Какие бывают свойства газов

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 октября 2019;
проверки требуют 7 правок.

Перейти к навигации
Перейти к поиску

Список газов содержит вещества, являющиеся газами при стандартных условиях (+25 °C и давлении 760 мм рт. ст.). Вещества отсортированы по температуре кипения.

Газообразные вещества[править | править код]

Название	Формула	Температура кипения, °C	Температура плавления, °C	Примечания
Гелий-4	4He	−268.928	не затвердевает при обычном давлении
Водород	H2	−252.879	−259.16	есть орто- и пара-формы с разными температурами кипения
Неон	Ne	−246.046	−248.59
Азот	N2	−195.795	−210.0
Угарный газ	CO	−191.5	−205.02
Фтор	F2	−188.11	−219.67
Аргон	Ar	−185.848	−189.34
Кислород	O2	−182.962	−218.79
Метан	CH4	−182.5	−164.00
Криптон	Kr	−153.415	−157.37
Оксид азота(II)	NO	−151.74	−163.6
Дифторид кислорода	F2O	−144.3	−223.8
Трифторид азота	NF3	−128.74	−206.79
Тетрафторметан[1]	CF4	−128,0	−183.6
Моносилан[2]	SiH4	−111.9	−185
транс-Дифтордиазин	N2F2	−111.45	−172
Озон	O3	−111.35	−193
Ксенон	Xe	−108.099	−111.75
цис-Дифтордиазин	N2F2	−105.75
этилен	CH2=CH2	−103.7	−169.2
Фторид фосфора(III)	PF3	−101.8	−151.5
Фторид хлора(I)	ClF	−101.1	−155.6
Трифторид бора	BF3	−99.9	−126.8
Фторсилан	SiH3F	−98.6
Трифторсилан	SiHF3	−95	−131
Трифторметилгипофторит[3]	CF3OF	−95
Оксид азота(I) (Веселящий газ)	N2O	−88,48	−90,86
Фосфин	PH3	−87,75	−133,8
Трифторид-оксид азота	NOF3	−87,5	−161
Тетрафторсилан	SiF4	−86	−90,2
1,1-Дифторэтилен	CF2=CH2	−85,5	−144
Хлороводород	HCl	−85	−114,17
Азидотрифторметан[4]	CF3N3	−85	−152
Фторид фосфора(V)	PF5	−84,6	−93,8
Карбонилфторид	COF2	−84,5	−111,2
Нитрозотрифторметан (трифторнитрозометан)[5]	CF3NO	−84	−196,6
Трифторметан[1]	CHF3	−82,2	−155,15
Трифторхлорметан[1]	CClF3	−81,5	−181,0
Диоксид углерода	CO2	−78,46	сублимирует
Фторметан[6]	CH3F	−78,4	−137,8
Гексафторэтан[7]	CF3CF3	−78,1	−100
Пентафторметиламин[8]	CF3NF2	−78	−130
Дифторсилан	SiH2F2	−77,8	−122
Тетрафторэтилен	CF2=CF2	−76	−131,14
Фторацетилен[9]	FCCH	−74	−196
Тетрафторгидразин	N2F4	−74	−164,5
Фторид нитрила	NO2F	−72,4	−166
Фторэтилен[10]	CH2=CHF	−72	−160,5
Трифторхлорсилан[11]	SiClF3	−70	−138
Трифторацетонитрил[5]	CF3CN	−68,8
Дифторхлорамин[12]	NClF2	−67	−195
Бромоводород	HBr	−66,38	−86,80
Бис(фторокси)дифторметан[3]	CF2(OF)2	−64
Гексафторид серы (элегаз)[13]	SF6	−63,8	сублимирует
Арсин	AsH3	−62,5	−166
Радон	Rn	−61,7	−71
Пентафтор-O-метилгидроксиламин[14]	CF3ONF2	−60	экстраполяция
Фторид нитрозила	NOF	−59,9	−132,5
Сероводород	H2S	−59,55	−85,5
Трифторацетилфторид[15]	CF3COF	−59	−159,5
Гексафтордиметиловый эфир[15]	CF3OCF3	−59
Бромтрифторметан[1]	CF3Br	−57,75	−167,78
Метилсилан	CH3SiH3	−57,5	−156,5
Диоксидифторид	O2F2	−57	−163,5	кипит с разложением на кислород и фтор
Сульфурилфторид	SO2F2	−55,4	−135,8
Фтордихлорсилан	SiHCl2F	−54,3
Транс-1,2-дифторэтилен[16]	CHF=CHF	−53,1
Трифторэтилен[10]	CF2=CHF	−53
Пентафторид мышьяка	AsF5	−52,8	−79,8
Сульфид-трифторид фосфора	PSF3	−52,25	−148,8
Дифторметан (фреон-32)	CH2F2	−52	−136
Дифторкарбамоилфторид	F2NCOF	−52	−152,2
Пентафторэтилгипофторит (пентафторфтороксиэтан)[3]	C2F5OF	−52	−136
Станнан	SnH4	−51,8	−146
Тетрафторпропин	CF3C≡CF	−50,39
Оксид-сульфид углерода (карбонилсульфид)	COS	−50,2	−138,8
Кетен	CH2=C=O	−49,7	−151
Оксид-тетрафторид серы(VI)	SOF4	−48,5	−99,6
