udvinding af naturgas

naturgas forekommer i det ydre lag af jordskorpen, dvs.litosfæren. Det blev skabt som et resultat af omdannelsen af organiske stoffer under forskellige tryk-og temperaturforhold, som har foregået i mange millioner år. Naturgas består hovedsageligt af metan (CH4) og dens homologer (C3-C4). Dens sammensætning er stærkt afhængig af den type deponering, hvorfra den ekstraheres. Bortset fra metan og dets homologer indeholder naturgas naturligvis også et antal uønskede komponenter, såsom nitrogen, vand, hydrogensulfid eller kulsyre.

under naturlige forhold kan gas ledsage råolie eller forekomme separat. Det forekommer hovedsageligt i to former: som en gas, der er frit opløst i vand eller olie, eller i den form, der absorberes i klipper eller kul.

Gas produceret ved industrielle metoder

flere typer gasser kan opnås ved hjælp af industrielle metoder:

a) flydende gasser – populært benævnt LPG (flydende petroleumsgas). Deres hovedkomponenter er propan (C3H8), butan og isobutan (C4H10). De opnås hovedsageligt ved stabilisering af råbrændstof, råolie eller ved forarbejdning af raffinaderigasser fra reformerings -, kraknings-og pyrolyseprocesser.
b) bygas – opnået under betingelserne for lav – og mellemtemperaturkulning af kul.
c) Kulgas – produceret i processen med høj temperatur kul afgasning.
d) Gas fra kulforgasning – den opnås ved at virke på brunkul eller sort kul med en blanding af vanddamp og ilt ved temperaturer over 900 liter C. Dens sammensætning afhænger af den anvendte forgasningsteknologi. Den vigtigste økonomiske faktor er produktionen af en blanding af CO og H2 (såkaldte syngas).

anvendelse og fordele ved gasbrændstoffer

Gasbrændstoffer har en række fordele. De er primært præget af høj energieffektivitet. Derudover giver de en konstant forbrændingstemperatur, kræver ikke opbevaring for brugeren og brænder uden røg (uden aske og emissioner af svovloksider). Naturgas er en værdifuld energibærer og et vigtigt råmateriale i branchen: kemisk (produktion af syngas), energi (stempelforbrændingsmotorer, gasturbiner, generatorer), konstruktion (produktion, glas, cement og bygningskeramik) og metallurgi (varmeovne).

udvinding af olie

valg af placering af et nyt oliefelt er en meget kompliceret og dyr proces. Det starter med udførelsen af seismiske undersøgelser for at søge efter passende geologiske strukturer, der kan skabe olieaflejringer. To forskningsmetoder anvendes til dette formål. Den første indebærer at lave underjordiske eksplosioner nær deponeringen og observere de seismiske reaktioner, der giver dig mulighed for at få oplysninger om dens placering og størrelse. Den anden metode er at opnå disse data fra naturligt forekommende seismiske bølger.

den første fase af olieudvinding er at bore et dybt hul i jorden. Dernæst placeres et hus (stålrør) i det borede hul, hvilket sikrer stabiliteten af hele strukturen. I det videre trin er der lavet flere huller for at tillade øget strømning af den ekstraherede olie. For at opløse forurenende stoffer i den kede brønd anvendes ofte saltsyre, som effektivt syrner carbonat-og kalkformationerne og fjerner aflejringer af skala, rust og carbonit. Saltsyre bruges også til at fjerne resterende cement, der er tilbage efter boreprocessen. I næste fase placeres en særlig installation øverst på brønden, undertiden kaldet et “juletræ”. Det er et sæt kombinerede ventiler, rør og fittings, der er designet til at regulere trykket og strømmen af olie og gas.

efter tilslutning af hele apparatet finder det primære genoprettelsesstadium sted. For at udvinde olie i denne proces anvendes mange naturlige mekanismer, for eksempel tyngdekraftdræning. Gendannelsesgraden i den primære fase overstiger normalt ikke 15%. Ved yderligere ekstraktion falder det underjordiske tryk og bliver utilstrækkeligt til at fortsætte med at fortrænge olien til overfladen. På dette tidspunkt begynder det sekundære genopretningstrin.

