Doğal gaz - Natural gas

Doğal gaz ( fosil gaz olarak da adlandırılır ; bazen sadece gaz ), metandan oluşan ve genellikle değişen miktarlarda diğer yüksek alkanlar ve bazen küçük bir yüzdede karbondioksit , azot , hidrojen sülfür veya helyum içeren doğal olarak oluşan bir hidrokarbon gaz karışımıdır.. Doğal gaz renksiz, kokusuz ve patlayıcıdır, bu nedenle sızıntıların erken tespiti için genellikle bir kükürt kokusu (çürük yumurtaya benzer) eklenir. Doğal gaz, çürüyen bitki ve hayvansal madde katmanları, milyonlarca yıl boyunca Dünya'nın yüzeyinin altında yoğun ısı ve basınca maruz kaldığında oluşur. Bitkilerin orijinal olarak güneşten elde ettiği enerji, gazda kimyasal bağlar şeklinde depolanır. Doğal gaz bir fosil yakıttır .

Doğal gaz, ısıtma, pişirme ve elektrik üretimi için enerji kaynağı olarak kullanılan yenilenemez bir hidrokarbondur . Aynı zamanda araçlar için yakıt olarak ve plastiklerin ve ticari olarak önemli diğer organik kimyasalların üretiminde kimyasal hammadde olarak kullanılır .

Doğal gazın çıkarılması ve tüketimi, iklim değişikliğinin önemli ve büyüyen bir itici gücüdür . Güçlü bir olan sera gazı atmosfere salınan zaman kendisi ve yaratır karbondioksit zaman yanmış . Doğal gaz, ısı ve elektrik üretmek için verimli bir şekilde yakılabilir , diğer fosil ve biyokütle yakıtlarına göre kullanım noktasında daha az atık ve toksin yayar . Bununla birlikte, tedarik zinciri boyunca istenmeyen kaçak emisyonların yanı sıra gaz tahliyesi ve alev alma , genel olarak benzer bir karbon ayak izine neden olabilir .

Doğal gaz, derin yeraltı kaya oluşumlarında veya kömür yataklarındaki diğer hidrokarbon rezervuarlarında ve metan klatratları olarak bulunur . Petrol , doğal gaza yakın ve onunla birlikte bulunan bir başka fosil yakıttır. Doğal gazın çoğu zaman içinde iki mekanizma tarafından yaratılmıştır: biyojenik ve termojenik. Biyojenik gaz, bataklıklarda , bataklıklarda , çöplüklerde ve sığ tortullarda metanojenik organizmalar tarafından oluşturulur . Yerin derinliklerinde, daha yüksek sıcaklık ve basınçta, gömülü organik malzemeden termojenik gaz oluşur.

Petrol üretiminde gaz bazen parlama gazı olarak yakılır . Doğal gazın yakıt olarak kullanılabilmesinden önce, tamamı olmasa da çoğu, pazarlanabilir doğal gazın özelliklerini karşılamak için su da dahil olmak üzere safsızlıkları gidermek için işlenmelidir . Bu işlemin yan ürünleri arasında etan , propan , bütanlar , pentanlar ve daha yüksek moleküler ağırlıklı hidrokarbonlar, hidrojen sülfür (saf sülfüre dönüştürülebilir ), karbon dioksit , su buharı ve bazen helyum ve azot bulunur .

Doğal gaz, özellikle petrol veya kömür gibi diğer enerji kaynaklarıyla karşılaştırıldığında, bazen gayri resmi olarak basitçe "gaz" olarak anılır. Bununla birlikte, özellikle Kuzey Amerika'da konuşma dilinde "gaz" olarak kısaltılan benzinle karıştırılmamalıdır .

Tarih

Doğal gaz, antik Çin'de, tuzlu suların sondajından kaynaklandığı için tesadüfen keşfedildi . Doğal gaz ilk olarak Çinliler tarafından yaklaşık MÖ 500'de (muhtemelen MÖ 1000'de) kullanıldı. Onlar kaynatmayla tuzlu su için kullanılan yere bambu ham boru hatları yere nakil gazı sızlama için bir yol ortaya tuz elde içinde Ziliujing bölgesinde arasında Sişuan .

Amerika'da doğal gazın keşfi ve tanımlanması 1626'da gerçekleşti. 1821'de William Hart, Fredonia, New York , Amerika Birleşik Devletleri'nde ilk doğal gazı başarıyla kazdı ve bu da Fredonia Gas Light Company'nin kurulmasına yol açtı. Kenti Philadelphia , 2009 yılına 66 000 km 1836 yılında ilk belediyeye ait doğal gaz dağıtım girişim oluşturdu ³ (.. Mil 16.000 cu) (veya% 8) toplam 850 000 km dışına kullanılmıştı ³ (200.000 cu. mil.) tahmini kalan geri kazanılabilir doğal gaz rezervi. Km 3400 hakkında tahmini 2015 Dünya tüketim hızına göre ³ (815 cu. Mil.) Gazın yılda, toplam akım tüketimi fiyatla 250 yıl sürecek doğalgaz ekonomik olarak üretilebilir rezerv kalan tahmin ediliyor. Kullanımda yıllık %2-3'lük bir artış, şu anda geri kazanılabilir rezervlerin önemli ölçüde daha kısa, belki de 80 ila 100 yıl kadar kısa sürmesine neden olabilir.

Kaynaklar

Doğal gaz

19. yüzyılda, doğal gaz öncelikle petrol üretiminin bir yan ürünü olarak elde edildi . Küçük, hafif gaz karbon zincirleri elde edilen sıvılar hastaya basınç azaltma gibi çözelti çıktı rezervuar , karbon dioksit, bir içecek şişesi kapağını açmak benzer yüzeye, köpüren . Gaz genellikle aktif petrol sahalarında bir yan ürün, bir tehlike ve bertaraf sorunu olarak görülüyordu. Üretilen büyük hacimler , gazı tüketici pazarlarına ulaştırmak için nispeten pahalı boru hattı ve depolama tesisleri inşa edilene kadar kullanılamazdı .

20. yüzyılın başlarına kadar, petrolle ilişkili çoğu doğal gaz ya basitçe serbest bırakıldı ya da petrol sahalarında yakıldı . Gaz tahliyesi ve üretim yakma modern zamanlarda hala uygulanmaktadır, ancak dünya çapında bunları kullanımdan kaldırma ve bunları ticari olarak uygulanabilir ve faydalı diğer alternatiflerle değiştirme çabaları devam etmektedir. İstenmeyen gaz (ya da bir piyasası olmayan karaya oturmuş gaz ), gelecekteki olası bir piyasayı beklerken veya diğer kuyulardan petrol çıkarma oranlarını artırabilecek oluşumu yeniden basınçlandırmak için genellikle 'enjeksiyon' kuyularıyla rezervuara geri gönderilir. Doğal gaz talebinin yüksek olduğu bölgelerde (ABD gibi), gazın bir kuyu sahasından nihai tüketiciye taşınması ekonomik olarak mümkün olduğunda boru hatları inşa edilir .

Doğal gazın elektrik üretiminde kullanılmak üzere boru hatları aracılığıyla taşınmasına ek olarak, doğal gazın diğer son kullanımları arasında sıvılaştırılmış doğal gaz (LNG) olarak ihracat veya doğal gazın gazdan sıvıya (GTL) teknolojileri yoluyla diğer sıvı ürünlere dönüştürülmesi yer alır . GTL teknolojileri, doğal gazı benzin, dizel veya jet yakıtı gibi sıvı ürünlere dönüştürebilir. Fischer–Tropsch (F–T), metanolden benzine (MTG) ve sentez gazından benzine plus (STG+) dahil olmak üzere çeşitli GTL teknolojileri geliştirilmiştir . F–T, bitmiş ürünlere daha da rafine edilebilen sentetik bir ham petrol üretirken, MTG doğal gazdan sentetik benzin üretebilir. STG+, tek döngülü bir işlemle doğrudan doğal gazdan benzin, dizel, jet yakıtı ve aromatik kimyasallar üretebilir. 2011 yılında, Royal Dutch Shell'in 140.000 varil (22.000 m ³ gün F-T bitki başına) faaliyete geçti Katar .

