Классификация природных газов. Инертные газы

Инертные газы , благородные газы, редкие газы, химические элементы, образующие главную подгруппу 8-й группы периодической системы Менделеева: гелий Не (атомный номер 2), неон Ne (10), аргон Ar (18), криптон Kr (36), ксенон Xe (54) и радон Rn (86). Из всех Инертных газов только Rn не имеет стабильных изотопов и представляет собой радиоактивный химические элемент.

Название Инертные газы отражает химическую инертность элементов этой подгруппы, что объясняется наличием у атомов Инертных газов устойчивой внешней электронной оболочки, на которой у Не находится 2 электрона, а у остальных Инертных газов по 8 электронов. Удаление электронов с такой оболочки требует больших затрат энергии в соответствии с высокими потенциалами ионизации атомов Инертные газы (см. таблицу).

* При 26 атм
** Массовое число наиболее долгоживущего изотопа.

Из-за химические инертности Инертные газы долгое время не удавалось обнаружить, и они были открыты только во 2-й половине 19 века. К открытию первого Инертного газа - гелия - привело проведенное в 1868 году французом Ж. Жансеном и англичанином H. Локьером спектроскопическое исследование солнечных протуберанцев. Остальные Инертные газы были открыты в 1892-1908 годах.

Инертные газы постоянно присутствуют в свободном виде в воздухе. 1 м 3 воздуха при нормальных условиях содержит около 9,4 л Инертных газов, главным образом аргона (см. таблицу). Кроме воздуха, Инертные газы присутствуют в растворенном виде в воде, содержатся в некоторых минералах и горных породах. Гелий входит в состав подземных газов и газов минеральных источников. Остальные стабильные Инертные газы получают из воздуха в процессе его разделения. Источником радона служат радиоактивные препараты урана, радия и других. После использования стабильные Инертные газы вновь возвращаются в атмосферу и поэтому их запасы (кроме легкого Не, который постепенно рассеивается из атмосферы в космическом пространстве) не уменьшаются.

Молекулы Инертных газов одноатомны. Все Инертные газы не имеют цвета, запаха и вкуса; бесцветны они в твердом и жидком состоянии. Наличие заполненной внешней электронной оболочки обусловливает не только высокую химические инертность Инертных газов, но и трудности получения их в жидком и твердом состояниях (см. таблицу).

Долгое время попытки получить химические соединения Инертных газов оканчивались неудачей. Положить конец представлениям об абсолютной химические недеятельности Инертных газов удалось канадскому ученому H. Бартлетту, который в 1962 году сообщил о синтезе соединения Xe с PtF 6 . В последующие годы было получено большое число соединений Kr, Xe и Rn, в которых Инертные газы имеют степени окисления +1, +2, +4, +6 и +8. При этом существенно, что для объяснения строения этих соединений не потребовалось принципиально новых представлений о природе химические связи, и связь в соединениях Инертных газов хорошо описывается, например, методом молекулярных орбиталей. Из-за быстрого радиоактивного распада Rn его соединения получены в ничтожно малых количествах и состав их установлен ориентировочно. Соединения Xe значительно стабильнее соединений Kr, а получить устойчивые соединения Ar и более легких Инертных газов пока не удалось. В большинстве реакций Инертных газов участвует фтор: одни вещества получают, действуя на Инертные газы фтором или фторсодержахцими агентами (SbF 5 , PtF 6 и т. д.), другие образуются при разложении фторидов Инертные газы Имеются указания на возможность протекания реакций Xe и Kr с хлором. Получены также оксиды (ХеО 3 , XeO 4) и оксигалогениды Инертных газов.

Все инертные газы имеют завершенную, устойчивую конфигурацию внешнего электронного уровня: у гелия это дублет, у остальных газов – октет. Каждый из них завершает соответствующий период в таблице Менделеева.

Инертные газы в природе

Все инертные газы, кроме радиоактивного радона, можно найти в составе атмосферного воздуха. Гелий – самый распространенный элемент в космосе после водорода. Солнце на 10% состоит из этого благородного газа, образуемого из водорода по реакции ядерного синтеза с выделением позитронов и антинейтрино.

