الأحد، 13 ديسمبر، 2009

About natural gas

Natural gas is a gas consisting primarily of methane. It is found associated with fossil fuels, in coal beds, as methane clathrates, and is created by methanogenic organisms in marshes, bogs, and landfills. It is an important fuel source, a major feedstock for fertilizers, and a potent greenhouse gas.
Before natural gas can be used as a fuel, it must undergo extensive
processing to remove almost all materials other than methane. The by-products of that processing include ethane, propane, butanes, pentanes and higher molecular weight hydrocarbons, elemental sulfur, carbon dioxide, and sometimes helium and nitrogen.
Natural gas is often informally referred to as simply gas, especially when compared to other energy sources such as oil or coal.

The image below is a schematic block flow diagram of a typical natural gas processing plant. It shows the various unit processes used to convert raw natural gas into sales gas pipelined to the end user markets.

The block flow diagram also shows how processing of the raw natural gas yields byproduct sulfur, byproduct ethane, and natural gas liquids (NGL) propane, butanes and natural gasoline (denoted as pentanes +).[6][7][8][9][10]

Schematic flow diagram of a typical natural gas processing plant


Uses of natural gas

Power generation

Natural gas is a major source of electricity generation through the use of gas turbines and steam turbines. Most grid peaking power plants and some off-grid engine-generators use natural gas. Particularly high efficiencies can be achieved through combining gas turbines with a steam turbine in combined cycle mode. Natural gas burns more cleanly than other fossil fuels, such as oil and coal, and produces less carbon dioxide per unit energy released. For an equivalent amount of heat, burning natural gas produces about 30% less carbon dioxide than burning petroleum and about 45% less than burning coal.[11] Combined cycle power generation using natural gas is thus the cleanest source of power available using fossil fuels, and this technology is widely used wherever gas can be obtained at a reasonable cost. Fuel cell technology may eventually provide cleaner options for converting natural gas into electricity, but as yet it is not price-competitive.

Domestic use

Natural gas is supplied to homes, where it is used for such purposes as cooking in natural gas-powered ranges and/or ovens, natural gas-heated clothes dryers, heating/cooling and central heating. Home or other building heating may include boilers, furnaces, and water heaters. CNG is used in rural homes without connections to piped-in public utility services, or with portable grills. However, due to CNG being less economical than LPG, LPG (Propane) is the dominant source of rural gas.

A Washington, D.C. Metrobus which runs on natural gas

Transportation Fuel

Compressed natural gas (methane) is a cleaner alternative to other automobile fuels such as gasoline (petrol) and diesel. As of 2008 there were 9.6 million natural gas vehicles worldwide, led by Pakistan (2.0 million), Argentina (1.7 million), Brazil (1.6 million), Iran (1.0 million), and India (650 thousand).[12][13] The energy efficiency is generally equal to that of gasoline engines, but lower compared with modern diesel engines. Gasoline/petrol vehicles converted to run on natural gas suffer because of the low compression ratio of their engines, resulting in a cropping of delivered power while running on natural gas (10%-15%). CNG-specific engines, however, use a higher compression ratio due to this fuel's higher octane number of 120–130.[14]

Fertilizer

Natural gas is a major feedstock for the production of ammonia, via the Haber process, for use in fertilizer production.

Aviation

Russian aircraft manufacturer Tupolev is currently running a development program to produce LNG- and hydrogen-powered aircraft.[15] The program has been running since the mid-1970s, and seeks to develop LNG and hydrogen variants of the Tu-204 and Tu-334 passenger aircraft, and also the Tu-330 cargo aircraft. It claims that at current market prices, an LNG-powered aircraft would cost 5,000 roubles (~ $218/ £112) less to operate per ton, roughly equivalent to 60%, with considerable reductions to carbon monoxide, hydrocarbon and nitrogen oxide emissions.

