Хийн үйлдвэрлэл. Хий үйлдвэрлэх арга. Орос дахь хийн үйлдвэрлэл

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Байгалийн хий нь дэлхийн царцдас дахь янз бүрийн хий холилдох замаар үүсдэг. Ихэнх тохиолдолд үзэгдлийн гүн нь хэдэн зуун метрээс хэдэн километр хүртэл байдаг. Өндөр температур, даралтанд хий үүсэх боломжтой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ тохиолдолд хүчилтөрөгчийн хүртээмж байхгүй болно. Өнөөдрийг хүртэл хийн үйлдвэрлэлийг хэд хэдэн аргаар хэрэгжүүлсэн бөгөөд тус бүрийг бид энэ нийтлэлд авч үзэх болно. Гэхдээ бүгдийг дарааллаар нь ярилцъя.

Ерөнхий мэдээлэл

Байгалийн хий нь ойролцоогоор 98% метан юм. Үүнээс гадна этан, пропан, бутан гэх мэтийг агуулж болно. Мөн "уламжлалт бус хий" гэсэн нэр томъёо байдаг. Энэ нь ихэвчлэн шаварлаг чулуулгаас гардаг байгалийн хийг хэлдэг. Энэ нь газрын гүнд нүүрсний давхарга, элсэн чулуу болон бусад газарзүйн хашаанд, маш өндөр даралтанд оршдог. Өнөөдрийг хүртэл уламжлалт бус хийн эзлэх хувь хэд хэдэн байнаталаас бага, 2030 он гэхэд энэ үзүүлэлтийг 56 хувьд хүргэхээр төлөвлөж байна. Одоогийн байдлаар хий олборлогч бараг бүх улс өрмийн машинтай. Гэхдээ тэдний ихэнх нь буюу 40 орчим хувь нь АНУ-д харьяалагддаг. Эцсийн эцэст энэ муж жил бүр асар их хэмжээний хий зардаг. Энэ сэдвийн талаар илүү дэлгэрэнгүй ярилцаж, бидний сонирхсон асуудлуудыг авч үзье.

Дэлхийн хийн үйлдвэрлэл

Олон зуун жилийн турш хүмүүс ашигт малтмал олборлох арга барилаа сайжруулахыг хичээж ирсэн нь зарчмын хувьд хэвийн үзэгдэл юм. Хүний хэрэгцээ өдөр бүр өсөн нэмэгдэж, уул уурхайн шинэ технологиуд хэрэгтэй байна. Өнөөдөр байгалийн хий гэх мэт ашигт малтмалыг газрын тос, байгалийн хийн ордуудаас дэлхийн өнцөг булан бүрт олборлодог бөгөөд үүнийг газрын тос, усанд ууссан хэлбэрээр олж болно. Хэрэв бид Оросын талаар тусгайлан ярих юм бол манай улсад үүнийг дэлхийн гаригийн гэдэснээс олборлодог. Цэвэр хэлбэрээр хий нь өнгө, үнэргүй байдаг нь анхаарал татаж байна. Хийн алдагдлыг хурдан тодорхойлохын тулд түүнд хурц эвгүй үнэртэй үнэрт бодис нэмдэг. Энэ арга нь хий алдалтын үр дүнд хүн амын дундах нас баралтыг бууруулдаг. Мэдээжийн хэрэг, дэлхийн хэмжээнд хийн үйлдвэрлэл нь аюулгүй тоног төхөөрөмж ашиглахыг хэлнэ, учир нь аливаа ил гал нь худгийн талбайд олон тооны хохирогчдод хүргэж болзошгүй юм.

