Savjet 1: Kako rastopiti prirodni plin

Experiments to do at Home! 14 DIY Science Experiment Ideas for Kids! (Srpanj 2019).

Anonim

Prirodni plin izvađen iz utrobe zemlje, prije dolaska u stanove, odlazi poduzećima i kotlovima na dugo putovanje, ponekad i na tisuće kilometara. Da se olakša transport i kasnije skladištenje prirodnog plina podvrgava se umjetnom ukapljivanju hlađenjem na temperaturu od -160 ° C.

instrukcija

1

Po viđenju, ukapljeni prirodni plin (LNG) je bezbojna tekućina bez boje i mirisa, 75-90% sastoji se od metana i ima vrlo važna svojstva: nije zapaljiva, netoksična i nije agresivna u tekućem stanju, što je iznimno važno tijekom transporta. Proces ukapljivanja LNG ima stupnjevit karakter, pri čemu svaki novi stupanj znači kompresiju od 5-12 puta, nakon čega slijedi hlađenje i prijelaz u sljedeću fazu. LNG postaje tekućina na kraju zadnjeg stupnja kompresije.

2

Ukapljivanje plina je vrlo energetski intenzivan proces, koji traje do četvrtine ukupne energije sadržane u određenom volumenu plina a. Za ukapljivanje plina koristi se nekoliko vrsta instalacija - turbina-vrtlog, prigušnica, turbo ekspanzija i dr. Ponekad se ukapljivanje provodi prema kombiniranim shemama, koje uključuju elemente gornjih ciklusa. Kao što praksa pokazuje, gasne instalacije su jednostavnije i pouzdanije.

3

Razvoj suvremenih tehnologija pridonosi činjenici da je ukapljivanje prirodnog plina postalo moguće u uvjetima specijaliziranih mini-postrojenja. To je još važnije za Rusiju - zemlju s razvijenom mrežom magistralnih plinovoda, što je olakšano prisustvom brojnih velikih i malih distribucijskih stanica za plin i automobilskim plinom na dodatnim postajama. Na temelju toga je vrlo profitabilno graditi mini-postrojenja za proizvodnju LNG-a.

4

Postrojenje za proizvodnju ukapljenog plina a sastoji se od jedinice za pročišćavanje vode i ugljičnog dioksida iz pare, jedinice za ukapljivanje, sustava za kontrolu i automatizaciju, opreme za kriogeno skladištenje za skladištenje i akumuliranje LNG i kompresorske opreme. Prilikom odabira mini-postrojenja treba uzeti u obzir karakteristike opreme, dostupnost komunikacija - struja, voda, telefon i plin, prisutnost sigurne udaljenosti od objekta, skupe i pristupne ceste.

Savjet 2: Kako i zašto se u 2017. ukapljuju plinovi

Bilo koji plin može se pretvoriti u tekućinu, ako se komprimira i snažno ohladi. Prvi put je takav laboratorijski pokus proveden s amonijakom 1779. Slavni znanstvenik Michael Faraday, otkrivač elektromagnetske indukcije, u XIX. Stoljeću također je proveo niz uspješnih pokusa na ukapljivanje plinova. I na početku dvadesetog stoljeća, s razvojem niskotemperaturnih tehnologija, postalo je moguće pretvoriti sve plinove poznate znanosti u tekuće stanje.


