Природный газ является важнейшим видом газообразного топлива. Количество используемого в СССР природного газа (в пересчете на условное топливо) в несколько раз превышает потребление всех других видов газообразного топлива, вместе взятых.
Аналогичное положение природный газ занимает и в мировом топливном балансе [197].
Горючая масса природных газов состоит из метана и его гомологов.
В зависимости от углеводородного состава добываемого газа, газовые — месторождения подразделяют на чисто газовые и газоконденсатные.
Природный газ чисто газовых месторождений состоит в основном из метана и содержит небольшой процент других углеводородов, преимущественно этана. Содержание бутана и более тяжелых углеводородов измеряется обычно долями процента.
Газ газоконденсатных месторождений содержит наряду с метаном значительное количество его гомологов: зтана, пропана, бутана, пентана и более тяжелых, легко конденсирующихся углеводородов. Поэтому добываемый газ отделяют от конденсата, используемого для производства сжижепных газов и жидкого моторного топлива.
Количество конденсата, содержащегося в некоторых газоконденсатных месторождениях, составляет около 300 л на 1 нм3, или 35?о по отношению — к его теплоте сгорания. В 1967 г. в стране получено более 1 млн. т газового конденсата. В 1970 г. добычу конденсата намечено довести до 4 млн. т [139]. Отделенный от конденсата газ близок по составу к сухому природному,, добываемому в чисто газовых месторождениях.
Балластирующими компонентами природных газов являются N2, С00 и
Не.
Природный газ основных месторождений СССР содержит небольшое количество балласта, в основном N2- Лишь в некоторых природных газах, не имеющих первостепенного значения, содержится повышенное количество азота (10% и более). Содержание N2 и СОг в природных газах некоторых месторождений Польши достигает 50% [140].
Природный газ большинства месторождений СССР является бессернисты№ илн содержит весьма малое количество сероводорода, от которого газ очищают перед его подачей по магистральным газопроводам.
Состав природных газов основных месторождений СССР приведен в табл. 96, а теплотехнические характеристики — в табл. 97.
Природный газ обладает рядом существенных преимуществ по сравнению — С рассмотренными ранее видами твердого и жидкого топлива, а именно:
1) производительность труда при добыче природного газа примерно — в 5 раз выше, чем при добыче нефти, и в 35 раз выше, чем при шахтной добыче угля [10];
2) стоимость добычи природного газа значительно ниже, чем других видов топлива;
3) природный газ используют в качестве топлива, не прибегая к сложной и дорогостоящей переработке, характерной для< жидкого топлива, а также искусственных видов твердого и газообразного топлива;
4) высокая жаропроиэводителыюсть природного газа позволяет эффективно применять его в качестве технологического и энергетического топлива;
5) полное отсутствие серы придает особую ценность природному газу, предназначенному для использования в технологии и коммунальном хозяйстве;
6) отсутствие в составе газа токсичной окиси углерода предотвращает ВОЗМОЖНОСТЬ отравления в случае утечки газа, что особенно важно при его использовании в квартирах;
7) высокая теплота сгорания обусловливает возможность дальнего — транспорта природного газа;
8) при работе на природном газе обеспечиваются: возможность авторегулировки процесса горения, высокая производительность и хорошие условия труда обслуживающего персонала;
9) использование природного газа позволяет значительно интенсифицировать работу ТОПОК, печей И КОТЛОВ И соответственно СНИЗИТЬ СТОИМОСТЬ оборудования и уменьшить габариты;
Месторождение
Ставропольское (хадумский горизонт)
Ставропольское (горизонт Зеленая свита)
Волгоградское (верейский горизонт) ,
Клшанское (Саратовская обл.; верейс. кий горьзонт) Степновское (Саратовская обл. дрвопсш й горкэонт) Бугурусланское.
Дашавское (УССР)
Шебелинское (УССР)
Березанское (Краснодарский крап) .
Ленинградское (Краснодарок/,’ край)
Краснооктябрьское, Опшоискоо, Кирюш кишское (Куйбышевская и Оренбургская обл.) .
Вой-Войжское, Нибельское, Верхне — Нижие-Омрннское (Коми АССР) .
Джебольское (Коми АССР)
Березовское (Тюменская обл.)
Демкнское (Тюменская обл.) . .
Усть-Вилюйское (Якутская АССР)
Собо-Хаинское (Якутская АССР)
Карадагское (Азербайджанская ССР)
Мубарсекское, Джаркакское (Узбекская ССР)
Майли Су IV (Киргизская ССР) .
