Memperoleh gas proses. Pengolahan gas alam: metode dan teknologi

Mitos Teknologi Salah satu klaim Eurosentrisme adalah bahwa peradaban Barat-lah yang menciptakan kebudayaan (filsafat, hukum, ilmu pengetahuan dan teknologi) yang mendominasi dunia dan menentukan kehidupan umat manusia. Seseorang yang terbentuk dengan tulus percaya akan hal ini

Cerita tentang pasar gas harus dimulai dari produk yang paling dekat dengan konsumen - campuran propana-butana- bahan bakar untuk penghuni musim panas dan pengendara yang hemat. Menariknya, gas yang banyak digunakan oleh masyarakat ini tidak berhubungan langsung dengan gas lain - metana, yang mengalir melalui pipa utama dari Rusia ke Eropa dan terbakar di kompor gas di apartemen kota. Berbeda dengan metana, campuran propana-butana diperoleh selama proses penyulingan minyak dan merupakan produk sampingan dari produksi bahan bakar jenis lain, seperti bensin atau solar.

Ciri utama gas hidrokarbon cair, seperti propana-butana, adalah disimpan dan diangkut dalam keadaan cair dan digunakan dalam bentuk gas tanpa menggunakan peralatan kriogenik khusus. Dalam kondisi normal, gas hidrokarbon berada dalam bentuk gas, dan dengan sedikit peningkatan tekanan tanpa perubahan suhu, gas tersebut berubah menjadi cair.

Itulah sebabnya propana-butana adalah bahan bakar yang paling nyaman dan murah untuk keperluan rumah tangga. Campuran propana-butana sendiri tidak memiliki bau yang khas, sehingga untuk alasan keamanan ditambahkan pewangi khusus ke dalamnya. Bau pewangi inilah yang biasa disebut dengan “bau gas”, meskipun tidak ada hubungannya dengan gas. Karena masih adanya zat berbau, bahkan silinder kosong pun terus berbau selama bertahun-tahun, yang terkadang menyesatkan orang.

Propana-butana dijual secara eceran di tempat pengisian dan penukaran khusus tabung rumah tangga, beberapa titik tersebut berlokasi di SPBU. Meski banyak SPBU mobil biasa yang tidak dilengkapi titik silinder khusus juga dapat mengisi tabung gas rumah tangga, para ahli tidak menyarankan membeli bahan bakar di sana. Pertama, saat mengisi silinder dengan cara ini, biasanya, silinder tidak diperiksa kebocoran gasnya, dan pengisi ulang tidak memperhatikan waktu pemeriksaan silinder - semua ini membuat pengoperasiannya tidak aman. Kedua, pompa bensin mobil tidak mengizinkan pengisian silinder rumah tangga dengan benar: sesuai aturan, volume propana-butana cair dalam silinder tidak boleh melebihi 85% dari total volume, sisa ruang di dalam silinder harus ditempati oleh apa yang disebut "tutup uap" - propana-butana dalam bentuk gas. Jika aturan ini diabaikan dan tabung gas diisi ulang, maka ketika dipanaskan (misalnya di bawah sinar matahari), gas yang dicairkan tidak akan bisa memuai dan silinder bisa meledak. Untuk mencegah luapan, tabung gas mobil dilengkapi dengan alat pemutus khusus, yang memungkinkan Anda menghentikan proses pengisian tepat waktu, sedangkan tabung rumah tangga harus diisi sesuai skalanya.

Selain silinder biasa,
gas dapat disimpan di dalamnya
tangki khusus
bentuknya sangat berbeda

Menurut Maxim Danilin, direktur eksekutif perusahaan Promtekhgaz, yang berspesialisasi dalam penjualan propana-butana, konsumen utama gas dalam silinder mereka adalah pembangun dan penghuni musim panas, meskipun ada juga pembeli tetap dengan pekerjaan yang lebih eksotis, seperti pekerja panas. -penerbang balon udara. Selain kompor gas tradisional, propana-butana digunakan di berbagai pembakar konstruksi dan senapan panas. Salah satu bidang yang menjanjikan adalah sistem propana-butana, yang memungkinkan pemanasan rumah pedesaan yang tidak memiliki sambungan ke gas utama.

