Природный газ

Любопытно, что двигатель, работающий на газе, был изобретен раньше бензинового, и запатентован в тридцатые годы 19 столетия. В то время бензин еще не был известен. Первый двигатель на бензине создан Даймлером спустя почти 50 лет. Тем не менее, пока наибольшее применение на автомобильном транспорте имеет жидкое топливо.

Природный газ является важнейшим видом топлива, имеющим огромные преимущества перед жидким, и тем более перед твердым топливом:

· при сгорании он не образует золы, дыма и сажи;

· легко добывается и транспортируется;

· себестоимость добычи значительно ниже, чему других видов топлива;

· производительность труда при добыче газа примерно в 5 раз выше, чем при добыче нефти, и в 30 раз выше, чем при добыче угля;

· практически не содержит балласта;

· не требует сложной переработки и подготовки;

· при необходимости легко очищается от примесей сернистых соединений;

· имеет высокую теплоту сгорания;

· не содержит серы;

· процесс горения легко регулируется;

· установки для сжигания природного газа имеют простое устройство и высокий КПД;

· использование природного газа позволяет значительно интенсифицировать работу топок, печей и котлов и соответственно снизить стоимость оборудования и уменьшить его габариты;

· природный газ имеет высокую жаропроизводительность, что позволяет эффективно применять его в качестве технологического и энергетического топлива;

· достаточно просто резервируется в подземных газохранилищах.

· Кроме этого, природный газ является ценным сырьем для производства целого ряда важных продуктов, таких как сажи, водорода, метанола и других спиртов, формальдегида, ацетилена и многих других.

В некоторых странах, в том числе США, природный газ является одним из основных видов топлива. Начиная с начала прошлого века, когда доля газового топлива в общем балансе достигала менее 1%, его роль постоянно возрастает.

Мировые разведанные запасы превышают 140 трлн м3. Только в России имеется несколько сотен месторождений природного газа, и геологические запасы оцениваются в 100 трлн т. Наиболее крупные запасы сосредоточены в Тюменской области. Встречаются месторождения и в Сибири, и в европейской части России.

Природный газ большинства месторождений не содержит сернистых соединений, но в некоторых месторождениях может содержаться до 5% сероводорода.

Большинство добываемого газа содержит в качестве балласта азот и углекислый газ (до 5% каждого, но обычно меньше).

Углеводородный состав природного газа зависит от того, на какой глубине расположено газовое месторождение. При глубине 1000-1300 метров содержание метана может достигать 99%, этана 0, 5%, а содержание более тяжелых алканов составляет доли процента. Такие газы называют сухими природными газами. На такие газы приходится более половины всего добываемого природного газа.

Газы, добываемые с больших глубин, также в основном состоят из метана, однако они содержат значительно большее количество его гомологов (от этана до гексана) и даже более тяжелых алканов. Пропан, бутан, пентан, гексан и более тяжелые жидкие углеводороды отделяются от метана в виде конденсата. Содержание газового конденсата может составлять до 20% от объема природного газа с больших глубин. Из полученного конденсата вырабатывают сжиженные газы (пропан и бутан), и выделяют другие углеводороды. Месторождения такого типа называют газоконденсатными. После отделения конденсата природный газ несколько отличается от сухих природных газов более высоким содержанием гомологов метана и соответственно несколько более высокой теплотой сгорания.

Применение природного газа на автомобильном транспорте не представляет большого интереса. Он может быть использован в сжатом виде (до 200-250 атм), но его концентрация в сжатом состоянии примерно на порядок меньше, чем концентрация жидкого топлива (бензина или сжиженного газа). Поэтому для заправки природным газом, которой хватило бы на то же расстояние, что и при заправке бензином, требуется в несколько раз больше (по объему) сжатого природного газа, чем бензина. При этом сжатый газ должен храниться в толстостенных тяжелых баллонах, что существенно увеличивает вес автомобиля. Более перспективным для этих целей является сжиженный газ.