في وقت سابق ، عند تكرير النفط ، اضطرت الشركات إلى حرق الميثان السائل باستخدام مشاعل ، حيث لم تكن قادرة على نقل المكثفات لمعالجة البتروكيماويات اللاحقة. لقد تعلموا الآن كيفية نقلها واستخدامها في العديد من مجالات الصناعة. في نفس الوقت يتم تخزينها بشكل جيد ولا تشكل شوائب ضارة أثناء الاحتراق.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية للميثان
الميثان هو أحد أبسط الهيدروكربونات. إنه أخف من الهواء ، وغير سام ، وقابل للذوبان في الماء بشكل سيئ ، وليس له رائحة محسوسة. يُعتقد أن الميثان ليس خطيرًا على الإنسان ، ولكن هناك حالات لتأثيراته على الجهاز العصبي المركزي والمستقل. يتراكم في الداخل بتركيز في الهواء من 4٪ إلى 17٪ يصبح متفجرًا. لذلك ، من أجل اكتشافه بواسطة شخص (بدون أدوات) ، غالبًا ما يتم إضافة مواد خاصة إلى الميثان تشبه رائحة الغاز. يشير إلى غازات الاحتباس الحراري. في الميثان ، تتجلى خصائص مخدرة ضعيفة ، والتي تضعف بسبب انخفاض قابلية الذوبان في الماء.
حسب المنشأ ، نتيجة لمركبات بمواد مختلفة وتفاعلات كيميائية ، تنقسم إلى:
- حيوي (عضوي) ؛
- ابيوجينيك (غير عضوي) ؛
- بكتيري (نشاط حيوي للكائنات الدقيقة) ؛
- مولد للحرارة (عمليات كيميائية حرارية).
يتم الحصول على هذا الغاز أيضًا في المختبر عن طريق تسخين جير الصودا أو هيدروكسيد الصوديوم اللامائي بحمض الخليك المجمد.
الميثان في الحالة السائلة يأخذ 600 مرة حجم أقل من الحالة الغازية. لذلك ، لسهولة النقل والتخزين ، فإنها تخضع للإسالة. الميثان السائل هو سائل عديم اللون والرائحة. يحتفظ تقريبًا بجميع خصائص الغاز. الضغط الحرج للميثان السائل هو 4.58 ميجا باسكال (الحد الأدنى الذي يتحول عنده إلى سائل).
وجود في الطبيعة
الميثان هو جزء من وهو المكون الرئيسي للغازات التالية:
- طبيعي (تصل إلى 98٪) ؛
- نفط (40-90٪) ؛
- مستنقع (99٪) ؛
- عامل منجم (35-50٪) ؛
- براكين طينية (أكثر من 94٪).
كما أنه موجود في مياه المحيطات والبحيرات والبحار. إنه موجود في الغلاف الجوي لكواكب مثل الأرض وزحل والمشتري وأورانوس وفي غازات سطح القمر. تم العثور على كمية كبيرة في طبقات الفحم. هذا يجعل التعدين تحت الأرض نشاطا متفجرا.
تكنولوجيا الغاز الطبيعي المسال
يتم الحصول على الميثان النقي من الغاز الطبيعي عن طريق إزالة المكونات الأخرى منه: الإيثان والبروبان والبيوتان والنيتروجين. للحصول على الميثان السائل ، يتم ضغط الغاز ثم تبريده. عملية التسييلأنتجت في دورات. في كل مرحلة ، سينخفض الصوت حتى 12 مرة. يتحول إلى سائل في الدورة الأخيرة. تستخدم أنواع مختلفة من النباتات للتسييل ومن بينها:
- خنق ؛
- دوامة التوربينات ؛
- تربو موسع.
يمكن استخدام المخططات التالية:
- متتالية ؛
- توسع.
تستخدم ثلاثة عوامل تبريد في مخطط التعاقب. في هذه الحالة ، تنخفض درجة حرارة الميثان السائل على مراحل. تتطلب هذه التكنولوجيا نفقات رأسمالية كبيرة. في الوقت الحاضر ، تم تحسين هذه العملية وتم استخدام خليط من المبردات (الإيثان والبروبان) على الفور. أصبح مثل هذا المخطط ذاتي التبريد ، حيث يتم الحصول على هذه المواد من الغاز الطبيعي المسال. انخفضت التكاليف بشكل طفيف ، لكنها ظلت مرتفعة.
عند تطبيق مخطط التوسع ، يتم استخدام آلات طرد مركزي أكثر اقتصادا. يتم تنظيف الخليط مبدئيًا من الماء والملوثات الأخرى وتسييله تحت ضغط بسبب التبادل الحراري مع تيار غاز بارد ممتد. ومع ذلك ، تتطلب هذه العملية طاقة أكثر مما تتطلبه مع مخطط تسلسلي (بنسبة 25-35٪). ولكن في نفس الوقت ، يتم حفظ التكاليف الرأسمالية للضواغط وتشغيل المعدات.
درجة حرارة الميثان السائل التي تم الحصول عليها من العملية أعلاه بمتوسط 162 درجة.
تطبيقات الميثان
نطاق الميثان ، سواء في الحالة الغازية أو السائلة ، واسع جدًا. يتم استخدامه كوقود ، كمادة خام للصناعة ، في الحياة اليومية ، فيكمنشطات لبناء كتلة العضلات.
ينتج عن الاحتراق غير الكامل للميثان السخام ، والذي يستخدم على نطاق واسع في الصناعة: في إنتاج المطاط ، وطلاء الطوابع ، وتلميع الأحذية ، وما إلى ذلك ، كما تُستخدم أيضًا في إنتاج الهيدروسيانيك وحمض الخليك ، والميثانول ، والأسيتيلين ، والأمونيا ، ثاني كبريتيد الكربون ، كغاز وقود (اللهب الأبدي).
الميثان السائل يستخدم كوقود للسيارات. يحتوي على نسبة أوكتان أعلى بنسبة 15٪ من البنزين ، فضلاً عن قيمته الحرارية العالية وخصائصه المضادة للطرق. وفقًا للمراجعات ، يحترق الميثان السائل تمامًا تقريبًا ، ومع التثبيت الصحيح للمعدات المناسبة في السيارة ، تحدث وفورات كبيرة جدًا مقارنة بالبنزين (عند السفر لمسافات طويلة).
يستخدم هذا الغاز بنشاط لإنتاج الأدوية التي تزيد من كتلة العضلات. على أساسها ، يتم إنتاج منتجات مثل Dianoged و Danabol و Nerobol ، والتي هي في الطلب الأكبر. يعتقد أن لهذه الأدوية تأثير إيجابي على جسم الإنسان:
- تقوية العظام
- تحفيز تكوين الخصائص الجنسية ؛
- حرق الدهون
- زيادة القدرة على التحمل ؛
- تسريع تخليق البروتين
ومع ذلك ، من المهم أن نتذكر أن جميع الأدوية لها آثار جانبية ، لذلك يجب تناولها تحت إشراف الطبيب.
بناءً على ما سبق يمكننا أن نستنتج أن الإنتاجالميثان السائل مجال واعد جدا في الصناعة الحديثة.