Karena propana-butana adalah bahan yang mudah terbakar dan meledak, sejumlah pembatasan ketat berlaku pada penyimpanan dan pengangkutannya. Hal ini memaksa perusahaan untuk memilih lokasi yang cukup jauh dari konsumen, membeli kendaraan khusus dengan izin untuk mengangkut barang berbahaya, mendaftarkannya ke Inspektorat Keselamatan Lalu Lintas Negara dan berkoordinasi dengan Kementerian Situasi Darurat mengenai waktu dan rute pergerakan.

Menurut Maxim Danilin, aturan Rusia untuk menangani gas yang mudah terbakar di dalam silinder jauh lebih ketat daripada aturan Eropa atau Amerika. Hal ini, menurutnya, sangat menghambat perkembangan bisnis: tidak mungkin, seperti yang dilakukan di negara lain, untuk menjual dan menukar tabung gas di dekat pusat perbelanjaan besar yang menjual peralatan bertenaga gas - pemanas luar ruangan atau pemanggang gas. Selain itu, ketatnya peraturan transportasi membuat pengiriman sejumlah kecil silinder tidak menguntungkan bagi konsumen individu: biaya gas dalam silinder standar 27 liter adalah sekitar 200 rubel, dan pengirimannya dengan transportasi khusus adalah 1.500 rubel. Oleh karena itu, perusahaan menukar silinder di pondok musim panas dekat Moskow dan mengisi ulang tangki bawah tanah di desa pondok, mengumpulkan aplikasi kolektif.

Prajurit dari garis depan yang tak terlihat

Berbeda dengan propana-butana, gas teknis lainnya, meskipun ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, sebagian besar hanya digunakan untuk keperluan industri. Menurut informasi dari publikasi khusus "Gas teknis", saat ini konsumen gas dan campuran gas terbesar adalah metalurgi (17%) dan industri kimia (14%). Selain itu, gas digunakan dalam bidang teknik mesin (11%), dalam industri makanan (10%), dalam sains dan pendidikan (6%), serta dalam bidang kedokteran dan farmasi (3%) dan di bidang lainnya.

Untuk menangani gas dalam jumlah besar
yang perlu dimiliki oleh perusahaan
infrastruktur transportasi khusus

Teknologi industri menggunakan sifat kimia dan fisik berbagai gas: digunakan untuk memanaskan dan mendinginkan, menghasilkan reaksi kimia yang diinginkan dan menghentikan reaksi kimia yang tidak diinginkan, menambah rasa khusus pada minuman, memadamkan api, dan mengobati penyakit. Untuk mengatasi masalah ini dan banyak masalah lainnya, berbagai industri menggunakan oksigen, nitrogen, argon dan helium, hidrogen dan asetilena, karbon dioksida dan amonia, serta beberapa neon, kripton, dan xenon. Selain itu, sejumlah campuran dan senyawa gas diproduksi khusus untuk berbagai proses teknologi.

Menurut Igor Vasiliev, direktur pengembangan perusahaan NII KM, pengolah dan pemasok berbagai gas teknis dan khusus, produk utama yang ada di pasaran saat ini adalah oksigen— bagiannya lebih dari 50%. Hal ini dijelaskan oleh besarnya kebutuhan konsumen oksigen terbesar - pabrik metalurgi dan perusahaan teknik mesin, di mana gas digunakan dalam proses peleburan dan pengolahan logam. Oksigen banyak digunakan dalam pengobatan, industri makanan, dan bahkan dalam teknologi roket sebagai pengoksidasi bahan bakar.