Физические свойства благородных газов

Инертные газы представлены одноатомными молекулами. При обычных условиях гелий, неон, аргон, криптон и ксенон – газы без цвета и запаха, плохо растворимые в воде. Чем больше их атомный номер , тем выше температуры кипения и плавления.

Гелий обладает уникальными свойствами: он остается жидким даже при самых низких температурах, вплоть до абсолютного нуля, не подвергаясь кристаллизации. Кристаллизовать гелий возможно лишь под давлением 25 атмосфер. Кроме того, у этого газа самая низкая температура кипения из всех веществ.

Химические свойства благородных газов

Долгое время считалось, что инертные газы вообще не образуют соединений. Однако экспериментально при особых условиях были получены фториды и оксиды ксенона , существование которых было предсказано теоретиком Лайнусом Полингом.

Как применяют инертные газы

Благодаря своим выдающимся физико-химическим свойствам инертные газы широко используются в науке и технике . Так, при помощи жидкого гелия получают сверхнизкие температуры, а смесь гелия и кислорода в соотношении 4:1 используется как искусственная атмосфера для дыхания водолазов.

Поскольку гелий – самый легкий газ после водорода, им часто наполняют дирижабли, зонды и аэростаты. Его подъемная сила равна 93% от подъемной силы водорода.

Неон, аргон, криптон и ксенон применяются в светотехнике – производстве газоразрядных трубок. При пропускании электрического тока через трубки, наполненные неоном или аргоном, газ начинает светиться, а цвет этого излучения зависит от давления газа.

Аргон как самый дешевый из благородных газов используется для создания инертной атмосферы при проведении химических реакций, продукты которых взаимодействуют с кислородом.

Кислород - газ, необходимый для жизни. Однако, как оказалось, в воздухе его не так уж много. В основном же воздух состоит совсем из другого газа, для дыхания не пригодного. Его так и назвали: азот, что означает «не поддерживающий жизни».
После этого ученые стали открывать газы, которых хотя и очень мало в воздухе, но зато их можно получить в результате химических превращений. Так, удивительный газ получался, когда железные опилки взаимодействовали с серной кислотой. Выделявшиеся при этом пузырьки очень легко воспламенялись и даже взрывались. А после их сгорания на всех поверхностях появлялись... капельки воды. Газ так и назвали: водород, то есть «рождающий воду».
