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Dove vengono utilizzati i gas? Giacimenti di gas naturale e metodi di estrazione

Il gas è il tipo di carburante più ecologico. Si distingue per la completezza della combustione senza fumi e fuliggine; nessuna cenere dopo la combustione; facilità di accensione e regolazione del processo di combustione; alta efficienza degli impianti che utilizzano combustibile; convenienza e facilità di trasporto al consumatore; la possibilità di stoccaggio allo stato compresso e liquefatto; nessuna sostanza nociva.

Un ruolo significativo è svolto anche dal basso costo di produzione del gas rispetto al costo di produzione di altri tipi di combustibili: carbone, torba, petrolio. Se prendiamo il costo del carbone (in termini di 1 tonnellata di carburante standard) al 100%, il costo del gas sarà solo del 10%.

A causa delle sue elevate proprietà di consumo, dei bassi costi di produzione e trasporto e di un'ampia gamma di applicazioni in molte aree dell'attività umana, il gas naturale occupa un posto speciale nella base di combustibili, energia e materie prime. A questo proposito, l'aumento delle sue riserve e dei suoi consumi procede a ritmi sostenuti.

L'industria del gas è il ramo più giovane del complesso dei combustibili. Il gas è utilizzato nell'economia nazionale come combustibile nell'industria ea casa, nonché come materia prima per l'industria chimica. L'economia nazionale utilizza il gas naturale estratto dai giacimenti di gas, il gas prodotto insieme al petrolio e il gas artificiale estratto durante la gassificazione dello scisto dal carbone. Inoltre viene utilizzato il gas ottenuto durante i processi produttivi in alcuni rami dell'industria metallurgica e della raffinazione del petrolio.

Il gas è utilizzato in grandi quantità come combustibile nell'industria metallurgica, vetraria, del cemento, della ceramica, leggera e alimentare, sostituendo completamente o parzialmente combustibili come carbone, coke, olio combustibile o come materia prima nell'industria chimica.

Il maggior consumatore di gas nell'industria è la metallurgia ferrosa. Negli altiforni, l'uso parziale di gas naturale consente di risparmiare fino al 15% di coke scarso (1 metro cubo di gas naturale sostituisce 0,9-1,3 kg di coke), aumenta la produttività del forno, migliora la qualità della ghisa e ne riduce costo. Nelle cupole, l'uso del gas riduce della metà il consumo di coke.

Il metodo di riduzione diretta del ferro dai minerali si basa anche sull'uso di combustibile gassoso.

Nella metallurgia e nell'ingegneria meccanica, il gas naturale viene utilizzato anche per il riscaldamento di forni ed essiccatori di laminazione, forgiatura, termici e fusori. Nella lavorazione dei metalli, l'uso del gas ha aumentato l'efficienza dei forni di quasi 2 volte e il tempo di riscaldamento delle parti è stato ridotto del 40%. L'uso del gas in metallurgia, inoltre, allunga la vita utile del rivestimento. La quantità di zolfo nella ghisa è ridotta.

L'uso del gas naturale nell'industria del vetro invece del gas di generatore aumenta la produttività dei forni di fusione del vetro del 10–13%, riducendo il consumo specifico di carburante del 20–30%. Il costo del cemento è ridotto del 20 - 25%. Nella produzione di mattoni, il ciclo si riduce del 20% e la produttività del lavoro aumenta del 40%.

Con l'introduzione del gas naturale nella lavorazione del vetro, sono necessari accorgimenti speciali per portare la luminosità del gas (cioè aumentare il trasferimento di calore dalla fiamma alla massa vetrosa) al livello della luminosità della fiamma su combustibile liquido, che è, 2-3 volte, che si ottiene dalla formazione di fuliggine nel mezzo gassoso.

Nell'industria alimentare, il gas viene utilizzato per l'essiccazione di alimenti, verdura, frutta, prodotti da forno e pasticceria.

Quando si utilizza il gas nelle centrali elettriche, si riducono i costi di esercizio associati allo stoccaggio, alla preparazione e alla perdita di combustibile e al funzionamento del sistema di rimozione delle ceneri, si aumenta il ciclo di revisione delle caldaie, non viene occupato il terreno per le discariche di cenere, il consumo di energia per le proprie esigenze è ridotto, il numero del personale operativo è ridotto e i costi di capitale sono ridotti.

Capitolo 2. Il posto della Russia nelle riserve mondiali di gas naturale

La Russia è al primo posto al mondo in termini di riserve di gas; 2° posto in termini di produzione annua; 2° posto in termini di consumo di gas e fornisce il 21% del commercio mondiale di questo tipo di carburante. Circa il 75% del gas viene utilizzato nel mercato interno, il gas fornisce il 50% della produzione di elettricità nel paese. Grazie al suo esclusivo sistema di trasporto del gas, la Russia svolge un ruolo importante nel garantire il transito del gas dell'Asia centrale verso l'Europa e i paesi della CSI.

L'industria del gas russa è un insieme di imprese impegnate nell'esplorazione geologica a terra e in mare aperto, perforazione di pozzi di produzione, produzione e lavorazione di gas naturale, condensato di gas e petrolio, trasporto e distribuzione, stoccaggio sotterraneo, ecc. La seguente catena di operazioni si svolge nell'industria del gas: esplorazione > estrazione > stoccaggio > lavorazione > trasporto > distribuzione. La composizione tematica del mercato del gas comprende i produttori di gas, le organizzazioni di distribuzione del gas, le società di vendita di gas ei consumatori di gas. La struttura del complesso del gas russo è mostrata nella Figura 1.

