La industria del gas es una rama de la industria de los combustibles , cuya tarea principal es la extracción y exploración de gas natural , el transporte a través de gasoductos , la producción de gas artificial a partir de carbón y esquisto , el procesamiento de gas natural , su uso en diversos industrias y servicios domésticos. Una de las tareas más importantes de las empresas de la industria del gas es el transporte y la medición del gas.
El origen de la industria del gas se atribuye a los siglos XVIII-XIX, cuando comenzaron a recibir gas del carbón para iluminar las ciudades de Francia y Gran Bretaña . Los generadores de gas aparecieron en el siglo XIX.
En Rusia, en tiempos prerrevolucionarios, el gas se producía en pequeños volúmenes. En las pequeñas fábricas, el gas bajo en calorías se producía a partir del carbón.
Reservas exploradas de gas natural, billones de m³ :
| País | 1997 | 1999 | 2001 |
|---|---|---|---|
| Rusia | - | 24,9 | 48 |
| Irán | 21.0 | 24.6 | 23 |
| Katar | 5.32 | - | catorce |
| Arabia Saudita | 4.62 | 10.5 | 6 |
| Emiratos Árabes Unidos | 5.74 | - | 6 |
| EE.UU | 7.14 | 5.6 | 5 |
| Argelia | 4.06 | 3.2 | 5 |
| Venezuela | 3.64 | 1.3 | cuatro |
| Nigeria | - | - | cuatro |
| Irak | - | - | 3 |
| turkmenistán | - | 1.7 | 3 |
| México | - | 2.2 | - |
| Australia | - | 0.9 | 3 |
| Países Bajos | - | 1.6 | - |
| Indonesia | - | 3.22 | 3 |
El gas natural se encuentra en el suelo a una profundidad de 1000 metros a varios kilómetros ( un pozo ultraprofundo cerca de la ciudad de Novy Urengoy recibió una entrada de gas desde una profundidad de más de 6000 metros). En las entrañas del gas se encuentra en huecos microscópicos (poros). Los poros están interconectados por canales microscópicos - grietas, a través de estos canales el gas fluye desde los poros con alta presión hacia los poros con menor presión hasta llegar al pozo. El movimiento del gas en el yacimiento obedece a ciertas leyes .
El gas se extrae de las entrañas de la tierra con la ayuda de pozos . Los pozos están tratando de colocarse uniformemente en todo el campo para lograr una caída uniforme en la presión del yacimiento en el depósito. De lo contrario, son posibles los flujos de gas entre las áreas del depósito, así como la inundación prematura del depósito.
El gas sale de las entrañas debido a que en el depósito está bajo una presión muchas veces superior a la presión atmosférica . Así, la fuerza impulsora es la diferencia de presión entre el depósito y el sistema de recolección.
La producción mundial de gas natural en 2014 fue de 3460,6 mil millones de m 3 [1] . La posición de liderazgo en la producción de gas está ocupada por la Federación Rusa y los Estados Unidos .
En 2005, la producción de gas natural en Rusia ascendió a 548 mil millones de m³. Los consumidores domésticos fueron abastecidos con 307 mil millones de m³ a través de 220 organizaciones regionales de distribución de gas . Hay 24 instalaciones de almacenamiento de gas natural en Rusia. La longitud de los principales gasoductos del país es de 155 mil km .
En 2009, por primera vez, Estados Unidos superó a Rusia no solo en términos de volumen de gas producido (624 mil millones de m³ frente a 582,3 mil millones de m³), sino también en términos de producción de gas comercializable, es decir, vendido a las contrapartes [2] . Esto se debe al crecimiento de la producción de gas de esquisto (la llamada revolución de esquisto ). En 2010, Rusia recuperó su liderazgo en volumen de gas producido, aumentando la producción a 647 mil millones de m³ . Estados Unidos, por el contrario, redujo la producción a 619 mil millones de m³ [3] . En 2011 , según los datos de la CDU del Complejo de Combustible y Energía de la Federación Rusa, la producción de gas en Rusia ascendió a 670,5 mil millones de m³ [4] .
Los mayores productores de gas del mundo| País | 2010 [5] | 2006 | ||
| producción bcm |
Cuota de mercado mundial (%) |
producción bcm |
Cuota de mercado mundial (%) | |
| Rusia | 647 | 673.46 | Dieciocho | |
| EE.UU | 619 | 667 | Dieciocho | |
| Canadá | 158 | |||
| Irán | 152 | 170 | 5 | |
| Noruega | 110 | 143 | cuatro | |
| Porcelana | 98 | |||
| Países Bajos | 89 | 77.67 | 2.1 | |
| Indonesia | 82 | 88.1 | 2.4 | |
| Arabia Saudita | 77 | 85.7 | 2.3 | |
| Argelia | 68 | 171.3 | 5 | |
| Uzbekistán | sesenta y cinco | |||
| turkmenistán | 66.2 | 1.8 | ||
| Egipto | 63 | |||
| Gran Bretaña | 60 | |||
| Malasia | 59 | 69,9 | 1.9 | |
| India | 53 | |||
| Emiratos Árabes Unidos | 52 | |||
| México | cincuenta | |||
| Azerbaiyán | 41 | 1.1 | ||
| Otros países | 1440.17 | 38.4 | ||
| Producción mundial de gas | 100 | 3646 | 100 | |
El gas proveniente de los pozos debe prepararse para el transporte hasta el usuario final: una planta química, una sala de calderas , una planta de energía térmica , redes de gas de la ciudad. La necesidad de preparación de gas es causada por la presencia en él, además de los componentes objetivo (diferentes componentes están destinados a diferentes consumidores), también impurezas que causan dificultades durante el transporte o uso. Entonces, el vapor de agua contenido en el gas, bajo ciertas condiciones, puede formar hidratos o, al condensarse, acumularse en varios lugares (por ejemplo, una curva en una tubería), interfiriendo con el movimiento del gas; El sulfuro de hidrógeno provoca una corrosión severa de los equipos de gas (tuberías, tanques de intercambiadores de calor, etc.). Además de preparar el gas en sí, también es necesario preparar la tubería. Aquí se utilizan mucho las plantas de nitrógeno , que se utilizan para crear una atmósfera inerte en la tubería.
El gas se prepara de acuerdo con varios esquemas. Según uno de ellos, en las inmediaciones del campo se está construyendo una unidad de tratamiento de gas complejo (CGTP), donde se limpia y se seca el gas en columnas de absorción . Este esquema se ha implementado en el campo de Urengoy . También es conveniente el tratamiento de gas mediante tecnología de membrana.
Para preparar el gas para el transporte , se utilizan soluciones tecnológicas mediante la separación de gases por membrana, que se pueden utilizar para separar hidrocarburos pesados (C 3 H 8 y superiores), nitrógeno, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y también reducir significativamente la temperatura del punto de rocío del agua. e hidrocarburos antes de ser alimentados a GTS.
Si el gas contiene una gran cantidad de helio o sulfuro de hidrógeno , entonces el gas se procesa en una planta de procesamiento de gas, donde el azufre se aísla en plantas de tratamiento de aminas y plantas Claus, y el helio en plantas criogénicas de helio (CGU). Este esquema se ha implementado, por ejemplo, en el campo de Orenburg . Si el contenido de sulfuro de hidrógeno en el gas es inferior al 1,5% por volumen, entonces también es recomendable considerar la tecnología de membranas para el tratamiento del gas natural, ya que su uso permite reducir los costos de capital y operativos entre 1,5 y 5 veces.
Actualmente, el principal modo de transporte es el oleoducto . El gas a una presión de 75 atm se bombea a través de tuberías con un diámetro de hasta 1,42 m A medida que el gas se mueve a través de la tubería, venciendo las fuerzas de fricción entre el gas y la pared de la tubería y entre las capas de gas, pierde potencial energía , que se disipa en forma de calor. Por lo tanto, en ciertos intervalos, es necesario construir estaciones compresoras (CS), en las que el gas generalmente se comprime a una presión de 55 a 120 atm y luego se enfría. La construcción y mantenimiento del gasoducto es muy costosa, pero sin embargo es la forma más económica de transportar gas en distancias cortas y medias en términos de inversión inicial y organización.
Además del transporte por tuberías, los camiones cisterna especiales son ampliamente utilizados: los gaseros . Son embarcaciones especiales en las que se transporta gas en estado licuado en tanques isotérmicos especializados a una temperatura de -160 a -150 °C.
Para la licuefacción, el gas se enfría a presión elevada. Al mismo tiempo, la relación de compresión alcanza las 600 veces, según las necesidades. Así, para transportar gas de esta forma, es necesario estirar un gasoducto desde el campo hasta la costa marítima más cercana, construir una terminal en la costa , mucho más económica que un puerto convencional , licuar el gas y bombearlo a buques tanque. , y los propios gaseros. La capacidad habitual de los camiones cisterna modernos oscila entre 150.000 y 250.000 m³ . Este método de transporte es mucho más económico que el gasoducto, a partir de distancias al consumidor de gas licuado de más de 2000-3000 km, ya que el costo principal no es el transporte, sino la carga y descarga, pero requiere inversiones iniciales más altas en infraestructura que el gasoducto. Sus ventajas también incluyen el hecho de que el gas licuado es mucho más seguro durante el transporte y almacenamiento que el gas comprimido.
En 2004, el suministro internacional de gas a través de gasoductos ascendió a 502 mil millones de m³, gas licuado - 178 mil millones de m³.
También existen otras tecnologías para el transporte de gas, como los vagones cisterna de ferrocarril .
También se desarrollaron proyectos para el transporte de gas mediante aeronaves o en estado de hidrato de gas , pero estos desarrollos no se aprovecharon por diversas razones.
En 2018, Rusia alcanzó volúmenes récord de producción y exportación de gas, mientras que los ingresos por suministros de GNL aumentaron un 83,3%. [6]