Doğal gaz "ilişkili" ( petrol sahalarında bulunur ) veya "ilişkili olmayan" ( doğal gaz sahalarında izole edilmiş ) olabilir ve ayrıca kömür yataklarında ( kömür yatağı metan olarak ) bulunur. Bazen önemli miktarda etan , propan , bütan ve pentan içerir - metan tüketici yakıtı veya kimyasal tesis hammaddesi olarak satılmadan önce ticari kullanım için çıkarılmış daha ağır hidrokarbonlar . Karbondioksit , nitrojen , helyum (nadiren) ve hidrojen sülfür gibi hidrokarbon olmayanlar da doğal gazın taşınmasından önce uzaklaştırılmalıdır.

Petrol kuyularından çıkarılan doğal gaz, muhafaza başlığı gazı (halkada ve bir muhafaza başlığı çıkışı yoluyla gerçekten üretilip üretilmediğine bakılmaksızın) veya ilgili gaz olarak adlandırılır. Doğal gaz endüstrisi zorlu gaz artan bir miktarı ekstre edilir kaynak türleri : ekşi gaz , sıkı gaz , şist gazı ve kömür yatağı metan .

Hangi ülkenin kanıtlanmış en büyük gaz rezervine sahip olduğu konusunda bazı anlaşmazlıklar var. Rusya tarafından sahip olduğunu düşünün Kaynaklar kadar büyük kanıtlanmış rezervleri ABD CIA (47 600 km dahil ³ ), ABD Enerji Bilgi İdaresi (47 800 km ³ ) ve OPEC (48 700 km ³ ). Ancak, BP sadece 32 900 km Rusya'yı kredi ³ hafifçe İran arkasında ikinci sırada yer yer istiyorsunuz, (33 100 800 33 km'ye ³ , kaynağa bağlı olarak). İle Gazprom , Rusya sıkça Dünyanın en büyük doğalgaz çıkarıcı olduğunu. Kanıtlanmış başlıca kaynaklar (kilometre küp olarak) dünya 187 300 (2013), İran 33 600 (2013), Rusya 32 900 (2013), Katar 25 100 (2013), Türkmenistan 17 500 (2013) ve Amerika Birleşik Devletleri 8500 (2013). ).

900 000 km ilgili olduğu tahmin edilmektedir ³ 180 000 km olan bu şist gazı olarak "sıradışı" gaz, ³ telâfisi imkânsız olabilir. Buna karşılık, birçok çalışmalar MİT , Siyah & Veatch ve DOE doğalgaz gelecekte elektrik üretimi ve ısı büyük bölümünü oluşturan olacağını tahmin.

Dünyanın en büyük gaz sahası, İran ve Katar arasında paylaşılan açık deniz Güney Pars / Kuzey Kubbe Gaz-Yoğuşma sahasıdır . 51.000 kilometreküp (12.000 cu mi) doğal gaz ve 50 milyar varil (7.9 milyar metreküp) doğal gaz kondensatına sahip olduğu tahmin edilmektedir .

Doğal gaz saf bir ürün olmadığı için, süperkritik (basınç/sıcaklık) koşullar altında bir alandan ilişkili olmayan gaz çıkarıldığında rezervuar basıncı düştüğünden , daha yüksek moleküler ağırlıklı bileşenler, izotermik basınçsızlaştırma üzerine kısmen yoğunlaşabilir - bu etki retrograd yoğuşma olarak adlandırılır. . Bu şekilde oluşan sıvı, gaz rezervuarının gözenekleri tükenirken sıkışabilir. Bu problemle başa çıkmanın bir yöntemi, yeraltı basıncını korumak ve yeniden buharlaşmaya ve kondensatların çıkarılmasına izin vermek için kondensat içermeyen kuru gazı yeniden enjekte etmektir. Daha sıklıkla sıvı yüzeyde yoğuşur ve gaz tesisinin görevlerinden biri de bu yoğuşmayı toplamaktır. Ortaya çıkan sıvıya doğal gaz sıvısı (NGL) denir ve ticari değeri vardır.

Kaya gazı

Şeyl gazı, şeylden üretilen doğal gazdır . Şeyl, gazın ekonomik miktarlarda akmasına izin vermeyecek kadar düşük matris geçirgenliğine sahip olduğundan, şeyl gazı kuyuları gazın akmasına izin vermek için kırılmalara bağlıdır. Erken şeyl gazı kuyuları, içinden gazın aktığı doğal çatlaklara bağlıydı; günümüzde neredeyse tüm kaya gazı kuyuları, hidrolik kırılma ile yapay olarak oluşturulan kırıklara ihtiyaç duyar . 2000 yılından bu yana kaya gazı, Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada'da önemli bir doğal gaz kaynağı haline geldi. Artan kaya gazı üretimi nedeniyle Amerika Birleşik Devletleri 2014 yılında dünyanın bir numaralı doğal gaz üreticisi oldu. Amerika Birleşik Devletleri'nde kaya gazı üretimi bir "kaya gazı devrimi" ve "21. yüzyılın dönüm noktalarından biri" olarak tanımlanıyor.

Amerika Birleşik Devletleri'nde artan üretimin ardından Polonya, Çin ve Güney Afrika gibi ülkelerde kaya gazı arama çalışmaları başlıyor. Çinli jeologlar , şeyllerin Amerika Birleşik Devletleri'nde üretkenliği kanıtlanmış olanlara benzerliği nedeniyle , Sichuan Havzasını şeyl gazı sondajı için umut verici bir hedef olarak belirlediler . Wei Wei 201 üretimi de 1 x 10 ⁴ x -2 10 ⁴ m ³ günde. 2020'nin sonlarında China National Petroleum Corporation, Changning-Weiyuan gösteri bölgesinden günlük 20 milyon metreküp gaz üretildiğini iddia etti.

Kasaba gazı

Şehir gazı , kömürün yıkıcı damıtılmasıyla elde edilen yanıcı bir gaz yakıttır . Hidrojen , karbon monoksit , metan ve diğer uçucu hidrokarbonlar dahil olmak üzere çeşitli kalorifik gazlar ile karbon dioksit ve azot gibi küçük miktarlarda kalorifik olmayan gazlar içerir ve doğal gaza benzer şekilde kullanılır. Bu tarihsel bir teknolojidir ve günümüzde genellikle diğer yakıt gazı kaynaklarıyla ekonomik olarak rekabet halinde değildir.

19. yüzyılın sonlarında ve 20. yüzyılın başlarında ABD'nin doğusunda bulunan çoğu şehir "gazhaneleri", bitümlü kömürü hava geçirmez odalarda ısıtan basit yan ürün kok fırınlarıydı. Kömürden çıkan gaz toplandı ve boru ağları aracılığıyla yemek pişirme ve aydınlatma için kullanıldığı konutlara ve diğer binalara dağıtıldı. (20. yüzyılın son yarısına kadar gazlı ısıtma yaygın olarak kullanılmamıştır.) Benzinli fırınların diplerinde biriken katran (veya asfalt ) genellikle çatı kaplama ve diğer su yalıtım amaçlı olarak ve kumla karıştırılarak kullanılmıştır. ve sokakları döşemek için çakıl kullanıldı.

Kristalize doğal gaz – hidratlar

Büyük miktarlarda doğal gaz (öncelikle metan) , açık deniz kıta sahanlıklarında ve Sibirya'dakiler gibi permafrost yaşayan kutup bölgelerindeki karalarda tortu altında hidratlar şeklinde bulunur . Hidratların oluşması için yüksek basınç ve düşük sıcaklık kombinasyonu gerekir.

2010 yılında, kristalize doğal gazdan doğal gaz çıkarma maliyetinin, geleneksel kaynaklardan doğal gaz çıkarma maliyetinin iki katı ve açık deniz yataklarından daha da yüksek olduğu tahmin ediliyordu.

2013 yılında Japan Oil, Gas and Metals National Corporation (JOGMEC), ticari olarak uygun miktarlarda doğal gazı metan hidrattan geri kazandıklarını açıkladı.

İşleme

Aşağıdaki resim, tipik bir doğal gaz işleme tesisinin şematik bir blok akış diyagramıdır . Ham doğal gazı, son kullanıcı pazarlarına boru hattıyla bağlanan satış gazına dönüştürmek için kullanılan çeşitli birim süreçleri gösterir.

