Введение
Метан входит в число антропогенных парниковых газов (ПГ), выбросы которых контролируются Рамочной конвенцией об изменении климата ООН и Киотским протоколом к Конвенции, так как повышение его содержания в атмосфере способствует усилению парникового эффекта. Многие страны, несут обязательства по предоставлению отчетов о годовом объеме выбросов парниковых газов, включая метан, о политике и мерах по их снижению.
Метан является основным компонентом природного и попутного нефтяного газа. Соответственно, важным источников выбросов метана а Казахстане, как одного из крупнейших в мире производителей и экспортеров нефти и природного газа, является нефтегазовый сектор. Метан выбрасывается в атмосферу широким кругом источников, существующих в рамках различных технологических процессов и оборудования в нефтегазовом секторе. В связи с этим, важной и актуальной задачей является обеспечение эффективного регулирования учета и отчетности по выбросам метана в нефтегазовом секторе, включая надежную и точную методику расчетов и измерений.
В данной расчетно-графической работе я раскрою тему выбросов метана в атмосферу, и расскажу один из наиболее, заинтересовавших меня, методов уменьшения выбросов в нефтегазовой промышленности. А также что такое метан, его свойства, применение, источники и получение.
Что такое метан? Источники и получение метана.
Метан — простейший углеводород, бесцветный газ без запаха. Его химическая формула — CH4. Малорастворим в воде, легче воздуха. При использовании в быту, промышленности в метан обычно добавляют одоранты со специфическим «запахом газа». Основной компонент природных (77—99%), попутных нефтяных (31—90%), рудничного и болотного газов (отсюда другие названия метана — болотный или рудничный газ).
Метан выделяется из различных источников как антропогенного (в результате деятельности человека), так и природного происхождения. Антропогенными источниками метана являются сельское хозяйство, угольные шахты, мусорные свалки и системы природного газа и нефти. Около 60% глобальных выбросов метана происходит из этих источников.
Где находятся самые крупные источники выбросов метана? В глобальном масштабе это такие страны, как Китай, Россия, Украина, Казахстан, Индия, Соединенные Штаты и Бразилия. Согласно подсчетам, в этих странах происходит почти половина всех выбросов метана антропогенного происхождения. Основные источники выбросов метана в этих странах могут сильно отличаться. Например, в Китае источниками выбросов метана являются в основном угольные шахты, тогда как в России утечки метана происходят в основном из систем природного газа и нефти. В США основным источником выбросов метана являются мусорные свалки с применением захоронения отходов.
На 90–95% метан имеет биологическое происхождение. Травоядные копытные животные, такие как коровы и козы, испускают пятую часть годового выброса метана: его вырабатывают бактерии в их желудках. Другими важными источниками служат термиты, рис-сырец, болота, фильтрация естественного газа (это продукт прошлой жизни) и фотосинтез растений. Вулканы вносят в общий баланс метана на Земле менее 0,2%, но источником и этого газа могут быть организмы прошлых эпох. Промышленные выбросы метана незначительны. Таким образом, обнаружение метана на планете типа Земли указывает на наличие там жизни.
Метан образуется при термической переработке нефти и нефтепродуктов (10—57% по объёму), коксовании и гидрировании каменного угля (24—34%). Лабораторные способы получения: сплавление ацетата натрия со щелочью, действие воды на метилмагнийиодид или на карбид алюминия.
В лаборатории получают нагреванием натронной извести (смесь гидроксидов натрия и калия) или безводного гидроксида натрия с уксусной кислотой. Для этой реакции важно отсутствие воды, поэтому и используется гидроксид натрия, так как он менее гигроскопичен.