CC BY
0УДК 553
Овезова Дж.Д.
Механико-технологическое среднее профессиональное училище Министерства текстильной промышленности Туркменистан, Ашхабад
Гурдов М.К.
Старший преподаватель, кафедра «Прикладная механика» Международный университет нефти и газа имени Ягшыгельды Какаева
Туркменистан, Ашхабад
Егенмурадова Д.В.
Старший преподаватель, кафедра «Физика и электроника» Международный университет нефти и газа имени Ягшыгельды Какаева
Туркменистан, Ашхабад
РОЛЬ ПРИРОДНОГО ГАЗА В ПРОИЗВОДСТВЕ РАЗЛИЧНЫХ
ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ И ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
Аннотация: природный газ играет важную роль в производстве различных энергоносителей и химических веществ. Он используется в качестве топлива, а также служит ценным сырьём для химической промышленности. Газ обладает высокой энергоэффективностью и экологичностью, что делает его незаменимым ресурсом. В статье рассматриваются основные аспекты добычи, переработки и применения природного газа.
Ключевые слова: природный газ, добыча, переработка, энергетика, химическая промышленность, топливо, сырьё, энергоэффективность, экология.
Природный газ, экологически чистое ископаемое топливо, состоящее в основном из метана (СНд), стал важнейшим игроком на мировом энергетическом ландшафте. Помимо своей хорошо известной роли топлива для производства электроэнергии и отопления, природный газ служит универсальным сырьем для производства различных энергоносителей и химических веществ, поддерживая многочисленные отрасли промышленности и существенно влияя на нашу повседневную жизнь.
Природный газ предлагает более чистую альтернативу традиционным видам ископаемого топлива, таким как уголь, для производства электроэнергии. При сгорании выделяется меньше загрязняющих веществ, что способствует более устойчивому энергетическому балансу. Однако его истинный потенциал выходит за рамки прямого сжигания. Природный газ может быть преобразован в другие энергоносители с уникальными применениями:
Водород: Риформинг природного газа, процесс, при котором метан реагирует с паром или кислородом, является основным источником производства водорода. Водород, экологически чистое топливо, которое применяется в топливных элементах и экологически чистом транспорте, считается ключевым игроком на пути к низкоуглеродному будущему. Однако сам процесс риформинга приводит к выбросам углекислого газа (СОг). Улавливание и хранение этого СОг имеет важное значение для максимизации экологических преимуществ водорода, получаемого из природного газа.
Синтетический природный газ (СНГ): возобновляемую электроэнергию можно использовать для производства водорода посредством электролиза. Затем этот водород можно объединить с уловленным углекислым газом (СОг)
посредством процесса, называемого метанированием, для производства СПГ. СНГ является углеродно-нейтральным заменителем природного газа, позволяющим интегрировать возобновляемые источники энергии в существующую инфраструктуру природного газа. Эта технология предлагает многообещающее решение для долгосрочного хранения энергии и балансировки сети, позволяя создать более гибкую и устойчивую энергетическую систему.
Сжиженный природный газ (СПГ). Природный газ можно охладить до жидкого состояния, значительно уменьшив его объем. Эта трансформация способствует эффективной транспортировке на большие расстояния, позволяя странам, не имеющим богатых ресурсов природного газа, получить доступ к этому ценному источнику топлива. СПГ играет решающую роль в глобальной энергетической безопасности и диверсификации. Однако процесс сжижения и транспортировки требует значительных затрат энергии, что подчеркивает важность оптимизации этих процессов для повышения эффективности.
Природный газ - это не просто источник энергии; это основа огромного количества химических веществ, которые необходимы для современной жизни. С помощью различных процессов природный газ превращается в фундаментальные строительные блоки, используемые в производстве бесчисленного количества продуктов:
Паровой риформинг: Как упоминалось ранее, паровой риформинг природного газа дает водород, который затем используется для синтеза аммиака (КНз). Аммиак является жизненно важным ингредиентом удобрений, играющим решающую роль в мировом производстве продуктов питания. Кроме того, водород, полученный из природного газа, можно использовать для создания метанола (СИзОИ), универсального топлива и химического сырья. Здесь достижения в технологии катализаторов могут повысить эффективность процесса риформинга и потенциально снизить выбросы СОг.
Крекинг углеводородов. Природный газ подвергается процессу, называемому крекингом, при котором более крупные молекулы углеводородов расщепляются на более мелкие и более ценные. Этилен (С2Н4) и пропилен (СзНб) являются ключевыми продуктами этого процесса. Эти углеводороды служат исходным материалом для производства многочисленных пластмасс, текстиля и других потребительских товаров. Однако сам процесс крекинга энергозатратен. Исследования по оптимизации этих процессов и интеграции возобновляемых источников энергии для производства тепла могут способствовать созданию более устойчивой цепочки химического производства.