Di tempat kedua dalam hal konsumsi adalah. Dalam bentuk cair, ia berfungsi sebagai pendingin dalam bidang kedokteran, ilmu pengetahuan, industri makanan dan berbagai bidang produksi kimia. Dalam bentuk gas, nitrogen digunakan untuk menciptakan lingkungan inert selama penyimpanan produk kimia, untuk pengujian tekanan (pengujian kebocoran) pipa, sebagai lingkungan netral untuk tungku peleburan kaca. Dalam industri makanan, nitrogen dimasukkan dalam campuran gas untuk menciptakan lingkungan yang dimodifikasi dalam pengemasan, sehingga meningkatkan umur simpan produk.

Gas atmosfer netral lainnya digunakan sebagai media inert dalam peleburan dan pengelasan baja dan paduan kualitas khusus, seperti baja tahan karat. Seiring dengan helium, argon digunakan sebagai gas yang tidak masuk ke dalam reaksi kimia pada suhu dan tekanan tinggi, menggantikan udara dengan itu. Helium Ini juga diminati dalam industri periklanan dan dekorasi hari raya - digunakan untuk mengisi balon gas dan balon terbang. Helium adalah molekul kecil, sehingga gasnya sangat cair, yang digunakan untuk mencari kebocoran pada peralatan yang tertutup rapat. Penyelam menghirup campuran oksigen-helium - ini membantu mereka menyelam hingga kedalaman yang luar biasa. Helium juga sangat diperlukan dalam teknologi laser dan industri luar angkasa.

Redistribusi udara

Salah satu masalahnya
pasar gas - wadah.
Paling banyak digunakan
sekarang silinder
secara mental dan fisik
ketinggalan jaman

Metode industri utama untuk memproduksi gas teknis adalah pemisahan udara- proses pendinginan pada tekanan tinggi udara atmosfer untuk memisahkannya menjadi komponen-komponennya. Singkatnya, prosesnya terlihat seperti ini: unit pemisahan udara, yang mengonsumsi energi, menghasilkan oksigen cair, nitrogen, dan argon dalam proporsi yang sama dengan yang terkandung di atmosfer. Yang sebenarnya berfungsi sebagai bahan baku. Dengan mengolah udara dengan cara ini, Anda bisa mendapatkan sekitar 78% nitrogen, 20% oksigen, dan 1% argon. Kandungan gas-gas lain di atmosfer sangat kecil, sehingga diperoleh terutama dengan metode lain: helium - dalam proses penyulingan minyak dan gas, karbon dioksida - sebagai produk sampingan dalam sintesis kimia amonia, dan hidrogen - dengan dekomposisi elektrolitik air. Gas seringkali merupakan produk sampingan dari beberapa jenis produksi: propana - penyulingan minyak, karbon dioksida - berbagai proses fermentasi, dan campuran neon-helium - metalurgi.

Biaya gas apa pun ditentukan terutama oleh biaya produksi dan pengolahannya. Itulah sebabnya gas mulia lebih mahal daripada gas yang terkandung dalam jumlah besar di atmosfer, dan kualitas teknis dengan sedikit pengotor jauh lebih murah daripada merek yang sangat murni dan tidak mengandung pengotor.

Kualitas gas teknis- ini, pertama-tama, kepatuhan terhadap standar - GOST dan TU. Setiap merek gas tertentu harus mengandung persentase pengotor tertentu, yaitu gas harus memiliki kemurnian tertentu. Selain itu, kualitasnya sangat dipengaruhi oleh kemasan gas yang diangkut dan dijual: silinder dan wadah kriogenik.

Gas tersebut mungkin memenuhi standar, tetapi jika dipompa ke dalam silinder yang kotor (yaitu mengandung zat asing), gas tersebut tidak lagi menjadi gas dengan kemurnian yang dipersyaratkan. Kehadiran pengotor yang tidak diinginkan dapat mengganggu teknologi penggunaan gas tersebut, sehingga pemasok yang serius memberikan perhatian khusus untuk memeriksa silinder dan memberi tanda pada silinder tersebut, untuk menjamin kualitas.