Иной газ нашли у виноделов. При брожении виноград­ного сока или пивного сусла выделялись удивительные пузырьки. Если они попадали на огонь свечи, свеча сразу гасла. Если пузырьки пропускали через известковую воду (вода, образовавшаяся после того, как размешанная в ней известь отстоялась), то вода мутнела. А когда в XVIII веке англичанин Джозеф Пристли догадался закупорить загадочные пузырьки в бутылки с водой, получался новый вкусный напиток, известный нам как газировка. Этот газ можно было получить и другим способом - он образовывался при горении угля, то есть при соединении угля с кислородом. Поэтому его и назвали углекислым газом.
А теперь вернемся к основной части воздуха - к азоту. Ученые немного ошиблись, считая, что он не нужен для жизни. Конечно, дышать азотом нельзя, но все же он нам необходим. Только мы не можем усваивать его в том виде, в котором он присутствует в атмосфере. Зато это могут сделать микробы, живущие на корнях бобовых рас­тений. Они перерабатывают атмосферный азот в вещества, которые может усваивать человек.
К ак ни странно, азот нужен нам для нормального дыхания. Дышим-то мы, конечно, кислородом. Однако в чистом кислороде все горит очень сильно и быстро. Так и человек быстро «сгорает», если дышит чистым кислородом. Когда это выяснилось, космонавтам и аквалангистам стали давать баллоны не с кислородом, а со сжатым воздухом, то есть со смесью кислорода и азота.
Сейчас мы знаем, сколько и каких газов есть в атмо­сфере. Больше всего там азота - около 78% (%, процент - это одна сотая часть целого). Далее идет кислород - около 21%. Оставшаяся малая часть воздуха составлена некоторыми другими газами.
В числе этих прочих хотелось бы упомянуть еще об одном.
Озона очень мало на Земле. Но в стратосфере на высоте 20-25 км над поверхностью Земли образуется тонкий слой озона, закрывающий всю планету. Этот слой защищает Землю от опасных для человека ультрафиолетовых лучей. Поэтому с такой тревогой следят ученые за дырами, по­явившимися в нем в последнее время.
Итак, для дыхания необходим кислород. Дышащих су­ществ на Земле великое множество. Казалось бы, мы давно должны были потратить весь кислород атмосферы, как мышка из-под банки. Но вот археологи откопали древнюю амфору в развалинах Помпеи (Южная Италия). Этот город 2 тысячи лет назад был уничтожен извержением вулкана Везувий. Некоторые пустые амфоры оказались при этом плотно закупорены крышками из расплавленных горных пород. Таким образом в них сохранились образцы воздуха, который существовал на планете 2 тысячи лет назад. Ам­форы открыли - воздух там оказался такой же, как и в современном мире. Почему?
Объяснение дали биологи. Оказалось, что растения по­глощают углекислый газ, используя его атомы углерода для роста своих листьев и стеблей. Оставшиеся атомы кислорода после ряда превращений попадают обратно в атмосферу, образуя там газ кислород. А животные дышат кислородом и выделяют в атмосферу углекислый газ. Таким образом, природа сама поддерживает равновесие и постоянство состава атмосферы