Lo stato attuale della base di risorse di gas naturale della Russia è caratterizzato da un elevato esaurimento dei giacimenti di base. Si tende ad aumentare la quota di riserve complesse e difficili da recuperare. I problemi del loro sviluppo sono legati alle difficili condizioni naturali e climatiche, alla lontananza dei futuri grandi centri di produzione del gas dai centri consolidati per lo sviluppo dell'industria del gas. L'assenza di un programma statale per la riproduzione e l'uso razionale della base di risorse minerarie ha un impatto negativo sull'efficienza dell'esplorazione geologica. La posizione di leadership nella produzione di gas è occupata da OAO Gazprom. La Società ha le riserve di gas naturale più ricche del mondo.

Riso. 1 - Struttura del complesso del gas russo

L'umanità è a conoscenza dell'esistenza del gas naturale da molto tempo. Secondo le stime più prudenti, il gas naturale veniva utilizzato in Cina per il riscaldamento e l'illuminazione già nel IV secolo a.C. Per ottenerlo sono stati perforati pozzi e sono state realizzate condutture di bambù. Inoltre, per molto tempo, una fiamma luminosa che non lascia cenere è stata oggetto di culto mistico e religioso per alcuni popoli. Ad esempio, nella penisola di Absheron (territorio moderno dell'Azerbaigian) nel VII secolo fu eretto un tempio degli adoratori del fuoco Ateshgah, i cui servizi si svolsero fino al XIX secolo.

La stessa parola "gas" fu coniata all'inizio del XVII secolo dal naturalista fiammingo Jan Baptist van Helmont per riferirsi all'"aria morta" (anidride carbonica) che ricevette. Helmont ha scritto: "Ho chiamato tale gas di vapore, perché quasi non differisce dal caos degli antichi". Ma in questo caso si tratta di una delle forme dell'esistenza della materia.

Non c'è ancora consenso tra gli scienziati sull'origine del gas naturale. Due concetti principali - biogenico e minerale - rivendicano ragioni diverse per la formazione di minerali di idrocarburi nelle viscere della Terra.

teoria dei minerali. La formazione di minerali negli strati rocciosi fa parte del processo di degassamento della Terra. A causa della dinamica interna della Terra, gli idrocarburi situati a grandi profondità salgono nella zona di minor pressione, formando di conseguenza depositi di gas.
Teoria biogenica. Gli organismi viventi che sono morti e sono affondati sul fondo dei corpi idrici si sono decomposti in uno spazio senz'aria. Affondando sempre più in profondità a causa dei movimenti geologici, i resti di materia organica decomposta si sono trasformati sotto l'influenza di fattori termobarici (temperatura e pressione) in minerali di idrocarburi, compreso il gas naturale.

Relativamente di recente, un gruppo di scienziati dell'Istituto per i problemi del petrolio e del gas dell'Accademia delle scienze russa, guidato dal dottore in scienze geologiche e mineralogiche Azariy Barenbaum, ha sviluppato un nuovo concetto dell'origine del petrolio e del gas. Secondo questa teoria, grandi giacimenti di idrocarburi possono sorgere non in milioni di anni, come si pensava in precedenza, ma solo in decenni.

Il gas naturale può esistere sotto forma di depositi di gas situati negli strati di alcune rocce, sotto forma di tappi di gas (sopra il petrolio), nonché in forma disciolta o cristallina. Inoltre, il gas naturale può essere sotto forma di idrati di gas (gli idrati di gas naturale sono idrati di gas o clatrati - composti cristallini formati in determinate condizioni termobariche da acqua e gas).

Il gas naturale presenta una serie di vantaggi rispetto ad altri combustibili e materie prime:

il costo di estrazione del gas naturale è molto inferiore rispetto ad altri tipi di combustibile; la produttività del lavoro nella sua estrazione è maggiore che nell'estrazione di petrolio e carbone;
l'assenza di monossido di carbonio nei gas naturali impedisce la possibilità di avvelenare le persone con perdite di gas;
con il riscaldamento a gas di città e paesi, il bacino d'aria è molto meno inquinato;
quando si lavora a gas naturale, è possibile automatizzare i processi di combustione, si ottiene un'elevata efficienza;
le elevate temperature durante il processo di combustione (oltre 2000°C) e il calore specifico di combustione consentono di utilizzare efficacemente il gas naturale come energia e combustibile di processo.

Il gas è un combustibile più giovane del petrolio. L'era del gas naturale, infatti, iniziò con la scoperta nel 1959 del giacimento di Groningen in Olanda e la successiva scoperta di riserve di gas da parte della Gran Bretagna nel bacino meridionale del Mare del Nord a metà degli anni '60.

Secondo l'IEA, dall'inizio degli anni '70. la quota di gas nel bilancio energetico globale è aumentata dal 16% al 21% nel 2008. Secondo la BP Statistical Review of World Energy, questa quota nel 2008-2010. nel mondo il consumo di energia è stato ancora più alto - circa il 24%. Lo studio Global Energy Outlook 2030 di BP afferma che il gas naturale sarà il combustibile in più rapida crescita nei prossimi 25 anni. Allo stesso tempo, gli esperti dell'Agenzia internazionale per l'energia ritengono che la quota di gas nel bilancio energetico globale aumenterà dal 21% al 25% entro il 2035, il gas diventerà il secondo vettore energetico dopo il petrolio, spostando il carbone al terzo posto.

Composizione chimica

La composizione chimica del gas naturale è abbastanza semplice. La parte principale di questo tipo di gas è il metano (CH4) - l'idrocarburo più semplice (un composto organico costituito da atomi di carbonio e idrogeno), la sua quota supera il 92%.

