tiendekermen is ongeveer een miljard kubieke meter aardgas.

opslag en transport

,

het grootste probleem bij het gebruik van aardgas is transport en opslag vanwege de lage dichtheid. Aardgaspijpleidingen zijn economisch, maar onpraktisch over oceanen heen. Veel bestaande pijpleidingen in Noord-Amerika zijn dicht bij het bereiken van hun capaciteit, waardoor sommige politici in koudere klimaten publiekelijk spreken over potentiële tekorten.

LNG-tankers kunnen worden gebruikt om vloeibaar aardgas (LNG) over oceanen te vervoeren, terwijl tankwagens vloeibaar of gecomprimeerd aardgas (CNG) over kortere afstanden kunnen vervoeren., Zij kunnen aardgas rechtstreeks naar eindgebruikers of naar distributiepunten zoals pijpleidingen vervoeren voor verder vervoer. Deze kunnen hogere kosten hebben, waarbij extra faciliteiten nodig zijn voor vloeibaarmaking of compressie op het productiepunt, en vervolgens vergassing of decompressie op Faciliteiten voor eindgebruik of in een pijpleiding.

in het verleden kon het aardgas dat werd teruggewonnen tijdens het terugwinnen van aardolie niet rendabel worden verkocht en werd het gewoon verbrand op het olieveld (bekend als affakkelen)., Deze verspillende praktijk is nu in veel landen illegaal, vooral omdat het de atmosfeer van de aarde vervuilt met broeikasgassen. Daarnaast erkennen bedrijven nu dat waarde voor het gas kan worden bereikt met LNG, CNG of andere transportmethoden naar eindgebruikers in de toekomst. Het gas wordt nu opnieuw geïnjecteerd in de formatie voor later herstel. Dit helpt ook olie pompen door het houden van ondergrondse druk hoger. In Saoedi-Arabië, in de late jaren 1970, werd een “Master Gas systeem” gecreëerd, waardoor de noodzaak voor het affakkelen eindigde., Het aardgas wordt gebruikt om elektriciteit en warmte op te wekken voor ontzilting. Ook zijn er stortplaatsen die ook methaangassen lozen opgezet om het methaan op te vangen en elektriciteit op te wekken.

aardgas wordt vaak opgeslagen in ondergrondse grotten die worden gevormd in uitgeputte gasreservoirs uit eerdere gasputten, zoutkoepels of in tanks als vloeibaar aardgas. Het gas wordt geïnjecteerd in perioden met een lage vraag en gewonnen in perioden met een hogere vraag. Opslag in de buurt van de uiteindelijke eindgebruikers helpt om het beste te voldoen aan volatiele eisen, maar dit is misschien niet altijd uitvoerbaar.,

Aardgascrisis

blauwe vlammen van een brander op een aardgaskachel.veel politici en prominenten in Noord-Amerika hebben publiekelijk gesproken over een mogelijke aardgascrisis. Dit omvat voormalig minister van Energie Spencer Abraham, voormalig voorzitter van de Federal Reserve Alan Greenspan, en Ontario Minister van energie Dwight Duncan.,

De aardgascrisis wordt typisch beschreven door de stijgende prijs van aardgas in de VS in de afgelopen jaren, als gevolg van de daling van het binnenlandse aanbod en de toename van de vraag naar elektriciteitsopwekking. Het binnenlandse aanbod is gedaald van 20.570.295 MMcf in 2001 tot 19.144.768 MMcf in 2005., Door de daling van de productie (verergerd door de dramatische klap op de productie als gevolg van de orkanen Katrina en Rita) en de aanhoudende groei van de vraag, is de prijs zo hoog geworden dat veel industriële gebruikers, vooral in de petrochemische industrie, hun fabrieken hebben gesloten waardoor banen verloren gaan. Greenspan heeft gesuggereerd dat de invoer van LNG een oplossing is voor de aardgascrisis.,

deze oplossing is zowel kapitaalintensief als politiek geladen vanwege de publieke perceptie dat LNG-terminals explosieve risico ‘ s zijn, vooral in de nasleep van de terroristische aanslagen op 11 september in de Verenigde Staten. Het Amerikaanse Ministerie van Binnenlandse Veiligheid is verantwoordelijk voor het handhaven van hun veiligheid.

