1.2 Табиғи газдың құрамы

Табиғи газ негізінен қарапайым көмірсутегі метаннан (СН₄)және этан (С₂Н₆), пропан (С₃Н₈), бутан (С₄Н₁₀) сияқты одан ауыр және күрделі көмірсутектерден тұрады (кесте1). Табиғи газдың құндылығы оның жануымен байланысты; ол жанған кезде су буын және көміртегі диоксидін бөлетін ең таза қазба отын болып табылады. Тұрмыста немесе өндірісте кең қолданыс табатын көпшілікке танымал бұл газ негізінен түгелімен дерлік метаннан тұрады. Метан – иіссіз, түссіз газ, әлсіз жалын беріп оңай жанады. Бұдан басқа метан еріткіштер және басқа органикалық заттар өндірісінде негізгі шикізат болып табылады. Әдетте пропан және бутанды табиғи газдан бөліп алып, бөлек сатады. Жағылған мұнай газы, негізінен пропан, әдетте газ құбырлары жоқ ауылды аймақта табиғи газ орнын ауыстырады. Келесі 1 – кестеде, АҚШ – та өндірілетін табиғи газдың орташа көмірсутектік құрамы, мөлшері, % бойынша көрсетілген.

1 - кесте.

АҚШ – та өндірілетін табиғи газдың орташа көмірсутектік құрамы

Газ	Мөлшері, %
Метан	88
Этан	5
Пропан	2
Бутан	1

Көп жағдайда табиғи газда көміртегі диоксиді (көмірқышқыл газы), күкіртсутек (жоғарғы күкіртті газ), су, азот, гелий немесе басқа газдардың қоспалары кездеседі. Көміртегі диоксиді жанбайтындықтан, оның болуы табиғи газдың құндылығын төмендетеді. Бірақ, көмірқышқыл газын ескі мұнай ұңғыларына оның өнімділігін арттыру үшін айдауға болады. Сондықтан кей – кезде оны табиғи газдан бөліп алып, жеке өнім ретінде сатады. Азотты да мұнай ұңғыларына айдауға болады. Гелий құнды өнім болып табылады. Ол электронды өнеркәсібінде, сонымен қатар дирижабльдер мен ауалы шарларды толтыру үшін қолданылады.

Күкіртсутегі (H₂S) өте улы, оның тіпті аз ғана концентрациясы өмірге қауіпті. Бұл газдан шіріген жұмыртқа иісі аз мөлшерде сезіледі. Аз күкіртті табиғи газдың құрамында аңғарымды мөлшерде күкіртсутегі болмайды. Бұдан басқа күкіртсутегі коррозияға агерссивті, ол газ ұңғыларындағы құбырларды, арматураларды және клапындарды зақымдауы мүмкін. Сондықтан газдарды құбырларға бермес бұрын оларды күкіртсутегі, көміртегі диоксиді және судың көп бөлігінен тазалау қажет.

1.3 Табиғи газды өңдеу

Жыл сайын газ өнеркәсібінде табиғи газды транспортты құбырларға түспес бұрын алдын - ала өңдеу үшін 5 млрд. доллар қаражат жұмсалады. Жоғарыдаайтып кеткеніміздей, табиғи газ негізінен метаннан, сонымен қатар этан, пропан, бутаннан тұрады. Бұдан басқа газда керек емес қоспалар болуы мүмкін, мысалы су, көміртегі диоксиді және күкіртсутек. Табиғи газдың құрамында күкіртсутегі аңғарылмастай мөлшерде болса, онда ол аз күкіртті деп аталады. Көміртегі диоксиді күкіртсутегі сияқты сумен байланысып, газ құбырларын коррозияға ұшырататын қышқылдар түзеді. Кей жағдайларда табиғи газда ауыр көмірсутегілер болуы мүмкін, олар газ жер бетіне шықан кезде конденсирленеді. Коллекторда немесе майлы газдарды өндіру кезінде газ – газ күйінде болуы мүмкін, бірақ жер үстіне шыққан кезде ол сұйық конденсат түзеді. Құрғақ табиғи газ көбінесе метаннан құралады, ол коллекторда да, жер бетінде де сұйық түзбейді [3].

Өңдеуден кейін газ құбыр арқылы тасымалдау шарттарына сай болуы керек. Мұндай газдардың жылу қасиеті 34-39МДж/м³ болуы керек. Газдың қысымы құбырдағы қысымға сай болуы керек, яғни 4800-6900 кПа. Құбыр арқылы тасымалдау шарттарына сәйкес газ конденсат және гидраттар бермейтіндей құрғақ болуы керек және құрамында аса көп ылғал коррозияға агрессивті газдар болмауы керек. Майлы газда болатын конденсатты мұнай өңдеу қондырғыларында бөледі. Бутан, пропан және этанды конденсатпен бірге бөлу кезінде алынатын өнім табиғи газды конденсат немесе жеңіл көмірсутектердің кең фракциясы деп аталады. Бұл сұйықтарды салқындату немесе абсорбция кезінде алуға болады. Майлы газды салқындату кезінде ондағы сұйық құрғақ газдан бөлінеді.

Бөлудің басқа әдісін пайдаланған кезде газды конденсатты бензин немесе керосин сияқты жеңіл сұйық көмірсутектерден құралатын тарелкалы абсорбциялы колонналардан өткізеді. Бұдан кейін газды айдау арқылы бөледі. Сұйық көмірсутектерден тазартқаннан кейін алынған метанға бай газ қалдық газ деп аталады.