Пентафторэтан	CF3CHF2	−48,5	−99,6
3,3,3-Трифторпропин	CF3C≡CH	−48,1	−100,6
Пропен	CH3CH=CH2	−47,6	−185,2
Дифторид-хлорид фосфора(III)	PClF2	−47,3	−164,8
Оксид-фторид-хлорид углерода	COClF	−47,2	−148
1,1,1-Трифторэтан	CH3CF3	−47	−111,8
Трифторметилгипохлорит	CF3OCl	−47	−164
Перхлорилфторид	ClO3F	−46,75	−147
Гексафторид селена	SeF6	−46,6	сублимирует
Фторциан	FCN	−46	−82
Нитрат фтора	FNO3	−46	−175
Нитрозопентафторэтан	C2F5NO	−45,7
Цис-1,2-дифторэтилен	FCH=CHF	−45
1,1-Дифторпропен	CH3CH=CF2	−44
Трифторметил(фтор)силан	CF3SiH2F	−44
Тионилфторид	SOF2	−43,8	−110,5
Тетрафторид-хлорид фосфора(V)	PF4Cl	−43,4	−132
Метилдиборан	CH3B2H5	−43
Трифторметилдифторфосфин	CF3PF2	−43
N,N,1,1-Тетрафторметиламин	CHF2NF2	−43
Пропан	C3H8	−42,25	−187,7
Трифторметилтрифторсилан	CF3SiF3	−42
Бромтрифторсилан	SiF3Br	−41,7	−70,5
Селеноводород	H2Se	−41,25	−65,73
Дифторхлорметан	CHF2Cl	−40,7	−175,42
Тетрафторид серы	SF4	−40,45	−125
Цис-гексафтордиазометан	CF3NNCF3	−40	−127
Оксид-трифторид фосфора	POF3	−39,7	Сублимирует
Пентафторхлорэтан	CF3CF2Cl	−39,1	−99
Трифторметилтетрафторфосфоран	CF3PF4	−39	−113
Гексафторид теллура	TeF6	−38,9	Сублимирует
Винилдифторборан	CH2=CHBF2	−38,8	−133,4
(Трифторметил)силан	CF3SiH3	−38,3	−124
Гептафторэтиламин	CF3CF2NF2	−38,1	−183
Тетрафтораллен	CF2=C=CF2	−38
Гексафтороксетан	C3F6O	−38
Трифторметантиол	CF3SH	−37,99	−157,11
Фторэтан	CH3CH2F	−37,7	−143,2
Бис(трифторметил)пероксид	CF3OOCF3	−37
Пентафторпропионитрил	CF3CF2CN	−37
Гептафтордиметиламин	(CF3)2NF	−37
Октафторпропан	CF3CF2CF3	−36,8	−147,7
Тетрафторид германия	GeF4	−36,5
Циклопропен	C3H4	−36
Трифторметилфторформиат	CF3C(O)F	−36	−120
Трифторметилизоцианат	CF3NCO	−36
Тетрафтор-1,2-диазетидин	C2F4N2H2	−36
Иодоводород	HI	−35,5	−50,76
Гипофторит-пентафторид серы(VI)	SOF6	−35,1	−86
Трифторметил дифторметиловый эфир	CF3OCHF2	−35,0	−157
Пропадиен (Аллен)	CH2=C=CH2	−34,8	−136
Хлор	Cl2	−34,04	−101,5
Трифторметилфторформиат	FCOOCF3	−34
Тетрафтордиборан	B2F4	−34	−56
Аммиак	NH3	−33,33	−77,73
Нитротрифторметан	CF3NO2	−32
Дифтордихлорсилан	SiCl2F2	−32	−44
Дифтораминодифторацетонитрил	F2NCF2CN	−32
Дифторметилен-бис-дифторамин	CF2(NF2)2	−31,9	−161,9
Транс-гексафтордиазометан	CF3NNCF3	−31,1
Циклопропан	C3H6	−31	−127,6
Монохлорсилан	SiHCl3	−30,4	−118
Гексафторпропилен	CF3CF=CF2	−30,2	−156,6
Хлорацетилен	CH≡CCl	−30	−126
Метилтрифторсилан	CH3SiF3	−30	−73
Дифтордихлорметан	CCl2F2	−29,8	−157,7
Тетрафтордиазиридин	CF4N2	−29
Селена(VI) гипофторит-пентафторид	SeF5OF	−29
Тетрафтороксетан	C2F4O	−28,6	−117
Трифторхлорэтилен	C2F3Cl	−28,3	−158,14
2,3,3,3-Тетрафторпропен	CF3CF=CH2	−28,3	−152,2
Метилдифторфосфин	CH3PF2	−28	−110
Гексафторацетон	CF3COCF3	−27,4	−125,45
Трифтор(трифторметил)оксиран	CF3C2F3O	−27,4
Тиазилтрифторид	N≡SF3	−27,1	−72,6
Трифторацетилхлорид	CF3COCl	−27	−146
3,3,3-Трифторпропен	CF3CH=CH2	−27
Формилфторид	HCOF	−26,5	−142,2
1,1,1,2-Тетрафторэтан	CF3CH2F	−26,1	−103,3
Перфторметилвиниловый эфир	CF3OCF=CF2	−26
Метилтрифторметиловый эфир	CF3OCH3	−25,2	−149,1
Бис(трифторметил)нитроксил	(CF3)2NO	−25	−70
Дифторхлорметилгипофторит[3]	CClF2OF	−25
Серы(VI) пентафторид-цианид	SF5CN	−25	−107
Диметиловый эфир	CH3OCH3	−24,8	−141,49
Оксид серы(IV) (Сернистый газ)	SO2	−10,01	−75,5
Фтордихлорметилгипофторит[3]	CFCl2OF	0
Гептафторид иода	IF7	+4,8
Фосген	COCl2	+8.3	−118
2-Фторбутан	CH3CHFCH2CH3	+25	−121

