Pengolahan gas alam: metode dan teknologi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Prospek pengembangan industri terbesar tidak mungkin tanpa bahan baku yang paling berharga dan pembawa energi berkualitas tinggi - gas alam. Penggunaannya tidak hanya mengotomatiskan banyak proses teknologi, tetapi juga secara signifikan meningkatkan kondisi kehidupan penduduk.

Apa itu gas alam?

Tidak ada rumus kimia tunggal untuk gas alam - di setiap bidang memiliki komposisi dengan rasio komponen yang berbeda.

Gas alam adalah campuran dari hidrokarbon, yang sebagian besar adalah metana. Komponen yang tersisa adalah: butana, propana, etana, hidrogen, hidrogen sulfida, helium, nitrogen, karbon dioksida.

Gas alam tidak berwarna dan tidak berbau, keberadaannya di udara tidak dapat ditentukan tanpa bantuan instrumen khusus. Bau yang akrab bagi setiap orang diberikan ke gas dengan cara buatan (bau). Melalui proses ini, dimungkinkan untuk merasakan keberadaan gas di udara dan mencegah situasi yang mengancam jiwa.

Asal

Tidak ada teori tunggal tentang asal usul gas, para ilmuwan menganut dua versi:

• Dahulu kala ada lautan, bukan benua. Sekarat, organisme hidup menumpuk di ruang di mana tidak ada udara dan bakteri yang memicu proses dekomposisi. Berkat gerakan geologis, massa yang terakumulasi tenggelam semakin dalam ke perut Bumi, di mana, di bawah pengaruh tekanan dan suhu tinggi, mereka masuk ke dalam reaksi kimia dengan hidrogen, membentuk hidrokarbon.
• Dinamika bumi berkontribusi pada munculnya hidrokarbon yang terletak di kedalaman yang sangat dalam, di mana terdapat tingkat tekanan yang lebih rendah. Akibatnya, terbentuk deposit gas atau minyak.

Produksi

Berlawanan dengan kepercayaan populer, gas alam dapat berada di bawah tanah tidak hanya di rongga, yang ekstraksinya tidak memerlukan biaya material dan energi yang signifikan. Seringkali terkonsentrasi di dalam batuan dengan struktur berpori yang begitu halus sehingga tidak dapat dilihat oleh mata manusia. Kedalaman endapan bisa kecil, tetapi terkadang mencapai beberapa kilometer.

Proses produksi gas meliputi beberapa tahapan:

• Pekerjaan geologi, sebagai akibatnya lokasi pasti endapan ditentukan.
• Pengeboran sumur produksi. Ini dilakukan di seluruh lapangan, yang penting untuk penurunan tekanan gas yang seragam di reservoir. Kedalaman sumur maksimum adalah 12 km.
• Produksi. Prosesnya dilakukan pada level yang berbedatekanan di reservoir yang mengandung gas dan permukaan bumi. Melalui sumur, gas cenderung keluar ke tempat yang tekanannya lebih rendah, segera memasuki sistem pengumpulan. Selain itu, gas ikutan diproduksi, yang merupakan produk sampingan dari produksi minyak. Ini juga bernilai bagi banyak industri.
• Persiapan transportasi. Gas yang diekstraksi mengandung banyak kotoran. Jika jumlahnya tidak signifikan, gas diangkut dengan kapal tanker atau pipa ke pabrik untuk diproses lebih lanjut. Gas alam dimurnikan dari sejumlah besar pengotor di fasilitas pengolahan terintegrasi yang sedang dibangun di dekat lapangan.

Mengapa kita membutuhkan pemrosesan gas alam

Pembentukan gas alam terjadi pada saat pembentukan lapisan batuan berpori yang mengandung lapisan minyak dan batubara. Selain komponen penting untuk kebutuhan industri, juga mengandung pengotor yang menyulitkan pengangkutan dan penggunaan oleh pengguna akhir.

Segera setelah produksi, gas didehidrasi di pabrik pengolahan kompleks, di mana uap air dan belerang diekstraksi darinya. Pengolahan lebih lanjut dari gas alam dan ikutan dilakukan di pabrik pengolahan kimia dan gas.

Prinsip dasar pabrik pengolahan

Tugas utama perusahaan yang bergerak dalam pemrosesan gas alam adalah ekstraksi maksimum yang mungkin dari semua komponen fosil dan membawanya ke kondisi yang dapat dipasarkan. Itu tidak boleh merusak lingkungan.lingkungan dan interior bumi, dan biaya keuangan harus diminimalkan.

Karena penerapan semua aspek aturan ini, produk olahan gas bumi dianggap berkualitas tinggi dan ekonomis.

Metode Daur Ulang

Ada metode pengolahan gas berikut:

• fisik dan energik;
• katalitik kimia;
• termokimia.

Metode energi-fisik digunakan untuk mengompresi gas dan memisahkannya menjadi komponen-komponen menggunakan unit pendingin atau pemanas. Teknologi pengolahan gas bumi ini paling sering digunakan langsung di lapangan.

Awalnya proses kompresi dan pemisahan dilakukan dengan menggunakan kompresor. Sampai saat ini, peralatan yang lebih murah secara finansial - ejector dan pompa oli - telah berhasil digunakan.

Metode kimia-katalitik untuk memproses gas alam melibatkan konversi metana menjadi gas sintesis untuk pemrosesan selanjutnya. Ini dapat dilakukan dengan tiga cara: reformasi uap atau karbon dioksida, oksidasi parsial.

Metode oksidasi parsial metana sering digunakan. Ini karena kemudahan melakukan proses dalam mode autotermal (ketika bahan mentah dipanaskan karena pelepasan panas selama oksidasi hidrokarbon yang tidak lengkap), laju reaksi dan tidak adanya kebutuhan untuk menggunakan katalis (seperti dalam uap dan pembentukan kembali karbon dioksida).

Gas sintesis yang dihasilkan tidak diproses lebih lanjutpembagian menjadi komponen.

Metode termokimia menyiratkan aksi termal pada gas alam, menghasilkan pembentukan hidrokarbon tak jenuh (misalnya, etilena, propilena). Pelaksanaan proses hanya mungkin pada suhu yang sangat tinggi (sekitar 11 ribu derajat Celcius) dan tekanan beberapa atmosfer.

Produk diproses

Banyak orang mengasosiasikan kata "gas" dengan bahan bakar dan kompor gas. Bahkan, penerapan komponennya lebih luas:

• helium adalah bahan baku berharga yang digunakan dalam teknologi tinggi, seperti dalam pembuatan peralatan medis dan bantal magnetik untuk perjalanan jauh di angkutan umum, dalam pembangunan reaktor nuklir dan satelit luar angkasa;
• formaldehida, salah satu turunan metana, merupakan bahan baku yang berperan penting dalam produksi plastik fenolik (lapisan rem, bola bilyar) dan resin, yang merupakan komponen penting bahan struktural bangunan (kayu lapis, papan serat), cat dan pernis dan produk insulasi termal;
• amonia - digunakan dalam industri farmasi (larutan air), pertanian (pupuk) dan makanan (penambah rasa);
• etana adalah bahan baku dari mana polietilen diproduksi;
• asam asetat - banyak digunakan dalam industri tekstil;
• methanol adalah bahan bakar kendaraan.

Ekstraksi dan pemrosesan gas alam - proses,berkat cabang-cabang industri yang paling penting berkembang secara efektif. Gas dikirim ke konsumen akhir setelah diproses dengan hati-hati, penggunaannya secara signifikan meningkatkan kondisi kehidupan.