2007 Schools Wikipedia Selection., Related subjects: Business; Chemical compounds
| Natural gas | ||
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| 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 |
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| 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 |
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| Related compounds | Methanol Chloromethane |
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| Except where noted otherwise, data are given for materials in their standard state (at 25 °C, 100 kPa) Infobox disclaimer and references |
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| See methane for a more complete list., | ||
o gás Natural é um combustível fóssil gasoso constituído principalmente por metano. É encontrado em campos de petróleo e de gás natural, e em leitos de carvão. Quando gases ricos em metano são produzidos pelo decaimento anaeróbico de matérias orgânicas não fósseis, estes são referidos como biogás. As fontes de biogás incluem pântanos, pântanos e aterros (ver gás de aterro), bem como lamas de esgoto e estrume por meio de digestores anaeróbicos, além de fermentação entérica, particularmente em bovinos., O gás Natural é frequentemente referido informalmente como simplesmente gás, especialmente quando comparado com outras fontes de energia, como a eletricidade.
composição química
o principal componente do gás natural é o metano (CH4), a molécula de hidrocarboneto mais curta e leve. Também contém hidrocarbonetos gasosos mais pesados, tais como etano (C2H6), propano (C3H8) e butano (C4H10), bem como outros gases contendo enxofre, em quantidades variáveis, ver também condensado de gás natural. O gás Natural também contém e é a principal fonte de mercado do hélio.,
de Nitrogênio, hélio, dióxido de carbono e pequenas quantidades de sulfeto de hidrogênio, água e odores podem também estar presentes . O mercúrio também está presente em pequenas quantidades no gás natural extraído de alguns campos. A composição exata do gás natural varia entre os campos de gás.,compostos Organossulfurados e sulfeto de hidrogênio são contaminantes comuns que devem ser removidos antes da maioria dos usos. Gás com uma quantidade significativa de impurezas de enxofre, como o sulfeto de hidrogênio, é chamado de gás azedo e muitas vezes referido como “gás ácido”. O gás natural processado que está disponível para os usuários finais é insípido e inodoro, no entanto, antes de o gás ser distribuído para os usuários finais, ele é odorizado pela adição de pequenas quantidades de tióis, para ajudar na detecção de vazamentos., O gás natural processado é, por si só, inofensivo para o corpo humano, no entanto, o gás natural é uma simples asfixia e pode matar se deslocar o ar ao ponto em que o conteúdo de oxigênio não suportará a vida.o gás Natural também pode ser perigoso para a vida e propriedade através de uma explosão. O gás Natural é mais leve que o ar, e assim tende a dissipar-se na atmosfera. Mas quando o gás natural é confinado, como dentro de uma casa, as concentrações de gás podem atingir misturas explosivas e, se inflamado, resultar em explosões que podem destruir edifícios., O metano tem um limite explosivo inferior de 5% no ar, e um limite explosivo superior de 15%.preocupações explosivas com gás natural comprimido utilizadas em veículos são quase inexistentes, devido à natureza escapatória do gás, e a necessidade de manter concentrações entre 5% e 15% para desencadear explosões.as quantidades de gás natural são medidas em metros cúbicos normais (correspondentes a 0° C a 1 atm) ou em pés cúbicos normais (correspondentes a 60° F e 30 inHg)., O calor bruto de combustão de um metro cúbico normal de gás natural de qualidade comercial é de cerca de 39 megajoules (≈10,8 kWh), mas isso pode variar em vários por cento. Em unidades americanas, um pé cúbico padrão de gás natural produz cerca de 1000 unidades térmicas britânicas (BTUs).
O valor real do aquecimento quando a água formada não se condensa é o calor líquido da combustão e pode ser até 10% menor.
O preço do gás natural varia muito dependendo da localização e tipo de consumidor, mas a partir de 2006 um preço de US $10 por 1000 pés cúbicos é típico nos EUA., Isto corresponde a cerca de 10 dólares por milhão de BTU, ou cerca de 10 dólares por gigajoule.
nos EUA, no varejo, o gás natural é muitas vezes vendido em unidades de therms (th); 1 therm = 100,000 BTU. As transacções por grosso são geralmente efectuadas em decatermas (Dth), ou em mil decatermas (MDth), ou em milhões de decatermas (MMDth). Um milhão de decatermas é aproximadamente um bilhão de pés cúbicos de gás natural.
