utvinning av naturgas

naturgas sker i det yttre skiktet av jordskorpan, dvs litosfären. Det skapades som ett resultat av omvandlingen av organiska ämnen under olika tryck-och temperaturförhållanden, som har pågått i många miljoner år. Naturgas består huvudsakligen av metan (CH4) och dess homologer (C3-C4). Dess sammansättning är starkt beroende av typen av deponering från vilken den extraheras. Naturligtvis, förutom metan och dess homologer, innehåller naturgas också ett antal oönskade komponenter, såsom kväve, vatten, vätesulfid eller koldioxid.

under naturliga förhållanden kan gas följa råolja eller förekomma separat. Det förekommer huvudsakligen i två former: som en gas fritt upplöst i vatten eller olja, eller i form absorberad i stenar eller kol.

Gas producerad med industriella metoder

flera typer av gaser kan erhållas med industriella metoder:

a) flytande gaser – populärt kallad LPG (flytande petroleumgas). Deras huvudkomponenter är propan (C3H8), butan och isobutan (C4H10). De erhålls huvudsakligen genom att stabilisera råbensin, råolja eller genom bearbetning av raffinaderigaser från reformering, sprickbildning och pyrolysprocesser.
b) stadsgas – erhållen under förhållandena för kol med låg och medelhög temperatur.
c) Kolgas – producerad i processen för hög temperatur kol avgasning.
D) Gas från kolförgasning-det erhålls genom att verka på brunkol eller svart kol med en blandning av vattenånga och syre vid temperaturer över 900 kcal C. Dess sammansättning beror på den använda förgasningstekniken. Den viktigaste ekonomiska faktorn är produktionen av en blandning av CO och H2 (så kallad syngas).

tillämpning och fördelar med gasbränslen

gasbränslen har ett antal fördelar. De kännetecknas främst av hög energieffektivitet. Dessutom ger de en konstant förbränningstemperatur, kräver inte lagring för användaren och brinner utan rök (utan aska och utsläpp av svaveloxider). Naturgas är en värdefull energibärare och en viktig råvara i branschen: kemisk (produktion av syngas), energi (kolvförbränningsmotorer, gasturbiner, generatorer), konstruktion (produktion, glas, cement och Byggkeramik) och metallurgi (värmeugnar).

utvinning av olja

att välja platsen för ett nytt oljefält är en mycket komplicerad och dyr process. Det börjar med utförandet av seismiska undersökningar för att söka efter lämpliga geologiska strukturer som kan skapa oljefyndigheter. Två forskningsmetoder används för detta ändamål. Den första handlar om att göra underjordiska explosioner nära insättningen och observera de seismiska reaktionerna som gör att du kan få information om dess plats och storlek. Den andra metoden är att erhålla dessa data från naturligt förekommande seismiska vågor.

det första steget i oljeutvinningen är att borra ett djupt hål i marken. Därefter placeras ett hölje (stålrör) i det borrade hålet, vilket säkerställer stabiliteten hos hela strukturen. I det ytterligare steget görs fler hål för att möjliggöra ökat flöde av den extraherade oljan. För att lösa upp föroreningar i den uttråkade brunnen används ofta saltsyra, vilket effektivt surgör karbonat-och kalkformationerna och avlägsnar avlagringar av skala, rost och karboniter. Saltsyra används också för att avlägsna kvarvarande cement kvar efter borrningsprocessen. I nästa steg placeras en speciell installation på toppen av brunnen, ibland kallad ”julgran”. Det är en uppsättning kombinerade ventiler, rör och rördelar som är utformade för att reglera trycket och flödet av olja och gas.

efter anslutning av hela apparaten sker det primära återhämtningsstadiet. För att extrahera olja i denna process används många naturliga mekanismer, till exempel gravitationsdränering. Återhämtningsgraden i primärfasen överstiger vanligtvis inte 15%. Vid ytterligare extraktion sjunker det underjordiska trycket och blir otillräckligt för att fortsätta att förskjuta oljan till ytan. Vid denna tidpunkt börjar det sekundära återhämtningssteget.

