Erdgasverarbeitung: Methoden und Technologie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Die prospektive Entwicklung der größten Industrien ist ohne die wertvollsten Rohstoffe und den hochwertigen Energieträger - Erdgas - unmöglich. Durch seinen Einsatz werden nicht nur viele technologische Prozesse automatisiert, sondern auch die Lebensbedingungen der Bevölkerung deutlich verbessert.

Was ist Erdgas?

Es gibt keine einheitliche chemische Formel für Erdgas - in jedem Bereich hat es eine Zusammensetzung mit einem anderen Verhältnis seiner Bestandteile.

Erdgas ist eine Mischung aus Kohlenwasserstoffen, von denen der größte Teil Methan ist. Die restlichen Bestandteile sind: Butan, Propan, Ethan, Wasserstoff, Schwefelwasserstoff, Helium, Stickstoff, Kohlendioxid.

Erdgas ist farb- und geruchlos, sein Vorhandensein in der Luft kann ohne die Hilfe spezieller Instrumente nicht bestimmt werden. Dem Gas wird auf künstliche Weise der jedem Menschen vertraute Geruch verliehen (Odorierung). Durch diesen Prozess ist es möglich, das Vorhandensein des Gases in der Luft zu spüren und lebensbedrohliche Situationen zu verhindern.

Ursprung

Es gibt keine einheitliche Theorie zur Entstehung von Gas, Wissenschaftler h alten an zwei Versionen fest:

• Es war einmal ein Ozean statt der Kontinente. Sterbende, lebende Organismen sammelten sich in einem Raum, in dem es keine Luft und Bakterien gab, die den Zersetzungsprozess auslösten. Dank geologischer Bewegungen sanken die angesammelten Massen immer tiefer in die Eingeweide der Erde, wo sie unter dem Einfluss von hohem Druck und hoher Temperatur chemische Reaktionen mit Wasserstoff eingingen und Kohlenwasserstoffe bildeten.
• Die Erddynamik trägt zum Aufstieg von Kohlenwasserstoffen bei, die sich in großen Tiefen befinden, wo ein niedrigeres Druckniveau herrscht. Dadurch entstehen Gas- oder Ölvorkommen.

Produktion

Entgegen der landläufigen Meinung kann Erdgas nicht nur in Hohlräumen unter Tage vorkommen, deren Gewinnung keine nennenswerten Material- und Energiekosten erfordert. Oft ist es in Gesteinen mit einer so feinen porösen Struktur konzentriert, dass es für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Die Tiefe der Ablagerungen kann gering sein, erreicht aber manchmal mehrere Kilometer.

Der Gasproduktionsprozess umfasst mehrere Stufen:

• Geologische Arbeiten, bei denen die genaue Lage der Lagerstätten bestimmt wird.
• Produktionsbohrungen bohren. Es wird im gesamten Feld durchgeführt, was für eine gleichmäßige Abnahme des Gasdrucks in der Lagerstätte wichtig ist. Die maximale Brunnentiefe beträgt 12 km.
• Produktion. Der Prozess findet auf verschiedenen Ebenen stattDruck im gasführenden Reservoir und der Erdoberfläche. Durch die Brunnen neigt das Gas dazu, dorthin zu gelangen, wo der Druck niedriger ist, und tritt sofort in das Sammelsystem ein. Außerdem entsteht Begleitgas, das ein Nebenprodukt der Ölförderung ist. Es ist auch für viele Branchen von Wert.
• Vorbereitung für den Transport. Das extrahierte Gas enthält zahlreiche Verunreinigungen. Bei geringen Mengen wird das Gas per Tankschiff oder Pipeline zur Weiterverarbeitung in die Anlage transportiert. Erdgas wird in integrierten Aufbereitungsanlagen, die in der Nähe des Feldes gebaut werden, von einer erheblichen Menge an Verunreinigungen gereinigt.

Warum wir Erdgasverarbeitung brauchen

Die Bildung von Erdgas erfolgt während der Bildung von Schichten aus porösem Gestein, die Öl- und Kohleflöze enth alten. Neben Komponenten, die für die Bedürfnisse der Industrie wichtig sind, enthält es Verunreinigungen, die den Transport und die Verwendung durch den Endverbraucher erschweren.