Blok akış diyagramı ayrıca ham doğal gazın işlenmesinin yan ürün sülfür, yan ürün etan ve doğal gaz sıvıları (NGL), propan, bütanlar ve doğal benzin ( pentan + olarak gösterilir) verdiğini de gösterir .

Tüketme

2020'nin ortalarından itibaren, ABD'deki doğal gaz üretimi üç kez zirve yaptı ve mevcut seviyeler önceki her iki zirveyi de aştı. 1973'te yılda 24,1 trilyon fit küp'e ulaştı, ardından bir düşüş ve 2001'de 24,5 trilyon fit küp'e ulaştı. Kısa bir düşüşün ardından, çekimler 2006'dan beri neredeyse her yıl arttı ( kaya gazı patlaması nedeniyle ), 2017 üretimi ile 33.4 trilyon fit küp ve 2019 üretimi 40.7 trilyon fit küp. Aralık 2019'daki üçüncü zirveden sonra, ABD'de COVID-19 pandemisinin neden olduğu azalan talep nedeniyle üretim Mart ayından itibaren düşmeye devam etti .

Depolama ve nakliye

Düşük yoğunluğu nedeniyle doğal gazın depolanması veya araçla taşınması kolay değildir. Doğal gaz boru hatları , boru hattındaki sürtünme gazın ısınmasına neden olduğundan gazın soğutulması ve sıkıştırılması gerektiğinden, okyanuslar arasında pratik değildir. Amerika'daki mevcut boru hatlarının çoğu kapasitelerine ulaşmaya yakın, bu da kuzey eyaletlerini temsil eden bazı politikacıları potansiyel kıtlıklardan bahsetmeye sevk ediyor. Büyük ticaret maliyeti, doğal gaz piyasalarının küresel olarak çok daha az entegre olduğunu ve ülkeler arasında önemli fiyat farklılıklarına neden olduğunu ima ediyor. In Batı Avrupa'da , gaz boru hattı şebekesi zaten yoğundur. Doğu Avrupa'da ve Rusya , Yakın Doğu ve Kuzey Afrika ile Batı Avrupa'daki gaz sahaları arasında yeni boru hatları planlanıyor veya yapım aşamasında .

Depo transfer noktalarında gaz alınıp satıldığında, gaz kalitesine ilişkin kurallar ve anlaşmalar yapılır. Bunlar, izin verilen maksimum CO konsantrasyonunu içerebilir.
₂, H
₂S ve H
₂Ç . Genellikle kontaminasyonu gidermek için işlem görmüş satış kalitesinde gaz"kuru gaz" esasına göre işlem görür ve ticari olarak sakıncalı kokulardan, malzemelerden ve tozdan veya diğer katı veya sıvı maddelerden, mumlardan, sakızlardan ve sakız oluşturan bileşenlerden arındırılmış olması gerekir, Gözetim transfer noktasının aşağısındaki ekipmanın çalışmasına zarar verebilecek veya olumsuz yönde etkileyebilecek.

LNG taşıyıcıları sıvılaştırılmış doğal gazı (LNG) okyanuslar arasında taşırken, tankerler sıvılaştırılmış veya sıkıştırılmış doğal gazı (CNG) daha kısa mesafelerde taşıyabilir. Şu anda geliştirilmekte olan CNG taşıyıcı gemileri kullanan deniz taşımacılığı , belirli koşullarda LNG taşımacılığı ile rekabet edebilir.

Gaz, bir sıvılaştırma tesisinde sıvıya dönüştürülür ve terminaldeki yeniden gazlaştırma tesisinde gaz formuna geri döndürülür . Gemi kaynaklı yeniden gazlaştırma ekipmanı da kullanılmaktadır. LNG, uzun mesafeli, yüksek hacimli doğal gaz taşımacılığı için tercih edilen form iken, karada 4.000 km'ye (2.500 mi) kadar olan mesafeler için boru hattı tercih edilir ve bu mesafenin yaklaşık yarısı denizdedir.

CNG, tipik olarak 200 bar'ın (20.000 kPa; 2.900 psi) üzerinde yüksek basınçta taşınır . Kompresörler ve dekompresyon ekipmanı daha az sermaye yoğundur ve sıvılaştırma/yeniden gazlaştırma tesislerinden daha küçük ünite boyutlarında ekonomik olabilir. Doğal gaz kamyonları ve taşıyıcıları, doğal gazı doğrudan son kullanıcılara veya boru hatları gibi dağıtım noktalarına taşıyabilir.

Geçmişte, petrolün geri kazanılması sırasında geri kazanılan doğal gaz, kârlı bir şekilde satılamadı ve alevlenme olarak bilinen bir işlemle petrol sahasında yakıldı . Flaring artık birçok ülkede yasa dışıdır. Ek olarak, son 20-30 yılda artan talep, petrolle ilişkili gaz üretimini ekonomik olarak uygun hale getirdi. Başka bir seçenek olarak, gaz şimdi bazen basınç bakımının yanı sıra karışabilir veya karışmaz taşma yoluyla gelişmiş petrol geri kazanımı için formasyona yeniden enjekte edilir . Petrolle ilişkili doğal gazın korunması, yeniden enjeksiyonu veya parlatılması öncelikle piyasalara (boru hatlarına) yakınlığa ve düzenleyici kısıtlamalara bağlıdır.

Doğal gaz, diğer fiziksel çıktılardaki absorpsiyon yoluyla dolaylı olarak ihraç edilebilir. Yakın tarihli bir araştırma, ABD'de kaya gazı üretiminin genişlemesinin fiyatların diğer ülkelere göre düşmesine neden olduğunu gösteriyor. Bu, enerji yoğun imalat sektörü ihracatında bir patlamaya neden oldu ve bu sayede ABD imalat ihracatının ortalama dolar birimi, 1996 ile 2012 yılları arasında enerji içeriğini neredeyse üç katına çıkardı.

1970'lerin sonlarında Suudi Arabistan'da bir "ana gaz sistemi" icat edildi ve alev yakma ihtiyacını ortadan kaldırdı. Bununla birlikte, uydu gözlemi, bazı gaz çıkaran ülkelerde alev alma ve havalandırmanın hala uygulandığını göstermektedir.

Doğal gaz, tuzdan arındırma için elektrik ve ısı üretmek için kullanılır . Benzer şekilde, metanı yakalamak ve elektrik üretmek için metan gazlarını da boşaltan bazı depolama alanları kurulmuştur.

Doğal gaz genellikle yeraltında, önceki gaz kuyularından, tuz kubbelerinden veya sıvılaştırılmış doğal gaz olarak tanklardan tükenmiş gaz rezervuarlarında depolanır . Gaz, talebin düşük olduğu bir zamanda enjekte edilir ve talep arttığında çıkarılır. Son kullanıcıların yakınında depolama, değişken talepleri karşılamaya yardımcı olur, ancak bu tür depolama her zaman uygulanabilir olmayabilir.

15 ülkenin dünya çapındaki çıkarmanın %84'ünü oluşturmasıyla, doğal gaza erişim uluslararası politikada önemli bir konu haline geldi ve ülkeler boru hatlarının kontrolü için yarışıyor. 21. yüzyılın ilk on yılında, Rusya'daki devlete ait enerji şirketi Gazprom , Ukrayna ve Beyaz Rusya ile doğal gazın fiyatı konusunda anlaşmazlıklar yaşadı ve bu da Avrupa'nın bazı bölgelerine gaz teslimatlarının kesilebileceği endişelerine yol açtı. politik nedenler. ABD doğal gaz ihraç etmeye hazırlanıyor.

