El estado gaseoso de una sustancia es el más común en comparación con otros parámetros agregados de los compuestos. Efectivamente, en este estado están:
- estrellas;
- espacio interestelar;
- planetas;
- ambiente;
- cosmos como un todo.
Las principales propiedades distintivas de los gases son las interacciones intermoleculares débiles en la red cristalina, por lo que se manifiestan todas las características principales de estas sustancias. Definitivamente hay muchos gases. Sin embargo, consideraremos el más importante y el tercero más común en nuestro planeta: natural.
Composición del gas natural
Si caracterizamos la composición cualitativa del gas natural, debemos distinguir inmediatamente los componentes de dos grupos: orgánicos e inorgánicos. Ya que, aunque comúnmente se cree que está formado por metano, esto no es del todo cierto.
Los ingredientes orgánicos incluyen:
- metano - CH4;
- propano - C3H8;
- butano - С4Н10;
- etano - C2N4;
- más pesadohidrocarburos con más de cinco átomos de carbono.
Los componentes inorgánicos incluyen los siguientes compuestos:
- hidrógeno (en pequeñas cantidades) - H2;
- dióxido de carbono - CO2;
- helio - No;
- nitrógeno - N2;
- sulfuro de hidrógeno - H2S.
Cuál será exactamente la composición de una mezcla particular depende de la fuente, es decir, del depósito. Las mismas razones explican las diversas propiedades físicas y químicas del gas natural. Sin embargo, cualquiera de ellos está minado, y cada uno también tiene un valor. Es solo que algún tipo se usa como combustible y, saturado con impurezas extrañas, es demasiado graso y se usa en la industria química para la síntesis de compuestos.
Propiedades físicas y químicas del gas natural
Para especificar dichos parámetros con exactitud, debe saber cuál es exactamente la composición de la mezcla de gases. Después de todo, si está dominado por el metano (hasta un 97 %), entonces se pueden dar las características centrándose en él.
Si hay un exceso de componentes inorgánicos o hidrocarburos pesados (hasta varios porcentajes), las propiedades físicas y químicas del gas natural cambian drásticamente.
Por lo tanto, solo se pueden especificar límites físicos aproximados.
- Temperatura de autoignición - 650-7000C.
- Número de octanos - 120-130.
- Sin color, sabor ni olor.
- Más ligero que el aire casi 2 veces, se concentra fácilmente en las capas superiores de la habitación.
- Densidad en forma de estado normal (gas) - 0, 68-0,85 kg/m3.
- Bajo condiciones estándar, estar siempre en un estado agregado gaseoso.
- Cuando se mezcla con aire en volúmenes del 5 al 15 %, es explosivo.
- El calor de combustión es de unos 46 MJ/m3.
Además, también se debe tener en cuenta el aspecto químico de los parámetros del gas natural.
- Es una sustancia altamente inflamable, capaz de autoinflamarse con y sin chispa a cierta temperatura.
- Dado que el componente principal es el metano, tiene todas sus propiedades químicas.
- Entra en sustitución, deshidrogenación, pirólisis, reacciones de refracción.
- Comprime y licua a bajas temperaturas y altas presiones.
Obviamente, tales propiedades físicas y químicas del gas natural determinan una amplia gama de su uso en la industria.
Propiedad especial del gas natural
Una propiedad especial del compuesto en cuestión es la capacidad de formar depósitos de hidratos de gas, es decir, estar en estado sólido. Estas estructuras representan volúmenes de gas natural absorbidos por las moléculas de agua de formación en la proporción 1/220. Por lo tanto, tales depósitos son rocas extremadamente ricas. Lugares de su concentración en la naturaleza:
- capas inferiores profundas de los océanos;
- acumulación de permafrost.
Condiciones de existencia - presión hidrodinámica y bajas temperaturas.
Yacimientos de gas natural
Si hablamos del contenido de la naturalezagas en la naturaleza, es posible identificar los principales lugares de concentración:
- Esta es una roca sedimentaria, un mineral que se ha formado durante muchos milenios por la descomposición anaeróbica de la materia orgánica en las capas profundas de la corteza terrestre.
- Disuelto en agua subterránea.
- Incluye en el aceite, formando un casquete de aceite y gas sobre él.
- Se presenta en forma de hidratos de gas en las capas del lecho marino y puntos del Extremo Norte.
Si denotamos la distribución de campos de gas territorialmente, entonces los líderes son los siguientes países:
- Rusia.
- Países del Golfo.
- EE. UU.