Penting bahwa silinder dan wadah lain yang bertekanan harus diawasi oleh Gostekhnadzor. Mereka juga harus memenuhi persyaratan keselamatan - diperiksa dan diuji secara berkala, yang juga harus ditandai dengan tanda khusus.

Di Rusia, produksi terutama dilakukan oleh perusahaan yang didirikan pada masa Soviet. Produksi industri gas di Uni Soviet dimulai dengan pembentukan industri metalurgi - konsumen utama gas teknis. Munculnya teknologi kriogenik, yang memungkinkan pemisahan udara atmosfer dan penyimpanan serta pengangkutan gas cair, sangatlah penting. Terobosan serius terjadi pada bulan Oktober 1944, ketika oksigen cair pertama kali diproduksi di Pabrik Oksigen Balashikha (BKZ) melalui pendinginan mendalam dan pemisahan udara menggunakan siklus tekanan rendah. Pabrik pemisahan udara Soviet pertama TK-2000 dirancang oleh Profesor Pyotr Kapitsa, yang pada saat itu mengepalai Institut Masalah Fisika dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet. Sejarah produksi gas secara umum berkaitan erat dengan sains, dan sains tidak hanya mendorong produksi, tetapi juga sebaliknya: kemungkinan memproduksi gas dalam jumlah industri sangat penting untuk melakukan eksperimen fisikawan Soviet mengenai masalah nuklir.

Selain fasilitas produksi gas khusus yang besar, seperti JSC Linde Gas Rus (sebelumnya BKZ), JSC Logika, dll., banyak fasilitas produksi yang mengkonsumsi gas kini memiliki pabrik pemisahan udara. Perusahaan yang memproduksi produk pemisahan udara biasanya menjual kelebihan produk cair yang tidak diklaim di pasar. Faktanya adalah bahwa menghentikan unit pemisahan udara adalah prosedur yang rumit secara teknologi dan mahal, yang, terlebih lagi, jika terjadi masalah teknologi, dapat menyebabkan penghentian produksi utama.

Saluran gas

Geografi produsen gas sangat luas: fasilitas produksi besar ada di wilayah Moskow (Linde Gas Rus OJSC di Balashikha, Logika OJSC di Zelenograd, Moscow Coke and Gas Plant OJSC), di Barat Laut (pabrik Lentehgaz CJSC), di Ural (OJSC Uraltekhgaz), di Novosibirsk (OJSC Sibtekhgaz) dan bahkan di Timur Jauh (OJSC Daltekhgaz). Pengaturan produsen gas ini memungkinkan untuk memenuhi kebutuhan hampir semua kawasan industri besar tanpa transportasi yang mahal.

Benar, ada pengecualian: misalnya, sebuah perusahaan "Nikel Norilsk" membeli berbagai produk gas, termasuk gas argon, di Moskow dari perusahaan NII KM. Dan gas seperti helium diproduksi dalam skala industri hanya di satu perusahaan di Rusia - Pabrik Pengolahan Gas Orenburg. Namun, seperti yang disaksikan para pelaku pasar, biaya pengangkutan gas dari jarak jauh tidak terlalu menjadi perhatian konsumen saat ini—bagian gas dalam total biaya produksi jarang melebihi beberapa persen. Jauh lebih penting keandalan pasokan dan kualitas gas.

Peserta pasar gas teknis Rusia dapat dibagi menjadi tiga kelompok. Kelompok pertama, yang terkecil, mewakili produsen besar gas teknis cair yang mengoperasikan pabrik pemisahan udaranya sendiri. Ini adalah perusahaan seperti Linde Gas Rus OJSC, Logika OJSC, Lentehgaz CJSC, dll. Mereka secara eksklusif terlibat dalam produksi dan pasokan gas cair dalam jumlah besar ke konsumen akhir besar dan menengah, serta dealer regional. Volume perbekalan di sini diukur dalam ton atau ribuan meter kubik, pengangkutan dilakukan dalam wadah kriogenik (tangki) bervolume besar, dengan kendaraan khusus atau melalui pipa.