nieuwe of uitgebreide LNG-terminals veroorzaken zware infrastructuurproblemen en vereisen hoge kapitaaluitgaven. LNG-terminals vereisen een zeer ruime-minstens 12,2 m diepe-haven, evenals beschut tegen wind en golven., Deze “geschikte” locaties bevinden zich dus diep in dichtbevolkte zeehavens, die ook worden belast met recht van doorgang voor LNG-pijpleidingen, of, omgekeerd, moeten ook de LNG-uitbreidingsinstallaties en eindgebruiksinstallaties (petrochemische) worden ondergebracht te midden van de hoge bevolkingsdichtheid van grote steden, met de bijbehorende dampen, meerdere ernstige risico ‘ s voor de veiligheid.

om “goed beschut” water te bereiken, zijn geschikte havenplaatsen meestal hooggelegen rivieren of estuaria, die waarschijnlijk niet diep genoeg gebaggerd zullen worden., Aangezien deze zeer grote schepen langzaam en zwaar in beperkte wateren moeten varen, worden de transittijden van en naar de terminal kostbaar, aangezien meerdere sleepboten en veiligheidsboten de grote schepen beschermen en beschermen. Operationeel gezien worden LNG-tankers (bijvoorbeeld in Boston) effectief alleen in gebruik genomen van de haven, gedwongen aan te komen en te vertrekken tijdens niet-piekuren, en uitgesloten van het bezetten van dezelfde haven totdat de eerste goed is vertrokken. Deze factoren verhogen de bedrijfskosten en maken kapitaalinvesteringen minder aantrekkelijk.,om de hoeveelheid LNG die wordt gebruikt voor de levering van aardgas aan Noord-Amerika aanzienlijk te verhogen, moeten niet alleen “hervergassing” – installaties op Noord-Amerikaanse kusten worden gebouwd — moeilijk om de hierboven genoemde redenen — moet iemand ook aanzienlijke, nieuwe liquefactiestations in Indonesië, het Midden-Oosten en Afrika plaatsen, om het gas dat in het algemeen geassocieerd wordt met de olieproductie in deze gebieden te concentreren. Er moet ook een aanzienlijke uitbreiding van de vloot van LNG-tankers plaatsvinden, om de enorme hoeveelheid brandstof te vervoeren die nodig is om het komende tekort in Noordoost-Amerika te compenseren.,

gebruik

energieopwekking

aardgas is een belangrijke bron voor elektriciteitsopwekking door het gebruik van gasturbines en stoomturbines. Bijzonder hoge efficiëntieverbeteringen kunnen worden bereikt door gasturbines te combineren met een stoomturbine in gecombineerde cyclusmodus. Aardgas brandt schoner dan andere fossiele brandstoffen, zoals olie en steenkool, en produceert minder broeikasgassen per eenheid vrijgekomen energie. Voor een gelijke hoeveelheid warmte produceert het verbranden van aardgas ongeveer 30% minder kooldioxide dan het verbranden van aardolie en ongeveer 45% minder dan het verbranden van steenkool ., Gecombineerde elektriciteitsopwekking met behulp van aardgas is dus de schoonste energiebron die beschikbaar is op basis van fossiele brandstoffen, en deze technologie wordt op grote schaal gebruikt overal waar tegen redelijke kosten gas kan worden verkregen. Brandstofceltechnologie kan uiteindelijk schonere opties bieden voor de omzetting van aardgas in elektriciteit, maar is nog niet concurrerend op prijs. Ook wordt gezegd dat de aardgasvoorziening piek rond het jaar 2030, 20 jaar na de piek van olie. Ook wordt verwacht dat de wereldvoorraad aardgas rond het jaar 2085 uitgeput zal zijn.,

waterstof

aardgas kan worden gebruikt om waterstof te produceren die in waterstofvoertuigen kan worden gebruikt. Een veelgebruikte methode is de Waterstofhervormer.