ГАЗЫ ПРИРОДНЫЕ () - встречаются и проявляют себя в разл. геол. и геохим. условиях, весьма разнообразны по хим. сост. и физ. свойствам. Известны классификации Г. п.: Вернадского (1912, 1934), Соколова (1930), Хлопина и Черепенникова (1935), Белоусова (1937), Козлова (1950), Еременко (1953), Высоцкого (1954) и др. В классификации Высоцкого выделены основные группы Г. п.: 1) по условиям нахождения в природе - атмосферы, газы литосферы, газы гидросферы, газы орг. мира (обменных процессов); 2) по формам проявления ( газового очага - глубинного источника): газогенный, газоаккумулятивный (газовое скопление), циркуляционный (воздушный), смешанный; 3) по хим. составу: , газы углекислые, газы азотные. Каждый из типов встречается в природе как в чистом виде, так и в различных смесях с другими типами; 4) по происхождению газы биохим., газы литохим., газы радиоактивного происхождения, газы космического происхождения (реликтовые). Выделенные по четырем основным признакам основные группы подразделяются, в свою очередь, на подгруппы с характеристикой количественных параметров состава.

Геологический словарь: в 2-х томах. - М.: Недра . Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др. . 1978 .

Газы природные

(a. natural gases; н. naturliche Gase; ф. gaz naturels; и. gases naturales ) - совокупность газовых компонентов, встречающихся в разл. состояниях: свободном (воздушная Земли, газовые залежи и струи в пористых и трещиноватых горн. породах и углях), растворённом (в гидросфере, подземных водах и нефтях), сорбированном породами и твёрдом виде (в виде кристаллогидратов).
Г. п. в основном горючие (углеводородные), они образуют в литосфере крупные скопления и являются объектами добычи (см. Газы природные горючие). Доля остальных Г. п. незначительна. Пo хим. составу Г. п. - смесь углеводородов от CH 4 до C 5 H 12 , азота, углекислого газа, сероводорода, кислорода, водорода, окиси углерода, сернистого газа, аргона, ксенона, неона, гелия, криптона, паров ртути, летучих жирных кислот и др. Газовые компоненты представлены как отд. атомами, так и сложными хим. соединениями. Г. п. классифицируются по условиям нахождения в природе: газы атмосферы (смесь газов хим., биохим. и радиогенного происхождения: N 2 , O 2 c примесями CO 2 , H 2 , O 3 , благородных газов и др.); газы y земной поверхности (почвенные и подпочвенные, болотные, торфяные в основном биохим. происхождения: CO 2 , N 2 , O 2 , CH 4 c примесями CO, NH 3 , H 2 и др.); газы осадочных пород (в нефти и кам. угле, смешанные, гл. обр. хим. происхождения: CH 4 , N 2 , CO 2 , CH 4 c примесями H 2 и др.); газы океанов и морей (биохим., хим. и радиогенного происхождения: CO 2 , N 2 c примесями H 2 , O 2 , NH 3 и др.); газы метаморфич. пород (хим. происхождения: CO 2 , N 2 , H 2 c примесями CH 4 и др.); газы магматич. пород (хим. происхождения: CO 2 , H 2 c примесями N 2 , H 2 S, SO 2 и др.); (хим. происхождения: CO 2 , H 2 , SO 2 , HCl, HF - c примесями N 2 , CO, NH 3 и др.); газы космоса (реликтовые, диссипированные из внешних слоёв атмосфер звёзд или выброшенные при взрывах новых и сверхновых: H 2 , He, ионизованный водород, примеси CO, радикалы CH, OH и др.). Kол-во Г. п. в геосферах Земли возрастает в глубь планеты. Oбщая масса газов в осадочном слое 0,214·* 10 15 т, в "гранитном" и базальтовом слое 7,8·* 10 15 т и в верхней мантии 435·* 10 15 т.
Пo происхождению Г. п. различают вулканич., биохим., катагенетич. (термокаталитич.), метаморфич. радиоактивного и воздушного происхождения. Второстепенное значение имеют газы ядерных реакций, газы радиохим. происхождения. поступают из глубин Земли и связаны c дегазацией магмы. Биохим. газы ( и его гомологи, сероводород, двуокись углерода, водород и др.) образуются при бактериальном разложении органич. вещества и реже при восстановлении минеральных солей. Эта газов образует скопления в самых верхних частях земной , значит. часть их выделяется в атмосферу. Газы катагенетич. происхождения - результат преобразования рассеянного органич. вещества осадочных пород при их погружении на глубины и одновременном увеличении давления от 9,8 до 245 МПa (от 100 до 2500 ат) и темп-ры (от 25-30 до 250-300°C). Пo своему составу газы преим. углеводородные c примесью углекислого газа, азота, сероводорода и др. При дальнейшем повышении давления и темп-ры породы дают начало газам метаморфизма, a при расплавлении пород - газам возрождения. Oсн. состав газов: двуокись углерода, пары воды; окись углерода, водород, cepa, двуокись серы, азот, метан, редколетучие хлориды и .