- Canadá.
- Irán.
- Kazajstán.
- Azerbaiyán.
- Uzbekistán.
- Noruega.
- Turkmenistán.
- Países Bajos.
La producción en el mundo es anualmente de unos 3643 mil millones de m3 por año. De estos, solo Rusia cuenta con 673,46 billones de m3.
La temperatura del gas natural a la que se quema es 650 0C. Es decir, este es el indicador en el que es capaz de autoencenderse. En este caso, se libera una mayor cantidad de energía térmica que durante la combustión de cualquier otro tipo de combustible. Naturalmente, esto no podía sino afectar las áreas de uso de esta sustancia.
Es por eso que muchos países que no tienen reservas de gas natural se ven obligados a importarlo de otros estados. El transporte se realiza de varias formas:
- a través de tubería en estado gaseoso;
- en tanques por mar - en forma líquida;
- envagones cisterna de ferrocarril - licuados.
Cada camino tiene sus ventajas y desventajas. En particular, las opciones marítimas y ferroviarias son más seguras, ya que la actividad química del gas licuado en cilindros refrigerados es mucho menor que en estado gaseoso. El gasoducto aumenta la distancia de transmisión y sus volúmenes, además, este método es económicamente viable.
Metano en gas natural
El gas metano es el componente principal de la materia prima de la mezcla natural. Su contenido oscila entre el 70-98%. Por sí mismo, este es el tercer gas más común en el planeta, que forma parte del petróleo, el espacio interestelar y la atmósfera de otros planetas.
Desde el punto de vista de la química, el gas metano es un hidrocarburo saturado que pertenece a una serie de compuestos alifáticos saturados. El primer representante de alcanos o parafinas. Su actividad química es baja, es bastante tranquila. Reactivo:
- reemplazo;
- oxidación completa;
- conversiones.
Arde con una llama incolora que no fuma, no tiene olor.
Tipos de gas natural
Hay tres tipos principales de la sustancia en cuestión.
- El gas natural seco es aquel en el que está presente más del 97% de metano. Es decir, el contenido de impurezas, incluidos otros hidrocarburos, es extremadamente bajo.
- Gasolina flaca. Este es el nombre de una mezcla que contiene una pequeña cantidad de hidrocarburos pesados.
- El gas natural espeso es aquel que es rico en hidrocarburos pesados y componentes inorgánicos (nitrógeno, hidrógeno, helio, argón, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno).
Un concepto como el coeficiente de sequedad del gas le permite evaluar la calidad de las materias primas a partir de las cuales se fabricarán los productos en el futuro. Después de todo, el gas natural en sí mismo es solo una base. Diferentes industrias requieren diferentes productos, por lo que se procesan y refinan meticulosamente para cumplir con requisitos específicos.
Calidad del producto
La calidad del gas natural depende directamente de la composición. Si predomina el metano, dicho producto será la mejor fuente de combustible. Si sobre todo en la composición de los hidrocarburos grasos, entonces para la industria química tales materias primas son las más adecuadas.
Para suministrar gas natural de la calidad adecuada, existen plantas químicas especiales donde se somete a una limpieza y procesamiento exhaustivos antes de su posterior envío al destino final. Los métodos de trabajo dependerán del uso previsto del producto.
Entonces, por ejemplo, si se usa para fines domésticos, se le agregan odorantes especiales, en particular mercaptanos. Esto se hace para que el gas empiece a oler, porque entonces en caso de fuga será fácil de detectar. Todos los mercaptanos tienen un olor fuerte.
Uso de gas natural
Consumo de gas natural por muchas industriasindustria e instalaciones. Por ejemplo:
- CHP.
- Salas de calderas.
- Motores de gasolina.
- Producción química (fabricación de plásticos y otros materiales).
- Combustible para autos.
- Calefacción residencial.
- Cocinar comida.
Es por eso que la producción mundial de esta materia prima es tan alta, y las importaciones y exportaciones se estiman en miles de millones de dólares.
Ambiental
En términos de limpieza para la naturaleza, no hay mejor fuente de combustible que el gas natural. Las organizaciones ecologistas avalan plenamente su uso. Sin embargo, en los últimos años, la combustión del gas natural conduce a la acumulación de uno de los productos de reacción: el dióxido de carbono.
Y como pertenece a los gases de efecto invernadero, sus acumulaciones son muy peligrosas para el planeta. Por ello, se están realizando múltiples obras, se están desarrollando proyectos para proteger el estado ecológico del planeta del inminente efecto invernadero.