Yüzen sıvılaştırılmış doğal gaz

Yüzer sıvılaştırılmış doğal gaz (FLNG), şu anda onları kara tabanlı bir LNG operasyonu yoluyla geliştirmeyi pratik olmayan çevresel veya ekonomik faktörler nedeniyle kullanılmayacak olan açık deniz gaz kaynaklarının geliştirilmesini sağlamak için tasarlanmış yenilikçi bir teknolojidir. FLNG teknolojisi ayrıca bir dizi çevresel ve ekonomik avantaj sağlar:

• Çevresel – Tüm işlemler gaz sahasında yapıldığından, kıyıya uzun boru hatları, gazı kıyıya pompalamak için sıkıştırma üniteleri, tarama ve iskele inşaatı ve bir LNG işleme tesisinin karada inşasına gerek yoktur, bu da çevreyi önemli ölçüde azaltır. ayak izi. İnşaattan kaçınmak, deniz ve kıyı ortamlarının korunmasına da yardımcı olur. Ek olarak, tesisin yenilenmeden ve başka bir yere yeniden kurulmadan önce bağlantısı kolayca kesilip çıkarılabileceğinden, hizmetten çıkarma sırasında çevresel rahatsızlık en aza indirilecektir.
• Ekonomik – Kıyıya gaz pompalamanın aşırı derecede pahalı olabileceği durumlarda, FLNG kalkınmayı ekonomik olarak mümkün kılar. Sonuç olarak, ülkelere, Doğu Afrika açıklarında olduğu gibi, aksi takdirde mahsur kalacak olan açık deniz gaz sahaları geliştirmeleri için yeni iş fırsatları yaratacaktır.

Birçok gaz ve petrol şirketi, yüzen sıvılaştırılmış doğal gazın (FLNG) ekonomik ve çevresel faydalarını düşünüyor. Şu anda beş FLNG tesisi inşa etmek için devam eden projeler var. Petronas , Daewoo Gemi İnşa ve Deniz Mühendisliği'ndeki FLNG-1'inin tamamlanmasına yakın ve Samsung Heavy Industries'deki FLNG-2 projelerinde devam ediyor . Kabuk Prelude üretimi 2017 Devreye nedeniyle göz LNG başlayacak projeyi FEED 2019 yılında.

kullanır

Doğal gaz öncelikle kuzey yarım kürede kullanılmaktadır. Kuzey Amerika ve Avrupa başlıca tüketicilerdir.

Orta akım doğal gaz

Genellikle kuyu başı gazları, gaz içinde bulunan çeşitli hidrokarbon moleküllerinin çıkarılmasını gerektirir. Bu gazlardan bazıları heptan , pentan , propan ve metan ( CH) üzerinde moleküler ağırlıklara sahip diğer hidrokarbonları içerir.
₄). Doğal gaz iletim hatları ayak küp başına 950-1,050 İngiliz ısı birimi (35-39 MJ / m arasındaki enerji içeriği ile doğal gaz üretmek için yüksek molekül ağırlıklı hidrokarbonlar kaldırır doğal gaz üretim tesisi veya birimine uzanan ³ ). İşlenmiş doğal gaz daha sonra konut, ticari ve endüstriyel kullanımlar için kullanılabilir.

Dağıtım hatlarında akan doğal gaz, orta akışlı doğal gaz olarak adlandırılır ve genellikle kompresörleri döndüren motorlara güç sağlamak için kullanılır. Bu kompresörler, gaz hareket ederken orta akıştaki doğal gazı basınçlandırmak ve yeniden basınçlandırmak için iletim hattında gereklidir. Tipik olarak, doğal gaz motorlarda 950-1,050 BTU / cu ft (35-39 MJ / m gerektiren ³ dönme etiket özelliklerine çalışmasına) doğal gaz. Doğal gaz motoru tarafından kullanılmak üzere bu daha yüksek moleküler ağırlıklı gazları çıkarmak için çeşitli yöntemler kullanılır. Birkaç teknoloji aşağıdaki gibidir:

• Joule-Thomson kızağı
• Kriyojenik veya chiller sistemi
• Kimyasal enzimoloji sistemi

Güç üretimi

Doğal gaz, kojenerasyon , gaz türbinleri ve buhar türbinlerinin kullanımı yoluyla önemli bir elektrik üretim kaynağıdır . Doğal gaz aynı zamanda rüzgar veya güneş gibi yenilenebilir enerji kaynaklarıyla bağlantılı olarak ve hidroelektrik santrallerle birlikte çalışan pik yüklü elektrik santrallerinin beslenmesi için de çok uygundur . Çoğu şebekeye ulaşan enerji santralleri ve bazı şebekeden bağımsız motor jeneratörleri doğal gaz kullanır. Kombine çevrim modunda gaz türbinlerini bir buhar türbini ile birleştirerek özellikle yüksek verimler elde edilebilir . Doğal gaz, petrol ve kömür gibi diğer yakıtlardan daha temiz yanar. Doğal gazın yanması hem su hem de karbondioksit ürettiği için, salınan enerji birimi başına, çoğunlukla karbondioksit üreten kömürden daha az karbondioksit üretir. Doğal gazın yanma başına sadece yaklaşık yarısı karbon dioksit üreten kilovat saat ki (kWh) kömür yapar. Nakliye için yanan doğal gaz, yanan petrolden yaklaşık %30 daha az karbondioksit üretir . ABD Enerji Bilgi İdaresi , 2012 yılı için dünyadaki milyon metrik ton karbondioksit emisyonlarını rapor ediyor :

• Doğal gaz: 6.799
• Petrol: 11.695
• Kömür: 13.787

Kömürle çalışan elektrik enerjisi üretimi , üretilen her megavat saat (MWh) için yaklaşık 900 kg karbondioksit yayar ; bu, doğal gazla çalışan üretim tarafından salınan karbondioksitin neredeyse iki katıdır. Doğal gaz üretiminin bu daha yüksek karbon verimliliği nedeniyle, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki yakıt karışımı kömürü azaltmak ve doğal gaz üretimini artırmak için değiştiğinden, karbondioksit emisyonları beklenmedik bir şekilde düştü. 2012'nin ilk çeyreğinde ölçülenler, 1992'den bu yana herhangi bir yılın ilk çeyreğinde kaydedilenlerin en düşükleriydi.

Doğal gaz kullanarak kombine çevrim elektrik üretimi, şu anda hidrokarbon yakıtları kullanan mevcut en temiz enerji kaynağıdır ve doğal gaz giderek daha makul maliyetlerle elde edilebildiğinden bu teknoloji yaygın ve giderek daha fazla kullanılmaktadır. Yakıt hücresi teknolojisi, doğal gazı elektriğe dönüştürmek için nihayetinde daha temiz seçenekler sağlayabilir, ancak henüz fiyat açısından rekabetçi değildir . Doğal gazla çalışan Kombine Isı ve Enerji santrali (CHP veya Kojenerasyon tesisi) kullanılarak yerel olarak üretilen elektrik ve ısı , enerji açısından verimli ve karbon emisyonlarını azaltmanın hızlı bir yolu olarak kabul edilir.

Doğal gazdan üretilen güç, 1973'te 740 TWh'den 2014'te 5140 TWh'ye yükselerek dünya toplam elektriğinin %22'sini üretti. Kömürle üretilenin yaklaşık yarısı kadar. Dünya genelinde kömür kullanımını azaltmaya yönelik çabalar, bazı bölgelerin doğal gaza geçmesine neden oldu .

Ev içi kullanım

Bir konut ortamında dağıtılan doğal gaz, 1.100 °C'yi (2.000 °F) aşan sıcaklıklar üretebilir ve bu da onu güçlü bir ev tipi pişirme ve ısıtma yakıtı yapar. Gelişmiş dünyanın çoğunda, ocaklar ve fırınlar, gazla ısıtılan giysi kurutucuları , ısıtma / soğutma ve merkezi ısıtma dahil olmak üzere birçok amaç için kullanıldığı evlere borular aracılığıyla sağlanır . Evlerdeki ve diğer binalardaki ısıtıcılar , kazanlar, fırınlar ve su ısıtıcıları içerebilir . Hem Kuzey Amerika hem de Avrupa, doğal gazın ana tüketicileridir.

Ev aletleri, fırınlar ve kazanlar, genellikle yaklaşık 0,25 psig olan 6 ila 7 inç su (6" ila 7" WC) olmak üzere düşük basınç kullanır . Besleme hatlarındaki basınçlar, kullanım basıncı (UP, yukarıda bahsedilen 6" ila 7" WC) veya 1 psig ila 120 psig arasında herhangi bir yerde olabilen yükseltilmiş basınç (EP) olarak değişir. EP kullanan sistemlerde , basıncı UP'a düşürmek için servis girişinde bir regülatör bulunur .

