2. Qaz emalı sənayesinin xammal mənbələri. Qaz kondensatlarının keyfiyyət xarakteristikaları

2. Qaz emalı sənayesinin xammal mənbələri. Qaz kondensatlarının keyfiyyət xarakteristikaları

Respublikamızda qaz emalı sənayesi üçün əsas xammal mənbəyi neft qazları və qaz-kondensat yataqlarının təbii qazları hesab edilir. Yüksək miqdarda metan ilə xarakterizə olunan, təmiz qaz yataqlarının təbii qazları emal edilmir.

Azərbaycandakı yataqların neft qazlarının karbohidrogen tərkibi olduqca müxtəlifdir. C₃₊ karbohidrogenlərinin miqdarı geniş həddə dəyişir. Bu yataqlarda etanın miqdarı anomal olaraq azdır – 35-dən 95 q/m³-ə qədər.
Qaz-kondensat yataqlarının qazlarında maye komponentlərin miqdarı həmçinin geniş həddə dəyişir. Maksimal kondensləşmə təzyiqində (P = 5,% MPa) və – 5^oC temperaturda () qazdan ayrılan stabil kondensatın miqdarı 10-dan 700 sm³/m³-ə qədər dəyişir. Kondensatlar əsasən azkükürdlüdür (0,01 – 0,58% küt.).
Fraksiya tərkibinə görə kondensatlar olduqca müxtəlifdir. Qaynama temperaturu geniş həddə dəyişir: qaynama başlanğıcı 25-dən 103^oC-dək, qaynama sonu isə 185-dən 360^oC-yə qədər. Qrup kimyəvi tərkibinə görə də kondensatlar olduqca xeyli fərqlənirlər. Onlardan bəzilərinin tərkibində metan sırası karbohidrogenləri vardır, digərləri metan-naften, başqa bir qrupu isə naften sırası karbohidrogenləri yatağı hesab edilir.
Beləliklə, ölkəmizdə qaz emalı sənayesi üçün əsas xammal resursları neft qazları, qaz-kondensat yataqlarının qazları və kondensatları hesab edilir. Hər növ xammalın emala cəlb edilməsi ardıcıllığı texniki-iqtisadi hesabatlara əsaslanmalıdır.
Ölkəmizin qaz-kondensat yataqları sintetik materiallar almaq üçün ən yaxşı xammal mənbəyi hesab edilir. Ona görə də əsas növ neft-kimya yarımməhsullarının (olefinlər, aromatik karbohidrogenlər və s.) istehsalı üçün onlardan istifadə etmək məqsədəuyğundur.
Təbii qazın qeyri-ənənəvi ehtiyatları.
Qaz hidratları
Qaz karbohidrogenləri, ilk növbədə metan təbiətdə çox geniş yayılmışdır, həm də yalnız neftin tərkibində həll olmuş vəziyyətdə deyil, eyni zamanda ənənəvi məsaməli və çatlı çöküntü süxurlarında təbii qaz yataqları şəklində mövcuddur.
Metanın olduqca böyük miqdarı vulkanlar nəticəsində əmələ gəlmiş və dağ süxurlarının çöküntülərində, göllərin, dənizlərin və okeanların lillərində toplanmışdır. Metan kristallik şistlərdə, mərmərdə, sumaq daşlarında, qranitlərdə və digər dağ süxurlarında toplanmışdır və süxurun hər bir kiloqramına 0,1 m³-a qədər metan düşür. Kiçik miqdarda metan içməli və dəniz sularında, torpağın tərkibindəki havada həll olmuş vəziyyətdədir və yer atmosferinin vacib tərkib hissəsidir. Bir qədər artıq miqdarda metan 1,5-5 km dərinliklərdəki lay sularında həll olmuş vəziyyətdədir. Təbii qazın qeyri-ənənəvi ehtiyatlarına aşağıdakılar daxildir: kömür qatındakı qazlar, yeraltı hidrosfer sularında həll olmuş qazlar və təbii qaz hidratları. Yeraltı suların tərkibində qaz az olduğuna görə yeraltı hidrosfer qazları problemli təbii qaz mənbələri hesab edilir.
Praktiki təmiz metanın çox mühüm mənbəyi daş kömür yataqlarıdır. Daş kömürün dünya üzrə ehtiyatları 104 mlrd.t.-dur və qazın kömür yataqlarındakı ehtiyatları qaz yataqlarındakı ehtiyatları ilə müqayisə edilə bilər. Buna əsasən, kömür laylarından qazın, hətta orta hasilatı dünyanın təbii qazla təmin edilməsinə böyük köməklik göstərmiş olardı.
Karbohidrogen qazlarının qeyri-ənənəvi mənbələri arasında bioqazın, xüsusilə də üzvi birləşmələrin bakterial qıcqırması nəticəsində əmələ gələn metanın təbii və antropogen mənbələrini qeyd etmək lazımdır. Bioqaz gələcəkdə karbohiidrogen xammalının əlavə mənbəyi ola bilər, çünki hər il dünyada biokütlənin bərpa olunan ehtiyatları 200 mlrd.t.-dur.