Ukapljeni plinovi široko se koriste u različitim područjima znanosti i tehnologije. Na primjer, tekući amonijak se koristi kao rashladno sredstvo tijekom skladištenja kvarljivih proizvoda. Tekući vodik se koristi kao komponenta raketnog goriva. Ukapljena mješavina propana i butana koristi se kao motorno gorivo. Primjeri su beskrajni. Osim toga, ukapljivanje plinova je ekonomski korisno kada se transportira na velike udaljenosti.
Tako se najvredniji mineral transportira - prirodni plin. Do sada je najčešće korišten način prijenosa od proizvođača do potrošača pomoću cjevovoda. Plin se pumpa kroz cijevi velikog promjera pod visokim tlakom (oko 75 atmosfera). U isto vrijeme, plin postupno gubi kinetičku energiju i zagrijava se, stoga ga je potrebno s vremena na vrijeme ohladiti, istovremeno povećavajući tlak. To se radi na kompresorskim stanicama. Lako je razumjeti da je izgradnja i održavanje cjevovoda skupa. Međutim, pri transportu plina na relativno kratkim udaljenostima to je najjeftiniji način.
Ako se plin treba transportirati na vrlo velike udaljenosti, tada je mnogo isplativije koristiti specijalne brodove - plinske cisterne. Od mjesta proizvodnje plina do najbližeg prikladnog mjesta na morskoj obali protežu se plinovodi, a na obali grade plinski terminal. Tu se plin snažno komprimira i hladi, pretvara u tekuće stanje i upumpava u izotermne spremnike tankera (pri temperaturama reda -150 ° C).
Ovaj način transporta ima nekoliko prednosti u odnosu na cjevovod. Prvo, jedan takav tanker može nositi veliku količinu plina na jednom putovanju, jer je gustoća tvari u tekućem stanju mnogo veća. Drugo, glavni troškovi nisu za prijevoz, nego za utovar i istovar proizvoda. Treće, skladištenje i transport ukapljenog plina mnogo je sigurnije od komprimiranog. Nema sumnje da će udio prirodnog plina koji se transportira u tekućem obliku stalno rasti u usporedbi s opskrbom plinom.

Savjet 3: Kako dobiti ukapljeni plin

Ukapljeni prirodni plin je tražen u raznim područjima ljudske djelatnosti - u industriji, u cestovnom prometu, u medicini, u poljoprivredi, u znanosti, itd. Ukapljeni plinovi stekli su veliku popularnost zbog praktičnosti njihovog korištenja i transporta, kao i čistoće okoliša i niske cijene.,

instrukcija

1

Prije ukapljivanja ugljikovodičnog plina mora se prethodno očistiti i ukloniti vodena para. Ugljični dioksid se uklanja korištenjem molekularnog filtarskog sustava u tri stupnja. Na taj način pročišćeni prirodni plin koristi se u malim količinama kao regeneracija. Povrativi plin se ili spaljuje ili koristi za proizvodnju električne energije u generatorima.

2

Sušenje se odvija pomoću 3 molekularna filtra. Jedan filtar upija vodenu paru. Drugi suši plin koji se tada zagrijava i prolazi kroz treći filtar. Da bi se smanjila temperatura, plin se propušta kroz hladnjak vode.

3

Nakon pročišćavanja i sušenja prirodnog plina započinje proces njegovog ukapljivanja, koji se dosljedno provodi u fazama. Prirodni plin se u svakoj fazi ukapljivanja zbija od 5 do 12 puta, zatim se hladi i prelazi u drugu fazu. Po završetku zadnjeg stupnja kompresije s hlađenjem, prirodni se plin sam ukapljuje. Njegov volumen se smanjuje otprilike 600 puta.

4

Ukapljeni plin je moguće dobiti na više načina: ekspandiranjem turbine, dušikom, mješavinom, itd. Uz pomoć turboekspandera u GDS-u, ukapljeni prirodni plin dobiva se energijom pada tlaka. Prednosti ove metode uključuju niske troškove energije i kapitalna ulaganja. I po lošim učincima ukapljivanje, ovisnost o stabilnom pritisku, nefleksibilnoj proizvodnji.

5

Metoda dušika uključuje proizvodnju ukapljenog naftnog plina i iz bilo kojeg izvora marketinga plina . Prednosti ove metode uključuju jednostavnost tehnologije, visoku razinu sigurnosti, fleksibilnost proizvodnje, jednostavnost i jeftin rad. Ograničenja ove metode su potreba za izvorom električne energije i visoki kapitalni troškovi.