Примечания[править | править код]

↑ 1 2 3 4 Химическая энциклопедия. — Т.5. — М.: Советская энциклопедия, 1999, с. 279.
↑ Химическая энциклопедия. — Т.4. — М.: Советская энциклопедия, 1995, с. 340.
↑ 1 2 3 4 5 Химическая энциклопедия. — Т.5. — М.: Советская энциклопедия, 1999, с. 204.
↑ Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. — Т.1. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008, с. 393.
↑ 1 2 Химическая энциклопедия. — Т.5. — М.: Советская энциклопедия, 1999, с. 9.
↑ Химическая энциклопедия. — Т.3. — М.: Советская энциклопедия, 1992, с. 67.
↑ Химия фтора. — Сб.1. — М.: ГИИЛ, 1948, с. 37.
↑ Химия фтора. — Сб.3. — М.: ИИЛ, 1952, с. 10-11.
↑ Рахимов А.И. Химия и технология фторорганических соединений. — М.: Химия, 1986, с. 167.
↑ 1 2 Химическая энциклопедия. — Т.5. — М.: Советская энциклопедия, 1999, с. 205.
↑ Рысс И.Г. Химия фтора и его неорганических соединений. — М., 1956, с. 311.
↑ Некрасов Б.В. Основы общей химии. — Т.1. — М.: Химия, 1973, с. 402.
↑ Химическая энциклопедия. — Т.4. — М.: Советская энциклопедия, 1995, с. 332.
↑ Inorganic Chemistry. — 1965. — Vol. 4, No. 9, с. 1342-1346.
↑ 1 2 Химия фтора. — Сб.3. — М.: ИИЛ, 1952, с. 12-13.
↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics. — 90ed. — CRC Press, 2010, с. 3-172.