The advantages of liquid methane as a jet engine fuel are that it has more specific energy than the standard kerosene mixes and that its low temperature can help cool the air which the engine compresses for greater volumetric efficiency, in effect replacing an intercooler. Alternatively, it can be used to lower the temperature of the exhaust.

Hydrogen

Natural gas can be used to produce hydrogen, with one common method being the hydrogen reformer. Hydrogen has various applications: it is a primary feedstock for the chemical industry, a hydrogenating agent, an important commodity for oil refineries, and a fuel source in hydrogen vehicles.

Other

Natural gas is also used in the manufacture of fabrics, glass, steel, plastics, paint, and other products.

الغاز الطبيعي أحد مصادر الطاقة البديلة عن النفط من المحروقات عالية الكفاءة قليلة الكلفة قليلة الانبعاثات الملوثة للبيئة. الغاز الطبيعي مورد طاقة أوليّة مهمة للصناعة الكيماوية .

تكوين الغاز الطبيعي:
يتكون الغاز الطبيعى من العوالق، و هي كائنات مجهرية تتضمن الطحالب و الكائنات الأولية ماتت و تراكمت في طبقات المحيطات و الأرض ، و انضغطت البقايا تحت طبقات رسوبية . وعبر آلاف السنين قام الضغط و الحرارة الناتجان عن الطبقات الرسوبية بتحويل هذه المواد العضوية إلى غاز طبيعى ، و لا يختلف الغاز الطبيعى في تكونه كثيراً عن أنواع الوقود الحفرى الأخرى مثل الفحم و البترول . وحيث أن البترول و الغاز الطبيعى يتكونان تحت نفس الظروف الطبيعية ، فإن هذين المركبين الهيدروكربونيين عادةً ما يتواجدان معاً في حقول تحت الأرض أو الماء ، وعموماً الطبقات الرسوبية العضوية المدفونة في أعماق تتراوح بين 1000 إلى 6000 متر ( عند درجات حرارة تتراوح بين 60 إلى 150 درجة مئوية ) تنتج بترولاً بينما تلك المدفونة أعمق وعند درجات حرارة أعلى تنتج غاز طبيعى ، وكلما زاد عمق المصدر كلما كان أكثر جفافاً ( أى تقل نسبة المتكثفات في الغاز ) . بعد التكون التدريجى في القشرة الأرضية يتسرب الغاز الطبيعى و البترول ببطء إلى حفر صغيرة في الصخور المسامية القريبة التي تعمل كمستودعات لحفظ الخام ، ولأن هذه الصخور تكون عادةً مملوءة بالمياه ، فإن البترول و الغاز الطبيعى – و كلاهما أخف من الماء و أقل كثافة من الصخور المحيطة – ينتقلان لأعلى عبر القشرة الأرضية لمسافات طويلة أحياناً . في النهاية تُـحبس بعض هذه المواد الهيدروكربونية المنتقلة لأعلى في طبقة لا مسامية ( غير منفذة للماء ) من الصخور تُعرف بـ صخور الغطاء Cap Rock ، و لأن الغاز الطبيعى أخف من البترول فيقوم بتكوين طبقة فوق البترول تسمى غطاء الغاز Gas Cap . ولا بد أن يصاحب البترول غاز يسمى بـ الغاز المصاحِب Associated Gas ، كذلك تحتوى مناجم الفحم على كميات من الميثان – المُكوِن الرئيسى للغاز الطبيعى - ، و في طبقات الفحم الرسوبية يتشتت الميثان غالباً خلال مسام و شقوق المنجم ، يسمى هذا النوع عادة بـ ميثان مناجم الفحم .