Pадиоактивные газы возникают в процессе распада радиоактивных элементов. K ним относятся (см. Гелийсодержащие газы), недолговечные эманации радия, тория и др. Cамостоят. скоплений не образуют. Газы из атмосферы проникают в глубь земной коры гл. обр. в форме водных растворов. Oни состоят из азота, кислорода и инертных газов ( , криптон и ). Пo хим. составу выделяются 3 осн. группы Г. п.: углеводородные, углекислотные, сероводородные. Oсобое свойство Г. п. - большая способность мигрировать как в свободном, так и в водорастворённом состоянии - обусловливает смешивание Г. п. разного происхождения и вместе c тем их широкое распространение в природе. Г. п. из разл. источников значительно отличаются по хим. составу. Oсн. компоненты газов в осадочных толщах, изученных гл. обр. в нефтегазоносных p-нах: CH 4 ; в значительно меньшем кол-ве - N 2 , CO 2 , CO, N 2 S, H 2 , SO 2 ; группа инертных газов (He, Ar, Kr и др.). B ряде p-нов преобладающим является , встречаются зоны сероводородного обогащения (редко водородного), иногда - окись углерода. в качестве примеси распространены повсеместно, чаще всего в незначит. кол-вах. Hапр., хим. состав Г. п. в газовых м-ниях (%): Mедвежье (Зап. Cибирь) - CH 4 98,44, C 2 H 6 + высш. 0,15, CO 2 0,34, H 2 0,004, N 2 1,03, инертные газы 0,033; Астраханское (Hиж. Поволжье) - CH 4 47,48, C 2 H 6 + высш. 6,49, CO 2 21,59, H 2 S 22,5, N 2 , инертные газы 1,98. Попутный газ нефт. м-ний Зап. Предкавказья содержит CH 4 84,57, C 2 H 6 6,54, CO 2 7,68, N 2 1,2, H 2 S 0,01, инертные газы до 0,52.
B p-нах активного совр. вулканизма в составе Г. п. выделяются также летучие соединения хлора, фтора, серы и др., поступающих в осадочную толщу из подкоровых глубин или образующихся в результате термич. реакций. Hапр., хим. состав газов из вулкана Этна представлен (%): CH 4 1,0, CO 2 28,8, CO 0,5, H 2 16,5, SO 2 34,5, N 2 и инертные газы 18,7. Большая масса Г. п. находится в растворённом состоянии в подземных водах. Г. п., выделяясь из подземных вод, создают самостоят. скопления (см. Газовая залежь). Bыделение газа в состояние (образование залежей) обязано гравитационным силам и свойственно, прежде всего, углеводородным, углекисло- углеводородным и азотно-углеводородным газам. Чисто углекислые и азотные скопления весьма редки. Известно свыше 10 тыс. чисто газовых м-ний (ок. 30 тыс. газовых залежей c объёмами от неск. тыс. м 3 до трлн. м 3). Запасы газа более 90% всех известных м-ний не превышают (каждое) 50 млрд. м 3 , и только 12 м-ний содержат запасы от 1 до 6 трлн. м 3 . B угленосных толщах в свободном и сорбированном состоянии находится 240-260 трлн. м 3 Г. п. Kол-во газов, сорбированных рассеянным органич. веществом, 15·* 10 16 м 3 . Г. п. в форме кристаллогидратов занимают ок. 20% поверхности материков и св. 90% площади Mирового ок. B пределах ложа Mирового ок. запасы кристаллогидратов 10 6 трлн. м 3 (по B. Л. Царёву).
Из Г. п. извлекают гелий, cepy, гомологи метана и др. B США и др. странах извлекается CO 2 (используется для закачки в нефт. c целью поддержания пластового давления); из газа м-ний получают в пром. масштабах ртуть. C использованием Г. п. производится 80% стали, 85% чугуна, ок. 40% проката, 20% цветных металлов, 60% цемента, 85% удобрений. Литература : Cоколов B. A., газов земной коры и атмосферы. природных газов, M., 1966; Природные газы осадочной толщи, Л., 1976; Bысоцкий И. B., Геология природного газа, M., 1979. B. И. Eрмаков, П. M. Ломако.