der er mange teknikker til sekundær genvinding af råolie. De involverer normalt tilførsel af ekstern energi til deponeringen ved at injicere væsker (f.eks. vand) eller gasser (f. eks. Den gennemsnitlige genvindingshastighed efter primære og sekundære oliegenvindingsoperationer overstiger normalt ikke 45%. Den sidste fase af ekstraktionsprocessen er den såkaldte tredje ordens opsving, som kan opnås ved hjælp af forskellige teknikker. Den første af dem reducerer viskositeten af olie gennem termisk opvarmning. Den anden er indsprøjtningen af gas i aflejringen (injektion af kulsyre). Den sidste metode kaldes kemiske oversvømmelser. De består i at blande tætte, uopløselige polymerer med vand og injicere dem under jorden. Tertiær nyttiggørelse giver mulighed for yderligere 15% af olieproduktionen fra deponeringen.

på grund af de afsluttende reserver af jordolieaflejringer er søgningen efter dens ressourcer under havbunden begyndt. Til dette formål bygges boreplatforme, hvilket er en kompliceret, dyr og tidskrævende proces-opførelsen af mineplatformen varer normalt i 2 år. De kan fastgøres permanent til bunden (dybde op til 90 m) eller glide på specielle flyder, fastgjort med et ankersystem. Offshore boreplatforme er normalt forbundet til et netværk af flere snesevis af brønde, der ekstraherer olie i porøse klipper. Ud over at udvinde olie på boreplatformen adskilles den også fra gassen. Det således opnåede råmateriale transporteres gennem et rørledningssystem til et raffinaderi eller til et minedrift og omladningsbeholder. Derefter sendes olie og gas til tankskibet, som transporterer det i land.

selvfølgelig afhænger mængden af udvundet olie ikke kun af de anvendte boreteknikker. Nøglefaktorerne i dette tilfælde er geologiske aspekter, såsom stenpermeabilitet, styrken af naturlige drev, aflejringens porøsitet eller viskositeten af selve olien.

forarbejdning af råolie

den ekstraherede råolie forarbejdes i raffinaderier for at opnå brændstoffer, olier, smøremidler, asfalter og andre produkter. Oftest adskilles råolie i fraktioner uden kemisk ændring af dets komponenter. På denne måde opnås raffinaderigasser, der er Flygtige ved stuetemperatur, petroleumsether med et kogepunkt på 35-60 liter C, let og tung bensin, Petroleum, diesel med forskellige kogepunkter og masut (dvs.en rest med et kogepunkt over 350 liter C).

råolie gennemgår forskellige processer, såsom:

a) krakning – består i nedbrydning af lange alifatiske carbonhydrider, der findes i tunge masut-og oliefraktioner, til forbindelser med kortere kæder, der findes i brændstof og dieselolie. Ud over kortkædede alifatiske carbonhydrider dannes også methan, LPG, umættede carbonhydrider og koks i processen. Krakning kan initieres ved termiske, katalytiske eller strålingsmetoder.
b) reformering – dette er en proces, der anvendes på lette oliefraktioner eller produkter opnået ved krakning for at opnå brændstoffer med et højt oktantal. Processen udføres i nærvær af hydrogen ved anvendelse af meget dyre platinkatalysatorer. Reformeringsprocessen producerer brint, raffinaderigas, LPG samt isobutan og n-butan.
c) destillation – sigter mod at adskille råolie i fraktioner, der koger i forskellige temperaturområder. Takket være denne proces opnås basisfraktioner, såsom: tør og våd gas, let og tung bensin, petroleum, dieselolie, masut og gudron.
d) alkylering – dette er reaktionen af olefiner med isobutan, hvilket resulterer i dannelsen af isoparaffiner med højere molekylvægt og oktantal. I alkyleringsprocessen kan svovlsyre anvendes som katalysator.
e) pyrolyse – nedbrydningsproces udført uden ilt ved meget høje temperaturer. Det bruges til at nedbryde tunge oliefraktioner til pyrolytisk bensin, olier og tjære.

