Azərbaycan Respublikası Elm və Təhsil Nazirliyi Kimya və biologiya fakültəsi

Mövzu IV
Quru mərkəzdən qaçma tsiklonların hesabı
Qaz — ucuz və ekoloji cəhətdən ən təmiz yanacaq növüdür. Ən iri qaz ehtiyatlarına malik olan ölkələr Rusiya (1-ci yer), ABŞ, Iran, Türkmənistan, Niderland, Norveç, Kanada, Meksika, Əlcəzair, İndoneziyadır. Yanar qazların sənaye və məişətdə istehlakına hələ ötən yüzilliklərdə başlanmışdır. Daş kömürü termik emal etməklə onun tərkibində olan metan və digər qaz qarışıqlarını almışlar. İlk dəfə olaraq bu üsuldan 1830–1840-cı illərdə İngiltərədə geniş istifadə olunmuş, daş kömürdən qazın alınmasını reallaşdıran çoxsaylı zavodlar fəaliyyət göstərmişlər. Bu emal qazından iri sobalarda yandırmada və nisbətən də evlərin qızdırılmasında istifadə edilmişdir. Lakin burada miqyas genişliyi çox böyük olmamışdır. Artıq XX əsrin ortalarında digər yanar qazlarla yanaşı, təbii qazdan da sənayedə, məişətdə istifadə olunmasına başlanmışdır. Tarixi mənbələr təbii qazdan geniş istifadənin ABŞ-də təşəkkül tapdığını canlandırır. Bu proses ölkədə iri qaz yataqlarının kəşfi ilə əlaqədar start götürür. 1831-ci ildə Kanaua manufakturalarında yanacaq kimi, təbii qazdan istifadə hadisəsi isə ABŞ-də qaz sənayesinin başlanğıcı tarixi hesab olunur. Sonralar burada boruyayma sənayesində və məişətdə təbii qazın geniş istehlakına başlanılmışdır. XIX əsrin sonunda ölkədə 2 milyard kub metr qaz hasil olunmuş və bu göstərici 1920-ci ildə 23 milyard kub metrə yüksəlmişdir. Dünya qaz statistikasında ABŞ 1940-cı ilə qədər demək olar kı, yeganə təbii qaz istehsalçısı ölkə kimi qalmışdır. Təbii qazın hasilatını ilk təmin ölkələr sırasında Venesuela məxsusi yer tutur. 1940-cı ilə qədər qaz hasilatında o, yalnız ABŞ-dən geri qalırdı. Tarixin sonraki inkişaf mərhələsində qaz hasilatı Kanada, Braziliya, Argentina, Avstraliyada, Yaxın Şərqdə, Avropa ölkələri-Rumıniya, İspaniya, Fransa, İtaliya, Hollandiya və Polşada da təşəkkül tapdı. XX əsrin ikinci yarsında isə planetin əksər sivilizasiyon regionlarında təbii qazdan istifadə adi reallığa çevrildi. Həmin zamanlardan başlayaraq təbii qaz istehsalı tam sənayeləşmə mərhələsinə daxil oldu. Təbii qaz kimya sənayesində geniş tətbiqini tapdıqca onun istilik, energetik primatı da mülayimləşmişdir. Lakin bununla belə, onun istehlakında energetik və kimyəvi müstəvidə paritetlik qəti müəyyən olunmamışdır.