Armazenamento e transporte
Polietileno de gás que está sendo colocado em uma trincheira.,
a principal dificuldade na utilização do gás natural é o transporte e armazenamento devido à sua baixa densidade. Os gasodutos de gás Natural são económicos, mas são impraticáveis através dos oceanos. Muitos oleodutos existentes na América do Norte estão perto de alcançar sua capacidade, levando alguns políticos em climas mais frios a falar publicamente de escassez potencial.os transportadores de GNL podem ser usados para transportar gás natural liquefeito (GNL) através dos oceanos, enquanto os camiões-cisterna podem transportar gás natural liquefeito ou comprimido (GNC) em distâncias mais curtas., Podem transportar gás natural directamente para os utilizadores finais ou para pontos de distribuição, tais como gasodutos, para posterior transporte. Estes podem ter um custo mais elevado, exigindo instalações adicionais para liquefação ou compressão no ponto de produção e, em seguida, gaseificação ou descompressão em instalações de uso final ou em um gasoduto.
no passado, o gás natural que foi recuperado no decurso da recuperação do petróleo não podia ser vendido de forma rentável, e foi simplesmente queimado no campo de petróleo (conhecido como queima)., Esta prática desperdiçadora é agora ilegal em muitos países, especialmente porque acrescenta a poluição dos gases de efeito estufa à atmosfera terrestre. Além disso, as empresas agora reconhecem que o valor para o gás pode ser alcançado com GNL, GNC, ou outros métodos de transporte para os usuários finais no futuro. O gás é agora re-injectado de volta para a formação para posterior recuperação. Isto também auxilia o bombeamento de petróleo, mantendo as pressões subterrâneas mais altas. Na Arábia Saudita, no final da década de 1970, um “sistema de gás Mestre” foi criado, terminando a necessidade de queima., O gás natural é usado para gerar eletricidade e calor para dessalinização. Da mesma forma, alguns aterros que também descarregam gases de metano foram criados para capturar o metano e gerar eletricidade.o gás Natural é muitas vezes armazenado em cavernas subterrâneas formadas dentro de reservatórios de gás esgotados de poços de gás anteriores, cúpulas salinas, ou em tanques como gás natural liquefeito. O gás é injectado durante períodos de baixa procura e extraído durante períodos de maior procura. O armazenamento próximo do final dos utilizadores finais ajuda a melhor satisfazer as exigências voláteis, mas isso pode nem sempre ser praticável.,
gás Natural crise
Azul chamas de um queimador a gás natural fogão.muitos políticos e figuras proeminentes na América do Norte têm falado publicamente sobre uma possível crise de gás natural. Isso inclui o ex-Secretário de energia Spencer Abraham, ex-presidente da Reserva Federal Alan Greenspan, e o Ministro de energia de Ontário Dwight Duncan.,a crise do gás natural é tipicamente descrita pelo aumento do preço do gás natural nos Estados Unidos nos últimos anos, devido ao declínio da oferta indígena e ao aumento da demanda por geração de eletricidade. A oferta interna diminuiu de 20,570,295 MMcf em 2001 para 19,144,768 MMcf em 2005., Por causa da queda na produção (agravado pela dramática hit para a produção, que veio de Furacões Katrina e Rita) e o crescimento contínuo na demanda, o preço tornou-se tão alto que muitos usuários industriais, principalmente na indústria petroquímica, fecharam as suas plantas, causando perda de postos de trabalho. Greenspan sugeriu que uma solução para a crise do gás natural é a importação de GNL.,esta solução é intensiva em capital e politicamente carregada devido à percepção pública de que os terminais de GNL são riscos explosivos, especialmente na sequência dos ataques terroristas de 11 de setembro nos Estados Unidos. O Departamento de Segurança Interna dos EUA é responsável por manter a sua segurança.terminais de GNL novos ou expandidos criam problemas de infra-estrutura difíceis e exigem elevados gastos de capital. Os terminais de GNL requerem um espaçoso—pelo menos 12,2 m de profundidade, além de serem abrigados do vento e das ondas., Estes “adequado” sites são, portanto, profundo no bem-preenchido portos, que também são onerados com o direito de preocupações de GNL de dutos, ou, por outro lado, também de host de GNL expansão da planta de instalações e de uso final (petroquímica) plantas em meio a alta densidade populacional das grandes cidades, com a fumaça, várias sérios riscos a segurança.tipicamente, para atingir águas “bem abrigadas”, os portos adequados são rios ou estuários, que não devem ser dragados suficientemente fundo., Uma vez que estes navios muito grandes devem mover-se lenta e ponderadamente em águas restritas, os tempos de trânsito de e para o terminal tornam-se dispendiosos, uma vez que vários rebocadores e barcos de segurança abrigam e protegem os grandes navios. Operacionalmente, os navios-tanque de GNL são (por exemplo, em Boston) efetivamente dado uso exclusivo do Porto, forçados a chegar e partir durante horas não-de-pico, e impedidos de ocupar o mesmo Porto até que o primeiro é bem-partiu. Estes factores aumentam os custos de exploração e tornam o investimento de capital menos atractivo.,
Para aumentar substancialmente a quantidade de GNL usada para o fornecimento de gás natural para a América do Norte, não só deve “re-gaseificação de” plantas de ser construído na América do Norte margens — difícil pelas razões acima expostas — alguém também deve colocar substancial, nova liquefação de estações na Indonésia, Oriente Médio e África, a fim de se concentrar o gás geralmente associado com a produção de petróleo nessas áreas. Uma expansão substancial da frota de transportadores de GNL também deve ocorrer, para mover a enorme quantidade de combustível necessário para compensar o déficit que se aproxima na América do Nordeste.,o gás Natural é uma importante fonte de energia para a geração de eletricidade através da utilização de turbinas a gás e turbinas a vapor. Particularmente altas eficiências podem ser conseguidas através da combinação de turbinas a gás com uma turbina a vapor em modo ciclo combinado. O gás Natural queima mais limpo do que outros combustíveis fósseis, como petróleo e carvão, e produz menos gás de efeito estufa por unidade de energia liberada. Para uma quantidade equivalente de calor, a queima de gás natural produz cerca de 30% menos dióxido de carbono do que a queima de petróleo e cerca de 45% menos do que a queima de carvão ., A geração de energia de ciclo combinado utilizando gás natural é, portanto, a fonte de energia mais limpa disponível utilizando combustíveis fósseis, e esta tecnologia é amplamente utilizada sempre que o gás pode ser obtido a um custo razoável. A tecnologia de células de combustível pode eventualmente fornecer opções mais limpas para a conversão de gás natural em electricidade, mas ainda não é competitiva em termos de preços. Além disso, o fornecimento de gás natural é dito para pico em torno do ano 2030, 20 anos após o pico do petróleo. Prevê-se também que o fornecimento mundial de gás natural se esgote por volta do ano 2085.,
hidrogénio
gás Natural pode ser utilizado para produzir hidrogénio que pode ser utilizado em veículos movidos a hidrogénio. Um método comum é o reformador de hidrogênio.