6

U miješanom procesu proizvodnje ukapljenog plina kao rashladno sredstvo koristi se mješavina dušika i metana. Nabavite i plin iz bilo kojeg izvora. Ovu metodu karakterizira fleksibilnost proizvodnog ciklusa i niski varijabilni troškovi proizvodnje. U usporedbi s metodom ukapljivanja dušika, ovdje su značajniji kapitalni troškovi. Također je potreban izvor električne energije.

  • Što je ukapljivanje plina?
  • Ukapljeni plin: prijem, skladištenje i transport
  • što je ukapljeni plin

Savjet 4: Od čega se sastoji prirodni plin?

Prirodni plin se izdvaja iz utrobe Zemlje. Ovaj mineral se sastoji od mješavine plinovitih ugljikovodika, koja nastaje kao rezultat raspadanja organske tvari u sedimentnim stijenama zemljine kore.

Koje su tvari dio prirodnog plina


80-98% prirodnog plina sastoji se od metana (CH4). Fizikokemijska svojstva metana određuju karakteristike prirodnog plina. Uz metan, prirodni plin sadrži spojeve istog strukturnog tipa - etan (C2H6), propan (C3H8) i butan (C4H10). U nekim slučajevima, u malim količinama, detektiraju se 0, 5 do 1% prirodnog plina: pentan (C5H12), heksan (C6H14), heptan (C7H16), oktan (C8H18) i nonan (C9H20).
Prirodni plin također uključuje vodikov sulfid (H2S), ugljični dioksid (CO2), dušik (N2), helij (He), vodenu paru. Sastav prirodnog plina ovisi o karakteristikama ležišta gdje se proizvodi. Prirodni plin proizveden na čistim plinskim poljima uglavnom se sastoji od metana.

Značajke komponenti prirodnog plina


Svi kemijski spojevi koji čine prirodni plin imaju brojna svojstva koja su korisna u različitim industrijama iu svakodnevnom životu.
Metan je zapaljiv plin bez boje ili mirisa, lakši je od zraka. Koristi se u industriji i svakodnevnom životu kao gorivo. Etan je zapaljiv plin bez boje ili mirisa, malo je teži od zraka. Općenito, etilen se proizvodi iz etana. Propan je otrovni plin bez boje i mirisa. Blizu je svojstava butana. Propan se koristi, na primjer, u zavarivanju, u obradi otpadnog metala. Ukapljeni propan i butan ispunjavaju upaljače i plinske boce. Butan se koristi za hlađenje.
Pentan, heksan, heptan, oktan i nonan su bezbojne tekućine. Pentan i heksan u malim količinama dio su motornih goriva. Heksan se također koristi u ekstrakciji biljnih ulja. Heptan, heksan, oktan i nonan su dobra organska otapala.
Vodikov sulfid je otrovni bezbojni teški plin koji ima miris pokvarenih jaja. Ovaj plin čak iu malim koncentracijama uzrokuje paralizu mirisnog živca. No zbog činjenice da sumporovodik ima dobra antiseptička svojstva, koristi se u malim dozama u medicini za kupke sa sumporovodikom.
Ugljični dioksid je nezapaljiv, bezbojan plin bez mirisa s kiselim okusom. Ugljični dioksid se koristi u prehrambenoj industriji: u proizvodnji gaziranih pića za zasićenje ugljičnim dioksidom, zamrzavanje proizvoda, hlađenje robe tijekom prijevoza itd.
Dušik je bezopasni, bezbojni plin, bez okusa i mirisa. Koristi se u proizvodnji mineralnih gnojiva, koristi se u medicini itd.
Helij je jedan od najlakših plinova. Ona nema boju i miris, ne gori, nije otrovna. Helij se koristi u raznim industrijama - za vrijeme zavarivanja, za hlađenje nuklearnih reaktora, punjenje stratostata.