İspaniyanın şimalında, Fransada (Lak yatağı), Hollandiyada (Sloxtern yatağı), Almaniyada, Polşada, Rumıniyada, Avstriyada iri qaz yataqlarının kəşfi ilə əlaqədar olaraq Avropada qazlaşma inkişaf tapmış və sürətlənmişdir. Sonradan Şimal dənizinin Böyük Britaniyaya məxsus sektorunda və 70-ci illlərdə Norveçdə nəhəng qaz yataqlarının kəşfi, Sovetlər İttifaqının izafi qaz resurslarının Avropaya nəqli bu makroregionda qaz sənayesinin daha da sürətli inkişafına səbəb olmuşdur. Hazırda isə Avropa, xüsusən də Qərbi Avropa regionu dünyanın ən yüksək inkişaf etmiş qaz sənayesi kompleksinə, müasir qaz təchizat şəbəkəsinə və yüksək keyfiyyətli sənaye, məişət qaz avadanlıqları istehsal edən müəssisələrə malikdir. Burada əsas qaz satışını Rusiya, İngiltərə, Norveç və Hollandiya dövlətləri həyata keçirir. Ehtiyatların 1/3 hissəsi, 16 trilyon kubmetr Şimal Dənizi ("QRONİGEN" yatağı) və Hollandiyada çəmləşmişdir.
Afrikada da qaz hasilatı əsrimizin 60-cı illərinə qədər əsasən zəif olmuş və bu illərdə şimalda, cənub-qərb ərazilərdə, Əlcəzair, Liviya, Nigeriya və digər bölgələrdə neftli-qazlı yataqların, xüsusən iri qaz yatağı "XASSİ RMEYL"in kəşfi bu qitədə qazlaşmaya sürət vermiş və hasilatı 10–12 milyard kubmetr həcminə çatmışdır. İndi təkcə Nigeriyada hər il 30 milyard kubmetr qaz hasil edilir. Hazırda burada qazlaşma sürətlə inkişaf etməkdədir. Afrika qazı həm qablaşdırılmış, həm də qaz kəməri vasitəsi ilə Avropa bazarlarına çıxarılır.
Amerikada qaz ehtiyatları şimalda-ABŞ-də, Meksika körfəzində, cənubda isə əsasən Venesuelada çəmləşmişdir. Klassik neft dövləti olan Venesuelada qaz sənayesi artıq əsrimizin 40-cı illərində artmış və ölkə izafi qaz ehtiyatlarına malik olmişdur. Çox illər burada hasil edilən qazın yalnız 35%-dən istifadə olunmuş, artıq qazı isə lay təzyiqinin saxlanması məqsədi ilə yenidən quyulara vurmuşlar. Sonradan Boliviya, Çili və Argentinada kəşf olunan neft, qaz yataqları cənub regionda qaz sənayesinin inkişafına səbəb olmuşdur, burada ən çox qaz sənayesinin inkişaf etdiyi dövlət ABŞ-dır. Hasilatının, ehtiyatların həcminə görə ABŞ əsrimizin son 10 illiklərinə qədər dünya birinciliyini qoruyub saxlamışdır. Regionda yerləşən Kanada da ehtiyatların nəhəngliyi ilə fərqlənir və hasilatına görə dünyada 3-cü yeri tutur (illik 160 milyard m³).
Asiya qaz ehtiyatları ilə son dərəcə zəngin bir regiondur. Dünya qaz ehtiyatlarının yarıdan çoxu bu super makroregionun payına düşür. Daha iri qaz yataqları böyük Avrasiya dövləti olan Rusiyada — Sibirdə, Türkmənistanda, Yaxın Şərq ölkələrində çəmlənmişdir. Avstraliya və Okeaniyada qaz ehtiyatları bolluq təşkil etməsə də, son zamanlar burada da neftli-qazlı yataqlarda müəyyən qədər qaz ehtiyatları aşkar edilmişdir. Aparılan axtarış-kəşfiyyat işləri bu regionda yeni qaz yataqlarının aşkarlanmasını ümidli edir.
Qaz ehtiyatları hesablanarkən onun miqdarının neftə nisbətindən də istifadə olunur. Elmi hesablamalarla müəyyən olunmuşdur ki, dünyada hasil edilmiş hər 2 ton neftə 1 ton qaz düşür. Qaz, ehtiyatlarına görə 3 kateqoriyaya bölünür: qaz yataqlarında olan qaz, səmt qazı və kondensat. Dünyada qazın əsas hissəsi qaz yataqlarında hasil edilir. Bununla yanaşı, qaz digər mənbələrdən də hasil edilməkdədir.