Кыаыл-Тумшукское (Таджикская ССР)
М СП Со |
Кыаыл-Кумское (Туркменская ССР)
Сог. тап гапа, ,» |
Теплота сгорании С? н, к1.а.!/н. нг |
Удельный вес по воядуху |
|||||||
Сн. |
СгНц |
СзН, |
С4Н10 |
С>11 и |
Со2 |
N1 |
Н. л |
||
98,7 |
0,35 |
0,12 |
0,06 |
0,1 |
0,67 |
8530 |
0,56 |
||
85,0 |
4,4 |
2,4 |
1,8 |
1,3 |
0,1 |
5,0 |
£400 |
0,67 |
|
£8,5 |
0,5 |
0,1 |
— |
0,9 |
8530 |
0,56 |
|||
94,0 |
1,8 |
0,4 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
3,. |
8440 |
0,59 |
|
95,1 |
2,3 |
0,7 |
0,4 |
0,8 |
0,2 |
0,5 |
£030 |
0,00 |
|
81,7 |
5,0 |
2,0 |
1,2 |
0,6 |
0,4 |
8,5 |
0,6 |
8770 |
0,66 |
98,3 |
0,3 |
0,12 |
0,15 |
— |
0,1 |
1,03 |
8520 |
0,56 |
|
93,5 |
4,0 |
1,0 |
0,5 |
0,5 |
0,1 |
0,4 |
9130 |
0,01 |
|
89.fi |
4,1 |
0,7 |
0,1 |
1,3 |
3,8 |
0,4 |
8У-30 |
0,04 |
|
ГО, 9 |
:>,2 |
1,3 |
0,2 |
1,5 |
0,9 |
! 440 |
0,03 |
||
78,3 |
6,4 |
1,7 |
0,6 |
12,8 |
8С60 |
0,66 |
|||
85,0 |
3,3 |
1,2 |
0,5 |
_ |
0,1 |
9,9 |
_ |
8180 |
0,63 |
£1,5 |
3,3 |
1,4 |
1,6 |
0,2 |
2,0 |
9200 |
0,62 |
||
94,6 |
0,5 |
0,3 |
0,2 |
1,1 |
3,3 |
8310 |
0,59 |
||
92,6 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
0,5 |
5,9 |
— |
8150 |
0,59 |
£0,0 |
4,5 |
0,9 |
0,3 |
1,1 |
0,2 |
3,0 |
9050 |
0,63 |
|
93,8 |
2,9 |
1,0 |
0,6 |
1,7 |
8840 |
0,59 |
|||
96,4 |
1,5 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
1,8 |
— |
8565 |
0,58 |
|
£0,4 |
2,7 |
0,9 |
0,2 |
0,6 |
5,2 |
8610 |
0,60 |
||
94,8 |
0,8 |
0,2 |
0,1 |
0,6 |
3,5 |
8520 |
0,59 |
||
88,5 |
_ |
0,9 |
0,2 |
0,4 |
10,0 |
7960 |
0,62 |
||
£3,5 |
2,6 |
1,4 |
2,5 |
£410 |
0,62 |
Месторождение |
А, я: О’ С 8 Ж Л О. О Рч О Е 3 О С а £ к Н! С |
Г » % 3 О ° * «9 г 5 О 03 »> к те II |
Теоретический объем сухих продуктов горения У° г, пм.*}пм* |
Теоретический объем влажных продуктов горения У^, пм*!нм% |
Отношение объемов сухих и влажных продуктов горения В |
6 3 • а-с 2 ° а цг . и. ££* К Ев £ к о.? х 0*0) и*-, С, « о те*1- Ной |
* А^ О Й с 5 № а £. И ^ О з к §8« С5 к «5 = а а Оп й; ^ ^ о, Я1- н" Ш Ч х ° ПИК « И >. Е-1 в н |
Жар опр оизв однтельность при сжигапии в абсолютно сухом воздухе (тах, °С |
Жаропр оизв одительность при сжигании в воздухе, содержащем 1% влаги (по массе) /Г(|ЯХ. °С |
Я О Е- X ►» « О О. К И Я И >• >р. О о4 * т «с С О §2 |
Ставроиольское (хадум — СКИЙ горизонт) |
8530 |
9,5 |
8,5 |
10,5 |
0,81 |
1000 |
815 |
| 2040 | |
2010 |
11,8 |
Ставропольское (горизонт Зелепая свита) |
94С0 |
10,4 |
9,4 |
11,5 |
0,82 |
1000 |
815 |
2040 |
2010 |
12,2 |
Волгоградское (верей — ский горизонт) |
8530 |
9,5 |
8,5 |
10,5 |
0,81 |
1000 |
815 |
2040 |
2010 |
11,8 |
Елшанское (Саратовская обл.; верейский горизонт) . . |
8440 |
9,4 |
8,4 |
10,4 |
0,81 |
1С00 |
810 |
2С30 |
2С00 |
