Публикации

Природният газ е първичен източник на енергия с нарастващо значение за обществения сектор, енергетиката и промишлеността в целия свят.

Образуван е от анаеробно разлагане на органичен материал. Произходът на въглеводородните газове, от които той се състои, е свързан главно с биохимични процеси, в резултат, на които се разлагат и преобразуват органични вещества, състоящи се от останките на измрели животински организми и растителни видове. Природно естествена среда за образуване на нефт и газ са органичните утайки на застоялите водни басейни, съдържащи предимно нисши водорасли и измрели животински видове.

Природният газ е смес от въглеводородите метан СН₄, етан С₂Н₆, пропан С₃Н₈ и незначителни количества по-тежки въглеводороди като пентан С₅Н₁₂, хексан С₆Н₁₄ и други. В почти всички видове природен газ се съдържат азот N₂ и въглероден диоксид СО₂, а по–рядко се съдържа сероводород Н₂S и инертни газове.

Природният газ се втечнява при - 161°С и е по-лек от въздуха. При концентрация на природен газ от 5 до 15% във въздуха сместа е взривоопасна, което прави природния газ по-безопасен безопасен в сравнение с пропан-бутана, бензина и редица други запалителни вещества, чиито концентрационни граници са далеч по-ниски. Температурата на самозапалване на природния газ е 537°С. Основните продукти при изгарянето му са въглероден диоксид и водни пари, което го прави най-екологосъобразното гориво в сравнение с традиционните горива, при чието изгаряне се отделят редица токсични вещества, резултат от непълното им горене. Високо значение на природния газ в посока на опазване на околната среда при увеличаване на дяла му в общия енергиен баланс, е свързано и с неговия състав. Природният газ, като газ с основен компонент метан, съдържа молекулно свързан водород в количества, далеч по-големи от на останалите горива, което значително намалява отделеното количество CO₂, спрямо водната пара в сравнение на същото отношение при другите горива.

Природният газ е енергиен източник за получаване на електрическа и топлинна енергия и др. По-малко се използва за синтез на органични съединения, както и като гориво в транспортните средства.
В бита природния газ намира приложение за отопление и охлаждане на помещения, за домакински цели и за подгряване за гореща вода.
В промишлеността природния газ се използва в две направления:

• Като енергоносител в машиностроенето, металургията, хранително-вкусовата, циментовата, стъкларската, кожарската и др. промишлености.
•  Като суровина в химическата промишленост за получаване на синтез-газ (H2+CO), амоняк, метанол и др.

Газът е основен компонент за производството на тор - амоняк. Той е важна суровина за производство на стъкло, стомана, платове, оцветители, пластмаси и др. Причината за тази популярност на природния газ е, че изключително високи температури, които са необходими при производството на тези материали, могат да се достигнат единствено при горене на природен газ.
В съвременните газови технологии все повече се обръща внимание на т.нар. технология GTL (Gas to Liquid), при която чрез химическа преработка на природния газ се получават различни продукти, като бензин или дизелово гориво с високо качество. Технологията е известна още като синтез по Фишер Тропш и е популярна в Аржентина и други латиноамерикански страни за получаване на диетилов етер, който се използва като заместител на бензина в транспорта. Получения етер е с по-високо октаново число в сравнение с получавания от петрол бензин и със сравнително по добри експлоатационни характеристики от традиционните горива. При неговото изгаряне, подобно на природния газ, количеството на отделените вредни емисии е сравнително по-ниско.
Неравномерното разпределение на газовите находища на Земята успешно се преодолява с помощта на сложни газопресносни мрежи. Идеята за транспортиране на газа и оползотворяването му от консуматори, намиращи се на значително разстояние от източника, възниква в края на Х век. Тогава в Китай за първи път се транспортира газ с бамбукови тръби. Днес в експлоатация са над 130 000 км. магистрални газопроводи за високо налягане, участъците от които освен по суша, пресичат водни басейни, мочурища и пустини. В проект са редица нови газопроводи, сред които европейските Южен поток и Набуко.

Освен по газопроводи, природния газ се транспортира в компресирано състояние, при високо налягане или в течно състояние при температури под - 161 ^оС и налягане близко до атмосферното.

Компресираният природен газ CNG (Compressed Natural Gas) е „по-чистата" алтернатива на бензина и дизела. За последните три години „газификацията” на транспорта в България се разви с изключително бързи темпове и днес метанстанции има в повече от 32 български града. Характерно за природния газ, като моторно гориво е високото му октаново число (105-110 единици), висока температура при изгаряне, широки граници на възпламеняване на газо-въздушната смес, по-пълно изгаря и от там по-ниско съдържанието на токсични вещества в изгорелите газове, отделени при негово изгаряне. Природният газ отделя най-много топлина при изгаряне, което води до подобряване на икономичността на двигателите и термичния коефициент на полезно действие. Установено е, че износването на двигателя при използване на природен газ е с около 2 пъти по-малко в сравнение с традиционните горива. Това е следствие и на по-доброто смесообразуване с въздуха и горене, поради което нагарообразуването в горивната камера е по-малко.

Освен в компресирано състояние, в автомобилния транспорт природния газ се използва сравнително по-рядко и в течно състояние. Характерно за природния газ е, че при втечняване той намалява обема си 600 пъти, спрямо обема, който заема същото количество газ при нормални условия. Именно това му свойство прави по-рентабилен превоза на дълги разстояния, когато транспорта по тръбопроводи е неосъществим. Транспортирането на втечнен природен газ LNG (Liquefied natural gas) се осъществява чрез специално проектирани криогенни съдове по море или криогенни танкери по суша.

Използвана литература:

1) М. Бояджиев, Л. Георгиев  "Управление на газовата инфраструктура", МГУ 2014

2) доклади от конференции ОВЕРГАЗ Инк АД