Источник

Природе известно три основных состояния любого вещества: твердое, жидкое и газообразное. Практически любая жидкость может обрести каждое из оставшихся двух. Многие твердые тела при плавлении, испарении или сгорании могут пополнить содержимое воздуха. Но не каждый газ может стать компонентом твердых материалов или жидкостей. Известны разные виды газов, которые отличаются между собой по свойствам, происхождению и особенностям применения.

Определение и свойства

Газ – это вещество, для которого характерно отсутствие или минимальное значение межмолекулярных связей, а также активная подвижность частиц. Основные свойства, которые имеют все виды газов:

Текучесть, деформируемость, летучесть, стремление к максимальному объему, реакция атомов и молекул на понижение или повышение температуры, которая проявляется изменением интенсивности их движения.
Существуют при температуре, в условиях которой повышение давления не приводит к переходу в жидкое состояние.
Легко сжимаются, уменьшаясь в объеме. Это упрощает транспортировку и использование.
Большинство сжижается путем сжатия в определенных границах давлений и критических значений теплоты.

В силу исследовательской труднодоступности описываются с помощью таких основных параметров: температура, давление, объем, молярная масса.

виды источника газа

Классификация по месторождению

В природной среде все виды газов находятся в воздухе, земле и в воде.

Составные воздуха: кислород, азот, углекислый газ, аргон, окись азота с примесями неона, криптона, водорода, метана.
В земной коре азот, водород, метан и другие углеводороды, углекислый газ, оксид серыи прочие находятся в газообразном и жидком состоянии. Также существуют газовые залежи в твердой фракции в смеси с пластами воды при давлениях около 250 атм. при относительно низких температурах (до 20˚С).
Водоемы содержат растворимые газы – хлороводород, аммиак и плохо растворимые – кислород, азот, водород, диоксид углеродаи др.

Природные запасы намного превышают возможное количество искусственно созданных.

виды газов

Классификация по степени горючести

Все виды газов, в зависимости от поведенческих характеристик в процессах возгорания и горения, делятся на окислители, инертные и горючие.

Окислители способствуют возгоранию и поддерживают горение, но сами не горят: воздух, кислород, фтор, хлор, окись и двуокись азота.
Инертные не участвуют в горении, однако имеют свойство вытеснять кислород и влиять на снижение интенсивности процесса: гелий, неон, ксенон, азот, аргон, углекислый газ.
Горючие загораются или взрываются, соединяясь с кислородом: метан, аммиак, водород, ацетилен, пропан, бутан, угарный газ, этан, этилен. Большинство из них характеризуется горением только в условиях определенного состава газовой смеси. Благодаря этому свойству, газ – вид топлива, на сегодняшний день самый распространенный. В этом качестве используются метан, пропан, бутан.

газ вид топлива

Углекислый газ и его роль

Является одним из наиболее распространенных газов в атмосфере (0,04 %). При нормальной температуре и атмосферном давлении имеет плотность 1,98 кг/м3. Может находится в твердом и жидком состоянии. Твердая фаза наступает при отрицательных показателях тепла и постоянном атмосферном давлении, она именуется «сухой лед». Жидкая фаза СО2 возможна при повышении давления. Это свойство используется для хранения, транспортировки и технологического применения. Сублимация (переход в газообразное состояние из твердого, без промежуточной жидкой фазы) возможна при -77 – -79˚С. Растворимость в воде в соотношении 1:1 реализуется при t=14-16˚С.

Виды углекислого газа различают в зависимости от происхождения:

Продукты жизнедеятельности растений и животных, выбросы вулканов, газовые выделения из недр земли, испарения с поверхности водоемов.
Результаты деятельности человека, в том числе выбросы в результате сгорания всех видов топлива.