Н, а. |
Степновское (Саратовская обл.; девонский Горизонт) |
Еозо |
10,0 |
9,0 |
11,1 |
0,81 |
1000 |
815 |
2040 |
2010 |
12,0 |
Бугурусланское. |
8770 |
9,7 |
8,8 |
10,8 |
0,81 |
9Ё0 |
810 |
2030 |
2000 |
12,0 |
Дашавское (УССР). |
8520 |
9,5 |
8,5 |
10,5 |
0,81 |
1000 |
815 |
2040 |
21 СО |
11,8 |
Шебелипское (УССР) . . |
9130 |
10,1 |
9,1 |
11,2 |
0,81 |
1000 |
815 |
2040 |
2010 |
12,& |
Березанское (Краснодарский край) . . |
8930 |
9,9 |
8,9 |
11,0 |
0,81 |
Юоо |
810 |
2040 |
2010 |
12,4 |
Ленинградское (Краснодарский край) . . |
£440 |
10,5 |
9,4 |
11,5 |
0,82 |
1СОО |
820 |
2045 |
2015 |
12,1 |
Краспооктябрьское, Оси- новское, Кирюшкинское (Куйбышевская и Оренбургская обл.) |
8060 |
8,9 |
8,2 |
10,0 |
0,82 |
9Е0 |
810 |
2040 |
2010 |
11,8 |
Вой-Войжское, Нпбель — ское, Верхне — и Ниж — не-Омринское (Коми АССР) |
8180 |
9,1 |
8,25 |
10,1 |
0,81 |
990 |
810 |
2030 |
2000 |
И, а- |
Джебольское (Коми АССР) |
92С0 |
10,2 |
?,2 |
11,4 |
0,81 |
1С00 |
810 |
2035 |
2С05 |
12,1 |
Береаовское (Тюменская Обл.) . . . |
8310 |
9,2 |
8,3 |
10,25 |
0,81 |
1000 |
810 |
2040 |
2С10 |
11,8 |
Демивсное (Тюменская обл.) |
8150 |
9,1 |
8,2 |
10,1 |
0,81 |
1С00 |
810 |
2040 |
2010 |
11,7 |
Устъ-Вилюиское (Якут- Ская АССР) . . |
£050 |
10,1 |
9,1 |
11,1 |
0,81 |
10С0 |
810 |
2030 |
2010 |
12,0 |
Собо-Хаинское (Якутская АССР) . . |
8840 |
9,8 |
8,8 |
10,9 |
0,81 |
1С00 |
810 |
2040 |
2С10 |
11,9 |
Карадагское (Азербайджанская ССР) |
8565 |
9,5 |
8,6 |
10,5 |
0,81 |
1000 |
810 |
2(40 |
2010 |
12,1 |
Мубарсекское, Джэркак сков (Узбекская ССР) |
8610 |
9,6 |
8,6 |
10,6 |
0,81 |
1000 |
810 |
2С40 |
2010 |
11,& |
Май ли Су IV (Киргиз- Ская ССР) |
8520 |
9,5 |
8,5 |
10,5 |
0,81 |
10С0 |
810 |
2040 |
2010 |
11,8 |
Кызыл-Тумшукское (Таджикская ССР) . |
7ЕС0 |
8,8 |
8,0 |
9,9 |
0,81 |
1000 |
810 |
2040 |
2010 |
11,8 |
Кызыл-Кумское (Туркменская ССР) |
6410 |
10,4 |
9,4 |
11,5 |
0,82 |
1000 |
810 |
2045 |
2015 |
12,0 |
Средние значения |
8667 |
9,7 |
5 8,75 |
10,8 |
0,81 |
1СС0 |
810 |
2С40 |
2010 |
11,8 |
Метай |
8558 |
9,5 |
2 8,52 |
10,52 |
0,81 |
1000 |
810 |
2043 |
2010 |
11,8 |
10) при работе на природном газе можно обеспечить достижение весьм» высоких к. п.д, особенно при осуществлении методов комплексного (ступенчатого) использования тепла в высокотемпературных и низкотемпературных установках;
11) применение природного газа устраняет загрязнение воздушного бассейна золой и окислами серы, а также обусловленную этим необходимость сооружения высоких и дорогих труб для отвода продуктов сгорания;
12) продукты полного сгорания природного газа, отводимые от котлов и печей, можно использовать в качестве инертных газов и дарового источника углекислоты.