A seconda del contenuto di metano si distinguono due gruppi principali di gas naturale:

Gruppo di gas naturale H(H-gas, cioè gas ad alto contenuto calorico) per l'alto contenuto di metano (dall'87% al 99%) è la qualità più alta. Il gas naturale russo appartiene al gruppo H e ha un alto potere calorifico. Grazie al suo alto contenuto di metano (~98%), è il gas naturale di più alta qualità al mondo.
Gruppo gas naturale L(L-gas, cioè gas a basso contenuto calorico) è gas naturale con un contenuto di metano inferiore - dall'80% all'87%. Se i requisiti di qualità non sono soddisfatti (11,1 kWh/m3), spesso il gas non può essere fornito direttamente all'utente finale senza un'ulteriore elaborazione.

Oltre al metano, il gas naturale può contenere idrocarburi più pesanti, omologhi del metano: etano (C2H6), propano (C3H8), butano (C4H10) e alcune impurità non idrocarburiche. Allo stesso tempo, è importante che la composizione del gas naturale non sia costante e vari da campo a campo.

Proprietà fisiche

Caratteristiche fisiche approssimative (a seconda della composizione):

Densità: da 0,7 a 1,0 kg/m3 (gassoso secco, in condizioni normali) o 400 kg/m3 (liquido).
Temperatura di accensione: t = 650°C.
Il calore di combustione di un m3 di gas naturale allo stato gassoso al n.c.: 28-46 MJ, ovvero 6,7-11,0 Mcal.
Numero di ottano quando utilizzato nei motori a combustione interna: 120-130.
È 1,8 volte più leggero dell'aria, quindi, quando perde, non si raccoglie in pianura, ma si alza.

Applicazione

Con i vantaggi rispetto ad altri vettori energetici come l'economia e il rispetto dell'ambiente, il gas naturale sta diventando sempre più importante nell'industria e nelle famiglie.

Il gas naturale come vettore di energia fossile viene utilizzato principalmente per il riscaldamento di ambienti residenziali e industriali, la cucina, la produzione di elettricità e nel settore industriale per la generazione di calore.

Il gas naturale viene utilizzato in piccola misura come carburante per motori. A causa dell'aumento dei prezzi della benzina negli ultimi anni e mesi, il numero di veicoli privati convertiti a motori a gas è aumentato. Inoltre, camion e autobus vengono riequipaggiati per funzionare a gas naturale. Insieme al fattore costo, un importante argomento a favore del gas naturale è il minor livello di emissioni di sostanze nocive nell'atmosfera.

Primi 20 paesi del mondo in termini di riserve accertate di gas (secondo i risultati del 2010)

	Paese	Azioni (trilioni di metri cubi)	Quota del globale (%)
1	RF	44,76	23,9
2	Iran	29,61	15,8
3	Qatar	25,32	13,5
4	Turkmenistan	8,03	4,3
5	Arabia Saudita	8,01	4,3
6	Stati Uniti d'America	7,71	4,1
7	Emirati Arabi Uniti	6,43	3,4
8	Venezuela	5,45	2,9
9	Nigeria	5,29	2,8
10	Algeria	4,50	2,4
11	Iraq	3,16	1,7
12	Indonesia	3,06	1,6
13	Australia	2,92	1,6
14	Cina	2,80	1,5
15	Malaysia	2,39	1,3
16	Egitto	2,21	1,2
17	Norvegia	2,04	1,1
18	Kazakistan	1,84	1
19	Kuwait	1,78	1
20	Canada	1,72	0,9

Fonte

Primi 20 paesi al mondo in termini di consumo di gas (secondo i risultati del 2010)

	Paese	Consumo (miliardi di metri cubi)	Quota del globale (%)
1	Stati Uniti d'America	683,4	21,7
2	RF	414,1	13
3	Iran	136,9	4,3
4	Cina	109,0	3,4
5	Giappone	94,5	3
6	Gran Bretagna	93,8	3
7	Canada	93,8	3
8	Arabia Saudita	83,9	2,6
9	Germania	81,3	2,6
10	Italia	76,1	2,4
11	Messico	68,9	2,2
12	India	61,9	1,9
13	Emirati Arabi Uniti	60,5	1,9
14	Ucraina	52,1	1,6
15	Francia	46,9	1,5
16	Uzbekistan	45,5	1,4
17	Egitto	45,1	1,4
18	Tailandia	45,1	1,4
19	Olanda	43,6	1,4
20	Argentina	43,3	1,4

Fonte: BP Statistical Review of World Energy 2011

20 paesi leader nel mondo per produzione di gas (secondo i risultati del 2010)

	Paese	Estrazione (miliardi di metri cubi)	Quota del globale (%)
1	Stati Uniti d'America	611	19,3
2	Russia	588,9	18,4
3	Canada	159,8	5
4	Iran	138,5	4,3
5	Qatar	116,7	3,6
6	Norvegia	106,4	3,3
7	Cina	96,8	3
8	Arabia Saudita	83,9	2,6
9	Indonesia	82	2,6
10	Algeria	80,4	2,5
11	Olanda	70,5	2,2
12	Malaysia	66,5	2,1
13	Egitto	61,3	1,9
14	Uzbekistan	59,1	1,8
15	Gran Bretagna	57,1	1,8
16	Messico	55,3	1,7
17	Emirati Arabi Uniti	51	1,6
18	India	50,9	1,6
19	Australia	50,4	1,6
20	Trinidad e Tobago	42,4	1,3

Fonte: BP Statistical Review of World Energy 2011

Il gas naturale è il vettore energetico più prezioso, che è un tipo di combustibile ecologico. La produzione di gas aumenta ogni anno, il che è associato alla crescita della produzione industriale e all'aumento della popolazione del pianeta.