det finns många tekniker för sekundär återvinning av petroleum. De involverar vanligtvis tillförsel av extern energi till avsättningen genom att injicera vätskor (t.ex. vatten) eller gaser (t. ex. luft, koldioxid) för att öka trycket under jord. Den genomsnittliga återvinningsgraden efter primär och sekundär oljeåtervinningsoperationer överstiger vanligtvis inte 45%. Det sista steget i extraktionsprocessen är den så kallade tredje ordningens återhämtning, som kan erhållas med hjälp av olika tekniker. Den första av dem minskar viskositeten hos olja genom termisk uppvärmning. Den andra är injektionen av gas i insättningen (injektion av koldioxid). Den sista metoden kallas kemiska översvämningar. De består i att blanda täta, olösliga polymerer med vatten och injicera dem under jord. Tertiär återhämtning möjliggör ytterligare 15% av oljeproduktionen från insättningen.

på grund av de slutliga reserverna av markoljefyndigheter har sökandet efter sina resurser under havsbotten börjat. För detta ändamål byggs borrplattformar, vilket är en komplicerad, dyr och tidskrävande process-byggandet av gruvplattformen varar vanligtvis i 2 år. De kan fixeras permanent till botten (djup upp till 90 m) eller glida på speciella flottor, fixerade med ett ankarsystem. Offshore borrplattformar är vanligtvis anslutna till ett nätverk av flera dussintals brunnar som extraherar olja i porösa stenar. Förutom att extrahera olja på borrplattformen separeras den också från gasen. Det sålunda erhållna råmaterialet transporteras genom ett rörledningssystem till ett raffinaderi eller till ett gruv-och omlastningsfartyg. Sedan skickas olja och gas till tankfartyget, som transporterar det i land.

naturligtvis beror mängden olja som återvinns inte bara på de borrtekniker som används. Nyckelfaktorerna i detta fall är geologiska aspekter, såsom bergpermeabilitet, styrkan hos naturliga enheter, porositeten hos deponeringen eller viskositeten hos själva oljan.

bearbetning av råolja

den extraherade råoljan bearbetas i raffinaderier för att erhålla bränslen, oljor, smörjmedel, asfalter och andra produkter. Oftast separeras råolja i fraktioner utan kemisk förändring av dess komponenter. På detta sätt erhålles raffinaderigaser flyktiga vid rumstemperatur, petroleumeter med en kokpunkt på 35-60 kg c, lätt och tung bensin, fotogen, diesel med olika kokpunkter och mazut (dvs en Rest med en kokpunkt över 350 C C).

råolja genomgår olika processer, såsom:

a) sprickbildning – består i sönderdelning av långa alifatiska kolväten som finns i tunga mazut-och oljefraktioner, i föreningar med kortare kedjor som finns i bensin och dieselolja. Förutom kortkedjiga alifatiska kolväten bildas också metan, LPG, omättade kolväten och koks i processen. Sprickbildning kan initieras med termiska, katalytiska eller strålningsmetoder.
B) reformering – Detta är en process som tillämpas på lätta petroleumfraktioner eller produkter erhållna genom sprickbildning för att erhålla bränslen med högt oktantal. Processen utförs i närvaro av väte med användning av mycket dyra platinakatalysatorer. Reformeringsprocessen producerar väte, raffinaderi, LPG samt isobutan och n-butan.
c) destillation – syftar till att separera råolja i fraktioner som kokar i olika temperaturområden. Tack vare denna process erhålls grundläggande fraktioner, såsom: torr och våt gas, lätt och tung bensin, fotogen, dieselolja, mazut och gudron.
d) alkylering – detta är reaktionen av olefiner med isobutan, vilket resulterar i bildandet av isoparaffiner med högre molekylvikt och oktantal. I alkyleringsprocessen kan svavelsyra användas som katalysator.
e) pyrolys-nedbrytningsprocessen utförs utan syre vid mycket höga temperaturer. Det används för att bryta ner tunga oljefraktioner till pyrolytisk bensin, oljor och tjära.