Planetin təbii energetik ehtiyatlar palitrasında qaz resurslarının məxsusi yeri vardır. Dünya qaz ehtiyatlarının əksər hissəsi Asiyanın payına düşür. Burada uzun müddət mövcud olmuş Sovetlər İttifaqı bütün tarixi ərzində ən yüksək təbii qaz potensialına malik ölkə kimi tanınmışdır. Dünyanın ən böyük qaz potensiallı ölkə olan Rusiyanın kəşf olunmuş təbii qaz ehtiyatları 50 trilyon m³-dən də çox hesablanır. Ümumdünya qaz ehtiyatlarının 1/3-dən çoxu burada cəmləşmişdir. Rusiyada təbii qazın hasilatının 2020-ci ildə 700 milyard m³-ə çatdırılması planlaşdırır. Şərqi Avropa və MDB məkanında təbii qaz sektorunda Rusiya və Qazaxıstan və qismən də Türkmənistan liderlik edir. Region qazının 96,5%-i Rusiya və Qazaxıstanın payına düşür. Ehtiyatlar balansında 85%, hasilatda isə 80% əlahiddə payı olan Rusiyada təbii qaz resurslarının tükənmə müddəti 81 il təşkil edir. Təbii qazın dünyada və həmçinin Asiya bölgəsində cəm olduğu ikinci möhtəşəm ehtiyatları İrana məxsusdur. Ehtiyat potensialına görə Rusiya ilə İran birlikdə planetin yarıdan çox təbii qaz resurslarına malikdirlər. İranda qaz ehtiyatları perspektivində nəzərə çarpacaq güclü dinamiz müşahidə olunur. Son zamanlarda aşkarlanan əlahiddə qaz yataqları onu qüdrətli təbii qaz ölkəsi kimi strateji əhəmiyyətini artırmışdır. Qatar reginda təbii qaz ehtiyatlarının həcminə görə lider ölkələr sırasında möhkəm mövqe tutur. Burada təbii qazın ehtiyatları son hesablamalara görə, 11,15 trilyon m³ təşkil edir. Yaxın Şərqdəki digər dövlət İraq da neft ehtiyatları qədər təbii qaz ehtiyatlarına malikdir. Bundan başqa BƏƏ-də qaz ehtiyatları 6,2 trilyon m³ hesablanır ki, bu da qonşu Kuveytin müvafiq ehtiyatlarından 4–5 dəfə çoxdur. Rəngsiz və çox zaman da qoxusuz olan təbii qazın texniki-iqtisadi parametrləri müqayisəli təhlil obyektinə çevrildikdə ekolojı və energetik keyfiyyətlərilə bərabər, bu, üstünlüyü işıqlandıran fiziki xüsusiyyətləri də önə çəkilir. Karbohidrogenli yanacaq növləri arasında ən yüksək istiliktörətmə qabilliyyətliliyilə fərqlənən təbii qaz müvafiq gücü torf və yanar şistlərdən 3–4, oduncaq və daş kömürdən 1,5 dəfə, neftdən isə orta hesabla 1000 kkal artıq miqdarlıdır. Konkret olaraq təbii qazın istiliktörətmə gücü orta göstəricidə 12000 kkal/kq hesablanır. Qazın 2000 dərəcə selsili yüksək istilikvermə qabilliyyəti onun keyfiyyətli energetik və texnoloji səmərəli yanacaq növü kimi geniş tətbiqini təmin etmişdir. Təbii qaz fiziki-kimyəvi spektrdə yanar qazlar silsiləsinə daxil olduğundan anoloqları kimi də paralel adekvat funksional cəhətlərə malikdir.