виды углекислого газа

Как полезное вещество, применяется:

В углекислотных огнетушителях.
В баллонах для дуговой сварки в соответствующей среде СО2.
В пищевой промышленности как консервант и для газирования воды.
Как хладагент для временного охлаждения.
В химической промышленности.
В металлургии.

Будучи незаменимой составляющей жизни планеты, человека, работы машин и целых заводов, диоксид углерода накапливается в нижних и верхних слоях атмосферы, задерживая выход тепла и создавая «парниковый эффект».

виды углекислого газа

Сжиженный газ и его роль

Среди веществ природного происхождения и технологического назначения выделяют такие, которые имеют высокую степень горючести и теплотворности. Для хранения, транспортировки и применения используются следующие виды сжиженного газа: метан, пропан, бутан, а также пропан-бутановые смеси.

Бутан (С4Н10) и пропан являются компонентами нефтяных газов. Первый сжижается при -1 – -0,5˚С. Транспортировка и применение в морозную погоду чистого бутана не осуществляется по причине его замерзания. Температура сжижения для пропана (С3Н8) -41 – -42˚С, критическое давление – 4,27 МПа.

Метан (СН4) – основная составляющая природного газа. Виды источника газа – залежи нефти, продукты биогенных процессов. Сжижение происходит с помощью поэтапного сжатия и снижения теплоты до -160 – -161˚С. На каждом этапе сжимается в 5-10 раз.

Сжижение осуществляется на специальных заводах. Выпускаются пропан, бутан, а также их смесь для бытового и промышленного использования по отдельности. Метан применяется в промышленности и в виде топлива для транспорта. Последний также может выпускаться и в сжатом виде.

виды сжиженного газа

Сжатый газ и его роль

В последнее время популярность приобрел сжатый природный газ. Если для пропана и бутана применяется исключительно сжижение, то метан может выпускаться как в сжиженном, так и в сжатом состоянии. Газ в баллонах под высоким давлением в 20 МПа имеет ряд преимуществ перед общеизвестным сжиженным.

Высокая скорость испарения, в том числе при отрицательных температурах воздуха, отсутствие негативных явлений накопления.
Более низкий уровень токсичности.
Полное сгорание, высокий КПД, отсутствие негативного влияния на оборудование и атмосферу.

Все чаще находит применение не только для грузовых, но и для легковых автомобилей, а также для котельного оборудования.

виды источника газа

Газ – малозаметное, но незаменимое вещество для жизнедеятельности человека. Высокая теплотворная способность некоторых из них оправдывает широкое использование различных компонентов природного газа в качестве топлива для промышленности и транспорта.

Источник

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 16 октября 2017;
проверки требуют 43 правки.

Природный газ — большое скопление газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ.

Природный газ относится к полезным ископаемым. Природный газ в пластовых условиях (условиях залегания в земных недрах) находится в газообразном состоянии — в виде отдельных скоплений (газовые залежи) или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений, либо в растворённом состоянии в нефти или воде. При нормальных условиях (101,325 кПа и 20 °C) природный газ находится только в газообразном состоянии. Также природный газ может находиться в кристаллическом состоянии в виде естественных газогидратов.

Сэр Гемфри Дэви (учёный-химик) ещё в 1813 г. заключил из своих анализов, что рудничный газ есть смесь метана CH4 с небольшим количеством азота N2 и углекислого газа СО2 — то есть, что он качественно тождественен по составу с газом, выделяющимся из болот.

Химический состав[править | править код]

Основную часть природного газа составляет метан (CH4) — от 70 до 98 %. В состав природного газа могут входить более тяжёлые углеводороды — гомологи метана[1]:

этан (C2H6),
пропан (C3H8),
бутан (C4H10),
пентан (C5H12).

Природный газ содержит также другие вещества, не являющиеся углеводородами:

водород (H2),
сероводород (H2S),
углекислый газ (СО2)[1],
азот (N2)[1],
гелий (He) и другие инертные газы.