Karbohidrogen qazlarının digər qeyri-ənənəvi mənbəyi qaz-hidrat yataqlarıdır. Metan və digər qaz karbohidrogenlərin yüksək təzyiq və aşağı temperaturlarda su ilə qaz hidratları – ümumi formulu C_nH_2n+2·mH₂O olan bərk kristal birləşmələr əmələ gətirmə qabiliyyəti məlumdur və onlar yüksək təzyiq altında, hətta aşağı temperaturlarda da mövcuddur. Quruluşuna görə qaz hidratları qaz molekulları və su molekullarından tərtib olunmuş, təbii kristal süxurların boşluqlarına daxil olması nəticəsində əmələ gələn birləşmələrdir.
Texnogen qaz-hidratları məlumdur ki, onlar qazın texnoloji hasilat prosesi və nəqli zamanı əmələ gələn bərk maddədir. Hidrat tıxaclarının formalaşmasına, onların mexanizmlərinin, əmələ gəl-mə və parçalanma şəraitlərinin öyrənilməsinə bir çox elmi tədqi-qatlar həsr olunmuş, hidratların parçalanması və əmələ gəlməsinin qarşısının alınması metodları kifayət qədər öyrənilmişdir.
Təbiətdə metan hidratları geniş yayılmış və metan qazının iri yataqlarını əmələ gətirmişlər. Məsələn, okeanların hətta 700 m dərinliklərində +10°C temperaturda belə qaz hidratlarının əmələ gəlməsi üçün təzyiq kifayət edir. Qitələrdə toplanmış qaz-hidrat yataqlarındakı qazın dünya üzrə ehtiyatı təxminən 10¹⁴m³, dünya okeanlarının su hövzələrində qitə yoxuşu və layları hüdudlarında isə hidrat şəklində toplanmış qaz ehtiyatları 1,5˙ 10¹⁶ m³ təşkil edir.
Qaz ehtiyatlarının 98%-i dünya okeanı su hövzəsinin 200-700 m dərinliklərində, qalınlığı 400-800 m olan su qatının çöküntülərində və yalnız 2%-i qitələrin qütblərində toplanmışdır. Son tədqiqatlar bu ehtiyatların 300 trln.m³ təşkil etdiyini və bu göstəricilərin dünya üzrə kəşf edilmiş təbii qaz yataqlarından iki dəfə artıq olduğunu sübuta yetirmiş və əldə olunmuş nəticələr böyük marağa səbəb olmuşdur. Məsələn, hazırkı istehlak səviyyəsi ilə götürdükdə ABŞ-da hidrat şəklində kəşf edilmiş qaz yataqları ölkənin təbii qaza olan tələbatını 104 il ərzində ödəməyə qadirdir.
Təbii qaz hidratları kosmik fəzada geniş yayılmış və Günəş sisteminin, onun atmosferinin və hidrosferinin formalaşmasında mühüm rol oynamışdır.
Bu gün təbii qaz hidratları əsas qeyri-ənənəvi qaz mənbəyi olsa da, qarşıda yaşadığımız yüzillikdə dünya enerji balansında mühüm yer tutacağı gözlənilir. Hal-hazırda böyük qaz hidratları yataqları Rusiyada, ABŞ-da, Kanadada, Yaponiyada, Hindistanda kəşf edilmişdir. Qaz hidratlarının bol yataqları, əsasən okeanların diblərində, okean əmələgəlmə prosesi davam edən hissələrdə yığışır və hazırki dövrə qədər metanın bu dərinliklərdə kütləvi yığılması davam edir.
Qaz hidratlarının böyük miqdarı okean dibinin cavan çöküntülərində aşkar olunmuşdur. Eyni səbəbdən qitələrdə də neftin və qazın əmələ gəlməsi baş verir. Yerdə üzvi karbonun yarısından çoxu, göründüyü kimi qaz hidratlarının tərkibində toplanmışdır, bu isə neft, kömür və qazın kəşf edilmiş və kəşf edilməmiş birgə ehtiyatlarından iki dəfə çoxdur (şək.1). Metanın son beş milyon il ərzində bu cür misilsiz toplumunun pleystosen çöküntülərində əmələ gəlməsi faktı xüsusilə maraqlıdır. Bu sübut edir ki, metan planetimizin tarixinin mində bir hissəsini təşkil edən zaman kəsiyində əmələ gəlmişdir.
Hal-hazırda yüzdən çox kəşf edilmiş qaz-hidrat yataqları haqda məlumatlar əldə olunmuşdur, mütəxəssislərin fikrincə hidrat şəklində olan qazın potensial ehtiyatları neft ekvivalentində (toe) 16 10¹² ton təşkil edir (şək.1).