veículos a gás Natural
Gás Natural Comprimido ( metano) é usado como uma alternativa limpa para outros combustíveis para automóveis, como gasolina (gasolina) e diesel. Em 2005, os países com maior número de veículos de gás natural eram Argentina, Brasil, Paquistão, Itália e Índia., A eficiência energética é, geralmente, igual ao de motores a gasolina, mas inferior em comparação com os motores diesel modernos, parcialmente devido ao fato de que os motores a gás natural função usando o ciclo Otto, mas a investigação está em seu caminho para melhorar o processo ( Westport Ciclo).o gás de petróleo liquefeito (uma mistura de propano e butano) também é usado para abastecer veículos. Os sistemas de combustível GPL e GNC para veículos não são compatíveis. O GNC também requer tanques de maior pressão, que são normalmente muito mais pesados do que os utilizados para o GPL.,o gás natural é fornecido às famílias, quando utilizado para cozinhar em fogões ou fornos alimentados a gás natural, secadores de roupa aquecidos a gás natural e aquecimento/arrefecimento. Aquecimento doméstico ou outro edifício pode incluir caldeiras, fornos e aquecedores de água. O GNC é usado em casas rurais sem conexões com serviços de utilidade pública, ou com grelhas portáteis.o gás Natural é uma importante matéria-prima para a produção de amoníaco, através do processo de Haber, para utilização na produção de fertilizantes.,o gás Natural é também utilizado no fabrico de tecidos, vidro, aço, plásticos, tintas e outros produtos.
segurança
em qualquer forma, uma quantidade mínima de odorante, como o mercaptano t-butilo, com um cheiro a couve podre, é adicionada ao gás de outra forma incolor e inodoro, para que as fugas possam ser detectadas antes de ocorrer um incêndio ou explosão. Às vezes um composto relacionado, tiofano é usado, com um cheiro de ovo podre. A adição de odorante ao gás natural começou nos Estados Unidos após a explosão da New London School em 1937., A acumulação de gás na escola passou despercebida, matando trezentos estudantes e professores quando começou. Os odores são considerados não tóxicos nas concentrações extremamente baixas que ocorrem no gás natural fornecido ao Utilizador Final.nas minas, onde o metano que se infiltra de formações rochosas não tem odor, são utilizados sensores, e os aparelhos de mineração foram especificamente desenvolvidos para evitar fontes de ignição, por exemplo, a lâmpada de Davy.as explosões causadas por fugas de gás natural ocorrem algumas vezes por ano., Casas individuais, pequenas empresas e barcos são mais freqüentemente afetados quando um vazamento interno acumula gás dentro da estrutura. Frequentemente, a explosão será suficiente para danificar significativamente um edifício, mas deixá-lo de pé. Nestes casos, as pessoas dentro tendem a ter ferimentos leves a moderados. Ocasionalmente, o gás pode coletar em quantidades elevadas o suficiente para causar uma explosão mortal, desintegrando um ou mais edifícios no processo. O gás geralmente dissipa-se rapidamente ao ar livre, mas pode, por vezes, recolher em quantidades perigosas, se as condições meteorológicas são certas., Além disso, considerando as dezenas de milhões de estruturas que utilizam o combustível, o risco individual de utilizar gás natural é muito baixo.alguns campos de gás produzem gás ácido contendo sulfureto de hidrogénio (H2S). Este gás não tratado é tóxico. Tratamento de gás amina, um processo de escala industrial que remove componentes gasosos ácidos, é frequentemente usado para remover sulfeto de hidrogênio do gás natural. a extração de gás natural (ou óleo) leva à diminuição da pressão no reservatório. Isto, por sua vez, pode levar à subsidência ao nível do solo., A subvenção pode afectar os ecossistemas, as vias navegáveis, os sistemas de esgotos e de abastecimento de água, as fundações, etc.