PCC-koncernens erbjudande för gruvindustrin

för att förbättra oljeutvinningen och dess bearbetning är användningen av olika kemikalier av central betydelse. Soda lut används vid raffinering av råolja, mineraloljor, Beck och bitumen och skiffergasutvinning. Natriumhydroxid i PCC-gruppen produceras genom en membranelektrolysprocess och levereras i form av en lösning med en koncentration av ca. 50%. En annan tillämpning av natriumhydroxid i gruvindustrin är behandling av avloppsvatten och flytande koksprodukter.

en viktig grupp av produkter som är till stor nytta vid utvinning och produktion av olja och gas är ytaktiva ämnen. Ytaktiva ämnen minskar gränsspänningen mellan råolja och sten. Detta minskar vidhäftningskrafterna och ytterligare olja kan släppas från oljefältet. Ytaktiva ämnen används också som ett medel för att minska ekologiska skador till följd av olja och annan petroleumutlakning. De kan också användas för att rengöra tankar och kärl som behövs för att transportera det extraherade råmaterialet.

en av de viktigaste grupperna av ytaktiva ämnen som används i rengöringspreparat är alkyletersulfaterna som erbjuds av PCC-gruppen i SULFOROKAnol-serien. Dessa produkter, på grund av deras anjoniska karaktär, kommer att fungera bra i formuleringar med andra anjoniska, icke-joniska och amfotera ytaktiva ämnen. Deras tvätt -, emulgerings-och skummande egenskaper gör dem användbara som ingredienser i formler som rengör olika ytor. ALKYLBENSENSULFONSYRA (ABS) och dess salter, t. ex. ABSNa, har också liknande användning. ABS / 1-syran tillhör gruppen anjoniska ytaktiva ämnen. På grund av dess löslighet i råolja kan det vara ett element av hjälpmedel som används för oljeutvinning och bearbetning. Dessutom används ABS / 1-syra, tack vare dess tvättmedelsegenskaper, för rengöring och avfettning, t.ex. av tankar och fartyg. Rengöringsprodukter som används i oljeindustrin kan också omfatta ROKAmid serie produkter. De kännetecknas av förmågan att skapa tätt och stabilt skum, även i en liten koncentration. Tack vare sin flytande form underlättar ROKAmid-produkter avsevärt alla operationer relaterade till lagring, transport och dosering.

nästa grupp av produkter som är nödvändiga i processerna för olje-och gasutvinning är emulgeringsmedel. De används i industriella metoder för oljeavvattning och avsaltning. Dessa processer är beroende av oljeuppvärmning med tillsats av emulgeringsmedel i en anordning som kallas elektrodehydrator. Den sålunda uppvärmda blandningen tvingas genom utrymmet i det koncentriska elektrodsystemet. Vattendroppar deformeras, förlorar sin belastning och är lättare att kombinera med varandra, så de skiljer sig från olja. Dehydrerad och avsaltad råolja kan utsättas för vidare bearbetning. Rokanolprodukter är idealiska som emulgeringsmedel i industriella avvattnings-och avsaltningsprocesser. Dessa är icke-joniska ytaktiva ämnen som tillhör gruppen alkoxifettalkoholer. Rokanolprodukter kan användas i ett mycket brett temperaturområde, såväl som i sura, neutrala och svagt alkaliska miljöer. De kan också vara en del av avfettningsmedel som används i oljeindustrin.

mycket goda emulgerande egenskaper uppvisas också av etoxylerade sorbitanesterderivat, såsom ROKwinol 60 och ROKwinol 80. Dessa produkter kan vara komponenter i borrvätskor som används vid oljeproduktion. Å andra sidan kan sorbitanestrar, såsom ROKwin 60 och ROKwin 80, användas vid läckage av petroleumämnen till vatten som dispergeringsmedel.