Народнохозяйственная ценность природного газа в большой степени возрастает благодаря возможности эффективного его использования В химической технологии:
А) для производства водорода и вырабатываемых с его применением синтетических спиртов, синтетического аммиака, азотной кислоты и минеральных удобрений;
Б) для органического синтеза с использованием в качестве первичного продукта основного компонента природных газов — метана и выделяемых из природных газов этана, пропана и бутана;
В) для производства сажи;
Г) для неполного окисления метана с получением формальдегида;
Д) для производства ацетилена и химических синтезов на его основе.
В соответствии с высокой эффективностью добычи и применения природного газа XX съезд КПСС в 1956 г. принял решение окоренном изменении структуры топливного баланса и опережающем развитии добычи нефти и газа.
В 1958 г. были предприняты меры для дальнейшего развития газовой промышленности и газоснабжения предприятий и городов СССР.
Темп роста добычи природного газа (включая попутный нефтепромысловый) и увеличение его доли в топливном балансе иллюстрируются следующими данными.
В 1945 г. было добыто около 3 млрд. м3 газа и доля газа в топливном балансе составила 2,3%. За следующие десять лет, к 1955 г., добыча газа возросла почти в три раза, но его удельный вес в топливном балансе остался почти на прежнем уровне.
В 1960 г. добыча газа возросла до 45,3 млрд. м3, а его доля в топливном балансе увеличилась до 7,9%.
В 1965 г. количество добытого газа достигло 127,7 млрд. м3, что обеспечило увеличение его доли в топливном балансе до 15,6% [1].
В 1969 г. было добыто 183 млрд. м3 газа [2], а его удельный вес в топливном балансе превысил 18%.
Количество добытого в 1969 г. природного газа и попутного нефтепромыслового газа примерно в четыре раза превышает по теплу добычу всех видов топлива до революции, в 1913 г. Доля природного газа по теплу превышает 86% суммарного теплосодержания природного и нефтепромыслового газов.
В 1968 г. в СССР добыто природного газа примерно в 13 раз больше, чем в 1958 г.
В Москве, Киеве, ДнепропетрЬвске доля природного газа в топливном балансе составляет две трети, а в топливном балансе районов Центра, Северного Кавказа, Закавказья и в Средней Азии — около 40—50%.
Важно отметить, что в суммарном приросте добычи и производства всех видов к^телыю-печного топлива на долю природного раза приходится более 60%.
Себестоимость 1000 м3 природного газа в 1966 г. составила 44 коп., т. е. почти в три раза меньше, чем в 1956 г.
В результате применения природного газа в народном хозяйстве в 1958— 1965 гг. достигнута экономия около 7,8 млрд. руб. [141].
В 1967 г. в газодобывающей промышленности работало всего лишь 7300 чел. [142], а в угольной более миллиона [1]. При этом доля угля в топ ливном балансе СССР превышала долю газа всего лишь в 2,3 раза.
Следовательно, если бы за короткий срок не была создана мощная промышленность природного газа, то для обеспечения потребности страны в горючем пришлось бы дополнительно привлечь для работы в угольных шахтах и разрезах несколько сот тысяч рабочих.
Интересно отметить, что в угольной промышленности Великобритании в 1966 г. работало около 500 тыс. человек при добыче угля 175 млн. тп [143]. По запасу тепла это количество угля значительно уступает добываемому в СССР природному газу.
Промышленность природного газа развивается в СССР более быстрыми темпами, чем в США. Так, увеличение добычи газа с 30 до 160 млрд. л*3 в год в СССР было достигнуто за 9 лет, а в США за 25 лет [5].
Министр газовой промышленности СССР А. К. Кортунов указал в 1967 г. на широкие перспективы дальнейшего развития добычи природного газа в стране и его использования в различных областях народного хозяйства [5].
В конце 1970 г. «Известия» (23. XII) отметили стремительные темпы роста нефтяной и газовой промышленности:
«Все большее значение приобретает в нашей жизни газовая индустрия. В голубом топливе сегодня нуждаются ведущие отрасли промышленности — энергетика, металлургия, химия, машиностроение. На его основе вырабатывается 30 процентов электроэнергии, с применением газа выплавляется 80 процентов стали и чугуна. Газификация народного хозяйства и быта, осуществленная в этой пятилетке, сэкономила нашей стране огромные сред — •ства, способствовала техническому прогрессу во многих областях производства, улучшила условия жизни людей».