Чистый природный газ не имеет цвета и запаха. Для облегчения возможности определения утечки газа в него в небольшом количестве добавляют одоранты — вещества, имеющие резкий неприятный запах (гнилой капусты, прелого сена, тухлых яиц). Чаще всего в качестве одоранта применяется тиолы (меркаптаны), например, этилмеркаптан (16 г на 1000 м³ природного газа).

Природный газ считается более экологичным, по сравнению с углем, так как дает меньший выброс СО2 на единицу получаемой энергии[2].

Физические свойства[править | править код]

Ориентировочные физические характеристики (зависят от состава; приведены при нормальных условиях, если не указано иное):

Плотность:
- от 0,68 до 0,85 кг/м³ (сухой газообразный);
- 400 кг/м³ (жидкий).
Температура самовозгорания: 650 °C;
Температуры конденсации-испарения −161,5 °С[3];
Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом от 4,4 % до 17 % объёмных;
Удельная теплота сгорания: 28—46 МДж/м³ (6,7—11,0 Мкал/м³)[4] (то есть 8-12 кВт·ч/м³);
Октановое число при использовании в двигателях внутреннего сгорания: 120—130.
Легче воздуха в 1,8 раза, поэтому при утечке не собирается в низинах, а поднимается вверх[5].

Месторождения природного газа[править | править код]

Глубокое разведочное бурение на нефть и газ в России, по данным Росстата

В осадочной оболочке земной коры сосредоточены огромные залежи природного газа. Согласно теории биогенного (органического) происхождения нефти, они образуются в результате разложения останков живых организмов. Считается, что природный газ образуется в осадочной оболочке при бо́льших температурах и давлениях, чем нефть. С этим согласуется тот факт, что месторождения газа часто расположены глубже, чем месторождения нефти.

Крупнейшими запасами природного газа обладают: Россия (Уренгойское месторождение, Газпром обладает 17 % мировых запасов газа), Иран, большинство стран Персидского залива, США, Канада. Среди европейских стран — Норвегия и Нидерланды. Среди бывших республик Советского Союза большими запасами газа владеют Туркмения, Азербайджан, Узбекистан, а также Казахстан (Карачаганакское месторождение).

Метан и некоторые другие углеводороды широко распространены в космосе. Метан — третий по распространённости газ во Вселенной после водорода и гелия. В виде метанового льда он участвует в строении многих удалённых от солнца планет и астероидов, однако такие скопления, как правило, не относят к залежам природного газа, и они до сих пор не нашли практического применения. Значительное количество углеводородов присутствует в мантии Земли, однако они тоже не представляют интереса.

Газогидраты[править | править код]

В науке долгое время считалось, что скопления углеводородов с молекулярным весом более 60 пребывают в земной коре в жидком состоянии, а более лёгкие — в газообразном. Однако во второй половине XX века группа сотрудников Московского института нефти и газа А. А. Трофимук, Н. В. Черский, Ф. А. Требин, Ю. Ф. Макогон, В. Г. Васильев обнаружили свойство природного газа в определённых термодинамических условиях переходить в земной коре в твёрдое состояние и образовывать газогидратные залежи. Позже выяснилось, что запасы природного газа в этом состоянии огромны[6].

Газ переходит в твёрдое состояние в земной коре, соединяясь с пластовой водой при гидростатических давлениях до 250 атм и сравнительно низких температурах (до +22 °C). Газогидратные залежи обладают несравненно более высокой концентрацией газа в единице объёма пористой среды, чем в обычных газовых месторождениях, так как один объём воды при переходе её в гидратное состояние связывает до 220 объёмов газа. Зоны размещения газогидратных залежей сосредоточены главным образом в районах распространения многолетнемёрзлых пород, а также на небольшой глубине под океаническим дном[6].

Добыча и транспортировка[править | править код]

Добыча[править | править код]

Природный газ находится в земле на глубине от 1000 м до нескольких километров (сверхглубокой скважиной недалеко от города Нового Уренгоя получен приток газа с глубины более 6000 метров). В недрах газ находится в микроскопических пустотах (порах). Поры соединены между собой микроскопическими каналами — трещинами, по этим каналам газ поступает из пор с высоким давлением в поры с более низким давлением до тех пор, пока не окажется в скважине.
Движение газа в пласте подчиняется определённым законам.
Газ выходит из недр вследствие того, что в пласте находится под давлением, многократно превышающем атмосферное; таким образом, движущей силой является разность давлений в пласте и системе сбора.

