Что делают из природного газа — список, что можно производить из газа
Природный газ отлично вступает в химическую реакцию горения. Поэтому чаще всего из него получают энергию — электрическую и тепловую. Но на основе газа можно сделать еще удобрение, топливо, краску и многое другое.
Значительные объемы газа использует также металлургическая промышленность. Но и здесь природный газ также используется как источник энергии — для разогрева доменных печей.
Компримированный газ получают на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС) путем сжатия природного газа, поступающего по газопроводу, до 20–25 МПа (200–250 атмосфер).
Еще из природного газа можно производить жидкие моторные топлива по технологии «газ-в-жидкость» (gas-to-liquid, GTL). Поскольку природный газ — достаточно инертный продукт, практически всегда при переработке на первом этапе его превращают в более реакционно-способную парогазовую смесь — так называемый синтез-газ (смесь СО и Н2).
Далее ее направляют на синтез для получения жидкого топлива. Это может быть так называемая синтетическая нефть, дизельное топливо, а также смазочные масла и парафины.
Впервые жидкие углеводороды из синтез-газа получили немецкие химики Франц Фишер и Ганс Тропш еще в 1923 году. Правда, тогда в качестве источника водорода они использовали уголь. В настоящее время различные варианты метода Фишера-Тропша используются во многих представленных на рынке процессах превращения газа в жидкие углеводороды.
Отбензинивание
Первичная переработка газа происходит на ГПЗ — газоперерабатывающих заводах.
Обычно в природном газе помимо метана содержатся разнообразные примеси, которые необходимо отделить. Это азот, углекислый газ, сероводород, гелий, пары воды.
Поэтому в первую очередь газ на ГПЗ проходит специальную обработку — очистку и осушку. Здесь же газ компримируют до давления, необходимого для переработки. На отбензинивающих установках газ разделяют на нестабильный газовый бензин и отбензиненный газ — продукт, который впоследствии и закачивают в магистральные газопроводы.
А нестабильный газовый бензин после выделения из газа подается на газофракционирующие установки, где из этой смеси выделяются легкие углеводороды: этан, пропан, бутан, пентан. Эти продукты тоже становятся сырьем для дальнейшей переработки. Из них в дальнейшем получают, к примеру, полимеры и каучуки. А смесь пропана и бутана сама по себе является готовым продуктом — ее закачивают в баллоны и используют в качестве бытового топлива.
Краска, клей и уксус
По схеме, похожей на процесс Фишера-Тропша, из природного газа получают метанол (CH3OH). Он используется в качестве реагента для борьбы с гидратными пробками, которые образуются в трубопроводах при низких температурах. Метанол может стать и сырьем для производства более сложных химических веществ: формальдегида, изоляционных материалов, лаков, красок, клеев, присадок для топлива, уксусной кислоты.
Путем нескольких химических превращений из природного газа получают также минеральные удобрения.
На первой стадии это аммиак. Процесс получения аммиака из газа похож на процесс gas-to-liquid, но нужны другие катализаторы, давление и температура.
Аммиак сам по себе является удобрением, а также используется в холодильных установках как хладагент и в качестве сырья для производства азотсодержащих соединений: азотной кислоты, аммиачной селитры, карбамида.
|
ГлавнаяИнтересное про газ 10 фактов о газе В первую очередь, природный газ нам известен как источник энергии и тепла, однако возможности использования этого уникального ресурса гораздо шире, чем могло показаться. Сейчас вы узнаете обо всём, что можно сделать из природного газа! Природный газ – основа коммунального хозяйства и энергетики. Его иногда называют «зелёным топливом», так как это самый чистый и безопасный для экологии вид топлива, поскольку при сгорании образует лишь воду и углекислый газ, объём которого минимален, в то время как при сгорании угля и нефтепродуктов образуется копоть и зола. «Пища» для моторов Природный газ идеален в качестве моторного топлива, и этому есть несколько причин:
Помимо топлива из природного газа можно синтезировать также различные смазочные масла, парафины и даже «синтетическую нефть». Продукты отбензинивания«Сырой», необработанный природный газ, помимо метана, содержит целый спектр примесей: гелий, вода, углекислый газ, азот, сероводород, а также лёгкие углеводороды, алканы – этан, пропан, бутан и др., которые мы называем бензиновой фракцией. Процедура отбензинивания даёт нам ряд полезных и ценных продуктов: сам отбензиненный газ (именно он, очищенный, осушенный и повышенный, течёт по магистральному трубопроводу), и нестабильный газовый бензин (те же вышеописанные легкие углеводороды). Химическое производствоВ процессе нехитрых химических превращений из природного газа получают метанол, который является сырьём для различных веществ, востребованных как в производственной сфере, так и в быту. Среди них – различные клеи, лакокрасочные покрытия, изоляционные материалы, формальдегиды, уксусные кислоты и присадки для топлива. Также метанол помогает устранить гидратные пробки в нефте- и газопроводах и добывающих скважинах углеводородов. Специальная обработка позволяет получить из природного газа высококачественные минеральные удобрения, а также газы гелий и аммиак, широко применяемые в производстве, медицине и приборостроении. |
Полезно знать
|
Последний становится сырьем для получения различных полимеров и каучуков, а также известной нам пропан-бутановой фракции.
Добыча, месторождения, запасы
видов использования природного газа | Союз обеспокоенных ученых
Отопление и когенерация
На жилые и коммерческие нужды приходится более трети потребления природного газа в США, поскольку газ используется в зданиях для обогрева помещений и воды, а также для приготовления пищи. Около половины всех домов в США использовали природный газ для отопления в 2013 году, [8] и 70 процентов всех новых домов построены с системами газового отопления. Домашние печи могут достигать эффективности более 90 процентов [9].
Меры по повышению эффективности зданий широко считаются наиболее рентабельным способом сокращения количества используемого нами природного газа. По оценкам одного исследования, амбициозная программа по улучшению характеристик зданий с помощью таких средств, как высокоэффективная изоляция, окна, печи, водонагреватели и другие приборы, может сэкономить 234 триллиона кубических футов природного газа в течение следующих 50 лет [10].
Природный газ также может использоваться для одновременного производства тепла и электроэнергии, технология называется «когенерация» или «комбинированное производство тепла и электроэнергии» (ТЭЦ). Системы когенерации очень эффективны, они могут использовать от 75 до 80 процентов энергии газа. Системы «тригенерации», обеспечивающие электричество, отопление и охлаждение, могут достигать еще более высокой эффективности. В отчете UCS за 2009 год указывается, что использование ТЭЦ может увеличиться более чем втрое к 2030 году, если будут приняты меры по резкому сокращению выбросов углерода [11].
Промышленное и другое использование
Природный газ находит широкое применение в промышленности в качестве источника как тепла, так и электроэнергии, а также сырья для производства пластмасс и химикатов. Большая часть производства газообразного водорода (h3), например, происходит в результате реакции высокотемпературного водяного пара (пара) с метаном. Сегодня полученный водород в основном используется для производства аммиака для удобрений, одного из важнейших промышленных продуктов, получаемых из природного газа.
Водород, полученный из природного газа, сам по себе может использоваться в качестве топлива. Наиболее эффективным способом преобразования водорода в электричество является использование топливного элемента, который объединяет водород с кислородом для производства электричества, воды и тепла. Хотя процесс преобразования природного газа в водород по-прежнему сопряжен с выбросами двуокиси углерода, его количество, высвобождаемое на каждую единицу произведенной электроэнергии, намного ниже, чем на турбине внутреннего сгорания.
Сжатый природный газ (СПГ) использовался в качестве топлива для транспортных средств, в основном в общественном транспорте. СПГ, который сжимается под давлением более 3000 фунтов на квадратный дюйм до одного процента от объема, занимаемого газом при нормальном атмосферном давлении, может сжигаться в двигателе внутреннего сгорания, который был соответствующим образом модифицирован. Около 0,1% природного газа, потребленного в США в 2012 г., приводилось в движение транспортными средствами, что соответствует энергоемкости более 5 млн баррелей нефти [12].
По сравнению с бензиновыми автомобилями, работающими на сжатом природном газе, выбрасывается гораздо меньше угарного газа, оксидов азота (NOx) и твердых частиц. Основным недостатком СПГ является его низкая энергоемкость по сравнению с жидким топливом. Галлон СПГ имеет только четверть энергии в галлоне бензина [13]. Поэтому транспортным средствам, работающим на КПГ, требуются большие и громоздкие топливные баки, что делает КПГ практичным в основном для больших транспортных средств, таких как автобусы и грузовики.
В большинстве случаев лучше использовать природный газ в транспортном секторе в качестве ресурса для производства электроэнергии для автомобилей с подключаемым модулем или водорода для автомобилей на топливных элементах, что может обеспечить сокращение выбросов в результате глобального потепления порядка 40 или более раз. процент.
Для чего используется природный газ? Использование природного газа
То, для чего используется природный газ, в последнее время сильно изменилось, потому что в 19 веке он в основном использовался для освещения в зданиях и на улицах.
Сегодня технологии настолько расширили возможности использования природного газа, что мы можем использовать его практически для чего угодно.
Прежде всего, есть несколько распространенных применений — и множество других менее важных способов его использования.
А затем давайте узнаем о наиболее распространенных способах использования природного газа в повседневной жизни.
1. Электроэнергия
Мы можем производить электроэнергию из природного газа – с помощью паровых турбин и газовых турбин.
По данным EIA, это был крупнейший источник — около 38% — производства электроэнергии в США в 2019 году.
И в ближайшем будущем мы будем использовать все больше и больше электроэнергии, потому что мы используем ее так, как не знали 20 лет назад (например, электромобили).
2. Отопление
Почти половина всех домов в США использует для отопления природный газ.
Причина этого: он более эффективен, чем электрические насосы отопления.
Тепло от природного газа доставляется от систем принудительной вентиляции при температуре 50-60 градусов Цельсия. Воздух от электрического теплового насоса обычно подается при температуре 30-35 градусов по Цельсию, что достаточно тепло для обогрева комнаты, но намного ниже, чем средняя человеческая температура 36-37 градусов по Цельсию.
Если кто-то спросит, для чего мы используем природный газ, мы можем с уверенностью сказать, что он в основном используется для отопления и производства электроэнергии, но есть и другие важные области применения, как показано на изображении выше.
3. Транспортировка и производство (промышленное использование)
Промышленное использование природного газа означает производство химикатов, удобрений, водорода и т. д. На его долю приходится около 33% общего потребления природного газа в США.
С точки зрения транспорта, природный газ не является основным источником энергии в этой отрасли (это нефть), но большинство людей не осознают, что он используется значительно чаще, чем электричество.
Нефтепродукты служат топливом для 92% всех автомобилей в США
Биотопливо (например, этанол) составляет около 5%
Около 3% приходится на природный газ
Электроэнергия поставлена менее чем на 1%
Цифры представляют общее потребление энергии транспортным сектором. Кроме того, природный газ используется для охлаждения, производства, когенерации и тригенерации (одновременное использование электроэнергии и тепла).
Но как именно мы используем природный газ, для чего используется газ и в чем разница между жилым и коммерческим использованием?
Использование природного газа
Если мы хотим выделить несколько конкретных видов использования природного газа для большинства типов потребителей, мы должны задать очень простой вопрос. Что использует газ в доме?
Вот краткий список наиболее распространенных применений.
Кулинария
Мы можем использовать природный газ непосредственно для приготовления пищи. Часто она обеспечивает лучший контроль температуры и потребляет значительно меньше энергии, чем электрическая духовка.
Но если мы не используем газ напрямую, возможно, мы используем его косвенно (через производство электроэнергии).
Водяное отопление
Да, мы используем его, чтобы обогревать наши комнаты, но и воду тоже.
Природный газ нагревается быстрее, чем электричество, и стоит меньше.
Кондиционер
Метод охлаждения №1 — кондиционер.
Почти во всех случаях мы прямо или косвенно используем природный газ. В основном косвенно (потому что мы используем электричество), но есть продукты и модели, работающие на природном газе, которые используют газ напрямую. Они не так популярны среди домохозяйств.
Разжигание огня
Существует множество применений природного газа в жилых домах.
Например, есть камины на природном газе без всякой дровяной каши. Вам не нужно беспокоиться о пожаре, если вы ложитесь спать, вы лучше управляете огнем — и, что не менее важно, вам не нужно собирать дрова перед каждой вечеринкой с барбекю.
Но для чего используется природный газ в различных отраслях промышленности?
Кто использует природный газ и для каких целей?
По данным EIA, коммерческий сектор использует природный газ до
отопление зданий и водоснабжение
для эксплуатации холодильного и холодильного оборудования
приготовить
для сушки белья
для наружного освещения
-
в качестве топлива в теплоэнергетических системах
Говоря простым языком, использование природного газа в коммерческих зданиях аналогично его использованию в домах.