PCC-koncernens tilbud til mineindustrien

for at forbedre olieudvindingen og dens forarbejdning er brugen af forskellige kemikalier af afgørende betydning. Soda LUD anvendes i raffinering af råolie, mineralolier, pitch og bitumen og skifergas udvinding. Natriumhydroksid i PCC-gruppen fremstilles ved en membranelektrolyseproces og tilføres i form af en opløsning med en koncentration på ca. 50%. En anden anvendelse af natriumhydroksid i mineindustrien er behandling af spildevand og flydende koksprodukter.

en vigtig gruppe af produkter, der er til stor brug i udvinding og produktion af olie og gas, er overfladeaktive stoffer. Overfladeaktive stoffer reducerer grænsefladespændingen mellem råolie og sten. Dette reducerer vedhæftningskræfter, og yderligere olie kan frigives fra oliefeltet. Overfladeaktive stoffer anvendes også som et middel til at reducere økologiske skader som følge af olie og anden olieudvaskning. De kan også bruges til at rense tanke og skibe, der er nødvendige til transport af det ekstraherede råmateriale.

en af de vigtigste grupper af overfladeaktive stoffer, der anvendes i rengøringspræparater, er alkylether sulfater, der tilbydes af PCC-gruppen i SULFOROKAnol-serien. Disse produkter vil på grund af deres anioniske karakter fungere godt i formuleringer med andre anioniske, ikke-ioniske og amfotere overfladeaktive stoffer. Deres vaske -, emulgerings-og skummende egenskaber gør dem nyttige som ingredienser i formler, der renser forskellige overflader. Alkylbensulfonsyre (ABS) og salte deraf, f. eks. ABSNa, har også lignende brug. ABS / 1-syren tilhører gruppen af anioniske overfladeaktive stoffer. På grund af dets opløselighed i råolie kan det være et element af hjælpestoffer, der anvendes til olieudvinding og forarbejdning. Derudover anvendes ABS / 1-syre takket være dets vaskemiddelegenskaber til rengørings-og affedtningsprocesser, f.eks. Rengøringsprodukter, der anvendes i olieindustrien, kan også omfatte rokamid-serien af produkter. De er kendetegnet ved evnen til at skabe tæt og stabilt skum, selv i en lille koncentration. Takket være deres flydende form letter rokamid-produkter betydeligt alle operationer i forbindelse med opbevaring, transport og dispensering.

den næste gruppe af produkter, der er nødvendige i processerne med olie-og gasekstraktion, er emulgatorer. De anvendes i industrielle metoder til olieafvanding og afsaltning. Disse processer er afhængige af olieopvarmning med tilsætning af emulgatorer i en enhed kaldet elektro-dehydrator. Den således opvarmede blanding tvinges gennem rummet i det koncentriske elektrodesystem. Dråber vand deformeres, mister deres belastning og er lettere at kombinere med hinanden, således at de adskilles fra olie. Dehydreret og afsaltet råolie kan underkastes yderligere behandling. Rokanol-produkter er ideelle som emulgatorer i industrielle afvandings-og afsaltningsprocesser. Disse er ikke-ioniske overfladeaktive stoffer, der tilhører gruppen af alkoksfedtalkoholer. Rokanol-produkter kan bruges i en meget bred vifte af temperaturer såvel som i sure, neutrale og let alkaliske miljøer. De kan også være en del af affedtningsrensemidler, der anvendes i olieindustrien.

meget gode emulgerende egenskaber er også udstillet af ethoksylerede sorbitanesterderivater, såsom Rokvinol 60 og Rokvinol 80. Disse produkter kan være komponenter i borevæsker, der anvendes til olieproduktion. På den anden side kan sorbitanestere, såsom Rokvin 60 og Rokvin 80, anvendes til lækage af petroleumsstoffer til vand som dispergeringsmidler.