Горная энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . Под редакцией Е. А. Козловского . 1984-1991 .

Смотреть что такое "Газы природные" в других словарях:

Невозобновимые горючие углеводородные газы, образующиеся в земной коре. Основной компонент природных газов метан (около 98%); входят также этан, пропан, бутан, изобутан и пентан. Мировые запасы природных газов, по прогнозной оценке, составляют… … Экологический словарь

ГАЗЫ ПРИРОДНЫЕ - газы, заполняющие поры и другие пустоты горных пород и содержащиеся внутри минеральных зерен и в виде растворов в подземных водах. Встречаются в земной коре в свободном состоянии; при благоприятных условиях образуют крупные газовые скопления.… … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

Совокупность газовых компонентов, встречающихся в различных состояниях: свободном (гл. обр. в атмосфере Земли, в пористых и трещиноватых горных породах), растворённом (в нефти, подземных водах) и твёрдом (в кристаллогидратах). По условиям… … Энциклопедия техники

См. природные газы. География. Современная иллюстрированная энциклопедия. М.: Росмэн. Под редакцией проф. А. П. Горкина. 2006 … Географическая энциклопедия

ГАЗЫ ПРИРОДНЫЕ ГОРЮЧИЕ - естественные газовые смеси (см.), имеющие различное происхождение (литохим., биохим., радиоактивное и др.) и содержащиеся в растворённом виде в подземных водах, магматических расплавах, в форме газово жидких включений в минералах, а также… … Большая политехническая энциклопедия

- (a. combustible natural gases; н. naturliche Brenngase; ф. gaz naturels combustibles; и. gases combustibles naturales) смеси углеводородов метанового ряда и неуглеводородных компонентов, встречающиеся в осадочном чехле земной коры в виде… … Геологическая энциклопедия

Смеси углеводородов метанового ряда и неуглеводородных компонентов, встречающиеся в осадочном чехле земной коры в виде свободных скоплений, а также в растворенном (в нефти и пластовых водах), рассеянном (сорбированные породами) и твердом (в… … Большой Энциклопедический словарь

Смеси углеводородов метанового ряда и неуглеводородных компонентов, встречающиеся в осадочном чехле земной коры в виде свободных скоплений, а также в растворённом (в нефти и пластовых водах), рассеянном (сорбированные породами) и твердом (в… … Энциклопедический словарь

Вопрос классификации природных газов очень сложен, так как они имеют разнообразный состав, различное происхождение, разные условия нахождения и физическое состояние в природе. Кроме того, газы обладают большой эмиграционной способностью, создают различные смеси и редко бывают однородными по химическому составу. Одновременно с процессами образования газов идут процессы их разрушения. Например, при действии кислорода на сероводород образуется свободная сера и вода.

Первую классификацию природных газов составил В.И. Вернадский (1912), где он указал, что при изучении газов необходимо знать три следующие фактора: форму или условия нахождения газов в природе, источники их происхождения или генезис и химический состав. Согласно этим факторам В.И. Вернадский выделил три группы газов.

По форме нахождения:

Свободные газы:

· атмосферные;

· газовые скопления, содержащиеся в порах горных пород и окклюзии;

· газовые струи или вихри (вулканические, тектонические, поверхностные);

· газовые испарения.

Жидкие растворы газов:

· газы океанов и морей;

· газы озер, прудов и рек;

· газы различных водных источников (вулканических, тектонических, поверхностных).

По источникам происхождения:

· газы земной поверхности;

· газы, связанные с высокотемпературными очагами литосферы;

· газы глубинные, проникающие в земную кору из мантии.

По составу (разделение для тектонических газов):

· азотные;

· углекислые;

· метановые;

· водородные;

· сероводородные;

· водяные пары.

Позже, в развитие этой классификации был создан целый ряд классификационных схем природных газов по условиям нахождения и физическому состоянию в природе, по химическому составу, генезису и по их практической ценности и содержанию полезных компонентов. В отечественной литературе опубликовано более 20 классификаций природных газов только по химическому составу.

Ряд классификационных схем разработали М.И. Суббота и А.Ф. Романюк, которые приведены ниже.

Классификация по условиям нахождения газа в природе

Газы земной поверхности:

· тропосферы;

· стратосферы и мезосферы;

· атмосферных осадков;

· пещер и карстовых полостей.

Газы поверхностной гидросферы:

· газы океанов;

· океанов и морей;

· рек, озер и прудов;

· поверхностных льдов;- болот.

Газы, рассеянные в горных породах:

· в порах и трещинах осадочных пород;

· сорбированные породами;

· поровых растворов;

· магматогенных пород;

· газово-жидкие включения в минералах;

· газогидратов илов;

Газы подземной гидросферы:

· грунтовых вод;

· вод зоны свободного водообмена;

· вод зоны затрудненного водообмена;

· мерзлых вод и газогидратов.

Свободные газы залежей:

· газовых залежей;

· газовых шапок нефтяных залежей;

· газоконденсатных залежей.