Binaların içindeki Doğal Gaz Boru Sistemleri genellikle 2 ila 5 psi (13.8 ila 34,5 kPa) basınçlarla tasarlanır ve gerektiğinde basıncı azaltmak için aşağı akış basınç regülatörlerine sahiptir. Bir bina içindeki doğal gaz boru sistemleri için izin verilen maksimum çalışma basıncı, Kamu Güvenliği Kurumu tarafından onaylanmadığı veya sigorta şirketlerinin daha katı gereksinimleri olduğu durumlar dışında, NFPA 54: Ulusal Yakıt Gazı Kanunu'na dayanmaktadır.

Genel olarak, aşağıdaki koşulların tümü karşılanmadıkça, doğal gaz sistemi basınçlarının 5 psig'yi (34.5 kPa) aşmasına izin verilmez:

• AHJ daha yüksek bir basınca izin verecektir.
• Dağıtım borusu kaynaklıdır. (Not: 2. Bazı yargı bölgeleri, sürekliliği doğrulamak için kaynaklı bağlantıların radyografisini de gerektirebilir).
• Borular koruma amaçlı kapatılır ve gaz birikmesine izin vermeyen havalandırılmış bir alana yerleştirilir.
• Boru, endüstriyel prosesler, araştırma, depolama veya mekanik ekipman odaları için kullanılan alanlara kurulur.

Binanın özellikle endüstriyel veya araştırma amaçlı kullanılması ve NFPA 58: Sıvılaştırılmış Petrol Gazı Kodu, Bölüm 7'ye uygun olarak inşa edilmesi koşuluyla, genellikle maksimum 20 psig (138 kPa) sıvılaştırılmış petrol gazı basıncına izin verilir.

55 psig (3,7 bar) basınçta çalışan bir sismik deprem vanası, saha çapındaki doğal gaz dağıtım boru şebekesine (yer altında, bina çatılarının üstünde ve/veya bir binanın üst destekleri içinde çalışan) doğal gaz akışını durdurabilir. gölgelik çatı) Sismik deprem vanaları maksimum 60 psig'de kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

Avustralya'da doğal gaz, gaz işleme tesislerinden regülatör istasyonlarına İletim boru hatları aracılığıyla taşınmaktadır. Gaz daha sonra dağıtılmış basınçlara göre düzenlenir ve gaz, gaz şebekesi aracılığıyla bir gaz şebekesi etrafında dağıtılır. Servisler olarak adlandırılan ağdan küçük şubeler, bireysel konutları veya çok konutlu binaları ağa bağlar. Şebekeler tipik olarak 7 kPa (düşük basınç) ila 515 kPa (yüksek basınç) arasında basınç aralığındadır. Gaz, daha sonra, ölçülmeden ve ev içi kullanım için tüketiciye iletilmeden önce 1,1 kPa veya 2,75 kPa'ya düşürülür. Doğal gaz şebekeleri çeşitli malzemelerden yapılır: tarihsel olarak dökme demir, ancak daha modern şebekeler çelik veya polietilenden yapılır.

ABD'de sıkıştırılmış doğal gaz (CNG), baskın kırsal gaz kaynağı olan daha az pahalı ve daha bol LPG'ye ( sıvılaştırılmış petrol gazı ) alternatif olarak bazı kırsal alanlarda mevcuttur . Kamu hizmetinden sağlanan gaza veya portatif ızgaralara yakıt sağlamak için doğrudan bağlantısı olmayan evlerde kullanılır . Doğal gaz ayrıca Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Doğal Gaz Seçimi programları aracılığıyla bağımsız doğal gaz tedarikçileri tarafından tedarik edilmektedir .

Toplu taşıma

CNG, benzin (benzin) gibi diğer otomobil yakıtlarına göre daha temiz ve daha ucuz bir alternatiftir . 2014 yılı sonu itibarıyla, İran (3,5 milyon), Çin (3,3 milyon), Pakistan (2,8 milyon), Arjantin (2,5 milyon), Hindistan (1,8 milyon) ve Brezilya başta olmak üzere dünya çapında 20 milyondan fazla doğal gazlı araç vardı. (1.8 milyon). Enerji verimliliği genellikle benzinli motorlarınkine eşittir, ancak modern dizel motorlara kıyasla daha düşüktür. Doğal gazla çalışmaya dönüştürülen benzinli/benzinli araçlar , motorlarının düşük sıkıştırma oranı nedeniyle zarar görür ve bu da doğal gazla (%10-15) çalışırken verilen gücün kesilmesine neden olur. Bununla birlikte, CNG'ye özgü motorlar, bu yakıtın 120-130 arasındaki daha yüksek oktan sayısı nedeniyle daha yüksek bir sıkıştırma oranı kullanır .

Karayolu taşıtlarında kullanımının yanı sıra, CNG uçaklarda da kullanılabilir. Aviat Aircraft Husky 200 CNG ve Chromarat VX-1 KittyHawk gibi bazı uçaklarda sıkıştırılmış doğal gaz kullanılmıştır.

LNG uçaklarda da kullanılıyor. Örneğin Rus uçak üreticisi Tupolev , LNG ve hidrojenle çalışan uçaklar üretmek için bir geliştirme programı yürütüyor. Program 1970'lerin ortalarından beri devam ediyor ve Tu-204 ve Tu-334 yolcu uçaklarının ve ayrıca Tu-330 kargo uçaklarının LNG ve hidrojen çeşitlerini geliştirmeyi amaçlıyor . Jet yakıtı ve LNG'nin mevcut piyasa fiyatına bağlı olarak, LNG ile çalışan bir uçağın yakıtı , karbon monoksit , hidrokarbon ve nitrojen oksit emisyonlarında önemli azalmalarla birlikte, ton başına 5.000 rubleye (100 ABD$) daha az, kabaca %60'a mal olabilir .

Bir jet motoru yakıtı olarak sıvı metanın avantajları, standart gazyağı karışımlarından daha fazla özgül enerjiye sahip olması ve düşük sıcaklığının, motorun daha yüksek hacimsel verimlilik için sıkıştırdığı havayı soğutmaya yardımcı olabilmesi ve aslında bir ara soğutucunun yerini almasıdır . Alternatif olarak, egzozun sıcaklığını düşürmek için kullanılabilir.

Gübreler

Doğal gaz, gübre üretiminde kullanılmak üzere Haber prosesi yoluyla amonyak üretimi için önemli bir hammaddedir .

Hidrojen

Doğal gaz hidrojen üretmek için kullanılabilir ve yaygın bir yöntem hidrojen dönüştürücüdür . Hidrojenin birçok uygulaması vardır: kimya endüstrisi için birincil hammadde , hidrojenleme maddesi, petrol rafinerileri için önemli bir emtia ve hidrojen araçlarındaki yakıt kaynağıdır .

Hayvan ve balık yemi

Proteince zengin hayvan ve balık yemi, ticari ölçekte Methylococcus capsulatus bakterisine doğal gaz verilerek üretilir .

Başka

Doğal gaz ayrıca kumaş , cam , çelik , plastik , boya , sentetik yağ ve diğer ürünlerin imalatında da kullanılmaktadır . Doğal gaz bileşenlerinin değerlendirilmesindeki ilk adım genellikle alkanın olefin haline getirilmesidir. Etanın oksidatif dehidrojenasyonu, etilen epoksit, etilen glikol, asetaldehit veya diğer olefinlere dönüştürülebilen etilene yol açar. Propan, propilene dönüştürülebilir veya akrilik asit ve akrilonitrile oksitlenebilir.

Çevresel etkiler

Doğal gaz salınımının sera gazı etkisi

İnsan faaliyetleri, tüm metan emisyonlarının yaklaşık %60'ından ve sonuçta ortaya çıkan atmosferik metan artışının çoğundan sorumludur . Doğal gaz, fosil yakıtların çıkarılması, depolanması, taşınması ve dağıtımı sırasında kasıtlı olarak serbest bırakılır veya başka bir şekilde sızdığı bilinmektedir . Küresel olarak, bu, antropojenik sera gazı ısınmasının tahminen %33'ünü oluşturuyor . Belediye katı atıklarının (bir çöp gazı kaynağı ) ve atık suların ayrışması , bu tür emisyonların ek %18'ini oluşturur. Bu tahminler, MethaneSAT için planlananlar gibi, iyileştirilmiş uydu ölçümleriyle yakın gelecekte azaltılması gereken önemli belirsizlikleri içermektedir .