Газ добывают из недр земли с помощью скважин. Скважины стараются разместить равномерно по всей территории месторождения для равномерного падения пластового давления в залежи. Иначе возможны перетоки газа между областями месторождения, а также преждевременное обводнение залежи.

Мировая добыча природного газа в 2014 году составляла 3460,6 млрд м³. Лидирующее положение в добыче газа занимают Российская Федерация (в 2005 году объём добычи составил 548 млрд м³) и США (в 2009 году США впервые обогнали Россию не только по объёму добытого газа (624 млрд м³ против 582,3 млрд м³), но и по объёму добычи товарного газа, то есть, идущего на продажу контрагентам; в 2010 году Россия вернула себе лидерство в объёмах добываемого газа, нарастив добычу, США же, напротив, снизили добычу).

Транспортировка природного газа[править | править код]

Газ, поступающий из скважин, необходимо подготовить к транспортировке конечному пользователю — химический завод, котельная, ТЭЦ, городские газовые сети. Необходимость подготовки газа вызвана присутствием в нём, кроме целевых компонентов (целевыми для различных потребителей являются разные компоненты), также и примесей, вызывающих затруднения при транспортировке либо применении. Так, пары воды, содержащиеся в газе, при определённых условиях могут образовывать гидраты или, конденсируясь, скапливаться в различных местах (например, изгиб трубопровода), мешая продвижению газа; сероводород вызывает сильную коррозию газового оборудования (трубы, ёмкости теплообменников и т. д.). Помимо подготовки самого газа, необходимо подготовить и трубопровод. Широкое применение здесь находят азотные установки, которые применяются для создания инертной среды в трубопроводе.

В настоящее время основным видом транспорта является трубопроводный. Газ под давлением 75 атм прокачивается по трубам диаметром до 1,42 м. По мере продвижения газа по трубопроводу он, преодолевая силы трения как между газом и стенкой трубы, так и между слоями газа, теряет потенциальную энергию, которая рассеивается в виде тепла. Поэтому через определённые промежутки необходимо сооружать компрессорные станции (КС), на которых газ обычно дожимается до давления от 55 до 120 атм и затем охлаждается. Сооружение и обслуживание трубопровода весьма дорогостоящи, но тем не менее это наиболее дешёвый с точки зрения начальных вложений и организации способ транспортировки газа на небольшие и средние расстояния.

Кроме трубопроводного транспорта широко используют специальные танкеры — газовозы, специальные суда, на которых газ перевозится в сжиженном состоянии в специализированных изотермических ёмкостях при температуре от −160 до −150 °С.
Такой метод транспортировки является значительно более экономичным, чем трубопроводный, начиная с расстояний до потребителя сжиженного газа более 2000—3000 км, так как основную стоимость составляет не транспортировка, а погрузочно-разгрузочные работы, но требует более высоких начальных вложений в инфраструктуру, чем трубопроводный. К его достоинствам относится также тот факт, что сжиженный газ куда более безопасен при перевозке и хранении, чем сжатый.
В 2004 г. международные поставки газа по трубопроводам составили 502 млрд м³, сжиженного газа — 178 млрд м³. При этом доля сжиженного газа в общем объеме поставок быстро растет, превысив к 2018 году 40 % (323 млрд м³) и по имеющимся прогнозам увеличится до 60 % к 2040 году.[7]

Есть также и другие технологии транспортировки газа, например с помощью железнодорожных цистерн. Разрабатывались также проекты транспортировки газа с использованием дирижаблей или в газогидратном состоянии, но эти разработки не нашли применения в силу различных причин.

Сжиженный природный газ[править | править код]

С целью транспортировки очищенный от примесей природный газ сжижают, охлаждая его до температуры конденсации −161,5 °С. Полученную жидкость называют сжиженным природным газом (СПГ). Основное преимущество СПГ — занимаемый объем меньше в 600 раз. Перед поставкой потребителю СПГ возвращают в газообразное состояние на регазификационных терминалах[3].