Хийн гидрат хуримтлал

Төд удалгүй хий газар доор хатуу төлөвт байж болно гэдгийг тогтоосон. Хэрэв урьд нь эрдэмтэд зөвхөн шингэн ба хийн төлөв байдлын талаар мэддэг байсан болӨнөөдөр энэ нь үйлдвэрлэлийн хувьд чухал ач холбогдолтой хатуу ордуудын талаар мэддэг. Далайн ёроолд их хэмжээний хүлэмжийн хийн хуримтлал байдаг бөгөөд тэдгээр нь гидрат хэлбэрээр байдаг гэж өдөр бүр улам олон хүмүүс хэлдэг. Гидратууд өргөн хэрэглээг хараахан олоогүй байгаа боловч усыг давсгүйжүүлэхэд аль хэдийн ашиглагдаж байгаа бөгөөд үүнээс гадна ийм ордуудыг хий хадгалахад ашиглахаар төлөвлөж байна. Үнэн хэрэгтээ гидрат байгаа газарт бусад ашигт малтмалын ордууд байж болох тул хийн үйлдвэрлэлийн талбай бага зэрэг өргөжиж болно. Одоохондоо өөр сонирхолтой зүйлийг харцгаая.

Байгалийн хийн ордууд

Дэлхийн царцдасын тунамал бүрхүүлд байгалийн хийн асар том орд байдгийг нотлох баримт бий. Хий нь газрын тостой адил өндөр температур, даралтын нөлөөн дор амьд организм удаан хугацааны туршид задралын үр дүнд үүсдэг гэсэн биогенийн онол байдаг. Нэмж дурдахад, температурын горим нь ихэвчлэн газрын тосны ордуудтай харьцуулахад даралттай адил өндөр байдаг. Энэ нь хий газрын тосны доор байрладагтай холбоотой юм. Өнөөдрийг хүртэл Орос улс хамгийн том ордтой. Ерөнхийдөө энэ байгалийн баялгийн нөөц олон жилийн турш үргэлжлэх боломжтой. ОХУ-д хийн үйлдвэрлэл бараг бүх газарт бий. ОХУ-ын Байгалийн нөөцийн яамны мэдээлснээр нийт хэмжээ нь 48.8 их наяд м3.

Улс орны байгалийн хийн нөөц

ОдоогоорАлбан ёсны мэдээллээр дэлхийн 101 улс энэ ашигт малтмалын нөөцтэй гэж хэлж болно. Сүүлийн байранд Бенин 0.0011 их наяд м³, Орос 47.800 их наяд м^{3-аар эхний байранд орсон байна. Гэхдээ эдгээр нь ТТГ-аас өгсөн тоонууд тул бодит байдал дээр мэдээлэл бага зэрэг ялгаатай байж магадгүй юм. шавхагдашгүй нөөцтэй өөр нэг улс бол Иран юм. Түүнчлэн АНУ, Канад зэрэг Персийн булангийн орнууд байгалийн хийн арвин нөөцөөрөө гайхуулдаг. Хэрэв та Европын орнуудыг жагсаавал Норвеги, Нидерланд эхний байранд орно. ЗХУ-ын бүрэлдэхүүнд байсан Казахстан, Азербайжан, Узбекистан зэрэг улсууд ч байгалийн хий ихтэй байдаг нь бас анхаарал татаж байна. Дээр дурдсанчлан хийн гидратыг 20-р зууны хоёрдугаар хагаст илрүүлсэн. Өнөөдөр тэдний ордууд ердөө л асар том гэдгийг мэддэг. Түүгээр ч барахгүй их гүнд болон далайн ёроолд нөөц бий.}

Хий үйлдвэрлэх арга

Одоогийн байдлаар ордууд 1-3 километрийн гүнд байрладаг. Хамгийн гүний худгуудын нэг нь Новый Уренгой хотын ойролцоо байрладаг бөгөөд 6 километрийн гүнд байдаг. Гүнд өндөр даралтын дор нүхэнд байдаг. Аажмаар даралт багатай нүх сүв рүү орж шууд худаг руу орох хүртэл үргэлжилнэ.

Үйлдвэрлэлийн үндсэн арга нь өрөмдлөг юм. Ихэвчлэн талбайн нутаг дэвсгэр дээр хэд хэдэн худаг байдаг. Түүгээр ч барахгүй нөөцийн даралт ойролцоогоор ижил байхаар жигд өрөмдөхийг оролдож байнахэд хэдэн худаг дээр тархсан. Ганцхан худагтай бол хугацаанаасаа өмнө үерт автах магадлалтай. Өнөөдрийг хүртэл хий үйлдвэрлэх өөр аргууд бараг байдаггүй. Ерөнхийдөө энэ нь шинэ зүйл гаргахыг зөвлөдөггүй, ялангуяа технологи нь илүү төвөгтэй болж байгаатай холбоотой юм. Ойрын ирээдүйд худгийг юу ч орлох магадлал багатай.

Тээвэрлэлтэнд хий бэлтгэх

Газрын гүнээс худгаар дамжин байгалийн баялаг орж ирсний дараа түүнийг хэрэглэгчдэд хүргэх ёстой. Энэ нь химийн үйлдвэр, дулааны цахилгаан станц болон бусад хийн сүлжээ байж болно. Үүнийг тээвэрлэхэд бэлтгэх нь шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс гадна найрлагад бусад хольцууд байдаг тул цаашид ашиглах, хурдны зам дагуу явахад хүндрэл учруулдаг. Шугаман дотор хуримтлагдаж, хөдлөхөд хүндрэл учруулж болзошгүй усны уурыг зайлуулах шаардлагатай. Мөн хийн тоног төхөөрөмжид ноцтой аюул учруулах (зэврэлт үүсгэдэг) устөрөгчийн сульфидыг зайлуулах шаардлагатай. Бэлтгэхийн тулд янз бүрийн схемийг ашиглаж болно. Хамгийн тохиромжтой нь цэвэрлэх байгууламж нь ордын ойролцоо байрладаг. Хатаах, цэвэрлэх ажлыг энд хийдэг. Устөрөгчийн сульфид эсвэл гелий өндөр агууламжтай тохиолдолд чулуужсан ясыг хий боловсруулах үйлдвэрт илгээдэг. Зарчмын хувьд ОХУ-д хийн үйлдвэрлэлийг ихэвчлэн үйлдвэрүүдээр дамжуулан борлуулдаг, учир нь анхны бүтээгдэхүүний чанар үргэлж стандартын дагуу байдаггүй.

Хийн тээвэр

Одоогийн байдлаар тээврийн гол хэлбэр ньдамжуулах хоолой. Хоолойн диаметр нь 1.4 метр хүрч, систем дэх даралт нь 75 атмосфер юм. Гэсэн хэдий ч шугамын дагуу шилжих явцад даралт алдагдаж, бүтээгдэхүүн халдаг. Ийм энгийн шалтгаанаар компрессорын станцуудыг тодорхой давтамжтайгаар байгуулдаг. Тэнд хийн даралтыг 55-120 атм хүртэл нэмэгдүүлж хөргөнө. Хэдийгээр хийн хоолой тавих нь маш үнэтэй боловч өнөөдөр энэ нь дунд болон богино зайд байгалийн нөөцийг хангах хамгийн оновчтой арга юм. Зарим тохиолдолд хийн тээвэрлэгчийг ашигладаг бөгөөд тэдгээрийг ихэвчлэн танк гэж нэрлэдэг. Хий нь шингэрүүлсэн төлөвт байгаа тусгай саванд байдаг. Тээвэрлэлтийн үед температур нь 150-160 хэмийн хооронд байх ёстой. Энэ арга нь шингэрүүлсэн хийн аюулгүй байдал зэрэг чухал давуу талтай.

Дүгнэлт

Энэ нийтлэлд хийн үйлдвэрлэлийн технологийг товчхон авч үзсэн. Зарчмын хувьд цооногийн арга нь хамгийн алдартай. Хэрэв хэрэгжүүлсэн бол янз бүрийн шалтгааны улмаас бусад аргуудыг ашиглаагүй. Хийн хамрах хүрээний хувьд энэ нь үндсэндээ түлш юм. Түлшний хувьд энэ нь орон сууцны байрыг халаах, ус халаах, хоол хийх гэх мэт зориулалтаар ашиглагддаг. Цахилгаан эрчим хүчний үнэ өндөр байгаа тул энэ нь халаалтын хамгийн хямд аргуудын нэг юм. Мөн хийн түлшийг тээврийн хэрэгсэл, дулааны цахилгаан станц, уурын зуухны түлш болгон ашигладаг. Химийн үйлдвэрүүд үүнийг хуванцар болон бусад органик бодис үйлдвэрлэхэд ашигладаг. За, энэ бүгд энэ сэдвээр байна. Буруу харьцаж байгааг анхаарна уухий үхэлд хүргэж болзошгүй.