Atmosfere salındıktan sonra metan, hidroksil radikalleri ( OH) tarafından kademeli olarak karbon dioksite ve suya oksidasyon yoluyla uzaklaştırılır.^-
) genel kimyasal reaksiyonu veren troposfer veya stratosferde oluşur CH
₄+ 2 O
₂→ CO
₂+ 2 Saat
₂Ç . Atmosferik metanın ömrü , yaklaşık 7 yıllık bir yarı ömre sahip olan karbon dioksit ile karşılaştırıldığında nispeten kısa olsa da, atmosferdeki ısıyı tutmada daha verimlidir, böylece belirli bir metan miktarı küresel ısınmanın 84 katına sahiptir. 20 yıllık bir süre boyunca karbondioksit potansiyeli ve 100 yıllık bir süre boyunca 28 kat. Doğal gaz, kısa vadede metanın güçlü ışınımsal zorlaması ve uzun vadede karbondioksitin devam eden etkileri nedeniyle güçlü bir sera gazıdır .

Antropojenik metan emisyonlarını azaltarak ısınmayı hızla azaltmaya yönelik çabalar , Küresel Metan Girişimi tarafından desteklenen bir iklim değişikliği azaltma stratejisidir .

Sera gazı emisyonları

Doğal gaz, rafine edildiğinde ve yakıldığında, verilen joule başına petrolden %25-30 , kömürden ise %40-45 daha az karbondioksit üretebilir . Ayrıca diğer hidrokarbon yakıtlara göre potansiyel olarak daha az toksik kirletici üretebilir . Ancak, diğer büyük fosil yakıtlarla karşılaştırıldığında, doğal gaz, yakıtın üretimi ve nakliyesi sırasında nispi olarak daha fazla emisyona neden olur, yani yaşam döngüsü sera gazı emisyonları, tüketim bölgesinden kaynaklanan doğrudan emisyonlardan yaklaşık %47 daha yüksektir.

100 yılı aşkın bir süredir ısınma etkisi açısından, doğal gaz üretimi ve kullanımı, insan sera gazı emisyonlarının yaklaşık beşte birini oluşturmaktadır ve bu katkı hızla artmaktadır. Küresel olarak, doğal gaz kullanımı yaklaşık 7,8 milyar ton CO2 yaydı
₂2018 yılında (yakma dahil), kömür ve petrol kullanımı sırasıyla 14,7 milyar ton ve 12,4 milyar ton saldı. 2019 yılında 45 megaton metan açığa çıktı. Emisyon Senaryosu Özel Raporu'nun güncellenmiş versiyonuna göre, talebin yılda %1.9 artması nedeniyle 2030 yılına kadar doğal gaz yılda 11 milyar ton kaynak olacaktır.

Yeni gaz boru hatlarının devam eden finansmanı ve inşası, büyük fosil sera gazı emisyonlarının gelecekte 40 ila 50 yıl boyunca kilitli kalabileceğini gösteriyor. Yalnızca ABD'nin Teksas eyaletinde , ilki 2019'da hizmete giren ve diğerlerinin 2020-2022'de hizmete girmesi planlanan beş yeni uzun mesafeli gaz boru hattı yapım aşamasındadır.

Hollanda , sera gazı emisyonlarını azaltmak için 2050 yılına kadar ülkedeki tüm evler için doğal gazdan uzaklaşmayı sübvanse ediyor. Amsterdam'da 2018'den beri yeni konut gazı hesaplarına izin verilmedi ve şehirdeki tüm evlerin dönüştürülmesi bekleniyor. 2040'a kadar bitişik endüstriyel binalardan ve operasyonlardan gelen aşırı ısıyı kullanmak. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bazı şehirler, yeni evler için gaz bağlantılarını yasaklamaya başladı, eyalet yasaları geçti ve elektrifikasyon gerektirmesi veya yerel gereksinimleri yasaklaması düşünülüyor. Birleşik Krallık hükümeti, iklim hedeflerine ulaşmak için alternatif ev ısıtma teknolojilerini de deniyor. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki doğal gaz kuruluşları, işlerini korumak için yerel elektrifikasyon yönetmeliklerini önleyen yasalar için kulis yapıyor ve yenilenebilir doğal gaz ve hidrojen yakıtını teşvik ediyor .

Diğer kirleticiler

Doğal gaz, diğer fosil yakıtlardan çok daha düşük miktarlarda kükürt dioksit ve nitrojen oksit üretir . Doğal gazın yanması sonucu oluşan kirleticiler aşağıda listelenmiştir:

Doğal gaz, petrol ve kömür yakmadan kaynaklanan emisyonların karşılaştırılması

Kirletici (lb/milyon Btu)	NG	Sıvı yağ	Kömür
Karbon dioksit	117	164	208
Karbonmonoksit	0.040	0.033	0.208
Kükürt dioksit	0.001	1.122	2.591
Azot oksitler	0.092	0.448	0.457
partiküller	0.007	0.084	2.744
Merkür	0	0.000007	0.000016

radyonüklidler

Doğal gaz ekstraksiyonu ayrıca polonyum (Po-210), kurşun (Pb-210) ve radon (Rn-220) radyoaktif izotoplarını üretir . Radon, ilk faaliyeti metreküp gaz başına 5 ila 200.000 bekerel arasında olan bir gazdır. Gaz çıkarma ekipmanında ince bir film olarak birikebilen Pb-210'a hızla bozunur.

Güvenlik endişeleri

Doğal gaz çıkarma iş gücü, benzersiz sağlık ve güvenlik sorunlarıyla karşı karşıyadır ve Ulusal Mesleki Güvenlik ve Sağlık Enstitüsü (NIOSH) tarafından, Ulusal Mesleki Araştırma Gündeminde (NORA) iş sağlığı ve güvenlik sorunları.

Üretme

Bazı gaz alanları hidrojen sülfür içeren ekşi gaz verir ( H
₂S ), solunduğunda toksik bir bileşik. Asitli gazlı bileşenleri uzaklaştıran endüstriyel ölçekli bir işlem olan amin gazı işleme , genellikle hidrojen sülfürü doğal gazdan çıkarmak için kullanılır.

Doğal gazın (veya petrolün) çıkarılması, rezervuardaki basıncın düşmesine neden olur . Basınçtaki böyle bir düşüş, üstteki zeminin çökmesine , batmasına neden olabilir . Yer çökmesi ekosistemleri, su yollarını, kanalizasyon ve su temin sistemlerini, temelleri vb. etkileyebilir.

kırma

Doğal gazın yeraltındaki gözenekli kaya oluşumlarından salınması, hidrolik kırılma veya "kırılma" adı verilen bir işlemle gerçekleştirilebilir . Hidrolik kırılmanın, sonunda Kuzey Amerika'daki doğal gaz gelişiminin yaklaşık %70'ini oluşturacağı tahmin edilmektedir. 1949'daki ilk ticari hidrolik kırma operasyonundan bu yana, Amerika Birleşik Devletleri'nde yaklaşık bir milyon kuyu hidrolik olarak kırıldı. Hidrolik olarak çatlaklı kuyulardan doğal gaz üretimi, sıkı kaya oluşumlarında doğal gaza erişimi iyileştiren yönlü ve yatay sondajın teknolojik gelişmelerinden yararlanmıştır. 2000 ve 2012 yılları arasında hidrolik olarak parçalanmış kuyulardan konvansiyonel olmayan gaz üretiminde güçlü bir artış meydana geldi.

Hidrolik kırılmada, kuyu operatörleri, çeşitli kimyasallarla karıştırılmış suyu kuyu gövdesi içinden kayaya zorlar. Yüksek basınçlı su, kaya oluşumundan gaz salan kayayı parçalar veya "kırar". Kayadaki çatlakları açık tutmak için bir propant olarak suya kum ve diğer parçacıklar eklenir, böylece gazın kasa içine ve ardından yüzeye akması sağlanır. Sürtünmeyi azaltmak ve korozyonu önlemek gibi işlevleri yerine getirmek için sıvıya kimyasallar eklenir. "Çatlak"tan sonra petrol veya gaz çıkarılır ve frak sıvısının %30-70'i, yani su, kimyasallar, kum vb. karışımı yüzeye geri akar. Birçok gaz taşıyan oluşum, aynı zamanda, hem hidrolik olarak parçalanmış hem de hidrolik olarak parçalanmamış kuyularda gazla birlikte kuyudan yüzeye akacak olan su içerir. Bu üretilen su , genellikle tuz ve oluşumu meydana diğer çözünmüş mineral yüksek içeriğine sahiptir.