Синтез Фишера-Тропша. Этот процесс преобразует природный газ в различные синтетические жидкие виды топлива, включая бензин, дизельное топливо и топливо для реактивных двигателей. Эта технология обеспечивает гибкость и потенциально снижает зависимость от традиционных источников сырой нефти. Однако, как и крекинг, процесс Фишера-Тропша энергозатратен. Разработка более эффективных катализаторов и интеграция возобновляемых источников энергии могут повысить устойчивость этой технологии.
Несмотря на неоспоримые преимущества, использование природного газа также сопряжено с проблемами:
Выбросы парниковых газов: хотя при сжигании природного газа он чище, чем у угля, он все же выделяет парниковые газы, такие как углекислый газ. Сокращение этих выбросов с помощью технологий улавливания и хранения углерода имеет решающее значение для устойчивого будущего. Кроме того, утечка метана из инфраструктуры добычи, транспортировки и хранения представляет собой серьезную экологическую проблему из-за высокого потенциала метана к глобальному потеплению. Минимизация утечек необходима для максимизации экологических преимуществ природного газа.
Истощение ресурсов. Природный газ является ограниченным ресурсом, и необходимо учитывать его долгосрочную доступность. Технологические достижения в области возобновляемых источников энергии и энергоэффективности могут помочь снизить зависимость от природного газа в долгосрочной перспективе.
Будущее природного газа заключается в решении этих проблем и использовании возможностей:
Технологические достижения: дальнейшее развитие технологий улавливания и хранения углерода может значительно снизить воздействие использования природного газа на окружающую среду.
Интеграция возобновляемых источников энергии: интеграция возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, в цепочку производства природного газа может еще больше минимизировать выбросы углекислого газа. Например, возобновляемая электроэнергия может использоваться для питания процессов, связанных с сжижением и транспортировкой СПГ, снижая общее потребление энергии и выбросы, связанные с этой деятельностью.
Практика устойчивого производства: Минимизация утечки метана по всей цепочке поставок природного газа имеет решающее значение. Инвестиции в технологии обнаружения и устранения утечек, а также совершенствование методов обслуживания инфраструктуры являются важными шагами в этом направлении.
Принципы экономики замкнутого цикла. Внедрение принципов экономики замкнутого цикла в химической промышленности может максимизировать ценность ресурсов природного газа. Разработка эффективных технологий переработки пластиковых изделий, полученных из природного газа, может минимизировать отходы и снизить потребность в первичных исходных материалах.
Природный газ, хотя и является ископаемым топливом, в настоящее время играет жизненно важную роль в глобальной энергетической и химической сфере. Его универсальность обеспечивает мост к более устойчивому будущему. Охватывая технологические достижения, интегрируя возобновляемые источники энергии и внедряя устойчивые методы во всей цепочке создания стоимости природного газа, мы можем использовать потенциал природного газа, одновременно смягчая его воздействие на окружающую среду. По мере того, как мы переходим к низкоуглеродному будущему, природный газ, используемый ответственно и устойчиво, может стать ступенькой на пути к более чистому и безопасному энергетическому будущему.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. «Технология добычи природного газа» Мохана Келкара (2014)
2. «Природный газ для начинающих», Дэниел Ергин (2018).
3. «Химия нефтехимической промышленности» Карла А. Стренгера (1984).
4. «Технология GTL (газ в жидкость): обзор», Юнг-Минг Лу (2010)
5. «Производство и использование синтез-газа» Ашока Кханна (2009)
Ovezova J.
Mechanical-technological secondary vocational school of the Ministry of Textile Industry Turkmenistan, Ashgabat
Gurdov M.
Senior Lecturer, Department of Applied Mechanics International Oil and Gas University Turkmenistan, Ashgabat
Yegenmuradova D.
Senior Lecturer, Department of Physics and Electronics International Oil and Gas University Turkmenistan, Ashgabat
ROLE OF NATURAL GAS IN THE PRODUCTION OF VARIOUS ENERGY CARRIERS AND CHEMICALS
Abstract: Natural gas plays an important role in the production of various energy carriers and chemicals. It is used as fuel and also serves as a valuable raw material for the chemical industry. Gas is highly energy efficient and environmentally friendly, making it an irreplaceable resource. The article discusses the main aspects of the production, processing and use of natural gas.
Key words: natural gas, production, processing, energy, chemical industry, fuel, raw materials, energy efficiency, ecology.
