В чем отличия между попутными нефтяными газами и природным газом, сравнение

Получение ПНГ

Попутный газ получают методом сепарирования от нефти. Для этого используют многоступенчатые сепараторы с разным давлением. Так, на первой ступени сепарации создается давление от 16 до 30 бар. На всех последующих ступенях давление постепенно понижают. На последнем этапе добычи параметр снижают до 1,5-4 бар. Значения температуры и давления ПНГ определяются технологией сепарирования.

Газ, полученный на первой ступени, сразу отправляется на Большие трудности возникают при использовании газа с давлением ниже 5 бар. Раньше такой ПНГ всегда сжигался в факелах, но в последнее время изменилась политика утилизации газа. Правительство начало разрабатывать стимулирующие меры по сокращению загрязнений внешней среды. Так, на государственном уровне в 2009 году был установлен показатель сжигания ПНГ, который не должен превышать 5% от общей добычи попутного газа.

Main Differences Between Crude Oil and Natural Gas

1. Crude oil gets formed from a wide and distinct selection of complex hydrocarbons. Natural gas is made up of a gaseous mixture of hydrocarbons.
2. Crude oil has a unique complex makeup. Natural gas is 80 per cent made up of one main component, methane. 
3. Crude oil needs extensive refinement to be commercially used. The simple structure of natural gas caters to its easier refining for commercial use. 
4. Crude oil, after refining, gets used for Jet fuel, propane, and diesel fuels. Natural gas gets utilized for commercial heating and electrical power generation. 
5. Liquefied petroleum gas (LPG) gets formed from crude oil. Compressed natural gas (CNG) gets formed from natural gas.

References

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0140988302000610
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304380010006113

Home – Science – Crude Oil vs Natural Gas: Difference and Comparison

Last Updated : 11 June, 2023

One request?

I’ve put so much effort writing this blog post to provide value to you. It’ll be very helpful for me, if you consider sharing it on social media or with your friends/family. SHARING IS ️

Вред от сжигания ПНГ

Сжигание попутного газа загрязняет окружающую среду. Вокруг факела действует термическое разрушение, которое поражает почву в радиусе 10-25 метров и растительность в пределах 50-150 метров. В процессе сгорания в атмосферу попадают окиси азота и углерода, сернистый ангидрид, а также несгоревшие углеводороды. Ученые подсчитали, что в результате сжигания ПНГ выбрасывается около 0,5 млн тонн сажи в год.

Также продукты сгорания газа очень опасны для здоровья человека. Согласно статистическим данным, в основном нефтеперерабатывающем регионе России – Тюменской области – заболеваемость населения по многим видам болезней выше средних показателей по всей стране. Особенно часто жители региона страдают патологиями дыхательных органов. Наблюдается тенденция роста числа новообразований, заболеваний органов чувств и нервной системы.

Кроме того, ПНГ вызывают патологии, которые проявляются только через некоторое время. К ним относятся следующие:

• бесплодие;
• невынашивание беременности;
• наследственные заболевания;
• ослабление иммунитета;
• онкологические болезни.

Ответы к параграфу 19

1. Какие главные природные источники углеводородов вам известны?Нефть, природный газ, сланцы, каменный уголь.

2. Каков состав природного газа? Покажите на географической карте важнейшие месторождения: а) природного газа; б) нефти;  в) каменного угля.

3. Какие преимущества по сравнению с другими видами топлива имеет природный газ? Для каких целей используют природный газ в химической промышленности?Природный газ, по сравнению с другими источниками углеводородов, наиболее легок в добыче, транспортировке и переработке. В химической промышленности природный газ используется в качестве источника низкомолекулярных углеводородов.

4. Напишите уравнения реакций получения: а) ацетилена из метана; б) хлоропренового каучука из ацетилена; в) тетрахлорметана из метана.