Sejumlah kecil gas diangkut dan
disimpan dalam silinder, gas cair - masuk
tangki kriogenik khusus

Kategori kedua— pengolah dan penyalur gas ke konsumen skala kecil. Bisnis utama perusahaan-perusahaan tersebut adalah mengubah gas dari cair menjadi gas, mengolahnya (membersihkan, membuat campuran) dan memompanya ke dalam silinder. Ada sekitar selusin perusahaan serupa di wilayah Moskow, yang paling serius menawarkan berbagai macam gas dan memiliki infrastruktur transportasi dan gudang sendiri, yang memungkinkan mereka untuk bekerja tidak hanya dengan produk cair, tetapi juga dengan produk gas dalam skala menengah dan kecil. silinder volume. Perusahaan-perusahaan tersebut dapat menyediakan gas dalam kemasan kepada konsumen besar dan kecil. Perusahaan dalam grup ini, pada umumnya, mengkhususkan diri pada produk gas tertentu, baik itu gas yang mudah terbakar (propana) - Promtekhgaz, gas inert (helium, nitrogen, gas langka) - NII KM, karbon dioksida cair - LLC Uralkid", gas khusus dan campuran gas - PGS-Service LLC.

Ada juga perusahaan yang terkait erat dengan produksi dan pasokan gas teknis, yang bergerak dalam penyediaan peralatan gas khusus.

Kelompok ketiga mewakili secara eksklusif penjual gas dalam kemasan. Perusahaan-perusahaan ini membeli produk gas dari perusahaan kelompok pertama dan kedua, menjualnya kembali ke konsumen menengah dan kecil dalam volume kecil, maksimal satu silinder.

Tidak mungkin memperkirakan secara akurat total volume pasar gas teknis, namun, menurut Igor Vasiliev, kita berbicara tentang sekitar €500 juta per tahun, tidak memperhitungkan volume yang diproduksi di instalasi mereka dan untuk kebutuhan mereka oleh perusahaan-perusahaan di seluruh dunia. metalurgi, kimia dan industri lainnya. Jika konsumen ini juga diperhitungkan, maka jumlah yang ditunjukkan dapat ditingkatkan secara bebas sebanyak tiga kali lipat. Profitabilitas produksi, pemrosesan, dan penjualan kembali gas dapat sangat bervariasi tergantung pada wilayah, jenis dan merek gas, namun rata-rata minimal 20-40%.

Biaya gas dari pemasok yang berbeda kira-kira sama - rata-rata perbedaannya tidak lebih dari 10-15%, meskipun perusahaan asing terkenal mungkin memiliki harga 25% lebih tinggi dari pesaingnya.

Ekspansi dan kontraksi

Bekerja dengan gas memerlukan kepatuhan terhadap aturan
keamanan: Anda harus berurusan dengan
tekanan tinggi, mudah meledak
lingkungan dan suhu sangat rendah

Ada sekitar selusin perusahaan besar yang beroperasi di pasar gas teknis global. Tiga yang mendominasi: French Air Liquide, German Linde Gas, dan American Air Products. Fasilitas produksi dan kantor penjualan mereka buka di seluruh dunia, termasuk Rusia. Perusahaan-perusahaan ini memproduksi dan menjual tidak hanya gas dan berbagai campurannya, tetapi juga teknologi dan peralatan untuk produksi, penyimpanan, dan transportasinya.

