Природні джерела вуглеводнів. Природний газ

У природі вуглеводні зустрічаються переважно у вигляді природного газу, нафти, кам'яного вугілля. Є два способи використання цих горючих копалин: один - у вигляді па­лива, тобто як джерела енергії, інший —у вигляді сировини для подальшої переробки. Перший спосіб означає звичайне спалювання, другий - це органічний синтез. З вуглеводнів, виділених з нафти, природного газу і вугілля, можна добути багато різних речовин, а з них виробити ще більше корис­них матеріалів.

Природний газ, нафта, вугілля належать до не відновлюваних природних ресурсів. Ця обставина змушує розвідува­ти нові родовища і разом з тим експлуатувати вже відкриті таким чином, щоб максимально вилучати з них копалини і раціонально, з найбільшою користю використовувати їх.

Не важко зрозуміти, що доцільніше піддати нафту, вугіл­ля і газ хімічній переробці, ніж спалити їх у котельнях, двигунах, промислових і побутових печах тощо.

Які альтернативні джерела енергії вам відомі?

Існують різні погляди на походження горючих копалин. Як вважають прихильники теорії органічного походження, поклади утворилися із решток вимерлих рослинних і тва­ринних організмів, що перетворилися на суміші вуглеводнів у товщі Землі під дією бактерій, високих тисків і температур.

Згідно з теорією мінерального (вулканічного) походжен­ня нафти, природного газу та кам'яного вугілля, на первіс­ній стадії формування планети Земля метали сполучалися з вуглецем, утворюючи карбіди. У результаті реакції карбідів з водою (водяною парою) у глибинах планети утворювалися газуваті вуглеводні, зокрема метан і ацетилен, а під впливом нагрівання, радіації та каталізаторів з них утворювалися інші сполуки, що містяться у нафті. У верхніх шарах літо­сфери рідкі нафтові компоненти випаровувалися, рідина загусала, перетворювалася на асфальт і далі на вугілля.

Теорію мінерального походження нафти вперше висло­вив Д. Менделєєв. На початку XX ст. французький учений П.Сабатьє змоделював описаний процес у лабораторії і добув суміш вуглеводів, подібну до нафти.

Природний газ. Газуватими за нормальних умов є вугле­водні з низькими відносними молекулярними масами, саме вони і містяться у природному газі. Переважає в цій сумиш метан. Його масова частка там від 80 до 90 %, решта — гомологи метану: етан, пропан, бутан та інші гази.

Природні горючі гази, що виділялися в деяких місцевос­тях з тріщин земної кори, були відомі людині з давніх-давен. Подекуди ці гази займалися, наприклад під час гро­зи. Деякі народи вважали священним вогонь у місцях по­стійного виходу природних газів.

На теренах України є родовища природного газу. У товщі земної кори природний газ перебуває у стисну­тому стані. Якщо просвердлити свердловину, газ під тиском виходить на поверхню. Спрямувавши газ у газопровід, можна транспортувати його на великі відстані.Із газопроводів газ потрапляє на заводи і в житлові при­міщення, де використовується як паливо. В Україні триває газифікація населених пунктів. Використання в побуті газу замість дров і вугілля є поступом, хоча при цьому згоряє багато цінних речовин.

Природний газ широко використовується у промисло­вості. У доменних печах метан згоряє до вуглекислого газу, який, реагуючи з коксом, утворює відновник оксид карбо-ну(ІІ). Під час виробництва сталі мартенівським способом природний газ використовується як джерело теплоти. З цією ж метою застосовують метан і в скловарних печах.

Природний газ не лише спалюють, а й перероблюють на різні цінні хімічні продукти. Він є сировиною для добуван­ня ацетилену, водню, що використовується в хімічному

синтезі, наприклад аміаку. Сажа, добута з метану, ви­користовується для виго­товлення друкарської фар­би, гумових виробів (як наповнювач). Застосування природного газу—це, по суті, застосування метану.

• Пригадайте, на яких влас­тивостях метану базується добування згаданих вище продуктів.

Супутні нафтові гази.

Існують поклади природно­го газу, що залягає разом із нафтою і разом із нею виходить на поверхню із свердловини. Це так звані супутні нафтові гази. Вониє сумішшю летких вуглеводнів, хоча, на відміну вщ природ­ного газу, в них менший вміст метану —до 40 %, а більше його гомологів та інших газів.

Суміш газів розділяють і використовують як паливо і як хімічну сировину. Суміш пропану і бутану зріджують і збе­рігають під тиском у балонах. Це дає змогу транспортувати газ у місця, не підключені до мережі газопроводів.