5. Чем отличаются попутные нефтяные газы от природного газа?Попутные газы – это летучие углеводороды, растворенные в нефти. Их выделение происходит путем перегонки. В отличие от природного газа, может быть выделен на любой стадии разработки нефтяного месторождения.

6. Охарактеризуйте основные продукты, получаемые из попутных нефтяных газов.Основные продукты: метан, этан, пропан, н-бутан, пентан, изобутан, изопентан, н-гексан, н-гептан, изомеры гексана и гептана.

7. Назовите важнейшие нефтепродукты, укажите их состав и области их применения.

8. Какие смазочные масла используют на производстве?Моторные масла трансмиссионные, индустриальные, смазочно-охлаждающие эмульсии для металлорежущих станков и др.

9. Как осуществляют перегонку нефти?

10. Что такое крекинг нефти? Составьте уравнение реакций расщепления углеводородов   и  при этом процессе.

11. Почему при прямой перегонке нефти удается получить не более 20 % бензина?Потому, что содержание бензиновой фракции в нефти ограниченно.

12. Чем отличается термический крекинг от каталитического? Дайте характеристику бензинов термического и каталитического крекингов.При термическом крекинге необходимо нагревать реагирующие вещества до высоких температур, при каталитическом – введение катализатора снижает энергию активации реакции, что позволяет существенно уменьшить температуру реакции.

13. Как практически можно отличить крекинг-бензин от бензина прямой перегонки?Крекинг-бензин обладает более высоким октановым числом, по сравнению с бензином прямой перегонки, т.е. детонационно более устойчив и рекомендуется для использованию в двигателях внутреннего сгорания.

14. Что такое ароматизация нефти? Составьте уравнения реакций, поясняющих этот процесс.

15. Какие основные продукты получают при коксовании каменного угля?Нафталин, антрацен, фенантрен, фенолы и каменноугольные масла.

16. Как получают кокс и где его используют?Кокс – твердый пористый продукт серого цвета, получаемый путём кокосования каменного угля при температурах 950-1100 без доступа кислорода. Его применяют для выплавки чугуна, как бездымное топливо, восстановитель железной руды, разрыхлитель шихтовых материалов.

17. Какие основные продукты получают:а) из каменноугольной смолы; б) из надсмольной воды; в) из коксового газа? Где они применяются? Какие органические вещества можно получить из коксового газа?а)бензол, толуол, нафталин – химическая промышленностьб)аммиак, фенолы, органические кислоты – химическая промышленностьв)водород, метан, этилен – топливо.

18. Вспомните все основные способы получения ароматических углеводородов. Чем различаются способы получения ароматических углеводородов из продуктов коксования каменного угля и нефти? Напишите уравнения соответствующих реакций.Различаются способами получения: первичная переработка нефти основана на различии в физических свойствах различных фракций, а коксование основано сугубо на химических свойствах каменного угля.

19. Поясните, как в процессе решения энергетических проблем в стране будут совершенствоваться пути переработки и использования природных углеводородных ресурсов.Поиск новых источников энергии, оптимизация процессов добычи и переработки нефти, разработка новых катализаторов для удешевления всего производства и т.д.

20. Каковы перспективы получения жидкого топлива из угля?В перспективе получение жидкого топлива из угля возможно, при условии снижения затрат на его производство.

Задача 1. Известно, что газ содержит в объемных долях 0,9 метана, 0,05 этана, 0,03 пропана, 0,02 азота. Какой объем воздуха потребуется, чтобы сжечь 1 м3 этого газа при нормальных условиях?

Задача 2. Какой объем воздуха (н.у.) необходим, чтобы сжечь 1 кг гептана?

Задача 3. Вычислите, какой объем (в л) и какая масса (в кг) оксида углерода (IV) получится при сгорании 5 моль октана (н.у.).

Состав и происхождение:

Попутные газы являются побочным продуктом в процессе добычи нефти и газа. Они образуются в результате выделения и разделения газовых компонентов в скважине или на газоперерабатывающих заводах.