СПГ производится на ожижительных установках. СПГ перевозят в специальных криогенных емкостях[3].

В промышленных целях первый СПГ был получен в 1917 году в США. За ненадобностью технология не совершенствовалась до середины XX века, и только в 1941 году была совершена следующая попытка произвести СПГ. Производство СПГ достигло промышленных масштабов в середине 1960-х годов[3].

В СССР первые установки сжижения природного газа известны с 1946 года.[8] Однако промышленного применения СПГ в СССР не получил. В России первый крупнотоннажный завод СПГ запущен в 2009 году в рамках проекта «Сахалин-2»[3].

Компримированный природный газ[править | править код]

Компримированный (сжатый) природный газ — природный газ, сжатый на компрессорной станции до давления 200—245 кг/см2 для использования в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания. Компримирование газа производится на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях, куда газ поставляется от магистральных трубопроводов. Компримированный природный газ используется на легковых автомобилях, пассажирском и лёгком грузовом транспорте, коммунальной технике[9]

Экология[править | править код]

В экологическом отношении природный газ является самым чистым видом органического топлива. При его сгорании образуется значительно меньшее количество вредных веществ по сравнению с другими видами топлива. Однако сжигание человечеством огромного количества различных видов топлива, в том числе природного газа, за последние полвека привело к увеличению содержания углекислого газа в атмосфере, который является парниковым газом. Некоторые ученые на этом основании делают вывод об опасности возникновения парникового эффекта и как следствие — потепление климата. В связи с этим в 1997 году был подписан Киотский протокол по ограничению парникового эффекта. По состоянию на 26 марта 2009 года Протокол был ратифицирован 181 страной мира (на эти страны совокупно приходится более чем 61 % общемировых выбросов).

Применение[править | править код]

Автобус, работающий на природном газе

Природный газ широко применяется в качестве горючего в жилых, частных и многоквартирных домах для отопления, подогрева воды и приготовления пищи; как топливо для машин (газобаллонное оборудование автомобиля, газовый двигатель), котельных, ТЭЦ, различной техники и др. Сейчас он используется в химической промышленности, как исходное сырьё для получения различных органических веществ, например, пластмасс. Для обнаружения утечек газа без использования специальных приборов в него добавляют в безвредных концентрациях этантиол, обладающий резким характерным запахом.

Газовая плита
Газовый водонагреватель
Газовый котёл

См. также[править | править код]

Месторождение природного газа
Метан угольных пластов
Гидраты природных газов
Болотный газ
Сланцевый газ
Синтетические аналоги природного газа
Сжиженный природный газ
Газпром
Международный газовый союз
Нефть

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

Роддатис, К. Ф. Табл. 2.9. Средний состав природного газа, его теплота сгорания, плотность, объемы воздуха и продуктов сгорания при а=1 : [арх. 4 сентября 2011] // Справочник по котельным установкам малой производительности / К. Ф. Роддатис, А. Н. Полтарецкий. — М. : Энергоатомиздат, 1989. — С. 36−37. — 488 с. : ил. — 64 000 экз. — ББК 31.361. — УДК 621.182 (035.5)(G). — ISBN 5-283-00018-4.
ГОСТ Р 53367-2009 : Газ горючий природный. Определение серосодержащих компонентов хроматографическим методом : Издание официальное : [арх. 5 ноября 2013]. — М. : Стандартинформ, 2010.

Ссылки[править | править код]

ExxonMobil пророчит газу светлое будущее : [арх. 31 июля 2013] // Вокруг газа : электр. журн.. — 2011. — 28 января.
Добыча газа в мире в 2011-м году : [арх. 4 марта 2016] // Вокруг газа : электр. журн.. — 2012. — 28 июня.
Alexey. «Газовые гиганты» : [арх. 19 июня 2008] // Природа.SU : электр. журн.. — 2008. — 7 мая. — Блог.
Что такое сжиженный природный газ. Информаторий. ПАО «Газпром». Дата обращения 5 июня 2019. Архивировано 25 ноября 2011 года.
Что такое природный газ. Информаторий. ПАО «Газпром». Дата обращения 5 июня 2019. Архивировано 25 ноября 2011 года.

Источник