Kuyuları hidrolik olarak kırmak için kullanılan su hacmi hidrolik kırma tekniğine göre değişir. Amerika Birleşik Devletleri'nde, hidrolik kırılma başına kullanılan ortalama su hacmi, 1953'ten önce dikey petrol ve gaz kuyuları için yaklaşık 7.375 galon, 2000 ile 2010 yılları arasında dikey petrol ve gaz kuyuları için yaklaşık 197.000 galon ve yaklaşık 3 milyon galon olarak rapor edilmiştir. 2000 ve 2010 yılları arasındaki yatay gaz kuyuları için.

Kuyu verimliliği için hangi kırma tekniğinin uygun olduğunu belirlemek, büyük ölçüde petrol veya gazın çıkarılacağı rezervuar kayasının özelliklerine bağlıdır. Kaya, maddelerin, yani gazın içinden geçmesine izin verme yeteneği anlamına gelen düşük geçirgenlik ile karakterize ediliyorsa, kaya sıkı bir gaz kaynağı olarak kabul edilebilir . Şu anda konvansiyonel olmayan bir gaz kaynağı olarak da bilinen şeyl gazı için kırma , bir sondaj deliğini yatay bir şeyl kaya oluşumuna ulaşana kadar dikey olarak delmeyi içerir, bu noktada matkap kayayı yatay olarak yüzlerce veya binlerce fit takip etmek için döner. Buna karşılık, geleneksel petrol ve gaz kaynakları, sıkı gaz üretiminin gerektirdiğinden daha az yoğun hidrolik kırma teknikleri ile petrol veya gazın doğal olarak kuyu deliğine akışını sağlayan daha yüksek kaya geçirgenliği ile karakterize edilir. Konvansiyonel ve konvansiyonel olmayan petrol ve gaz üretimi için sondaj teknolojisinin geliştirilmesindeki on yıllar, sadece düşük geçirgenliğe sahip rezervuar kayalarında doğal gaza erişimi iyileştirmekle kalmadı, aynı zamanda çevre ve halk sağlığı üzerinde önemli olumsuz etkiler yarattı.

ABD EPA, toksik, kanserojen kimyasalların, örneğin benzen ve etilbenzenin, yüksek hacimli yatay kırılma (HVHF) için su ve kimyasal karışımlarda jelleştirici ajanlar olarak kullanıldığını kabul etmiştir. HVHF'deki hidrolik kırılmayı takiben, geri akış veya üretilen su olarak adlandırılan kuyu yüzeyine geri dönen su, kimyasallar ve çatlak sıvısı, şeyl kaya oluşumlarında doğal olarak bulunan radyoaktif maddeler, ağır metaller, doğal tuzlar ve hidrokarbonlar içerebilir. Kuyu operatörleri tarafından HVHF kuyusundan uzaklaştırılan parçalayıcı kimyasallar, radyoaktif maddeler, ağır metaller ve tuzlar, karıştıkları sudan uzaklaştırılması o kadar zordur ve su döngüsünü o kadar ağır bir şekilde kirletir ki, geri akışın çoğu HVHF'nin hidrolojik döngüden ihtiyaç duyduğu suyu ortadan kaldırarak ya diğer kırma operasyonlarına geri dönüştürülür ya da derin yeraltı kuyularına enjekte edilir.

Tarihsel olarak düşük gaz fiyatları nükleer rönesansı ve güneş enerjisinin gelişimini geciktirdi .

Eklenen koku

Doğal gaz doğal haliyle renksiz ve neredeyse kokusuzdur . Tespit tüketicilere yardımcı olmak amacıyla bir sızıntı , bir odorizer çürük yumurta benzer bir koku ile, ters-butiltiyol (t-bütil merkaptan) ilave edilir. Bazen karışımda ilgili bir bileşik olan tiyofan kullanılabilir. Doğal gaza eklenen bir koku maddesinin analitik enstrümantasyon ile tespit edilebildiği, ancak normal koku alma duyusuna sahip bir gözlemci tarafından tam olarak tespit edilemediği durumlar doğal gaz endüstrisinde meydana gelmiştir. Bu, bir koku vericinin diğerinin hissini bastırdığı koku maskelemesinden kaynaklanır. 2011 yılı itibari ile sektör koku maskelemesinin sebepleri üzerine araştırmalar yapmaktadır.

Patlama riski

Doğal gaz sızıntılarından kaynaklanan patlamalar her yıl birkaç kez meydana gelmektedir. Bireysel evler, küçük işletmeler ve diğer yapılar, yapı içinde bir iç sızıntı gaz oluşturduğunda en sık etkilenir. Patlama sıklıkla bir binaya önemli ölçüde zarar verecek kadar güçlüdür, ancak onu ayakta bırakır. Bu durumlarda, içerideki insanlar hafif ila orta dereceli yaralanmalara sahip olma eğilimindedir. Bazen gaz, ölümcül bir patlamaya neden olacak kadar yüksek miktarlarda toplanabilir ve bu süreçte bir veya daha fazla binayı yok edebilir. Birçok bina yönetmeliği, bu riski azaltmak için gaz borularının boşluk duvarlarının içine veya döşeme tahtalarının altına döşenmesini artık yasaklamaktadır. Gaz genellikle açık havada kolayca dağılır, ancak akış oranları yeterince yüksekse bazen tehlikeli miktarlarda toplanabilir. 1994'ten 2013'e kadar, Amerika Birleşik Devletleri'nde gaz dağıtımıyla ilgili 745 ciddi olay meydana geldi ve 278 ölüm ve 1.059 yaralanma ile 110.658.083 $ maddi hasar meydana geldi. Ancak yakıtı kullanan on milyonlarca yapı düşünüldüğünde, doğal gaz kullanmanın bireysel riski düşüktür.

Karbon monoksit soluma riski

Doğal gazlı ısıtma sistemleri, havalandırılmadığında veya yetersiz havalandırıldığında karbon monoksit zehirlenmesine neden olabilir . 2011'de ABD'de 11 karbon monoksit ölümünün sorumlusu doğal gazlı fırınlar, ısıtıcılar, su ısıtıcıları ve sobalardı. Diğer 22 ölüm, sıvılaştırılmış petrol gazıyla çalışan cihazlara ve 17 ölüm türü belirtilmemiş gaza bağlandı. Doğal gazlı fırın tasarımlarındaki iyileştirmeler, CO zehirlenmesi endişelerini büyük ölçüde azaltmıştır. Karbon monoksit veya metan ve propan gibi patlayıcı gazlara karşı uyarı veren dedektörler de mevcuttur.

Enerji içeriği, istatistikler ve fiyatlandırma

Doğal gaz miktarları, normal metreküp ("normal" sıcaklıkta 0 °C (32 °F) ve basınç 101.325 kPa (14.6959 psi)) gaz metreküpü veya standart fit küp ("standart" gaz küpü) cinsinden ölçülür. sıcaklık 60.0 ° F (15.6 ° C) ve basıncı 14.73 psi (101.6 kPa)), bir metreküp ≈ 35,3147 cu ft. yanma brüt ısı ticari kalitede, doğal gaz yaklaşık 39 MJ / m ³ (0.31 kWh / cu ft ), ancak bu yüzde birkaç oranında değişebilir. Bu 49 MJ / kg (6.2 kWh / lb) (0.8 kg / m yoğunluğa varsayarak yaklaşık ³ (0.05 Ib / cu ft), yaklaşık bir değerdir).