Состав попутных газов может значительно отличаться от состава природного газа, который обычно состоит преимущественно из метана (более 90%). В отличие от природного газа, попутные газы могут содержать различные химические и физические компоненты.

Одним из основных отличий попутных газов от природного газа является их горючесть. Попутные газы могут содержать более высокую концентрацию летучих углеводородов, таких как этилен, пропан, бутан и другие, что делает их более опасными при эксплуатации.

Также, в состав попутных газов могут входить примеси в виде сероводорода, аммиака, фенолов и других веществ, которые образуются при различных химических процессах в скважине или при переработке нефти и газа.

Содержание попутных газов может меняться в зависимости от месторождения и процессов, используемых при их добыче и переработке. Для эффективной эксплуатации попутных газов необходимо проводить их анализ и учитывать их специфический состав при выборе технологий и оборудования.

Использование попутных газов в качестве энергоресурса может быть выгодным как с точки зрения экономии денежных средств, так и с точки зрения снижения негативного влияния на окружающую среду.

Природный газ

Состав:

Природный газ представляет собой смесь газов, которая включает в себя главным образом метан (более 90%). Остальные компоненты природного газа могут включать этилен, пропан, бутан и следы других углеводородов. Также в составе природного газа могут присутствовать примеси, такие как сероводород, диоксид углерода и азот.

Горючесть:

Природный газ является очень горючим веществом. Он сжигается без остатка и не выделяет продукты сгорания, содержащие вредные вещества.

Происхождение:

Природный газ образуется в результате длительного процесса разложения органических веществ, таких как растения и животные остатки, в глубоких слоях земли. Он часто находится вместе с нефтью и углем, и считается одним из самых важных источников энергии в мире.

Физические свойства:

• Природный газ является бесцветным и без запаха газом;
• Он легче воздуха и может быть обнаружен по своей газовой факеле;
• При нормальных условиях температуры и давления он существует в виде газа, однако при достаточно низких температурах и высоком давлении может перейти в жидкое состояние.

Эксплуатация:

Природный газ добывается из земных недр методами бурения и эксплуатации газовых месторождений. Затем он подвергается обработке и транспортируется с помощью газопроводов к конечным потребителям. В техническом плане природный газ может использоваться для генерации электроэнергии, отопления, производства пластмасс и других промышленных целей.

Компонент	Содержание в природном газе
Метан (CH4)	более 90%
Этилен	следы
Пропан	следы
Бутан	следы
Сероводород (H2S)	следы
Диоксид углерода (CO2)	следы
Азот (N2)	следы

Попутные газы

Попутные газы — это газы, образующиеся при добыче нефти и газа, которые являются сопутствующими компонентами природного газа. Они отличаются от природного газа по своему содержанию, составу и химическим свойствам.

При эксплуатации скважин на добычу нефти и газа, из них выделяются попутные газы — это газы, которые смерзаются на месторождении из нефти и газа и поступают вместе с ними на поверхность во время добычи. Они содержатся в породах совместно с нефтью и газом и могут быть отсепарированы и выделены в качестве отдельного газа.

Состав попутных газов может варьироваться в зависимости от происхождения месторождения и его химического состава. В них могут содержаться различные газы, такие как метан, этилен, пропан, бутан и другие, а также вода, сероводород и другие примеси.

Главное отличие попутных газов от природного газа заключается в их горючести. Попутные газы обычно имеют низкую горючесть и не могут быть использованы в качестве топлива без предварительной обработки и очистки от примесей.

Тип газа	Примеси
Газ месторождения	Высокое содержание метана	Минимальное
Попутные газы	Различные виды газов	Вода, сероводород и другие примеси

В целом, попутные газы являются важным ресурсом, который может быть использован в производстве энергии и химической промышленности. Однако, для их использования требуется проводить специальную подготовку, очистку и обработку, чтобы убрать примеси и повысить их горючесть.