Unmittelbar nach der Produktion wird das Gas in den aufwendigen Aufbereitungsanlagen entwässert, wobei ihm Wasserdampf und Schwefel entzogen werden. Die Weiterverarbeitung von Erd- und Begleitgas erfolgt in Chemie- und Gasaufbereitungsanlagen.

Grundprinzip von Aufbereitungsanlagen

Die Hauptaufgabe eines in der Aufbereitung von Erdgas tätigen Unternehmens ist es, möglichst alle Bestandteile des Fossils zu extrahieren und in einen marktfähigen Zustand zu bringen. Es darf der Umwelt nicht schaden.der Umwelt und des Erdinneren und der finanzielle Aufwand muss minimiert werden.

Aufgrund der Umsetzung aller Aspekte dieser Regel gelten auf Erdgas verarbeitete Produkte als qualitativ hochwertig und wirtschaftlich.

Recyclingmethoden

Es gibt folgende Gasaufbereitungsverfahren:

• körperlich und energetisch;
• chemisch katalytisch;
• thermochemisch.

Physikalisch-energetische Verfahren werden eingesetzt, um Gas zu verdichten und mit Hilfe von Kühl- oder Heizaggregaten in seine Bestandteile zu zerlegen. Diese Erdgasverarbeitungstechnologie wird am häufigsten direkt auf den Feldern eingesetzt.

Zunächst wurde der Prozess der Verdichtung und Trennung mit Kompressoren durchgeführt. Bisher wurden kostengünstigere Geräte - Ejektoren und Ölpumpen - erfolgreich eingesetzt.

Das chemisch-katalytische Verfahren zur Verarbeitung von Erdgas beinh altet die Umwandlung von Methan in Synthesegas für dessen anschließende Verarbeitung. Dies kann auf drei Arten erfolgen: Dampf- oder Kohlendioxidreformierung, partielle Oxidation.

Die Methode der partiellen Oxidation von Methan wird häufig verwendet. Dies liegt an der bequemen Durchführung des Verfahrens in einem autothermen Modus (wenn das Rohmaterial aufgrund der Wärmefreisetzung während der unvollständigen Oxidation von Kohlenwasserstoffen erhitzt wird), der Reaktionsgeschwindigkeit und dem Fehlen der Notwendigkeit, einen Katalysator (wie in Dampf) zu verwenden und Kohlendioxidreformierung).

Das entstehende Synthesegas wird nicht weiterverarbeitetAufteilung in Komponenten.

Thermochemische Verfahren implizieren eine thermische Einwirkung auf Erdgas, was zur Bildung von ungesättigten Kohlenwasserstoffen (z. B. Ethylen, Propylen) führt. Die Durchführung des Prozesses ist nur bei sehr hohen Temperaturen (ca. 11.000 Grad Celsius) und einem Druck von mehreren Atmosphären möglich.

Verarbeitete Produkte

Viele Menschen verbinden das Wort "Gas" mit Brennstoff und einem Gasherd. Tatsächlich ist die Anwendung seiner Komponenten umfangreicher:

• Helium ist ein wertvoller Rohstoff, der in der Hochtechnologie verwendet wird, etwa bei der Herstellung von medizinischen Geräten und Magnetkissen für lange Fahrten im öffentlichen Verkehr, beim Bau von Kernreaktoren und Weltraumsatelliten;
• Formaldehyd, eines der Methanderivate, ist ein Rohstoff, der eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Phenolkunststoffen (Bremsbeläge, Billardkugeln) und Harzen spielt, die ein wichtiger Bestandteil von Baumaterialien (Sperrholz, Faserplatten) sind), Farben und Lacke sowie Produkte zur Wärmedämmung;
• Ammoniak - verwendet in der pharmazeutischen (Wasserlösung), landwirtschaftlichen (Düngemittel) und Lebensmittelindustrie (Geschmacksverstärker);
• Ethan ist der Rohstoff, aus dem Polyethylen hergestellt wird;
• Essigsäure - weit verbreitet in der Textilindustrie;
• Methanol ist ein Kraftstoff für Fahrzeuge.

Gewinnung und Verarbeitung von Erdgas - Prozesse,dank der sich die wichtigsten Industriezweige effektiv entwickeln. Das Gas wird nach sorgfältiger Aufbereitung an den Endverbraucher geliefert, seine Nutzung verbessert die Lebensbedingungen erheblich.