Skema modern untuk menjual gas ke konsumen besar disebut pasokan di tempat dan melibatkan produksi gas langsung di lokasi klien. Di Rusia, hal ini masih merupakan hal yang baru, namun praktik serupa sudah ada. Misalnya, di lokasi pabrik produksi kaca Pilkington Glass LLC di Ramenskoe, peralatan untuk produksi nitrogen dan hidrogen, yang dipasok oleh Air Products, sudah beroperasi. Pada akhir tahun ini, di pabrik metalurgi Severstal, di bawah skema di lokasi, Air Liquide berencana untuk mengoperasikan unit pemisahan udara baru, yang menjanjikan untuk menjadi yang terbesar di Rusia, serta yang terbesar di dunia, dipasang. di pabrik metalurgi.

Perusahaan Rusia, khususnya Cryogenmash, juga menawarkan layanan serupa. Menurut skema pasokan di tempat, perusahaan tidak hanya dapat memasang unit pemisahan udara berukuran besar, tetapi juga berukuran sedang. Selain menciptakan fasilitas produksi baru, perusahaan asing juga mengakuisisi perusahaan Rusia yang sudah ada. Dengan demikian, Linde Gas Rus, setelah perusahaan Swedia AGA menjadi bagiannya, menjadi pemilik BKZ dan Pabrik Autogenous Kaliningrad; selain itu, perusahaan Jerman mengakuisisi Pabrik Oksigen Samara. Hasilnya, Linde Gas Rus saat ini menjadi produsen dan pemasok gas teknis dan campuran gas terbesar di Rusia.

Sebagaimana dicatat oleh para analis, konsolidasi sedang berlangsung di pasar produsen gas industri pasca-Soviet. Dan tidak hanya orang asing yang terlibat dalam proses ini: hal ini dikonfirmasi oleh akuisisi oleh Cryogenmash pada tahun 2006 atas Pabrik Oksigen CJSC Kiev dan OJSC Daltekhgaz, produsen gas teknis terbesar di Rusia timur, serta sejumlah aset gas lainnya.

Produsen gas mencatat hal itu Pasar gas dalam negeri terus berkembang(rata-rata 15-20% per tahun). Hal ini disebabkan oleh peningkatan jumlah konsumen dan kebutuhan mereka, serta munculnya area penerapan gas baru. Misalnya, sepuluh tahun yang lalu, sebagian besar produsen makanan dalam negeri belum pernah mendengar tentang penggunaan campuran gas untuk pengemasan makanan. Dan saat ini teknologi ini telah menjadi norma - semua pabrik pengolahan daging besar mengemas produk menggunakan lingkungan gas yang dimodifikasi, dan produk tersebut dijual di supermarket mana pun.

Baik produsen maupun penjual gas teknis saat ini memperhatikan permintaan akan produk gas baru - campuran berbagai komposisi dan tujuan, digunakan dalam pengemasan produk, pengelasan, obat-obatan, dan bidang lainnya. Sejumlah pelaku pasar luar dan dalam negeri sedang mengembangkan dan menerapkan standar dan spesifikasi teknis baru untuk produk gas.

Tapi ada juga masalah, salah satu yang utama adalah wadah untuk gas. Sebagian besar tabung gas bertekanan tinggi yang digunakan saat ini sudah usang secara moral dan fisik. Penjual mengatakan silinder dalam negeri buatan tahun 1940-an masih beredar.

Saat ini, silinder untuk gas teknis hanya diproduksi oleh Pabrik Pipa Baru OJSC Pervouralsk. Kapasitasnya belum mencukupi, dan teknologi produksi serta pengecatan silinder masih jauh dari sempurna. Lihat saja sejumlah silinder dalam negeri yang datang ke pemasok gas untuk diisi: semua tingginya berbeda (kata mereka juga punya volume), compang-camping, kotor, berkarat. Produsen gas terpaksa menyediakan area khusus untuk memperbaiki silinder tersebut. Berbeda dengan silinder impor, entah kenapa silinder kami masih diproduksi dengan alas bundar, sehingga dudukan “sepatu” logam sering kali dilas secara miring. Jika Anda menempatkan silinder mulus asing dengan dasar datar di sebelah silinder domestik, siapa pun dapat yakin akan keunggulan silinder domestik. Selain itu, silinder standar impor dengan berat yang sama dan biaya sebanding memiliki volume bukan 40, melainkan 50 liter dan tekanan kerja bukan 150, melainkan 200 atmosfer.