Avrupa Birliği, ABD ve Kanada dışında, doğal gaz gigajoule perakende birimlerinde satılmaktadır. LNG (sıvılaştırılmış doğal gaz) ve LPG ( sıvılaştırılmış petrol gazı ) spot teslimatlar olarak metrik ton (1.000 kg) veya milyon BTU olarak işlem görmektedir. Uzun vadeli doğalgaz dağıtım sözleşmeleri metreküp, LNG sözleşmeleri ise metrik ton olarak imzalanmaktadır. LNG ve LPG, gaz kriyojenik sıcaklıklarda sıvılaştırıldığı için özel nakliye gemileri tarafından taşınır . Her LNG/LPG kargosunun spesifikasyonu genellikle enerji içeriğini içerecektir, ancak bu bilgi genel olarak halka açık değildir.

Rusya Federasyonu'nda Gazprom , 2008 yılında yaklaşık 250 milyar metreküp (8,8 trilyon fit küp) doğal gaz sattı. 2013'te 487,4 milyar metreküp (17,21 trilyon fit küp) doğal ve ilgili gaz ürettiler. Gazprom, 2013 yılında Avrupa'ya 161.5 milyar metreküp (5.70 trilyon fit küp) gaz tedarik etti.

Ağustos 2015'te, muhtemelen tarihin en büyük doğal gaz keşfi, bir İtalyan gaz şirketi ENI tarafından yapıldı ve bildirildi. Enerji şirketi , Akdeniz'de yaklaşık 40 mil kareyi (100 km ² ) kapsayan "süperdev" bir gaz sahası ortaya çıkardığını belirtti . Bu, Zohr gaz sahası olarak adlandırıldı ve potansiyel olarak 30 trilyon fit küp (850 milyar metreküp) doğal gaz tutabilir. ENI, enerjinin yaklaşık 5.5 milyar varil petrol eşdeğeri [BOE] (3.4 × 10 ¹⁰  GJ) olduğunu söyledi. Zohr alan o Akdeniz'de gerçekleştirilen en büyük ve hatta dünya olacağını Mısır ve ENI iddiaların kuzey kıyıları derin sularda bulunmuştur.

Avrupa Birliği

Son kullanıcılar için gaz fiyatları AB genelinde büyük farklılıklar göstermektedir . AB'nin temel hedeflerinden biri olan tek bir Avrupa enerji piyasası, tüm AB üye ülkelerinde gaz fiyatlarını aynı seviyeye getirmelidir. Ayrıca, arz ve küresel ısınma sorunlarının çözülmesine , diğer Akdeniz ülkeleriyle ilişkilerin güçlendirilmesine ve bölgedeki yatırımların teşvik edilmesine yardımcı olacaktır.

Amerika Birleşik Devletleri

Olarak ABD birimleri , doğal gazın bir standart kübik ayak (28 L), yaklaşık 1.028 üreten İngiliz ısı birimleri (1.085 kJ). Oluşan su yoğuşmadığında gerçek ısıtma değeri, net yanma ısısıdır ve %10'a kadar daha az olabilir.

Amerika Birleşik Devletleri'nde perakende satışlar genellikle term (th); 1 term = 100.000 BTU. Yerli tüketicilere gaz satışları genellikle 100 standart fit küp (scf) birimindedir . Gaz sayaçları , kullanılan gazın hacmini ölçer ve bu, hacmin, o dönemde kullanılan gazın zamanla biraz değişen enerji içeriği ile çarpılmasıyla terme dönüştürülür. Tek bir aile konutunun tipik yıllık tüketimi 1.000 termik veya bir Yerleşik Müşteri Eşdeğeri (RCE)'dir. Toptan işlemler genellikle yapılır decatherms , (DTH) bin decatherms (MDth) veya milyon decatherms (MMDth). Bir milyon dekaterm, bir trilyon BTU, kabaca bir milyar fit küp doğal gazdır.

Doğal gazın fiyatı, tüketicinin konumuna ve türüne bağlı olarak büyük ölçüde değişir. 2007 yılında, Amerika Birleşik Devletleri'nde 1000 fit küp (0.25 $/m ³ ) başına 7 $'lık bir fiyat tipikti . Doğal gazın tipik kalori değeri, gaz bileşimine bağlı olarak yaklaşık olarak fit küp başına 1.000 BTU'dur. Bu, milyon BTU başına yaklaşık 7 ABD dolarına veya gigajoule (GJ) başına yaklaşık 7 ABD dolarına karşılık gelir . Nisan 2008'de toptan satış fiyatı 1000 fit küp için 10$'dı (10$/milyon BTU). Konut fiyatı, toptan satış fiyatından %50 ile %300 arasında değişmektedir. 2007'nin sonunda bu, 1000 fit küp başına 12-16 $ (0,42-0,57 $/m ³ ) idi. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki doğal gaz , New York Ticaret Borsası'nda vadeli işlem sözleşmesi olarak işlem görmektedir . Her sözleşme 10.000 milyon BTU veya 10 milyar BTU (10.551 GJ) içindir. Dolayısıyla, NYMEX'te gaz fiyatı 10$/milyon BTU ise, sözleşme 100.000$ değerindedir.

Kanada

Kanada , petrokimya ürünlerinin iç ticareti için metrik ölçü kullanır . Sonuç olarak doğalgaz, gigajoule (GJ), metreküp (m ³ ) veya bin metreküp (E3m3) ile satılmaktadır. Dağıtım altyapısı ve sayaçlar neredeyse her zaman metreküp hacmi (feet küp veya metreküp). Saskatchewan gibi bazı yargı bölgeleri, yalnızca hacim bazında gaz satmaktadır. Alberta gibi diğer yargı bölgelerinde gaz, enerji içeriği (GJ) ile satılmaktadır. Bu alanlarda, konut ve küçük ticari müşteriler için neredeyse tüm sayaçlar hacmi (m ³ veya ft ³ ) ölçer ve fatura tabloları, hacmi yerel gaz kaynağının enerji içeriğine dönüştürmek için bir çarpan içerir.

Bir gigajoule (GJ) yaklaşık yarım yağ varil (250 lb), ya da 1 milyon BTU veya 1000 cu ft veya 28 m eşit bir ölçüsüdür ³ gaz. Kanada gaz arzının enerji içeriği, 37 ila 43 MJ / m arasında değişebilir ³ köken ile müşteri arasında gaz temini ve işleme bağlı olarak (1.150 BTU / cu ft 990).

Yatırımcılar için bir varlık sınıfı olarak

Dünya Emeklilik Konseyi (WPC) tarafından yürütülen araştırma, büyük ABD ve Kanada emeklilik fonları ile Asyalı ve MENA bölgesi SWF yatırımcılarının, 2005 yılında Scotia'nın kurulmasıyla başlayan bir trend olan doğal gaz ve doğal gaz altyapısı alanlarında özellikle aktif hale geldiğini gösteriyor. OMERS ve Ontario Teachers' Pension Plan tarafından Birleşik Krallık'taki Gaz Şebekeleri .

Adsorplanmış doğal gaz (ANG)

Doğal gaz, sorbent adı verilen gözenekli katılara adsorbe edilerek depolanabilir. Metan depolaması için en uygun koşul, oda sıcaklığında ve atmosfer basıncındadır. 4 MPa'ya (atmosferik basıncın yaklaşık 40 katı) kadar olan basınçlar, daha fazla depolama kapasitesi sağlayacaktır. ANG için kullanılan en yaygın sorbent aktif karbondur (AC), başlıca üç formdadır: Aktif Karbon Fiber (ACF), Toz Aktif Karbon (PAC) ve aktif karbon monolit.

Ayrıca bakınız

• İlişkili petrol gazı
• Enerji geçişi
• Gaz yağı oranı
• Ülkeye göre doğal gaz
• pik gaz
• Gaza giden güç
• Yenilenebilir doğal gaz
• Dünya enerji kaynakları ve tüketimi

Referanslar

daha fazla okuma

• Blanchard, Charles. The Extraction State: A History of Natural Gas in America (Pittsburgh Press, 2020) çevrimiçi incelemesi
• Mincicova VS (2021) 2020 Ekonomik Krizinden Sonra Rusya'nın Enerji Kaynakları İhracatının Dinamiklerinin Olası Orta Vadeli Senaryoları . İçinde: Shakirova OG, Bashkov OV, Khusainov AA (eds) Güncel Sorunlar ve Sanayi Geliştirme Yolları: Ekipman ve Teknolojiler. Ağlar ve Sistemlerde Ders Notları, cilt 200. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-69421-0_92

Dış bağlantılar

• Küresel Fosil Altyapı İzleyicisi