Földrajz | Felsőoktatás » Dr. Csete Jenő - A földgáz

A FÖLDGÁZ Dr. Csete Jenő Miskolci Egyetem Gázmérnöki Tanszék Földgáz „ „ „ „ „ „ fosszilis energiahordozó üledékes kőzetek idő, nyomás, hőmérséklet hidrogén+szén=szénhidrogén szén/kőolaj/földgáz a szén- és a hidrogénatomok száma Az energetika története: széntől a hidrogénig 1 Rezervoárok Üledékes kőzetek Kőzetjellemzők ‹ porozitás ‹ permeabilitás Szénhidrogének migrálása Tárolókőzetek: homokkő, mészkő Impermeabilis kőzetek: agyag, só, márga Szerkezeti csapda 9 réteggyűrődések 2 Szerkezeti csapda 9 rétegvetődések Sztratigráfiai csapda Kombinált földgázcsapdák 3 Rezervoárok „ kőolaj és földgáz együtt olajkísérő gázok „ földgáz száraz földgáz Rétegvíz Földgázkutatás és -feltárás „ „ „ „ „ „ „ kutatás geofizikai módszerekkel kutató fúrás/feltáró fúrás rotary fúrás vertikális és horizontális fúrás kútkiképzés; béléscső/termelőcső

kúttalpi szűrő, kútfej szerelvények kitermelési ráta: kőolaj 45%, földgáz 80% 4 „Nyers” földgáz CH4 CnH2n+2 Gázelőkészítés A kútfejen megjelenő nyers földgázból közszolgáltatásra alkalmas földgáz, kereskedelmi termék előállítása a magasabb szénhidrogének, a rétegvíz és a szennyező komponensek eltávolításával 5 Földgázok az előkészítés szempontjából ¾ ¾ ¾ száraz gázok – kis szénatomszámú komponensek nedves gázok – nagyobb szénatomszámú komponenesek is savanyú gázok – kénhidrogént tartalmaznak Gázszagosítás: tercier-butil merkaptán (TBM) tetrahidrotiofén (THT) Gázelőkészítés ¾ ¾ ¾ magasabb szénatomszámú komponensek kinyerése – abszorpció (frakcionált desztilláció) vízmentesítés – dehidratálás (szeparálás, glikolos szárítás, adszorpció, p –T) szennyező komponensek eltávolítása gáztisztítás (H2S, CO2, N2, ) 6 Közszolgáltatású földgáz A

közszolgáltatású vezetékes földgáz minőségi követelményei Gázcsoport: 2/H Gázcsoport: 2/S Követelmények Me. Égési jellemző 46,1-56,5 38,5-46,8 Wobbe szám MJ/m 3 3 MJ/m 54,0 44,6 Névleges Wo 30,2-47,2 Égéshő MJ/m 3 27,2-42,6 Fűtőérték MJ/m 3 Relatív sűrűség 0,55-0,71 Max. szennyezőanyagtartalom 100 összes kén mg/m 3 kén-hidrogén mg/m 3 20 szilárd anyag mg/m 3 5 oxigén tf% 0,2 Egyéb követelmények vízgőztartalom g/m 3 0,17 C2+ (ne kondenzálódjon, tf% 30,2-47,2 27,2-42,6 0,55-0,71 4 oC, 4 MPa) Közszolgáltatású földgáz Követelmények Égési jellemző Wobbe szám Névleges Wo Égéshő Fűtőérték Relatív sűrűség Me. Gázcsoport: 2/H Gázcsoport: 2/S MJ/m 3 MJ/m 3 46,1-56,5 54,0 38,5-46,8 44,6 MJ/m 3 MJ/m 3 30,2-47,2 27,2-42,6 0,55-0,71 30,2-47,2 27,2-42,6 0,55-0,71 7 Gázjellemzők égéstechnikai jellemzők Wobbe szám = égéshő / (rel. sűrűség)1/2 fűtőérték = égéshő – a víz párolgási hője

biztonságtechnikai jellemzők sűrűség (0,70,9 kg/m3 ), moláris tömeg robbanási határok alsó (1 tf%) 5 tf% felső 15 tf% Natural Gas Properties Group H Gas composition (percentage share) CH4 Unit mol % Group L 83,7 85,1 98,3 C2H6 C3H8 mol % mol % 3,5 0,7 6,2 1,5 0,5 0,2 CnH2n+2 N2 CO2 mol % mol % 0,3 10,4 0,4 5,4 0,1 1,0 Density under standard condition kg/m mol % 3 3 Gross calorific value (gcv) kWh/m 3 Net calorific value (ncv) kWh/m Explosive limit gas-in-air (L.EL-UEL) % Ignition temperature gas-in-air Air requirement (l=1) o C 3 3 m /m 1,4 1,3 0,1 0,83 0,83 0,73 10,29 9,29 4,8-16,3 640 8,88 Dutch gas 11,24 10,05 10,15 9,97 4,4-16,5 640 9,69 Grid gas 9,53 Russian gas (Közelítő becsléshez: 1 m3 földgáz energiatartama kb. 11,5 kWh) kWh) 8 Cseppfolyós földgáz (LNG) FÖLDGÁZ LNG légköri nyomás légköri nyomás 15 oC -161 oC 1 m3 600 m3 Konverziós faktorok 2,2 m3 LNG 1 tonna LNG 1 tonna LNG 1300 m3 földgáz Visszatekintés

FÖLDGÁZ XX. század természetes gáz szénhidrogének nincs H2 és CO magas fűtőérték száraz gáz nagy nyomások globális VÁROSI GÁZ XIXXIX-XX. század gyártott gáz szénalapú/CH alapú H2 és CO is alacsony fűtőérték nedves gáz kis nyomások lokális 9 Köszönöm a figyelmet! 10