Il più grande importatore di gas è la Russia. La maggior parte del gas russo viene fornito attraverso gasdotti. Fondamentalmente va in Europa. La maggior parte del gas va in Germania (39,8 miliardi di m³), Turchia (26,2 miliardi di m³) e Italia (24,9 miliardi di m³). Una piccola parte del gas russo sotto forma di gas naturale liquefatto va al Giappone e alla Corea del Sud.

Il ruolo del gas nel mondo moderno

Le risorse energetiche svolgono un ruolo di primo piano nell'economia moderna. Un indicatore dello sviluppo dell'economia di ogni stato è il livello di consumo di risorse energetiche da parte di esso. La loro importanza è testimoniata dal fatto che oltre il 70% dei minerali estratti sono classificati come risorse energetiche. Uno dei tipi più importanti di risorse energetiche è il gas naturale. Attualmente, il volume di gas nel bilancio energetico del pianeta è di circa il 25% e entro il 2050 aumenterà al 30%.

I maggiori consumatori di gas sono gli Stati Uniti (646 miliardi di metri cubi, 2009) e la Russia (389,7 miliardi di metri cubi). Il loro consumo di gas è rispettivamente del 22% e del 13,3% del consumo mondiale di gas.

Poiché il ruolo di una tale risorsa energetica come nell'economia mondiale è molto ampio, anche i paesi importatori di gas sono di grande importanza. Per le stime delle importazioni di gas, puoi utilizzare l'ultima raccolta statistica di British Petroleum, pubblicata a metà dello scorso anno.

Secondo questo documento, gli Stati Uniti sono al primo posto nella produzione di gas naturale, producendo 687,6 miliardi di m³, ovvero il 20,5% di tutto il gas prodotto nel mondo.

Al secondo posto c'è la Russia con 604,8 miliardi di m³ (17,8%).

Va notato che l'emergere degli Stati Uniti al primo posto nella produzione di gas è associato allo sviluppo della tecnologia del gas di scisto in questo paese. Questa tecnologia prevede il pompaggio in un pozzo perforato a una profondità compresa tra 500 e 3.000 m, passando attraverso uno strato di scisto, una soluzione acquosa ad alta pressione. Di conseguenza, si verifica la fratturazione idraulica e si formano fessure attraverso le quali il gas entra nel pozzo. Il costo principale di tale gas è piuttosto elevato, quindi, a prezzi bassi, diventano non redditizi.

Consumo di gas

Il gas naturale può essere utilizzato principalmente come combustibile nell'industria ea casa. Tuttavia, ha una serie di vantaggi. Questi vantaggi del gas sono:

completezza di combustione senza fuliggine e fumo;
dopo la sua combustione, la cenere non si forma;
facilità di accensione e regolazione della dimensione della fiamma;
facilità di trasporto per il consumatore;
nessun prodotto di combustione nocivo.

La relativa economicità della produzione di gas gioca un ruolo importante. Se si confronta il gas con il carbone, il costo di 1 tonnellata di gas in termini di combustibile convenzionale sarà solo il 10% del costo del carbone.

Il gas è utilizzato nelle industrie metallurgiche, cementizie, leggere, alimentari dell'economia nazionale come combustibile. Il gas viene utilizzato anche come materia prima per l'industria chimica. Spesso il gas sostituisce i combustibili convenzionali come carbone, olio combustibile o torba. Grazie all'elevata qualità del gas, il suo utilizzo aumenta l'efficienza produttiva. Ad esempio, nell'industria metallurgica, l'uso del gas consente di risparmiare coke costoso, aumenta la produttività dei forni e migliora la qualità del metallo prodotto. L'uso del gas nelle centrali termoelettriche può far risparmiare significativamente sul trasporto di carburante, aumentare il tempo di funzionamento delle caldaie, automatizzare il controllo della centrale e ridurre il numero di personale necessario.

Recentemente, un'importante area di applicazione del gas è il suo utilizzo come carburante per auto. Questo approccio consente di ridurre del 40-60% l'emissione di sostanze nocive formate durante il funzionamento del motore di un'automobile.

Per vari settori dell'economia, il consumo di gas è suddiviso approssimativamente come segue:

Il 45% del gas viene utilizzato nell'industria;
il 35% è utilizzato nelle centrali termiche;
Il 10% del gas va al fabbisogno del settore abitativo e comunale.

Riserve di gas

A causa del grande ruolo svolto dal gas naturale nell'economia del pianeta, le riserve di gas sono di grande importanza. Allo stesso tempo, con I dati vengono aggiornati ogni anno. Esistono diverse fonti di informazioni sulle riserve di gas emesse da organizzazioni rispettabili come la CIA, l'OPEC o la British Petroleum. Secondo queste informazioni, le riserve di gas esplorate e confermate sul pianeta sono circa 185 trilioni di m³. Secondo gli scienziati, questa quantità di gas può essere sufficiente per gli abitanti del pianeta per 63 anni.

L'US Geological Survey ritiene che circa 140 trilioni di m³ di riserve non scoperte, 85 trilioni di m³ di riserve difficili da raggiungere dovrebbero essere aggiunti a queste riserve. E in totale, come suggerisce questo servizio, potrebbero esserci circa 290 trilioni di m³ di potenziali riserve di gas sul pianeta, oltre a quelle esplorate e confermate.

La maggior quantità di riserve di gas esplorate si trova sul territorio della Russia (48,7 trilioni di m³), che rappresenta quasi un quarto del volume della Terra. L'Iran è al 2° posto (34 trilioni di m³) e il Qatar è al terzo posto (25 trilioni di m³).

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Confrontando l'impatto del gas naturale con quello di altri tipi di combustibili, il gas naturale produce meno gas serra. Ciò è dovuto alla sua composizione chimica e al maggiore trasferimento di calore. Tuttavia, la combustione di gas naturale produce anche composti serra. Ad esempio, in 30 anni la quantità di emissioni di carbonio associate all'uso del gas naturale è raddoppiata.

La colpa principale di questo è dei paesi con industria sviluppata. Quindi gli Stati Uniti emettono il 20% del totale, i paesi europei -18% e la Russia -15%.

Le nuove tecnologie minerarie possono recare determinati danni all'ambiente in caso di operazioni negligenti. In primo luogo, è la possibilità di contaminazione delle acque sotterranee con sostanze chimiche, in secondo luogo, la possibilità di micro-terremoti nei siti di fratturazione idraulica e, in terzo luogo, la possibilità di perdite di metano, che è un gas serra, nell'atmosfera. Tutto ciò richiede un'attenta preparazione per la perforazione del pozzo e l'analisi delle conseguenze di tale metodo di produzione del gas.

conclusioni

Con lo sviluppo dell'economia mondiale, è necessaria una grande quantità di risorse energetiche come il gas naturale.
Uno dei maggiori produttori e importatori di gas è la Russia.
Ci sono grandi riserve di gas sul pianeta e quasi un quarto di queste riserve si trova sul territorio della Russia.
Per migliorare l'ecologia della Terra, è necessario ottimizzare le tecnologie di utilizzo del gas al fine di ridurre le emissioni di gas serra.

La nostra terra è ricca di risorse naturali e una di queste risorse è il gas naturale. Si forma nelle profondità della terra da sostanze organiche di origine animale sotto l'influenza delle alte temperature.

Gli organismi viventi che sono morti e sono affondati sul fondo del mare sono penetrati in un tale ambiente dove non si sono decomposti a causa dell'ossidazione e non sono stati distrutti dai microbi. I depositi di tali organismi formavano sedimenti di limo. Nel corso dei movimenti geologici, i sedimenti si sono depositati a grandi profondità marine. Lì, sotto l'influenza di alte temperature e pressioni, nel corso di diversi milioni di anni, si è verificato un processo in cui il carbonio presente nei sedimenti si è trasformato in idrocarburi. Hanno ereditato questo nome a causa del fatto che la composizione delle molecole include carbonio e idrogeno. Gli idrocarburi ad alto peso molecolare sono sostanze liquide da cui si ottiene il petrolio e con piccole molecole - gas. Creano gas naturale. Ma il gas si forma sotto l'influenza di pressioni e temperature più elevate rispetto al petrolio.

Per questo, nei giacimenti in cui si trova il petrolio, è costantemente presente anche il gas naturale.

Dopo qualche tempo, i depositi si depositarono ancora più in profondità, poiché erano ricoperti da un ampio strato di rocce sedimentarie.

Il gas naturale comprende una miscela di gas. La sua parte principale (circa il 98%) è il metano. Oltre al metano, il gas naturale comprende propano, butano, etano, nonché piccole quantità di azoto, anidride carbonica, idrogeno e idrogeno solforato.

Il gas naturale si trova nelle viscere della terra, la cui profondità può variare da uno a diversi chilometri. Nelle profondità della terra, il gas si trova sotto forma di vuoti microscopici, i cosiddetti pori. I pori sono interconnessi da canali invisibili ad occhio nudo. Attraverso questi canali, il gas scorre dai pori con una pressione maggiore ai pori con una pressione inferiore.

Il gas viene prodotto utilizzando i pozzi. Esce dalle viscere della terra attraverso i pozzi. Ciò è dovuto al fatto che il gas naturale nell'intercalare è sotto pressione, che è parecchie volte superiore alla pressione atmosferica. Pertanto, la leva per estrarre gas naturale da grandi profondità è la differenza di pressione tra l'intercalare e il sistema di raccolta.

Al momento, il gas naturale è ampiamente utilizzato nei combustibili e nell'energia, oltre che nell'industria chimica.

Il gas naturale è anche ampiamente utilizzato come combustibile economico nelle case per l'acqua calda, il riscaldamento e la cucina. Viene utilizzato come combustibile per centrali termiche, caldaie e automobili. Il gas naturale è uno dei migliori tipi di combustibile per le esigenze industriali e domestiche. Il valore di questo gas come combustibile risiede anche nel fatto che si tratta di un combustibile minerale ecologico. Durante la combustione si forma una quantità significativamente minore di sostanze nocive rispetto ad altri tipi di carburante. Perché il gas naturale è considerato una delle principali fonti di energia nelle attività umane.

Nell'industria chimica viene utilizzata come materia prima per l'estrazione di varie sostanze organiche, come gomma, plastica, ecc. È stato l'uso del gas naturale che ha permesso di sintetizzare un gran numero di sostanze chimiche che non esistono in natura, come il polietilene.

Inizialmente, le persone non conoscevano le proprietà benefiche del gas naturale. Sempre presente durante la produzione dell'olio. Un tempo veniva semplicemente bruciato nel luogo di estrazione. A quel tempo, il trasporto e la vendita di gas naturale non erano redditizi, ma dopo qualche tempo sono stati trovati modi efficaci per trasportare il gas naturale all'acquirente, il principale dei quali è il gasdotto. Inoltre, viene utilizzato un metodo di trasporto del gas liquefatto per mezzo di apposite autocisterne. Il gas liquefatto è considerato più sicuro durante il trasporto e lo stoccaggio rispetto al gas compresso.

L'industria del gas della Federazione Russa è una delle componenti del complesso di combustibili ed energia. Comprende imprese per la produzione di elettricità e il suo trasporto (industria energetica), l'estrazione e la lavorazione di tutti i tipi di carburante (questa è l'industria dei combustibili).

Lo sviluppo dell'industria dei combustibili è dovuto principalmente alle riserve disponibili di vari tipi di combustibili. Dopotutto, se non ci sono, allora non ci possono essere prede. Tuttavia, in realtà è più difficile.

Il gas naturale occupa uno dei posti speciali nella base di combustibili, energia e materie prime grazie alle sue elevate proprietà di consumo, ai bassi costi di produzione e trasporto e all'ampia gamma di applicazioni in molte aree dell'attività umana. Ad oggi, c'è un alto tasso di aumento delle riserve di gas naturale e del suo consumo.

Il gas naturale è la risorsa mineraria più preziosa, in quanto combustibile ecologico più economico in vista del passaggio a un uso più ampio di tipi alternativi di elettricità non tradizionali (eolica, solare, marea, calore interno della terra). Ecco perché è necessaria un'analisi approfondita dell'industria del gas, in quanto una delle industrie più importanti per l'economia russa. Si distingue per:

Semplicità di estrazione, non necessita di pompaggio artificiale;

Pronto all'uso senza lavorazioni intermedie;

Trasporti sia allo stato gassoso che liquido;

Minime emissioni di sostanze nocive durante la combustione;

Convenienza di fornire carburante allo stato già gassoso durante la sua compressione (minore costo delle apparecchiature che utilizzano questo tipo di carburante);

Le scorte sono più ampie rispetto ad altri combustibili (minore valore di mercato);

Utilizzo in ampi settori dell'economia nazionale;

Una quantità sufficiente nelle viscere della Russia;

Le emissioni del carburante stesso durante gli incidenti sono meno tossiche per l'ambiente;

Alta temperatura di combustione per l'uso negli schemi tecnologici dell'economia nazionale.

L'uso del gas naturale porta ad un aumento dell'efficienza della produzione sociale. Perché l'estrazione di gas naturale è molto più economica dell'estrazione di petrolio e carbone. Se consideriamo il costo del carbone (in termini di 1 tonnellata di combustibile di riferimento) come 100%, il costo del gas sarà solo del 10%.

Il gas naturale è anche una delle fonti più economiche di combustibili e risorse energetiche. Il gas naturale ha un'elevata produttività del lavoro naturale, che contribuisce al suo uso diffuso in molti settori dell'economia nazionale. Condizioni naturali favorevoli per il gas naturale e un elevato livello di progresso scientifico e tecnologico nel suo trasporto garantiscono in gran parte lo sviluppo accelerato dell'industria del gas.

L'industria del gas della Federazione Russa è ancora un ramo molto giovane del complesso dei combustibili. Si compone dei seguenti elementi:

Estrazione di gas naturale;

Produzione di gas associata;

Produzione di gas combustibile da carbone e scisto;

Stoccaggio di gas.

Le principali fonti accertate sono concentrate in due regioni: nei paesi della CSI e in Medio Oriente, nonostante l'ampia distribuzione di riserve accertate di gas nel mondo.

carburante per motori a gas naturale compresso

Delle riserve totali esplorate, la Siberia occidentale rappresenta 36,2 trilioni di metri cubi. m (77,7%), sulla piattaforma dei mari del nord - 3,2 trilioni di metri cubi. m (6,8%), alla Siberia orientale e all'Estremo Oriente - 2,8 trilioni di metri cubi. m (6%) (vedi Fig. 1.1). In generale, le riserve di gas esplorate in Russia (free gas e gas "caps") ammontano a circa 48 trilioni di metri cubi. m.

Riso. 1.1

Come si può vedere dalla Figura 1.1, quasi il 73% delle riserve di gas si trova in 22 giacimenti unici (oltre 500 miliardi di metri cubi di gas), come Orenburgskoye, Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, ecc. 104 grandi giacimenti contengono circa il 24% di le riserve di gas e solo il 3% delle riserve esplorate sono rappresentate da numerosi (663) piccoli e medi depositi Servizio federale di statistica dello Stato [risorsa elettronica] - Modalità di accesso: http: //irkutskstat. gks.ru/ (data di accesso: 02.05.2016). .

Va notato che l'industria del gas è una fonte di reddito significativo per lo stato, quindi il suo sviluppo richiede una quantità abbastanza grande di denaro e attenzione da parte del governo. Ciò porta al fatto che il settore è in costante sviluppo e miglioramento. Ciò è dovuto al fatto che vengono introdotti nuovi gasdotti, che sono di alta qualità e affidabili. Vengono utilizzate tecnologie uniche per la produzione di gas, macchinari e attrezzature moderne. Tutto ciò porta al fatto che l'industria del gas è in costante sviluppo e diventa una fonte di entrate così grandi che un'altra industria può essere sviluppata per questi fondi. Vengono scoperti nuovi giacimenti di gas, il che aumenta i profitti. Si può affermare con sicurezza che l'industria del gas si aspetta uno sviluppo efficace e continuo, che influirà sull'economia del Paese nel suo insieme. Va anche notato che Gazprom agisce da monopolista, quindi non c'è bisogno di preoccuparsi che il settore del gas sia instabile, poiché un'unica struttura di monopolio non consentirà la rottura dei legami economici, come potrebbe essere in un ambiente competitivo. Allo stesso tempo, l'azienda introduce costantemente nuove tecnologie innovative, partecipa a vari progetti e tutte le sue attività sono volte ad aumentare l'efficienza dell'industria del gas.

