Состав природного газа » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Состав природного газа

22.07.2021

В состав большинства природных газов входят, главным образом, метан, более тяжелые летучие углеводороды в различных количествах и небольшой процент азота. Все углеводороды, присутствующие в природном газе, принадлежат, в основном, к парафиновому ряду, т. е. являются гомологами метана. В газах, сопутствующих нефти или добываемых с нефтью, количество парафиновых углеводородов, помимо метана, может доходить до 50% и более. Согласно терминологии Г. Лей, газ называется «кислым» [sour] или «пресным» [sweet] в зависимости от присутствия или отсутствия сероводорода и «сухим», «тощим» или «жирным» в зависимости от количества содержащихся в нем газолиновых паров. «Сухой» газ содержит их менее, чем 0,1 галлона на 1000 куб. футов (0,01335 л/м3), «тощий» газ от 0,1 до 0,3 галлона на 1000 куб. футов (0,01335 до 0,04 л/м3) и «жирный» газ — 0,3 и более галлонов на 1000 куб. футов (0,04 л и более на 1 м3). Жирный газ, получаемый из пространства между обсадными трубами продуктивной нефтяной скважины и насосными, называется «головным газом» («casing-head» gas). «Остаточным газом» («residue» gas) называется природный газ, из которого удалены пары газолина.

Помимо метана в природном газе содержатся: этан (C2H6), пропан (C3H8), бутан (С4Н10) и пентан (С5Н12). Плотность чистого метана по отношению к воздуху равна 0,554, в то время как все другие присутствующие в природном газе углеводороды тяжелее воздуха; сухой природный газ может иметь плотность, по отношению к воздуху, равную 0,6; в то же время некоторые жирные газы значительно тяжелее воздуха.

Кроме углеводородов, обычным компонентом природного газа является азот. Сухие газы могут содержать 90—99% метана; остальное приходится почти исключительно на азот. Углекислый газ отсутствует во многих природных газах, а если и присутствует, то составляет обычно не более 2%. Следы гелия в количествах менее или равных приблизительно 0,01 % встречаются во многих природных газах, однако скопления природного газа, содержащие более чем 0,5% гелия, очень редки.

Так как сероводород является ядовитым и обуславливает коррозию металлических предметов, его присутствие в природном газе нежелательно. Поэтому перед использованием природного газа сероводород необходимо из него удалить. Многие «кислые» газы содержат незначительный процент сероводорода. Состав некоторых наиболее типичных природных газов показан в табл. 3-2. Водород обычно отсутствует, а если и присутствует, то в очень малых количествах. Процентное содержание аргона и других инертных газов невелико, а их точная концентрация определяется в очень редких случаях; обычно их содержание включается в содержание азота.

Помимо обычного природного лаза, состоящего, главным образом, из метана и малого количества азота, существуют три интересных, но редких типа газов с большим содержанием азота, гелия или углекислоты. Богатые азотом газы могут содержать его до 80—95% и, конечно, не могут быть использованы в качестве топлива, так как они не способны гореть. Большинство, природных газов содержит менее 0,1% гелия, однако имеется целый ряд газовых месторождений, главным образом, в Канзасе, Оклахоме, на севере Центрального Техаса, в Техасском Панхендле и в районе Скалистых гор, где содержание гелия исчисляется в 1 % и выше.

В США большие залежи природного газа, содержащего 2% гелия, считаются кондиционными для добычи гелия. Согласно анализам К. Доббина и А. Боттомса, наивысшее содержание гелия в природном газе равно 16%. С начала второй мировой войны результаты анализов газа на гелий считались военной тайной. Все богатые гелием газы содержат значительное количество азота, однако отнюдь не все газы, богатые азотом, могут содержать заметное количество гелия. Газы с очень низким содержанием гелия и с большой концентрацией азота, настолько большой, что они неспособны гореть (так называемые «ветряные газы» [«wind gas»]), встречаются довольно часто.

В красно цветных пермских слоях Западного Техаса имеется горизонт, дающий газ именно такого типа. А. Боттомс указывает, что величина отношения содержания азота к содержанию гелия в природных газах варьирует от 100 000 до 3,4.

В работах К. Доббина и А. Боуэна отмечается, что газы, богатые углекислотой, встречаются в области Скалистых гор; в месторождении Пануко вблизи Тампико (Мексика) и в Новой Зеландии. Содержание углекислоты в этих газах превышает 98%; и в США и в Мексике они используются в промышленных целях. Нет никакой зависимости между концентрацией углекислоты и концентрациями метана, гелия и сероводорода, так как последние могут присутствовать или отсутствовать в природном газе независимо от содержания в нем CO2.

Содержание сероводорода в природном газе невелико; однако, как уже указывалось, его присутствие нежелательно. Как правило, сероводород удаляется из утилизируемого природного газа тогда, когда его количество достигает 0,458—0,697 г в 1 м3 (20—30 гран в 100 куб. футах). Обычно в газах из известняков и доломитов содержание сероводорода больше, чем в газах из песчаников, хотя иногда газы, содержащие сероводород, добываются из песчаников. Наличие сероводорода в газах из известняков и доломитов объясняется, по всей вероятности, тем, что сероводород растворен в ископаемых водах, встречающихся в этих породах. Природные газы, содержащие сероводород, часто сопутствуют также нефтям, имеющим в своем составе серу. Природные газы, добываемые из пермских доломитов и известняков Западного Техаса и к югу от Нью-Мексико, содержат значительные количества сероводорода, в некоторых местах до 20%.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: