Ավելի վաղ նավթի վերամշակման ժամանակ ձեռնարկությունները ստիպված էին այրել հեղուկ մեթան՝ օգտագործելով բռնկումներ, քանի որ նրանք չէին կարողանում կոնդենսատը տեղափոխել հետագա նավթաքիմիական վերամշակման համար։ Այժմ նրանք սովորել են այն տեղափոխել և օգտագործել արդյունաբերության շատ ոլորտներում: Միևնույն ժամանակ այն լավ է պահվում և այրման ժամանակ վնասակար կեղտեր չի առաջացնում։
Մեթանի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները
Մեթանը ամենապարզ ածխաջրածիններից մեկն է։ Այն ավելի թեթև է, քան օդը, թունավոր չէ, վատ է լուծվում ջրում և չունի նկատելի հոտ։ Ենթադրվում է, որ մեթանը վտանգավոր չէ մարդկանց համար, սակայն կան դեպքեր, երբ դրա ազդեցությունը ազդում է կենտրոնական և ինքնավար նյարդային համակարգի վրա։ Կուտակվելով ներսում՝ օդում 4%-ից 17% կոնցենտրացիայի դեպքում դառնում է պայթյունավտանգ։ Ուստի մարդու կողմից (առանց գործիքների) հայտնաբերելու համար մեթանի մեջ հաճախ ավելացնում են գազի հոտ հիշեցնող հատուկ նյութեր։ Վերաբերում է ջերմոցային գազերին։ Մեթանում դրսևորվում են թույլ թմրամիջոցներ, որոնք թուլանում են ջրում ցածր լուծելիությամբ։
Ըստ ծագման՝ տարբեր նյութերով միացությունների և քիմիական ռեակցիաների արդյունքում բաժանվում է..
- բիոգեն (օրգանական);
- աբիոգեն (անօրգանական);
- բակտերիալ (միկրոօրգանիզմների կենսագործունեություն);
- թերմոգեն (ջերմաքիմիական գործընթացներ).
Այս գազը ստացվում է նաև լաբորատորիայում՝ տաքացնելով սոդա կրաքարը կամ նատրիումի անջուր հիդրօքսիդը սառեցված քացախաթթվով։
Մեթանը հեղուկ վիճակում զբաղեցնում է 600 անգամ ավելի քիչ ծավալ, քան գազային վիճակում։ Ուստի տեղափոխման և պահպանման հեշտության համար այն ենթարկվում է հեղուկացման։ Հեղուկ մեթանը անգույն, անհոտ հեղուկ է։ Այն պահպանում է գազի գրեթե բոլոր հատկությունները։ Հեղուկ մեթանի կրիտիկական ճնշումը 4,58 ՄՊա է (նվազագույնը, որով այն վերածվում է հեղուկի):
Գոյություն բնության մեջ
Մեթանը հետևյալ գազերի մի մասն է և հանդիսանում է հիմնական բաղադրիչը՝
- բնական (մինչև 98%);
- յուղ (40-90%);
- մարշ (99%);
- հանքափոր (35-50%);
- ցեխի հրաբուխներ (ավելի քան 94%)։
Պարունակվում է նաև օվկիանոսների, լճերի, ծովերի ջրերում։ Այն առկա է այնպիսի մոլորակների մթնոլորտում, ինչպիսիք են Երկիրը, Սատուրնը, Յուպիտերը, Ուրանը և Լուսնի մակերեսային գազերում։ Մեծ քանակություն է հայտնաբերվում ածխի կարերում։ Սա ստորգետնյա հանքարդյունաբերությունը դարձնում է պայթուցիկ գործունեություն։
LNG տեխնոլոգիա
Մաքուր մեթանը ստացվում է բնական գազից՝ նրանից հեռացնելով այլ բաղադրիչներ՝ էթանը, պրոպանը, բութանը և ազոտը։ Հեղուկ մեթան ստանալու համար գազը սեղմում են, ապա սառչում։ Հեղուկացման գործընթացարտադրվում է ցիկլերով: Յուրաքանչյուր փուլում ծավալը կնվազի մինչև 12 անգամ։ Վերջին ցիկլում այն վերածվում է հեղուկի։ Հեղուկացման համար օգտագործվում են բույսերի տարբեր տեսակներ, այդ թվում՝
- հոսք;
- տուրբին-պտույտ;
- turbo-expander.