Газы, растворенные и сорбированные в биогенных ископаемых:

· растворенные в нефти;

· сорбированные углями;

· в горючих сланцах.

· Газы грязевых вулканов:

· грязевых извержений;

· грязевых грифонов.

Классификация газов по химическому составу

Преимущественно метановый (СН4 > 50 %):

· метановый (СН4 > 75 %);

· метановый газ - метано-азотный (СН4 > 50 %);

· метан-этан-пропановый (СН4 > 50 %);

· метано-углекислый (СН4 > 50 %).

Преимущественно углеводородный (тяжелее метана, ТУ >50 %):

· этан-пропановый (ТУ > 75 %);

· этан-пропан-метановый (ТУ > 50 %).

Преимущественно азотный (N2 > 50 %):

· азотный (N2 > 75 %);

· азотно-метановый (N2 > 50 %);

· азотно-углекислый (N2 >50 %);

· азотно-кислородный (N2 > 75 %, О2 > 10 %);

· азотно-кислородно-углекислый (N2 > 50 %).

Преимущественно углекислый (СО2 > 50 %):

· углекислый (СО2 > 75 %);

· углекисло-азотный (СО2 > 50 %);

· углекисло-метановый (СО2 > 50 %);

· углекисло-сероводородный (СО2 > 50 %).

Преимущественно водородный (Н2 > 50 %):

· водородный (Н2 > 75 %);

· водородно-азотный (Н2 > 50 %).

Классификация и индексация В.И. Старосельского, классификация В.А. Соколова.

Существует классификация и индексация природных газов по содержанию полезных компонентов В.И. Старосельского, которая основана на требованиях промышленности по минимальной концентрации компонентов, являющихся ценным химическим сырьем. Среди неуглеводородных компонентов газа в ней учитывается азот (А), углекислый газ (У), сероводород (Св), а среди углеводородных компонентов – метан (Н), этан (Э), тяжелые углеводороды (Т) и конденсат (К). В зависимости от пределов процентного содержания какого-либо компонента в газе, около его буквенного индекса ставится цифра от 1 до 4. Состав газа обозначается суммой индексов. Например, состав газов Астраханского газоконденсатного месторождения будет выражен следующим индексом: М2Э1Т2У4А1Св4К4. Он означает, что газ содержит метана от 30 до 70 %, этана менее 3 %, тяжелых углеводородов 5-10 %, углекислого газа более 15 %, азота менее 3 %, сероводорода более 1 % и конденсата более 200 г/м3.

Природные газы подразделяются в этой классификации по содержанию этана, который является ценным химическим сырьем, а также – по содержанию тяжелых УВ на метановые, этановые, этан-пропановые и пропан-бутановые. Метановые газы характерны для газовых скоплений. Они содержат метана от 90 до100 %, этана до 3 % и тяжелых УВ до 5 %. Этановые газы содержат этана от 3 до 6 %, тяжелых УВ от 5 до 10 %, а этан-пропановые газы - этана от 6 до 9 %, тяжелых УВ - от 10 до 30 %. Эти газы характерны, в основном, для газоконденсатных и нефтегазоконденсатных залежей. В пропан-бутановых газах концентрация тяжелых УВ составляет более 30 % и этана более 9 %. Они характерны для нефтяных залежей.

Применение природного газа в мире

Ежу понятно, что число ударов за 1 сек зависит от скорости молекул, и числа молекул n в единице объёма. При не очень сжатом газе можно считать, что N пропорционально n и v, т.е. р пропорционально nmv2.

Итак, для того чтобы рассчитать с помощью молекулярной теории давление газа, мы должны знать следующие характеристики микромира молекул: массу m, скорость v и число молекул n в единице объёма. Для того чтобы найти эти микро характеристики молекул, мы должны установить, от каких характеристик макромира зависит давление газа, т.е. установить на опыте законы газового давления. Сравнив эти опытные законы с законами, рассчитанными при помощи молекулярной теории, мы получим возможность определить характеристики микромира, например скорости газовых молекул.

Применение природного газа.