Нефть и ее переработка

В
промышленности получают нужные народному
хозяйству нефтепродукты.

Природная
нефть всегда содержит воду, минеральные
соли и разного рода механические примеси.

Поэтому,
прежде чем поступить на переработку,
природная нефть подвергается обезвоживанию,
обессоливанию и ряду других предварительных
операций.

Особенности
перегонки нефти.

1. Способ
получения нефтепродуктов путем отгонки
из нефти одной фракции за другой подобно
тому, как это осуществляется в лаборатории,
для промышленных условий неприемлем.

2. Он
очень непроизводителен, требует больших
затрат и не обеспечивает достаточно
четкого распределения углеводородов
по фракциям в соответствии с их
молекулярной массой.

Всех
этих недостатков лишен способ
перегонки нефти на непрерывно действующих
трубчатых установках:

1) установка
состоит из трубчатой печи для нагревания
нефти и ректификационной колонны, где
нефть разделяется на фракции (дистилляты) –
отдельные смеси углеводородов в
соответствии с их температурами кипения
– бензин, лигроин, керосин и т. д.;

2) в
трубчатой печи расположен в виде змеевика
длинный трубопровод;

3) печь
обогревается горящим мазутом или газом;

4) по
трубопроводу непрерывно подается нефть,
в нем она нагревается до 320–350 °C и в
виде смеси жидкости и паров поступает
в ректификационную колонну.

Особенности
ректификационной колонны.

1. Ректификационная
колонна – стальной цилиндрический
аппарат высотой около 40 м.

2. Она
имеет внутри несколько десятков
горизонтальных перегородок с отверстиями,
так называемых тарелок.

3. Пары
нефти, поступая в колонну, поднимаются
вверх и проходят через отверстия в
тарелках.

4. Постепенно
охлаждаясь при своем движении вверх,
они сжижаются на тех или иных тарелках
в зависимости от температур кипения.

5. Углеводороды
менее летучие сжижаются уже на первых
тарелках, образуя газойлевую фракцию,
более летучие углеводороды собираются
выше и образуют керосиновую фракцию,
еще выше собирается лигроиновая фракция,
наиболее летучие углеводороды выходят
в виде паров из колонны и образуют
бензин.

6. Часть
бензина подается обратно в колонну для
орошения, что способствует охлаждению
и конденсации поднимающихся паров.

7. Жидкая
часть нефти, поступающей в колонну,
стекает по тарелкам вниз, образуя мазут.

Чтобы
облегчить испарение летучих углеводородов,
задерживающихся в мазуте, снизу навстречу
стекающему мазуту подают перегретый
пар.

8. Образующиеся
фракции на определенных уровнях выводятся
из колонны.

Попутный нефтяной газ

Попутный нефтяной газ
(ПНГ
) – смесь различных газообразных углеводородов , растворенных в нефти ; они выделяются в процессе добычи и перегонки (это так называемые попутные газы
, главным образом состоят из пропана и изомеров бутана). К нефтяным газам также относят газы крекинга нефти, состоящие из предельных и непредельных (этилена , ацетилена) углеводородов. Нефтяные газы применяют как топливо и для получения различных химических веществ. Из нефтяных газов путем химической переработки получают пропилен , бутилены , бутадиен и др., которые используют в производстве пластмасс и каучуков .

Чем отличается природный газ от попутного нефтяного?

Природные газы – это находящиеся в свободном состоянии или в связанном виде газы атмосферы, поверхности или недр Земли, и даже газы, находящиеся в водах мирового океана. Зачастую природные газы – это результат геологической или биологической деятельности, это газы «текущего момента», то есть производимые и выделяемые в настоящий момент времени (вулканические – при извержении вулкана, биохимические – при деятельности бактерий-сапрофитов, разлагающих белковые останки и тд)

Попутный нефтяной газ – это тоже своего рода природный газ, но он растворен в нефти или находится в «шапке» нефтяных месторождений. То есть это когда-то сформировавшийся газ, оставшийся в стабильном состоянии до момента нефтедобычи. Как правило сам по себе он в окружающую среду не выделяется, изменению не подвергается и не взаимодействует с обитателями биоценозов.