Հնարավոր է օգտագործել հետևյալ սխեմաները՝
- կասկադային;
- ընդլայնում.
Կասկադի սխեմայում օգտագործվում են երեք հովացուցիչ նյութեր: Այս դեպքում հեղուկ մեթանի ջերմաստիճանը աստիճանաբար նվազում է։ Այս տեխնոլոգիան պահանջում է մեծ կապիտալ ծախսեր։ Ներկայումս այս գործընթացը բարելավվել է և անմիջապես օգտագործվել է սառնագենտների խառնուրդ (էթան և պրոպան): Նման սխեման դարձել է ինքնասառեցվող, քանի որ այդ նյութերը ստացվում են հեղուկ բնական գազից։ Ծախսերը մի փոքր նվազել են, բայց մնում են բարձր:
Ընդլայնման սխեման կիրառելիս օգտագործվում են ավելի խնայող կենտրոնախույս մեքենաներ: Խառնուրդը նախապես մաքրվում է ջրից և այլ աղտոտիչներից և հեղուկացվում է ճնշման տակ՝ սառը ընդլայնված գազի հոսքով ջերմափոխանակության շնորհիվ: Այնուամենայնիվ, այս գործընթացը պահանջում է ավելի շատ էներգիա, քան կասկադային սխեմայով (25-35%): Բայց միևնույն ժամանակ, կոմպրեսորների և սարքավորումների շահագործման կապիտալ ծախսերը խնայվում են:
Վերոնշյալ գործընթացից ստացված հեղուկ մեթանի ջերմաստիճանը միջինում 162 աստիճան է։
Մեթանի կիրառություններ
Մեթանի շրջանակը, ինչպես գազային, այնպես էլ հեղուկ վիճակում, շատ ընդարձակ է: Օգտագործվում է որպես վառելանյութ, որպես հումք արդյունաբերության համար, կենցաղում, քորպես անաբոլիկ ստերոիդներ՝ մկանային զանգված կառուցելու համար։
Մեթանի ոչ լրիվ այրումից առաջանում է մուր, որը լայնորեն կիրառվում է արդյունաբերության մեջ՝ կաուչուկի, դրոշմակնիքների, կոշիկի փայլեցման և այլնի արտադրության մեջ։ ածխածնի դիսուլֆիդ, որպես վառելիքի գազ (հավերժական կրակ):
Հեղուկ մեթանը օգտագործվում է որպես ավտոմեքենաների շարժիչային վառելիք։ Այն ունի բենզինիից 15%-ով բարձր օկտանային ցուցանիշ, ինչպես նաև բարձր ջերմային արժեք և հակահարվածային հատկություն: Ըստ ակնարկների՝ հեղուկ մեթանը գրեթե ամբողջությամբ այրվում է, և մեքենայի վրա համապատասխան սարքավորումների ճիշտ տեղադրման դեպքում բենզինի համեմատ բավականին զգալի խնայողություն է տեղի ունենում (երկար ճանապարհորդելիս):
Այս գազը ակտիվորեն օգտագործվում է մկանային զանգվածը մեծացնող դեղամիջոցների արտադրության համար։ Դրա հիման վրա արտադրվում են այնպիսի ապրանքներ, ինչպիսիք են Dianoged, Danabol, Nerobol, որոնք ունեն ամենամեծ պահանջարկը։ Ենթադրվում է, որ այս դեղամիջոցները դրական են ազդում մարդու օրգանիզմի վրա.
- ամրացնել ոսկորները;
- խթանում է սեռական հատկանիշների ձևավորումը;
- այրել ճարպը;
- բարձրացնել տոկունությունը;
- արագացնել սպիտակուցի սինթեզը:
Սակայն, հարկ է հիշել, որ բոլոր դեղամիջոցներն ունեն կողմնակի ազդեցություններ, ուստի դրանք պետք է ընդունվեն բժշկի հսկողության ներքո:
Ելնելով վերոգրյալից՝ կարող ենք եզրակացնել, որ արտադրհեղուկ մեթանը ժամանակակից արդյունաբերության շատ խոստումնալից տարածք է:
