Физико-химические свойства природного газа

1.

Физико-химические свойства природного газа
Мастер производственного обучения
Мендигалиева Шолпан Сагатовна

2.

Природный газ
Природный газ
Газообразная смесь,
состоящая из метана и
более тяжелых
углеводородов, азота,
диоксида углерода,
водяных паров,
серосодержащих
соединений, инертных
газов.
Природный газ
смесь газов,
образовавшихся в недрах
Земли при анаэробном
разложении органических
веществ.(попутные газы)
Вещество или смесь веществ
в газообразном состоянии,
вкрапленные в порах горных
пород вместе с жидкой
нефтью или без нее,
используемое в качестве
топлива, а также как сырье
для производства
пластических масс, моющих
средств, удобрений и т.п.
(как топливо)

3.

Происхождение природного газа
Минеральная теория
Образование полезных
ископаемых в пластах горных
пород — часть процесса
дегазации Земли. Из-за
внутренней динамики Земли
углеводороды, находящиеся
на больших глубинах,
поднимаются в зону
наименьшего давления,
образуя в результате газовые
и нефтяные залежи.
Биогенная теория
Живые организмы, погибшие и
опустившиеся на дно водоемов,
разлагались в безвоздушном
пространстве. Опускаясь все
глубже из-за геологических
движений, остатки
разложившейся органики
превратились под воздействием
термобарических факторов
(температуры и давления) в
углеводородные полезные
ископаемые, в том числе — в
природный газ.

4.

Невидимые поры
Поклонение газу
Термолампа
Соболевского
В середине 20-х годов ХХ века во всем СССР было добыто 227,7 млн.м3.
В 2010 году Группой «Газпром» было добыто 508,6 млрд. м3

5.

Невидимые поры
Поклонение газу
История развития
Термолампа
Соболевского

6.

Месторождения природного газа
Залежи газообразных
углеводородов как
правило сосредоточены
на глубине от 1000 м. В
составе такого газа
преобладают низшие
алканы: метан и этан.
Газовые залежи в
пластах некоторых
горных пород.
Такие газообразные
скопления называют
Попутный нефтяной газ
(ПНГ).
Газовые шапки над
нефтью и растворенный
в нефти газ.
Газовые гидраты – это
кристаллические соединения,
которые образованы путем
растворения газообразных
углеводородов в пластовой
воде при определенных
термодинамических условиях –
высоких давлениях и
относительно низких
температурах.
Газогидратные залежи.

7.

состав
Границы
взрываем
ости
Основные
показатели
газа
Температура
воспламенения
и горения
Теплота
сгорания
плотность

8.

Химический состав
метан (СН4)
этан (C2H6)
пропан (C3H8)
бутан (C4H10)
пентан (C5H12)
гексан (C6H14)
гептан (C7H16)
октан (C8H18)
водород (H2)
сероводород (H2S)
углекислый газ (СО2)
азот (N2)
гелий (He) и другие инертные газы
Природный газ - 77 - 99% по объему (СН4)
Физические свойства
р (ро )=0,68-0,85 кг/м3
от 5 до 6% горит около
источника тепла
от 5 до 16% взрывается
свыше 16% может гореть
при притоке кислорода
извне
КПВВ 4,4 - 17%
ПДК 7000мг/м3
Взрывное горение распространяется
со скоростью от 500-700м/с
Температура воспламенения –
650-750оС
4 класс опасности –
малоопасные вещества
до 15-16% вызывает удушье
Попутный нефтяной газ - 31 - 90% по объему (СН4)

9.

Источник воспламенения
Источник воспламения
Газовоздушная смесь
метана менее 4,4%
Газовоздушная смесь
метана от 4,4 до 17%
Газовоздушная смесь
метана более 17%
ВЗРЫВ
В интервале между НКПВ и ВКПВ образуется взрывная способность

10.

+
В быту
Топливо
Промышленность
-

11.

Как ощутить запах газа?
Этилмеркаптан
(одорант)
С2Н5SH
16г на 1000м3

12.

13.

СТ РК 1666-2007
Газы горючие природные, поставляемые и транспортируемые по магистральным газопроводам
Технические условия
газы горючие природные
на газы, транспортируемые по
магистральным газопроводам
газоснабжающим и
газосбытовым организациям
СТ РК
1666-2007
подземных хранилищ
газа по МГ
нефтяные товарные
газы, поставляемые с
промыслов
газоперерабатывающ
их заводов

14.

Требования к физико-химическим показателям газов
№
Наименование показателя
пп
Значение показателя для макроклиматических районов
Умеренный
с 01.05 по 30.09 с 01.10 по 30.04
Метод
испытания
Холодный
с 01.05 по 30.09 с 01.10 по 30.04
1
Точка росы газа по влаге, °С, не выше
2
3
Точка росы газа по углеводородам, °С, не
выше
Температура газа, ° С
4
Масса сероводорода, г/м3, не более
5
Масса меркаптановой серы, г/м3, не
более
Объемная доля кислорода, %, не более
0,016
0,016
0,016
0,016
0,5
0,5
1,0
1,0
Теплота сгорания низшая, МДж/м3, при
20° С и 101, 325 кПа, не менее
Масса механических примесей и
труднолетучих жидкостей
32,5
32,5
32,5
32,5
6
7
8
минус 3
минус 5
минус 10
минус 20
0
0
минус 5
минус 10
Температура газа на входе и в самом газопроводе устанавливается
проектом
0,007
0,007
0,007
0,007
Условия оговариваются в соглашениях на поставку газа с подземных
хранилищ газа, газоперерабатывающих заводов и промыслов
по ГОСТ
20060
по ГОСТ
20061
по ГОСТ
22387.2
по ГОСТ
22387.2
по ГОСТ
23781
по ГОСТ
22667

15.

Приборы для определения загазованности
Газоанализатор
Шахтный Интерферометр

16.

Прибор для определения компонентного состава газа Хроматэк Кристалл - 5000

17.

Компонентный состав газа
90
86,38
80
70
СН4
С2Н6
С3Н8
C4Н10
60
С4Н10
neo-С5Н12
C5Н12
50
С5Н12
С6Н14
С7Н16
С8Н18
40
N2
СО2
Не
Н2
30
О2
Н2S, г/м3
R-SH, г/м3
20
10,07
10
1,731
0,0602
0,0672
0,0005
0,0095
0,0066
0,0139
0,0016
0,0016
С7Н16
С8Н18
1,458
0,1659
0,0214
0,0079
0,001
0,003
0,015
Н2S, г/м3
R-SH, г/м3
0
СН4
С2Н6
С3Н8
C4Н10
С4Н10
neo-С5Н12
C5Н12
С5Н12
С6Н14
N2
СО2
Не
Н2
О2
р= 0,7599кг/м3

18.

Природный газ в Казахстане
Мощность разведанных запасов природного газа в Казахстане в настоящее время
составляет 2-2,5 трлн. куб. метров, объем же его потенциальных ресурсов эксперты
оценивают в 10 трлн. куб. метров.
На территории Казахстана открыто более 200
месторождений нефти и газа. Наибольшее число
нефтяных скважин расположено Атырауской
области Казахстана. Среди крупнейших
месторождений, существующих на этой территории
следует отметить Тенгиз (общие запасы более 800
млн. тонн нефти), Королевское (начальные
извлекаемые запасы 30,5 млн. тонн нефти) и
Кенбайское (общие запасы 30,8 млн. тонн нефти).
Всего на территории Атырауской области в
разработке находятся 39 месторождений с сырьевым
запасом в 846 млн. тонн, еще на 24-х
месторождениях, общий объем запасов которых
оценивается приблизительно в 50 млн. тонн, еще не
закончены разведывательные работы.
Подавляющая часть месторождений природного газа
находится на западе страны. Причем более 70 % от
общего объема добываемого в Казахстане газа
приходится на месторождение Карачаганак.

19.

Наименование показателя
Норма
Метод
испытания
1. Компонентный состав, молярная доля, %
Не нормируется.
По ГОСТ 31371.1 ГОСТ 31371.7
2. Низшая теплота сгорания при стандартных условиях, МДж/м3 (ккал/м3) не менее
31,80 (7600)
По 8.2
3. Область значений числа Воббе (высшего) при стандартных условиях, МДж/м3 (ккал/м3) От 41,20 до 54,50 (от 9840 до 13020)
По ГОСТ 31369
4. Отклонение числа Воббе от номинального значения, %
5. Массовая концентрация сероводорода, г/м3 , не более
0,020
По 8.3
6. Массовая концентрация меркаптановой серы, г/м3, не более
0,036
По 8.3
7. Молярная доля кислорода, %, не более
0,050
8. Молярная доля диоксида углерода, %, не более
2,5
По ГОСТ 31371.1 ГОСТ 31371.3, ГОСТ
31371.6, ГОСТ 31371.7
По ГОСТ 31371.1 ГОСТ 31371.7
По 8.4
9. Температура точки росы по воде при давлении в точке отбора пробы, °С
11. Массовая концентрация механических примесей, , не более
Ниже температуры ГГП в точке отбора
пробы
Ниже температуры ГГП в точке отбора
пробы
0,001
12. Плотность при стандартных условиях,
Не нормируют, определение обязательно
10. Температура точки росы по углеводородам при давлении в точке отбора пробы, °С
13. Интенсивность запаха ГГП при объемной доле 1 % в воздухе, баллы, не менее
3
По 8.5
По ГОСТ 22387.4
По 8.6
По ГОСТ 22387.5
ГОСТ 5542-2022 Газы горючие природные промышленного и коммунально-бытового назначения
Технические условия

20.

Спасибо за внимание