Отличия в составе:

природный газ – это метан и этан (в основном), в попутном нефтяном – значительно меньше метана и этана, весомая доля пропанов, бутанов, паров тяжелых углеводородов, неуглеводородных компонентов ( гелий, азот, аргон, сероводород, маркаптаны и пр)

Еще одним из основных различий является фактор вредности. Природный газ в принципе безопасен для экологии- к тому же его активно используют в быту (все наши кухонные плиты работают на этом топливе). А вот попутный раз перерабатывать замучаешься (во всяким случае в наше стране, с менталитетом “проще выбросить, чем пристроить в хорошие руки”), потому большая его часть просто-напросто сжигается на факельных установках и вред природе наносится колоссальный.

6. Основные продукты, получаемые из попутных нефтяных газов.Основные продукты: метан, этан, пропан, н-бутан, пентан, изобутан, изопентан, н-гексан, н-гептан, изомеры гексана и гептана.

Попутные нефтяные газы разделяют на следующие фракции:

1) Сухой газ – по составу похож на природный газ.

2) Пропаново-бутановая фракция – смесь пропана и бутана.

3) Газовый бензин – смесь изомеров пентана и гексана.

Важнейшие нефтепродукты

Из нефти в процессе переработки получают топливо (жидкое и газообразное), смазочные масла и консистентные смазки, растворители, индивидуальные углеводороды – этилен, пропилен, метан, ацетилен, бензол, толуол, ксило и др., твердые и полутвердые смеси углеводородов (парафин, вазелин, церезин), нефтяные битумы, технический углерод (сажу), нефтяные кислоты и их производные.

Жидкое топливо, получаемое нефтепереработкой, подразделяют на моторное и котельное. К газообразному топливу относят углеводородные сжиженные топливные газы, применяемые для коммунально-бытового обслуживания. Это смеси пропана и бутана в разных соотношениях.

Смазочные масла, предназначенные для обеспечения жидкостной смазки в различных машинах и механизмах, подразделяют в зависимости от применения на индустриальные, турбинные, компрессорные, трансмиссионные, изоляционные, моторные.

Консистентные смазки представляют собой нефтяные масла, загущенные мылами, твердыми углеводородами и другими загустителями.

Индивидуальные углеводороды, получаемые в результате переработки нефти и нефтяных газов, служат сырьем для производства полимеров и продуктов органического синтеза. Из них наиболее важны предельные – метан, этан, пропан, бутан; непредельные – этилен, пропилен; ароматические – бензол, толуол, ксилолы. Также продуктами переработки нефти являются предельные углеводороды с большой молекулярной массой (С16 и выше) – парафины, церезины, применяемые в парфюмерной промышленности и в виде загустителей для консистентных смазок.

Нефтяные битумы, получаемые из тяжелых нефтяных остатков путем их окисления, используют для дорожного строительства, для получения кровельных материалов, для приготовления асфальтовых лаков и полиграфических красок и др.

Одним из главных продуктов переработки нефти является моторное топливо, которое включает авиационные и автомобильные бензины.

Comparison Table

Parameters of Comparison	Crude Oil	Natural Gas
Composition	Crude oil is composed of solid hydrocarbons.	Natural Gas is composed of gaseous hydrocarbons.
Types	Sweet, sour, light, medium, heavy, and synthetic crude oils are types of crude oils.	Natural gas contains Ethane, Butane, Propane, and Pentane.
Other Derivatives	A few derivatives of crude oil are alkenes, paraffin wax, lubricants, and asphalt.	A few derivatives of natural gas are mid-stream natural gas and a few domestic uses.
Merit	Crude oil can be transported and stored easily. It is a dependable power source.	Natural gas produces less pollution. Natural gas is a non-renewable source.
Largest producer	The largest producer of Crude oil is Saudi Arabia.	The largest producer of natural gas is the United States.