Oggi la domanda di gas in Russia è in crescita. Il gas è consumato da più di 2mila città, 3,5mila insediamenti di tipo urbano, più di 190mila insediamenti rurali. La quota di gas nel bilancio del carburante della Russia è del 48,8%. Nell'ultimo decennio, il volume delle forniture di gas naturale nel mercato interno è aumentato in modo significativo. È sicuro affermare che esiste un potenziale di crescita significativo, poiché al momento la gassificazione nelle aree rurali raggiunge solo il 31%.

In Russia, il 93% della ghisa, il 59% dell'acciaio a focolare aperto, il 49% dei metalli ferrosi laminati, il 100% dei refrattari, l'89% delle lastre di vetro e il 45% del calcestruzzo prefabbricato sono prodotti utilizzando gas naturale. La quota di gas naturale nel consumo di combustibili e risorse energetiche da parte delle centrali elettriche raggiunge il 61% Servizio di statistica dello Stato federale [risorsa elettronica] - Modalità di accesso: http: //irkutskstat. gks.ru/ (data di accesso: 02.05.2016). .

L'industria metalmeccanica è anche uno dei maggiori consumatori di gas naturale. Nel bilancio dei combustibili dell'industria meccanica, il gas combustibile rappresenta circa il 40%. I principali consumatori sono i forni di riscaldamento e termici. L'uso del gas naturale in questi forni al posto di altri tipi di combustibile consente di ridurre i costi di riscaldamento, migliorarne la qualità, aumentare l'efficienza dei forni e creare condizioni igienico-sanitarie più favorevoli nei locali industriali. Le imprese in questo settore hanno una struttura diversificata del consumo di energia.

La presenza di apparecchiature tecnologiche con diverse condizioni di temperatura nelle imprese apre la possibilità di un'ampia applicazione del metodo di utilizzo integrato del gas naturale. Gli schemi autonomi combinati per l'utilizzo del gas naturale per la produzione simultanea di calore ed elettricità sono di grande interesse nel settore dell'energia industriale. In tali impianti, il gas naturale viene bruciato in una turbina a gas o in un motore a combustione interna per azionare i generatori di corrente.

Il metodo di riduzione diretta del ferro dai minerali si basa anche sull'uso di combustibile gassoso. Nelle cupole, l'uso del gas riduce della metà il consumo di coke.

Nell'industria alimentare, il gas viene utilizzato per l'essiccazione di verdure, frutta, prodotti alimentari, prodotti da forno e dolciumi. I seguenti gas sono ampiamente utilizzati come refrigeranti: aria e meno spesso prodotti gassosi di processi esotermici (ossidazione di ammoniaca, produzione di anidride solforica, ecc.), prodotti di combustione.

L'utilizzo del gas naturale apre grandi opportunità per la realizzazione di caldaie semplici, meno metallurgiche e più economiche (vapore e acqua calda) funzionanti a gas naturale. L'efficienza delle installazioni di caldaie nelle centrali elettriche aumenta dell'1-4% quando si passa dal combustibile solido al gas; il numero del personale di servizio è ridotto del 21-26%. La riduzione totale del consumo di carburante aumentando l'efficienza e riducendo il consumo di energia elettrica per il proprio fabbisogno è del 6-7%. La combustione del gas naturale nei forni delle caldaie a bassa capacità aumenta l'efficienza rispetto alle caldaie a combustibile solido del 7-20% (a seconda del tipo di combustibile) e aumenta la produttività del 30% o più.

Inoltre, il gas naturale ha trovato ampia applicazione nei servizi di pubblica utilità. Ed è impossibile immaginare l'esistenza del nostro mondo senza questa utile sostanza. La vita si fermerebbe. L'uso del gas naturale nella vita quotidiana di una persona moderna è così familiare e ordinario che sembrava che fosse sempre stato così. L'uso di apparecchiature a gas è molto conveniente e, soprattutto, conveniente. Infatti le stufe a gas, gli scaldabagni a gas, gli scaldabagni a gas fanno lo stesso lavoro delle loro controparti elettriche, ma chiedono una paga molto inferiore per il loro lavoro. Soprattutto se agisci con competenza e, oltre alle apparecchiature a gas, hai contatori del gas a casa.

L'uso del gas liquefatto per il riscaldamento delle serre durante la stagione fredda consente di automatizzare il processo di riscaldamento e di aumentare il livello di produzione di anidride carbonica per una fotosintesi di successo delle piante da serra. È richiesto calore aggiuntivo anche per piccoli fienili o stalle e anche il gas liquefatto viene utilizzato efficacemente per asciugare le piume o smaltirle.

Il gas liquefatto è indispensabile in molti settori dell'agricoltura e viene utilizzato non solo per il riscaldamento di locali industriali e residenziali. Grazie all'alto potere calorifico del propano, puoi coltivare, lavorare e immagazzinare le colture con la massima efficienza, mantenendo il livello di rispetto dell'ambiente richiesto.

Utilizzando il gas liquefatto come energia per un essiccatore per cereali, è necessario installare un sistema autonomo di alimentazione del gas. A seconda della capacità produttiva vengono installati contenitori di varie dimensioni. Un gasdotto sotterraneo viene posato dallo stoccaggio del gas all'apparecchiatura che utilizza il gas. La quantità di gas nel serbatoio può essere monitorata tramite dispositivi di telemetria, che consentiranno consegne di carburante tempestive.

Nella stagione fredda vengono utilizzati diversi sistemi di riscaldamento per produrre calore in serre e serre, mentre la fonte di energia è un fattore fondamentale di benefici economici.

L'uso di apparecchiature a risparmio energetico come i riscaldatori a infrarossi ridurrà il costo del gas liquefatto. Il riscaldamento radiante è caratterizzato da limitate dispersioni di calore, uso efficiente delle risorse e minime emissioni nell'atmosfera. Per gli oggetti lontani dalle autostrade, l'uso del gas liquefatto è la soluzione migliore.