Aardgasvoertuigen

gecomprimeerd aardgas ( methaan) wordt gebruikt als een schoon alternatief voor andere autobrandstoffen zoals benzine (benzine) en diesel. Vanaf 2005 waren de landen met het grootste aantal aardgasvoertuigen Argentinië, Brazilië, Pakistan, Italië en India., De energie-efficiëntie is over het algemeen gelijk aan die van benzinemotoren, maar lager in vergelijking met moderne dieselmotoren, gedeeltelijk te wijten aan het feit dat aardgas motoren functioneren met behulp van de Otto-cyclus, maar onderzoek is op weg om het proces te verbeteren ( Westport cyclus).

vloeibaar petroleumgas (een mengsel van propaan en butaan) wordt ook gebruikt voor de brandstof van voertuigen. LPG-en CNG-brandstofsystemen voor voertuigen zijn niet compatibel. CNG vereist ook hogere druktanks die doorgaans veel zwaarder zijn dan die welke voor LPG worden gebruikt.,

huishoudelijk gebruik

aardgas wordt geleverd aan woningen, waar het wordt gebruikt voor bijvoorbeeld koken in gasinstallaties en/ of ovens, met aardgas verwarmde wasdrogers en verwarming / koeling. Huis of andere gebouw verwarming kan ketels, ovens, en boilers omvatten. CNG wordt gebruikt in landelijke woningen zonder aansluitingen op openbare nutsvoorzieningen, of met draagbare grills.

meststof

aardgas is een belangrijke grondstof voor de productie van ammoniak, via het Haber-proces, voor gebruik bij de productie van meststoffen.,

andere

aardgas wordt ook gebruikt bij de vervaardiging van weefsels, glas, staal, kunststoffen, verf en andere producten.

veiligheid

in welke vorm dan ook wordt een minieme hoeveelheid geurstof zoals T-butylmercaptan, met een rottende koolachtige geur, toegevoegd aan het anders kleurloos en geurloos gas, zodat lekken kunnen worden gedetecteerd voordat een brand of explosie plaatsvindt. Soms een verwante verbinding, thiofaan wordt gebruikt, met een rotte-ei geur. Het toevoegen van geur aan aardgas begon in de Verenigde Staten na de New London School explosie in 1937., De opbouw van gas in de school ging onopgemerkt, het doden van driehonderd studenten en docenten toen het ontbrandde. Geurstoffen worden als niet-toxisch beschouwd in de extreem lage concentraties die voorkomen in aardgas dat aan de eindgebruiker wordt geleverd.

In mijnen waar methaan uit rotsformaties geen geur heeft, worden sensoren gebruikt en zijn mijnbouwapparatuur speciaal ontwikkeld om ontstekingsbronnen te vermijden, zoals de Davy-lamp.

explosies veroorzaakt door aardgaslekken komen een paar keer per jaar voor., Individuele huizen, kleine bedrijven en boten worden het vaakst getroffen wanneer een intern lek gas opbouwt binnen de structuur. Vaak zal de ontploffing voldoende zijn om een gebouw aanzienlijk te beschadigen, maar het overeind te laten staan. In deze gevallen, de mensen binnen de neiging om kleine tot matige verwondingen hebben. Af en toe kan het gas zich in voldoende grote hoeveelheden verzamelen om een dodelijke explosie te veroorzaken, waardoor een of meer gebouwen in het proces uiteenvallen. Het gas verdwijnt meestal gemakkelijk buiten, maar kan soms verzamelen in gevaarlijke hoeveelheden als de weersomstandigheden goed zijn., Ook, gezien de tientallen miljoenen structuren die de brandstof gebruiken, is het individuele risico van het gebruik van aardgas zeer laag.

sommige gasvelden leveren zuurgas op dat waterstofsulfide (H2S) bevat. Dit onbehandelde gas is giftig. Amine Gas treating, een industrieel schaalproces dat zure gasvormige componenten verwijdert, wordt vaak gebruikt om waterstofsulfide uit aardgas te verwijderen.

winning van aardgas (of olie) leidt tot een daling van de druk in het reservoir. Dit kan op zijn beurt leiden tot bodemdaling., Bodemdaling kan gevolgen hebben voor ecosystemen, waterwegen, riool-en watervoorzieningssystemen, funderingen, enz.

opgehaald uit “http://en.wikipedia.org/wiki/Natural_gas”

Articles

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *