Naturgass

Naturgass (noen ganger kalt fossilgass) er en hydrokarbonblanding av lette gasser av naturlig opprinnelse. Den inneholder hovedsakelig metan , vanligvis inkludert varierende mengder andre alkaner og noen ganger en liten prosentandel karbondioksid , nitrogen , hydrogensulfid og helium . Det dannes når flere lag med råtnende plante- og dyremateriale blir utsatt for intens varme og trykk under jordens overflate over millioner av år. Energien som planter i utgangspunktet henter fra solen, lagres i form av kjemiske bindinger.i gassen. Det utgjør en viktig kilde til fossil energi som frigjøres ved forbrenning . Den utvinnes fra uavhengige forekomster ( ikke-assosiert gass ) eller sammen med olje- eller kullforekomster (gass assosiert med andre hydrokarboner og gasser). [ 1 ]

Med lignende sammensetning genereres biogass ved anaerob fordøyelse av organisk avfall der følgende prosesser skiller seg ut: renseanlegg for avløpsvann (rensestasjon ) , deponier , avfallsbehandlingsanlegg og animalsk avfall.

Som ekstra kilder til denne naturressursen undersøkes metanhydratforekomster , som kan representere en energireserve som er større enn dagens naturgassreserver. [ 2 ]

Opprinnelse

Naturgass, som andre fossile brensler , har blitt dannet over millioner av år ved anaerob (oksygenfri) nedbrytning av store mengder av restene av døde organismer avsatt på det som da var bunnen av havet eller en innsjø . Over tid ble det organiske materialet blandet med gjørme begravd under tunge lag med sediment, som utsatte det for høyt trykk og temperatur, uten luft , i lang tid , noe som gradvis endret det kjemisk . Gasser, spesielt naturgass, ble frigjort fra denne anaerobe nedbrytningen.

I dag finnes naturgass ofte i gassform i lommer som ligger under jorden nær lommer med olje, som forblir i flytende tilstand. Begge drivstoffene finnes i bergarter av sedimentær opprinnelse , der geologiske fenomener fanger dem, den ene, den andre eller begge, og gir plass til store underjordiske lommer. Naturgass kan være i såkalt tørr form , det vil si fullstendig gassform, eller i våt form, det vil si blandet med lengre hydrokarboner, som lett skilles ut som væsker ved kompresjon , kjøling eller absorpsjon .

Tørr naturgass er hovedsakelig metan (60%-95%), men kan inneholde betydelige mengder etan (5%-20%) avhengig av regionen der den er funnet.

Alternativer

Andre måter å skaffe metan på er anaerob forbrenning av organisk byavfall (denne naturgassen kalles noen ganger biogass ) eller ved industrielle prosesser fra skifer (i dette tilfellet kan den resulterende gassen kalles skifergass , på engelsk , shale gas ). Sistnevnte er interessant på steder hvor det ikke er naturgassforekomster, men det er skiferforekomster, for ikke å være avhengig av andre land for energi.

Pris

Se også: Energikrise (økonomi)

I 2021 og 2022 pågår en naturgasskrise (også kalt gasskrise), hovedsakelig i Europa. [ 3 ]​ [ 4 ]​ [ 5 ]​ [ 6 ]

Naturreservater

I følge BP var påviste reserver ved utgangen av 2017 193,5 billioner (10 12 ) kubikkmeter, [ 7 ] nok til å opprettholde dagens verdensproduksjon i ytterligere 55 år. Reservasjonene har økt med 0,2 % det siste året.

Midtøsten er det geografiske området med de største reservene med 43 % av verdens totale (Iran og Qatar skiller seg ut), etterfulgt av Sentral-Asia med 31 % (hovedsakelig Russland og Turkmenistan).

Komposisjon

Selv om sammensetningen varierer avhengig av reservoaret, er dens viktigste kjemiske art metangass på 79-97 % (i molar eller volumetrisk sammensetning) og overstiger vanligvis 90 % (f.eks. i West Sole-brønnen i Nordsjøen ). Den inneholder også andre gasser som etan (0,1 - 11,4%), propan (0,1 - 3,7%), butan (mindre enn 0,7%), nitrogen (0,5 - 6,5%), karbondioksid (mindre enn 1,5%), urenheter ( vanndamp, svovelderivater ) og spor av tyngre hydrokarboner, merkaptaner , edelgasser , etc. (Tallene refererer til renset gass som markedsføres i Spania) [ 8 ]

Et eksempel på en forurensende forbindelse knyttet til naturgass er CO 2 (karbondioksid), som når en konsentrasjon på 49 % i Kapuni-feltet ( New Zealand ). [ referanse nødvendig ]

Under utvinning separeres noen gasser som er en del av dens naturlige sammensetning av forskjellige grunner: på grunn av deres lave brennverdi (for eksempel nitrogen og karbondioksid), fordi de kan kondensere i gassrørledninger (med lav metningstemperatur) eller fordi de hindrer flytende gassprosessen (som karbondioksid, som størkner ved produksjon av flytende naturgass (LNG). CO 2 bestemmes vanligvis ved hjelp av ASTM D1137- eller D1945-metodene. [ referanse nødvendig ]

Propan, butan og andre tyngre hydrokarboner skilles også ut fordi de gjør det vanskelig for naturgass å brenne effektivt og sikkert. Vann (damp) fjernes av disse grunnene og fordi det ved høyt trykk danner metanhydrater , som tetter til gassrørledninger . Svovelderivater renses til svært lave konsentrasjoner for å forhindre korrosjon , dannelse av lukt og utslipp av svoveldioksid ( som forårsaker sur nedbør ) etter forbrenning. Deteksjon og måling av hydrogensulfid (H 2 S) gjøres etter ASTM-metodene D2385 eller D2725. [ referanse nødvendig ]

Til slutt, for husholdningsbruk, tilsettes spor av merkaptaner (inkludert metylmerkaptan CH 4 S), som tillater luktdeteksjon i tilfelle lekkasje.

Applikasjoner

På 1800 -tallet begynte det å bli utvunnet og ført inn i amerikanske byer som drivstoff for belysning. Da strømmen kom, begynte den å bli brukt til oppvarming, varmtvann til husholdningsbruk og i metallurgisk industri . Etter hvert som sveiseteknologien ble bedre etter andre verdenskrig , økte dybden av utvinninger og transportkapasiteten til forbrukerne. [ 9 ]

Det er et svært allsidig drivstoff med mindre CO 2 -utslipp ved forbrenningen enn andre fossile brensler. Dens viktigste bruksområder er:

Innhenting eller utvinning er enklere og billigere sammenlignet med andre drivstoff. Flytendegjøring av naturgass produseres ved den kombinerte virkningen av kompresjon og kjøling ved lave temperaturer . LNG tillater sin maritim transport over lange avstander og uten behov for landinfrastruktur, gjennom metantankere .

Den høyere oppvarmingsverdien til drivstoffet er 10,45 - 12,8 kWh/m³ (kubikkmeter under normale forhold, det vil si ved 0 °C og 1 atm). [ 10 ]

Komponentene i naturgass (metan, etan, propan, butan) er viktige råvarer i kjemisk industri . Metan brukes til produksjon av syntesegass, metanol og ammoniakk. Det første trinnet i valoriseringen av andre alkaner er konvertering til olefin. Oksidativ dehydrogenering av etan fører til etylen , som videre kan omdannes til etylenepoksid, etylenglykol, acetaldehyd [ 11 ] og andre olefiner. [ 12 ] Propan kan omdannes til propylen, [ 13 ] [ 14 ] akrylsyre [ 15 ] [ 16 ] og akrylnitril.

Miljøpåvirkning

CO 2 som slippes ut i atmosfæren etter forbrenning av naturgass er en klimagass som bidrar til global oppvarming på jorden . Dette er fordi det er gjennomsiktig for synlig og ultrafiolett lys, men absorberer infrarød stråling som sendes ut fra jordens overflate og ut i verdensrommet, og bremser nedkjølingen om natten.

Forbrenning av naturgass produserer færre klimagasser enn andre fossile brensler som petroleumsderivater (fyringsolje, gassolje og bensin) og spesielt enn kull . Det er også et drivstoff som brenner mer rent, effektivt og sikkert og som ikke produserer svoveldioksid (som forårsaker sur nedbør) eller faste partikler.

Grunnen til at den produserer lite CO 2 er at molekylet i hovedkomponenten, metan , inneholder fire hydrogenatomer for hvert karbon . Dermed produseres to vannmolekyler for hver av CO 2 , mens langkjedede hydrokarboner (for eksempel de som finnes i diesel) produserer praktisk talt bare ett molekyl vann for hver av CO 2 (i tillegg er standardentalpien til dannelsen av vann er svært høy).

I fornybar naturgass er CO 2 -molekylet som slippes ut i atmosfæren ved forbrenningen lik molekylet som tas fra atmosfæren av bakterier for å lage metan i forråtningsprosessen .

Naturgasslekkasjene som produseres i brønnene representerer imidlertid et meget betydelig bidrag av klimagasser, siden metan tilsvarer 23 ganger drivhuseffekten av karbondioksid (IPCC-data). For eksempel resulterte ulykken i mars 2012 ved oljeriggen Elgin — operert av oljeselskapet Total i Nordsjøen — i et utslipp på rundt 5,5 millioner m³ per dag. [ 17 ] Siden tettheten av metan under standardforhold er 0,668 kg/m³ [ 18 ] var rømmingen 3 674 tonn per dag, som tilsvarer 84 502 tonn karbondioksid per dag. Varigheten av tilbakeholdelsen av lekkasjen ble estimert til 6 måneder, som representerer 15 millioner tonn karbondioksidekvivalenter (industriutslippene fra Estland i 2009).

Argentina: olje- og gassproduksjon

Olje- og gassutvinningen falt etter to år på rad med økninger. I begge segmentene observeres en merkbar vekst i deltakelsen av ukonvensjonelle, direkte relatert til utnyttelsen av Vaca Muerta [ 19 ]

Se også

  • Vedlegg: Land etter naturgassproduksjon
  • Vedlegg: Land etter påviste naturgassreserver
  • Vedlegg: Land etter naturgassforbruk
  • Vedlegg: Land etter naturgasseksport
  • Vedlegg: Land etter naturgassimport
  • Vedlegg: Totale naturgassreserver etter land

Referanser

  1. ↑ "III. Tilførsel av naturgass i Spania, avsnitt=3.2. Reserver, utvinning og produksjon» . Energihåndbok . Iberdrola Campus. 
  2. ^ "Naturgass" . 
  3. ↑ Zangana, Azad. "Hva betyr naturgasskrisen i Europa for inflasjonen?" . Hva betyr naturgasskrisen i Europa for inflasjonen? . Hentet 12. april 2022 . 
  4. ^ "Gassskrise i Europa" . The Vanguard . 9. desember 2021 . Hentet 12. april 2022 . 
  5. ^ "Gassskrisen i Europa" . vakttårn _ Hentet 12. april 2022 . 
  6. ^ "Ukrainsk krise utløser gasspris 52% på en uke" . The Independent . 24. februar 2022 . Hentet 12. april 2022 . 
  7. ↑ "BP Statistical Review of World Energy 67th edition" (juni-2018). Statistisk rapport om energi i verdensåret 2018.
  8. ↑ "2. Naturgass» . Sektorrapport . Nasjonal energikommisjon. 1999. Arkivert fra originalen 18. februar 2015 . Hentet 19. mars 2015 . 
  9. ↑ Álvarez Pelgry, E. og Balbás Peláez, J. (2003). naturgass. Fra felt til forbruker: forsyninger og kjeden for flytende naturgass . CCIE Publishing Investments. 
  10. ↑ "1. Naturgass» . Sektorrapport . Nasjonal energikommisjon. 2005. Arkivert fra originalen 2. april 2015 . Hentet 19. mars 2015 . 
  11. ↑ Parfenov, Mikhail V.; Pirutko, Larisa V. (1. august 2019). "Oksidasjon av etylen til acetaldehyd med N2O på Na-modifisert FeZSM-5 zeolitt" . Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis 127 ( 2): 1025-1038. ISSN 1878-5204 . doi : 10.1007/s11144-019-01610-z . Hentet 27. september 2020 .  
  12. ↑ Suzuki, Takashi; Komatsu, Hidekazu; Tajima, så; Bølge, Kouki; Ushiki, Ryūji; Tsukamoto, Sayuri; Kuroiwa, Hiroki (1. juni 2020). "Foretrukket dannelse av 1-buten som en forløper for 2-buten i induksjonsperioden for etenhomologeringsreaksjon på redusert MoO3/SiO2-katalysator" . Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis 130 ( 1): 257-272. ISSN 1878-5204 . doi : 10.1007/s11144-020-01773-0 . Hentet 27. september 2020 .  
  13. ↑ Ge, Meng; Chen, Xingye; Li, Yanyong; Wang, Jiameng; Xu, Yanhong; Zhang, Lihong (1. juni 2020). Perovskitt-avledet kobolt-basert katalysator for katalytisk propandehydrogenering . Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis 130 ( 1): 241-256. ISSN 1878-5204 . doi : 10.1007/s11144-020-01779-8 . Hentet 27. september 2020 .  
  14. ↑ Li, Qian; Yang, Gongbing; Wang, Kang; Wang, Xitao (1. april 2020). "Fremstilling av karbondopede aluminakuler og deres anvendelse som bærere av Pt-Sn-K-katalysatorer for dehydrogenering av propan" . Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis 129 ( 2): 805-817. ISSN 1878-5204 . doi : 10.1007/s11144-020-01753-4 . Hentet 27. september 2020 .  
  15. ^ "Overflatekjemi av faserent M1 MoVTeNb-oksid under drift i selektiv oksidasjon av propan til akrylsyre" . J. Catal. (285): 48-60. 
  16. ^ "Reaksjonsnettverket i propanoksidasjon over faserene MoVTeNb M1 oksidkatalysatorer" . J. Catal. (311): 369-385. 
  17. ↑ " Total sier at fakkel ikke utgjør noen fare for den rammede Nordsjøplattformen,"
  18. ↑ [1]
  19. ↑ gdangelo (14. mai 2021). "Argentina: Olje- og gassproduksjon i 2020" . Rosario børs . Hentet 10. juni 2022 . 

Eksterne lenker