Le aziende agricole si trovano generalmente a notevole distanza dalle principali autostrade energetiche. Allo stesso tempo, l'energia è uno dei fattori più importanti nel funzionamento dell'azienda: la fornitura di energia è necessaria per il riscaldamento degli ambienti e dell'acqua, l'incenerimento dei rifiuti organici, la generazione di vapore e altri processi tecnologici. Questi compiti vengono risolti efficacemente installando un sistema autonomo di alimentazione del gas. Il gas liquefatto è la fonte di energia ottimale se l'azienda è situata lontano dalle reti del gas naturale. La consegna del gas liquefatto viene effettuata in tutta la Russia, anche nelle aree più remote. Il potere calorifico superiore e l'efficienza del propano manterranno il tuo reddito durante gli inverni più rigidi.

Nella pratica medica, l'uso di vari gas è comune. I più comuni sono ossigeno e azoto.

L'ampiezza dell'uso dell'ossigeno medico è piuttosto ampia - questo è l'arricchimento di miscele di gas utilizzate per disturbi respiratori, malattia da decompressione, per il trattamento dell'asma di varie eziologie, per la prevenzione dell'ipossia - nella produzione di cocktail di ossigeno e riempimento cuscini di ossigeno. I concentratori di ossigeno sono i più popolari ora, grazie alla loro sicurezza, affidabilità, mobilità, efficienza economica e, naturalmente, all'elevata concentrazione di ossigeno "prodotto" - fino al 95%. Le principali fonti di ossigeno sono principalmente concentratori di ossigeno, dispositivi speciali per la produzione chimica di ossigeno, e quindi sistemi di arricchimento dell'ossigeno e bombole con ossigeno liquido o gassoso. L'ossigeno medico differisce da qualsiasi altro per la sua maggiore concentrazione e l'assenza di varie impurità.

È necessario utilizzare l'ossigeno medico in situazioni di emergenza, durante operazioni chirurgiche estese, durante l'anestesia, dove è richiesta la ventilazione artificiale dei polmoni, durante la rianimazione. Anche malattie gravi come ictus, infarto, insufficienza respiratoria cronica richiedono un trattamento con ossigeno. Ma in Russia, l'ossigeno medico è uno dei medicinali più costosi: l'ossigeno viene portato in molti ospedali del nostro paese da altre città.

Un altro gas usato in medicina, ma in volumi minori, è l'elio. L'elio puro gassoso viene utilizzato per la produzione di miscele respiratorie. L'aria riempita di elio è parecchie volte più leggera dell'aria normale e respirarla, rispettivamente, è parecchie volte più facile. I più comuni in medicina sono le miscele di elio e ossigeno a causa della loro viscosità ottimale. Questa aria "elio" viene utilizzata per curare l'asma, il soffocamento e altre malattie associate a difficoltà respiratorie.

Oltre all'ossigeno, l'azoto trova la sua applicazione in forma liquida e gassosa. Nella pratica medica, la distribuzione del suo utilizzo è di circa il 90%. È usato per conservare il sangue, preparati contenenti sangue, sostituti del sangue, per preservare vari organi e tessuti in forma congelata, nonché per preparare alcuni medicinali in polvere. Non dimenticare un'altra area in cui viene utilizzato l'azoto medico: l'anestesia per inalazione. Il protossido di azoto viene utilizzato in ginecologia operatoria, parto doloroso, durante interventi chirurgici e talvolta anche nell'infarto del miocardio, poiché i suoi effetti tossici sull'apparato respiratorio e cardiovascolare sono estremamente ridotti. Il protossido di azoto viene utilizzato anche negli attacchi analgesici della pancreatite acuta, per alleviare il dolore nell'insufficienza coronarica acuta. La fornitura di azoto medico viene effettuata in speciali bombole di acciaio con un volume di 10 litri, riempite presso le imprese.

Oggi il gas naturale è il combustibile più economico, ecologico e sicuro. Il costo di 1 cu. m di gas al 1 maggio 2016 per il trasporto in media in Russia è di 14 p. Il gas naturale appartiene alla classe più sicura delle sostanze combustibili. Allo stesso tempo, il motore di un tale veicolo soddisfa gli standard più elevati: Euro-5 ed Euro-6. Come carburante vengono utilizzati due tipi di gas naturale: compresso (CNG) e liquefatto (GNL).

Segmenti di mercato di riferimento: gas naturale compresso - passeggeri, merci leggere, autovetture e veicoli comunali; gas naturale liquefatto - trasporto su strada, ferrovia, acqua, cava e attrezzature agricole.

Pertanto, i prodotti del settore in esame forniscono industria (circa il 45% del consumo economico totale nazionale), industria termoelettrica (35%) e servizi domestici comunali (oltre il 10%). Il gas è il combustibile più ecologico e una preziosa materia prima per la produzione di prodotti chimici. Nella tecnologia vengono utilizzati più di 30 diversi gas. I gas in ingegneria sono usati principalmente come combustibili; materie prime per l'industria chimica: agenti chimici nella saldatura, trattamento gas chimico-termico dei metalli, creazione di un'atmosfera inerte o speciale, in alcuni processi biochimici, ecc.; refrigeranti; un mezzo di lavoro per eseguire lavori meccanici (armi da fuoco, motori a reazione e proiettili, turbine a gas, impianti a ciclo combinato, trasporto pneumatico, ecc.); un mezzo fisico per una scarica di gas (in tubi di scarica di gas e altri dispositivi).

Tipo