Gas hidrokarbon dapat dibagi menjadi tiga kelompok berdasarkan asal usulnya:

1. Gas alam – diekstraksi dari ladang gas murni.

2. Gas minyak bumi atau gas ikutannya adalah campuran hidrokarbon yang dilepaskan dari minyak selama produksinya.

3. Gas minyak bumi buatan – gas yang diperoleh dari penyulingan minyak.

Komponen utama gas-gas ini adalah metana, etana, propana, butana, dan pentana. Mereka juga mengandung sedikit pengotor karbon dioksida, hidrogen sulfida, dan air.

Gas alam yang mudah terbakar telah dikenal umat manusia sejak lama. Pelancong Rusia Afanasy Nikitin, yang melakukan perjalanan ke India pada abad ke-15, menyebutkan mereka dalam catatannya. Namun, penggunaan praktis gas alam baru dimulai pada akhir abad ke-19. Gas digunakan sebagai alat pemanas penyulingan. Pada saat yang sama, pekerjaan intensif mulai mencari ladang gas baru.

Pelepasan gas paling sering ditemukan di daerah penghasil minyak dan batubara: Kaukasus, wilayah Volga Bawah dan Tengah hingga Ural, Ural Utara, dan Siberia Barat. Namun ladang gas khusus juga dikembangkan. Akumulasi gas ditemukan di wilayah Kama bagian atas, di wilayah Saratov, di stepa Salsky, wilayah Stavropol dan Krasnodar, di pantai Kaspia, di Dagestan, dan di wilayah lainnya. Berdasarkan sumber daya alam ini, industri baru telah muncul - industri gas, yang meliputi produksi peralatan khusus - kompresor, peniup gas, nozel, peralatan penutup dan kontrol, produksi pipa khusus berdiameter besar bertekanan tinggi, pengembangan metode dan metode pengelasan berkualitas tinggi pada pipa-pipa tersebut, sering kali dilakukan dalam kondisi ekstrim, pengembangan metode untuk membangun pipa gas dalam kondisi alam yang sulit.

Komposisi gas bervariasi tergantung lokasi, tetapi komponen utamanya adalah metana CH 4 dan homolog terdekatnya, yaitu hidrokarbon jenuh atau jenuh.

Metana adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau, sulit larut dalam air (pada 20 °C, 9 ml metana larut dalam 100 g air). Terbakar di udara dengan nyala api kebiruan, melepaskan kalor sebesar 890,31 kJ/mol. Membentuk campuran yang mudah meledak dengan oksigen dan udara (5,2-14% CH 4). Metana stabil hingga 700 °C. Di atas suhu ini ia mulai terdisosiasi menjadi karbon dan hidrogen. Pirolisis metana:

Di alam, metana terjadi di mana pun pembusukan atau penguraian bahan organik terjadi tanpa akses udara, yaitu dalam kondisi anaerobik (misalnya di dasar rawa). Di lapisan bumi yang lebih dalam - di lapisan batu bara, dekat ladang minyak - metana dapat terakumulasi dalam jumlah yang sangat besar, terkumpul di rongga dan retakan batu bara dan sejenisnya. Saat lapisan seperti itu berkembang, metana dilepaskan ke tambang, yang dapat menyebabkan ledakan.

Metana alami digunakan terutama sebagai bahan bakar yang murah dan nyaman. Nilai kalor metana (55252,5 kJ/kg) jauh lebih besar dibandingkan bensin (43576,5 kJ/kg). Hal ini memungkinkannya untuk digunakan sebagai bahan bakar pada mesin pembakaran internal.