Сжиженный нефтяной газ

Полная характеристика нефтяных газов в сжиженном состоянии дает возможность использовать их в качестве высококачественного полноценного топлива для автомобильных моторов. Главными составляющими сжиженного нефтяного газ являются пропан и бутан, которые являются побочными продуктами добычи или переработки нефти на газо-бензинных предприятиях.Газ прекрасно соединяется с воздухом с формированием однородной горючей смеси, что гарантирует высокую теплоту сгорания, а также позволяет избежать детонации в процессе сгорания. В газе имеется минимальное количество компонентов, которые способствуют нагарообразованию и загрязнению системы питания, а также вызывают коррозию. Состав сжиженного нефтяного газа дают возможность создавать моторные свойства газового топлива.В процессе перемешивания пропана можно обеспечить подходящее давление насыщенных паров в газовой смеси, что имеет большое значение для использования газобаллонных автомобилей в разных климатических условиях. Именно по этой причине присутствие пропана очень желательно.Цвет и запах у сжиженного нефтяного газа отсутствует. Из-за этого для гарантии безопасной эксплуатации на автомобилях ему придают специальный аромат – одорируют.

Оставшийся попутный газ, который нефтедобывающие компании не сжигают в факелах и не закачивают в пласт, попадает на переработку. Прежде чем перевозить его на перерабатывающий комбинат, его нужно очистить. Освобожденный газ от механических примесей и воды намного легче перевозить. Для того, чтобы предотвратить выпадение сжиженных фракций в полость газопроводов и облегчить смесь осуществляют отфильтровывание тяжёлых углеводородов.Посредством выведения сернистых элементов можно предотвратить коррозионное действие попутного нефтяного газа на стенку трубопровода, а извлечением азота и углекислоты можно снизить объем смеси, который не используется в переработке. Очищают газ различными методами. По окончанию охлаждения и компримирования (сжатия под давлением) газа можно приступать к его сепарации или обработки газодинамическими способами. Эти методы довольно бюджетны, однако они не дают возможности выделить углекислоту и сернистые компоненты из нефтяного газа.Если применяются сорбционные методы, то кроме удаления сероводорода осуществляется и осушка от воды и влажных углеводородных компонентов. Единственный недостаток этого метода – плохая адаптация технологии к полевым условиям, что является причиной потери примерно 30% объёма газа. Кроме этого, чтобы удалить жидкость используется способ гликолевой сушки, но исключительно как второстепенный процесс, потому что помимо воды, он больше ничего из смеси не выделяет. Все перечисленные методы сегодня можно назвать устаревшими. Наиболее современным методом является мембранная очистка. В основе этого метода – разница в скорости проникновения разных компонентов нефтяного газа через волокна мембран. Когда газ поступает на перерабатывающее предприятие, его подвергают разделению при помощи низкотемпературной абсорбции и конденсации на базовые фракции. Часть таких фракций сразу являются конечными продуктами. После разделения получают отбензиненный газ, в составе которого метан и примесь этана, а также широкая фракция лёгких углеводородов (ШФЛУ). Такой газ без проблем транспортируется по трубопроводным системам и применяется в качестве топлива, а также служит сырьём для изготовления ацетилена и водорода. Также при помощи газопереработки изготавливают автомобильный пропан-бутан жидкого типа (т. е. газомоторное топливо), а также ароматические углеводороды, узкие фракции и стабильный газовый бензин. Попутный нефтяной газ, невзирая на крайне невысокую рентабельность его переработки, активно применяется в топливно-энергетической отрасли и нефтехимической промышленности.

Природный газ бывает разных модификаций. Так, он может быть представлен в стандартной форме или же классифицироваться как попутный. Каковы его характеристики в обоих случаях?