الاحتياطات العالميه من الغاز الطبيعي:
نظراً لارتفاع المستوى المادى للبشر في العالم فقد زاد استهلاكهم من الطاقة بشدة من أجل تسيير السيارات التي تحملهم لأعمالهم ، ومن أجل الكهرباء التي صارت لا غِنى عنها في الحضارة الحديثة ، وغير ذلك كثير . وحيث أن مصادر الطاقة في العالم ناضبة و غير متجددة يُعرَّف الاحتياطى المؤكد – من البترول أو الغاز الطبيعى - لحقل ما بأنه الكمية القابلة للاستخلاص على مدى عمر الحقل في ظل التكنولوجيا والاعتبارات الاقتصادية السائدة ، وطبقاً لتعريف مجلة البترول و الغاز Oil And Gas Journalالأميركية المتخصصة يتم تعريف الاحتياطى المؤكد من الغاز الطبيعى بأنه : الكميات التي يمكن استخراجها في ظل ما هو معروف حالياً من الأسعار و التكنولوجيا ، أما هيئة سيديجاز Cedi gas الفرنسية فتُعرِّفه بأنه : الكميات المكتشفة التي يتأكد بقدر معقول من اليقين إمكانية إنتاجها في ظل الظروف الاقتصادية و الفنية السائدة . ويُعدَّ التعريف الأول الأكثر تحفظاً لذا نجد أن احتياطيات الغاز الطبيعى العالمية في أول يناير عام 1999 طبقاً لتقدير مجلة البترول و الغاز تقل بنسبة 7 % عن تقديرات سيديجاز ، بل إن احتياطيات الغاز الطبيعى لمنطقة الشرق الأقصى كانت طبقاً للمجلة تقل بنسبة 30 % عن تقديرات سيديجاز ! . وكلا التعريفين يخضع للتقدير الشخصى أكثر منه لمعايير موضوعية ثابتة يمكن قياسها بدقة ، لذا نجد بعض الدول تلجأ للمبالغة في تقدير ما لديها من احتياطيات - وتسميها بالمؤكدة – لأسباب كثيرة سياسية و اقتصادية كالرغبة في الاقتراض بضمان ثروتها البترولية و الغازية ، كما إن شركات البترول العالمية تميل أحياناً للمبالغة في التقديرات بهدف تقوية مراكزها المالية أو لتبرر قيامها بالإنتاج بوفرة ، أو لتبرر إمكانية التصدير لخارج الدول المنتجة . ومن أمثلة عدم دقة حسابات احتياطيات الثروة البترولية ما قامت به المكسيك من خفض احتياطياتها المؤكدة من الغاز الطبيعى بأكثر من النصف من 64 تريليون قدم مكعب عام 1999 إلى 30 تريليون قدم مكعب في عام 2000 ، و أيضاً قيام بريطانيا في التسعينات بخفض احتياطياتها المؤكدة من البترول بنفس القدر . و تصل إجمالى احتياطيات الغاز الطبيعى في العالم - طبقاً لأرقام عام 2005 - لحوالى 6112 تريليون قدم مكعب ، و أكبر احتياطى للغاز الطبيعى في العالم يوجد في روسيا الاتحادية ، و يبلغ قدره 1680 تريليون قدم مكعب .

إنتاج الغاز ومعالجته:
يستخرج الغاز الطبيعي من ابار شبيهة بابار النفط يوجد الكثير من تجمعات الغاز على مبعدة من الشاطئ ويتم نقل الغاز بالانابيب من منصات الإنتاج المشاطئة إلى نقطة تجميع على الشاطئ ومنها إلى معمل تكرير حيث ينقّى. في مرحلة التنقية الأولى ، يزال الماء واي سائل أخرى من الغاز بفعل الجاذبية ثم يمرر الغاز الجاف عبر مبرد حيث يتسيل البروبان ويجمعان. ويسوق غازا البترول المسلان كمواد اولية لتصميع الكيماويات أو يعبأ في قواوير كوقود كوقود للسخّانات ومواقد الطبخ في المنازل . ما يتبقى من الغاز الطبيعي يمكن ضخه عبر شبكة امداد أو يمكن تسيله بالتبريد والضغط وتسويقه كغاز طبيعي مسيّل .

تمد اخذ هذه المعلومات من ويكابيديا ، الموسوعة الحره



فيديو عن الغــاز الطبيعي



video