Склад прыроднага газу

У працэсе анаэробнай (метанового або бескіслароднай) закісання ў нетрах зямлі адбываецца биодеструкция арганічных рэчываў з вылучэннем вольнага метану (СН4 - найпросты парафінавы вуглевадарод). Гэтую з'яву можна апісаць раўнаннем рэакцыі: арганічныя рэчывы + H2O → CH4 + C5H7NO2 + CO2 + NH4 + H2CO3. У выніку ўтворыцца карыснае прыроднае выкапень. Яно залягае пластамі пад зямлёй і знаходзіцца ў газападобным або крышталічным (у выглядзе газогидратов - злучэнні метану з вадой, ўстойлівыя пры падвышаных цісках і нізкіх тэмпературах, знаходзяцца ў многолетнемерзлых пародах) стане. Акрамя таго, ён можа быць раствораны ў вадзе або ў нафце. Склад прыроднага газу не сталы і змяняецца ад радовішча да радовішчу.

Асноўным кампанентам гэтага карыснага выкапня з'яўляецца метан, яго ўтрыманне ляжыць у межах ад 91 да 98%. Таксама ўтрымліваюцца больш цяжкія парафінавыя вуглевадароды: бутан (C4H10), прапан (C3H8), этан (C2H6). Прысутнічаюць неарганічныя рэчывы, да якіх адносяцца: вадарод (H2), азот (N2), дыяксід вугляроду (СО2), серавадарод (H2S), гелій (Не), пары вады (Н2О). Ўласцівасці і склад прыроднага газу, а таксама метады выпрабаванняў рэгламентуюцца ДАСТ 5542-87. Гэты міждзяржаўны стандарт распрацаваны і ўведзены ў СССР, а ў цяперашні час дзейнічае ў шэрагу краін СНД. Ён распаўсюджваецца на газы прыродныя гаручыя, якія выкарыстоўваюць, як паліва і сыравіну ў прамысловасці, а таксама ў якасці паліва ў камунальна-бытавым гаспадарцы.

Залягае ён на глыбіні ад аднаго да некалькіх кіламетраў (ніжэй, чым нафту), так як ён утвараецца пры большым ціску і больш высокіх тэмпературах. Глыбіня яго залягання залежыць ад радовішча, Напрыклад, побач з Новым Уренгоя яго здабываюць на глыбіні 6 км. Здабыты, з дапамогай свідравін, з-пад зямлі газ паступае ў сістэмы збору, а затым яго рыхтуюць і транспартуюць да спажыўца. Для падрыхтоўкі побач з радовішчам мантуюць і пускаюць спецыяльную ўстаноўку, якая прызначана для выдалення вады (перашкаджае транспартоўцы) і сярністых злучэнняў (з'яўляюцца каразійна актыўнымі рэчывамі, якія скарачаюць тэрмін службы абсталявання і могуць прывесці да аварыйнай сітуацыі). Склад прыроднага газу аналізуецца да і пасля яго асушкі ў абсарбцыйныя калонах і ачыстцы ад серавадароду.

На устаноўках таксама вылучаюць гелій. У гэтым выпадку вырашаюць дзве задачы. Першая - інэртны гелій (Не) зніжае якасныя характарыстыкі, прадугледжаныя ДАСТ 5542-87, напрыклад, цеплыню згарання. Другая - выдзелены на ўстаноўцы нізкатэмпературнага падзелу гелій з'яўляецца неабходным у многіх галінах народнай гаспадаркі каштоўным прадуктам, яго атрымліваюць на радовішчах з утрыманнем больш за 0,1%. Здабыты гелій пад вялікім ціскам транспартуюць да спажыўцам у сталёвых балонах. Якасны склад гелія, як і склад прыроднага газу, аналізуюць на ўтрыманне прымешак ў спецыяльных хімічных лабараторыях.

Змест вуглевадародных кампанентаў аналізуюць па ДАСТ 23781-87. Паводле дадзенага нарматыўным дакументам вызначаюць хімічны склад прыроднага газу храматаграфічнай метадамі. Гелій, вадарод, азот, кісларод і метан - на храматаграфіі з дэтэктарам па цеплаправоднасці, у якім ўсталяваная храматаграфічная калонка з малекулярнымі ситами. Вуглевадароды і дыяксід вугляроду - на храматаграфіі з дэтэктарам па цеплаправоднасці і з калонкай запоўненай сферохромом, апрацаваным эфірам ТЭГМ. Змест кампанентаў С4-С8 - на храматаграфіі з палымяна-іянізацыйных дэтэктарам і храматаграфічнай калонкай, запоўненай інэртным цвёрдым носьбітам (хроматоном), апрацаваным скваланом або диметилсиликоном. Разлічваюць склад прыроднага газу ў працэнтах аб'ёмных.

Даследуюць таксама і іншыя характарыстыкі, якія вызначаюць якасць прадукту, на розных стадыях вытворчасці: ад моманту здабычы да пастаўкі спажыўцу. Напрыклад, змест вады ўсталёўваюць па кропцы росы, ДАСТ 20060-83. Адносную шчыльнасць, вышэйшую і ніжэйшую цеплыню згарання разлічваюць у адпаведнасці з ДАСТ 22667-82 і на падставе кампанентнага складу, атрыманага з дапамогай храматаграфічных метадаў аналізу па ДАСТ 23781-87. Для вызначэння серавадароду (H2S) і меркаптановой серы (RSH) ужываюць адзін з трох метадаў (фотокалориметрический, потенциометрический або йодометрический), якія апісвае ДАСТ 22387.2-97 і выбіраюць у залежнасці ад утрымання аналізаваных кампанентаў. Усе даследаванні, на падставе якіх становіцца вядомым склад прыроднага газу, праводзяць у хімічных лабараторыях, якія павінны адказваць патрабаванням ДАСТ Р ІСО / МЭК 17025-2009.