Природный газ широко применяется в качестве горючего, для отопления жилых домов, как топливо для машин, электростанций и др. Сейчас он используется в химической промышленности как исходное сырьё для получения различных органических веществ, например пластмасс.

В XIX в. природный газ использовался в первых светофорах и для освещения (применялись газовые лампы). газовая лампа В настоящее время за рубежом СПГ в основном предназначен для применения в качестве топлива на крупных электростанциях, для газоснабжения населения и промышленных объектов, покрытия пиковых нагрузок, а также как сырье для химической промышленности.

Однако, в последнее десятилетие обозначилась и наиболее интенсивно развивается еще одна область применения СПГ - это использование как универсального моторного топлива.

Применение сжиженного природного газа в качестве моторного топлива для различных видов транспортных средств (автомобильного, воздушного, железнодорожного, водного и т. д.) дает энергетические и экологические преимущества, а также является экономически выгодным, по сравнению с традиционными нефтяными и другими альтернативными видами моторного топлива.

Перспективность использования СПГ в качестве альтернативного моторного топлива для автотранспорта стало очевидным для большинства стран мира. Особенно интенсивно это направление в автомобильной технике развивается в США. В США СПГ как моторное топливо используют более 25 % муниципального транспорта Аналогичная ситуация и в Западной Европе. Так, во многих городах Германии планируется перевести на СПГ муниципальный транспорт. В Италии принята экологическая программа применения СПГ на автотранспорте. Расширяется применение СПГ и на водном транспорте. В Норвегии компания «Statoil» приступила к серийному производству судов на СПГ. В 2003 г. были построены первые два судна. Преимущества СПГ по сравнению с обычным бункерным топливом с экологической точки зрения очевидны: его использование только на двух судах в течение года сокращает выбросы окислов азота до 120 тонн. автобус на газе Инициатива «Statoil» активно поддерживается министром нефти и энергетики Норвегии, который считает ее началом полномасштабного перехода судов на СПГ. Экспериментальные суда на СПГ построены и эксплуатируются в США, Германии и ряде других стран мира.

СПГ как моторное топливо широко используется и на морских судах-метановозах, предназначенных для перевозки СПГ. За рубежом расширяется также применение сжиженного природного газа и на железнодорожном транспорте. Многолетняя безаварийная эксплуатация магистральных и маневровых тепловозов на СПГ железнодорожными компаниями «Берлингтон Нозерн», «Моррисон-Кнудсен», «Санта Фе», «Юн ион Пасифик» говорят об объективных преимуществах этого вида топлива.

В России широкого применения сжиженный природный газ пока не нашел, т. к. практически отсутствует его промышленное производство. Однако, уже обсуждаются планы о переводе всего Московского общественного транспорта на СПГ. В Москве уже появилось ряд заправочных станций, где реализуется сжиженный природный газ (метан). Такие же заправочные станции можно наблюдать и в Краснодарском крае и в Кабардино-Балкарии. применение попутного нефтеного газа

Природный газ в промышленности В последнее десятилетие 20 века в мировой экономике начала набирать силу 3-я волна популярности природного газа, как моторного топлива. По прогнозам специалистов эта волна достигнет своего высшего уровня к концу первой четверти 21 века. Первое же применение природного газа в качестве моторного топлива относится к середине 19 века, когда во Франции инженером Ленуаром был создан первый двигатель внутреннего сгорания. Топливом для этого двигателя был природный газ. Применение газового топлива в моторах с «колыбели» двигателестроения и неоднократное возвращение к применению этого вида топлива не случайно. По своим свойствам оно более всего приближается к представлениям об идеальном моторном топливе.

Природный газ по своим энергетическим, физико-химическим и экологическим показателям является очень перспективным топливом и его применение должно дать положительный эффект во многих аспектах, главными из них являются: - экономика газового моторного топлива; - энергетика природного газа; - топливная экономичность газового двигателя; - износостойкость газового двигателя; запасы газа на карте - экологическая безопасность газовых двигателей.