Minyak

Rusia memiliki cadangan minyak dan gas yang besar - sumber utama hidrokarbon. Penelitian tentang minyak dimulai oleh ahli kimia besar Rusia A.M. Butlerov dan V.V. Markovnikov. Kontribusi signifikan diberikan oleh pengikut mereka Zaitsev, Wagner, Konovalov, Favorsky, Lebedev, Zelinsky, Nametkin. Ilmu kimia Rusia di bidang penyulingan minyak secara tradisional berada di depan semua orang dalam hal pengembangan proses teknologi baru.

Minyak adalah cairan berminyak dan mudah terbakar, paling sering berwarna hitam. Seperti diketahui, minyak merupakan campuran kompleks dari sejumlah besar zat individu. Bagian utamanya adalah hidrokarbon jenuh dari seri metana (alkana, C n H 2 n +2), hidrokarbon siklik - jenuh (naftena, C n H 2 n) dan tak jenuh, termasuk hidrokarbon aromatik. Selain itu, minyak mengandung air, senyawa hetero - zat organik yang mengandung oksigen, nitrogen, dan belerang. Rasio antar komponen minyak sangat bervariasi dan bergantung pada ladang minyak.

Batu bara

Batubara fosil merupakan campuran kompleks yang terdiri dari berbagai senyawa karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan belerang. Ia juga mengandung mineral yang terdiri dari senyawa silikon, kalsium, aluminium, magnesium, besi dan logam lainnya. Bagian batubara yang berguna adalah massanya yang mudah terbakar, bagian mineralnya adalah pemberat, yang hanya diminati sebagai bahan bangunan potensial.

Komposisi unsur dan nilai kalor bahan bakar fosil disajikan pada Tabel 7.

Tabel 7

Komposisi unsur dan nilai kalor bahan bakar fosil

Massa yang mudah terbakar adalah produk penguraian bertahap bahan tanaman yang mengandung serat. Proses transformasi tumbuhan menjadi bahan fosil karbon berlangsung dalam jangka waktu yang lama (dari puluhan hingga ratusan ribu tahun) dan saat ini terjadi di dasar rawa, danau, dan di perut bumi. Penguraian sisa tanaman terjadi tanpa akses ke udara (yaitu, dalam kondisi anaerobik), seringkali dengan partisipasi kelembaban, peningkatan tekanan dan suhu, dan berlangsung melalui tahapan berikut:

Pembentukan gambut;

Pembentukan batubara coklat;

Pembentukan batubara lunak;

Pembentukan batubara keras - antrasit.

Semakin tua umur batubara, semakin dalam proses pembakarannya dan semakin tinggi kandungan karbon pada produk tertentu. Karbon hadir dalam batubara bukan dalam bentuk bebas, tetapi dalam hubungannya dengan unsur-unsur lain dan, tampaknya, membentuk molekul yang sangat polimer. Peralihan formasi seperti gambut atau batubara coklat muda menjadi batubara keras terjadi dalam kondisi khusus, yang tanpanya formasi muda dapat tetap berada di dalam tanah selama puluhan ribu tahun dan tidak menghasilkan batubara yang sebenarnya. Dipercaya bahwa faktor penentu dalam proses pengubahan sisa tanaman menjadi batubara adalah proses mikrobiologis yang terjadi dengan partisipasi jenis jamur dan bakteri khusus yang mengeluarkan enzim khusus yang berkontribusi pada apa yang disebut humifikasi sisa tanaman. Suhu dan tekanan berperan sebagai akselerator proses enzimatik ini. Teori biokimia tentang asal usul batubara mendapat konfirmasi eksperimental dalam karya ahli kimia Rusia V.E. Rakovsky dan peneliti lain yang menunjukkan bahwa proses pembakaran gambut, yang dalam kondisi alami memakan waktu beberapa milenium, dapat diselesaikan dalam beberapa bulan jika, misalnya, pertumbuhan cepat dan reproduksi jamur khusus dipastikan selama proses pemanasan sendiri. dari gambut.