Qazların həcmi metrik sistemdə m³ ilə ölçülür. Tempratur, sıxılma xüsusiyyəti qazların həcminin dəyişkənliyində ifadə olunur. Bunun üçün onu normal və standartlı vəziyyətə gətirirlər. Burada normal tempratur 0 dərəcə (273,2 k.) və təzyiq 101,325 k/Pa götürülür. Praktiki müstəvidə standart şərt kimi qazın kəmiyyət ölçüsü 101,325 k/Pa təzyiqə, 20S tempratur və 0 hədli rütubətə ekvivalent olan 1 m³ qaz qəbul olunur. Yataqda əsasən metan, müəyyən nisbətdə etan qarışığı, butan, karbon qazı və azotdan ibarət təbii qazın havaya olan təqribi sıxlığı 0,60–0,65-dir. Neftlə birlikdə çıxan səmt qazı və ya neftli qazda isə digər qatışıqların bolluğu onun sıxlığını təbii qaza nisbətə 10–20% artıq edir. Sınanmış təcrübəyə görə qaz ehtiyatları hesablanarkən onun miqdarını neftə olan nisbətlə müəyyən edirlər. Karbohidrogenli təbii qaz məlum olduğu kimi məişətdə həm də sənayedə istifadə olunur və ondan müxtəlif təyinatlı məmulatlar alınır. Bütün bu hallarda qaz ilkin olaraq emal mərhələsindən keçməyə məruzdur. Hətta qazdan yanacaq kimi istifadə edildikdə belə onu magistral qaz kəmərinə buraxmamışdan əvvəl qurudur və təmizləyirlər. Karbohidrogenli təbii qaz metan, kükürd qazı və çox da böyük olmayan ağır karbohidrogenlər helium, arqon və digər kimyəvi tərkiblərlə yanaşı həm də, su buxarının da daşıyıcısıdır. Adları çəkilən qarşıqlardan kükürd qazı və su buxarı isə təbii qazdan birbaşa istifadə olunmasında daha zərərli sayılır. Kükürd qazı həm də kəskin xoşagəlməz iyi, zəhərli olması ilə fərqlənir və ötrücü metal borularının tezliklə korroziyaya uğradıb sıradan çıxmasına səbəb olur. Su buxarı isə kiçik tempraturlarda kristal karbotnatlara çevrilərək borunun qaz buraxılışını məhdudlaşdırır. Buna görə də qazı magistral kəmərlərə buraxmamışdan qabaq, onu bu qarışıqlardan təmizləmək zərurəti yaranır. Qazın kükürddən təmizlənməsi quru və sulu üsulların tətbiqində intişar tapmışdır. Quru metoddan istifadə edərək qazı bataqlıq filizindən və ya kükürd karbonat qatışığından keçirilməsi lazım gəlir. Əgər qazın tərkibində kükürd karbonatın həcmi çoxdursa bu zaman qaz təmizlənməsi iki mərhələli prossesdən keçir. Sulu metoddan istifadə zamanı qaz qatışığı hopdurulmuş hidrogen-sulfid vasitəsi ilə tənzimlənir. Qazın su buxarından təmizlənməsi onun qurudulması ilə müşaiət olunur. Bunun üçün qazın atsorberdən keçirərək qurudurlar. Sənayedə qazın təmizlənməsi mexaniki, elektrik və fiziki kimyəvi üsullarla aparılır. Mexaniki və elektrik qaztəmizləmə üsulları qazı bərk və maye, fiziki-kimyəvi üsul isə qaz qatışıqlarından təmizləmək üçün tətbiq olunur. Qazdan yanacaq kimi istifadə ediləcəyi təqdirdə çox zaman texnoloji tələblərə uyğun olaraq, onun tam qurudulmasına ehtiyac qalmır. Bu zaman onu qismən su buxarından təmizləyirlər ki, kəmərlərdə qaz axının məhdudlaşması baş verməsin. Qazı əvvəlcə qurudaraq zərərli qarışıqlardan, azot oksidlərindən, qazların kimyəvi emalına mane olan katalitik zəhərlərdən, korroziya törədən su buxarı və bəzi karbohidrogenlərdən təmizləyirlər.