Метан вода: Метан — Что такое Метан?

Содержание

Объемные свойства природного газа залегающего в пластах в условиях высоких температур и давлений — Прикладная наука


Основным компонентом природного газа является метан (более 90 %), объемные свойства которого подробно изучены многими исследователями в широком диапазоне параметров состояния (см., например, [1–4]). Газ в залежах обычно контактирует с краевой (подошвенной) и погребенной водой, поэтому он насыщен парами воды. При пластовых температурах, превосходящих 473,15 К, и средних давлениях содержание паров воды в газе становится весьма большим, а при высоких давлениях значительно увеличивается растворимость газа в погребенной воде. Вследствие этого водяной пар, содержащийся в природном газе, может заметно изменять объемные свойства природного газа, что необходимо учитывать при подсчете запасов и разработке глубокозалегающих газовых месторождений.


Метод определения запасов газа по падению давления при высоких температурах в залежи осложняется тем, что при падении давления должны происходить заметное испарение воды в газовую фазу и выделение газа, растворенного в погребенной воде. Более приемлемым методом определения запасов природного газа, залегающего в условиях высоких температур и давлений, является объемный метод. В объемном методе подсчета запасов учитывается часть объема залежи, занятого газовой фазой, приходящейся на долю паров растворенной в газе воды, а также увеличение объема погребенной воды за счет растворения в ней газа.


Следовательно, объемный метод подсчета запасов природного газа, залегающего на больших глубинах, основан на знании объемных свойств его смеси с водой. Для этого необходимы данные об объемных свойствах смеси основного компонента природного газа – метана – с водой в широком диапазоне параметров состояния для различных составов этой смеси. Подобная информация может быть получена расчетным путем по известным данным об объемных свойствах чистых компонентов [1–5]. Более достоверными являются экспериментальные данные, получаемые путем проведения измерений давления (p), молярного объема смеси (Vм) и температуры (T) в системе «метан – вода» в широком диапазоне параметров состояния. Расчетные и экспериментальные данные об объемных свойствах этой системы для различных значений температуры и давления и составов опубликованы [6–14].


На основе экспериментальных p,Vм,T-зависимостей (табл. 1, рис. 1,2) для модели природного газа (система «метан – вода»), полученных методом пьезометра постоянного объема по изотермам 523,15; 573,15; 623,15; 653,15 К при давлениях до 60 МПа для различных составов смеси в диапазоне молярной доли (x) воды = 0,15…0,95 [7–10], авторами дана оценка изменению объема природного газа, обусловленного растворением в нем воды в условиях высоких температур и давлений. По экспериментальным данным о p,Vм,T,х-зависимостях в системе «метан – вода» рассчитаны значения безразмерного фактора сжимаемости Z = pVм / RT, где R = 8,314 Дж/(моль⋅К) – универсальная (молярная) газовая постоянная. При исследованных температурах 523,15; 573,15; 623,15 и 653,15 К фактор Z паров смесей воды с метаном уменьшается с ростом концентрации воды. При концентрациях водяного пара ≈ 0,23; 0,15…0.37 и 0,34…0,46 (рис. 3) значение Z близко к 1,0, т.е. смесь «метан – вода» ведет себя как идеальный газ. Этот важный результат значительно упрощает расчет объемных свойств природного газа, содержащего водяной пар при давлениях, превышающих упругость паров воды в при данных температурах.


Рис. 1. Зависимость Vм от p и состава смеси «вода–метан» для Т = 653,15 К




Рис. 2. Зависимость p от плотности (ρ) смеси «вода – метан» для Т = 653,15 К




Рис. 3. Зависимость фактора сжимаемости смеси от давления для Т = 653,15 К


                                                                                                                                    Таблица 1


Экспериментальные зависимости параметров состояния смеси «метан – вода»






 — относительный избыточный объем смеси состава 0. 5 молярные доли.


Избыточные молярные объемы смесей , определенные по выражению



где 1 и 2 – компоненты смеси, х – молярная доля второго компонента, приведены в табл. 2 и на рис. 4. Значения положительны во всей исследованной области изменения Т, р и х, т.е. смешение компонентов сопровождается увеличением объема. Относительное увеличение объема при смешении чистых компонентов для температур, далеких от критической температуры воды (647,1 К), не превышает 10 %. Для температур, близких к критической температуры воды, и давлений 20…30 МПа относительное увеличение объема при смешении достигает 40…50 % (см. рис. 4).



Рис. 4. Зависимость избыточного молярного объема смеси «метан – вода» от давления для 


Т = 653,15 К


                                                                                                                                                          Таблица 2


Избыточные молярные объемы смесей «метан – вода»




приведены в табл. 3. Видно, что кажущиеся молярные объемы водяного пара при малых концентрациях его в метане в области температур 523,15…553,15 К близки к объемам идеального газа. Этот результат необычен с точки зрения явлений, наблюдающихся при смешении метана с парами жидких углеводородов. Кажущийся молярный объем жидких углеводородов, испарившихся в метан, обычно меньше объема чистого жидкого углеводорода и может даже быть отрицательным (вода – н-октан) [14]. Кажущийся же объем водяного пара, находящегося в газообразном метане, значительно больше объема жидкой воды и приближенно равен объему идеального газа. Таким образом, кажущиеся молярные объемы водяного пара в смеси с метаном приближенно могут быть приняты равными молярному объему идеального газа Vигм.


Следует отметить, что в газовых залежах, контактирующих с водой (как краевой, так и погребенной), газ находится в условиях точки росы (по отношению к воде). Экспериментальные исследования, описанные в данной работе, велись в гомогенной газовой области, и поэтому их результаты не могут быть прямым образом перенесены на условия газовой залежи. Давления в газовых залежах всегда значительно выше давления пара воды при пластовой температуре. В табл. 4 приведены данные по кажущимся молярным объемам водяного пара для T = 573,15 К в условиях давлений, значительно превосходящих давления пара воды при такой температуре. В этом случае с ростом давления кажущиеся молярные объемы водяного пара становятся немного меньше объемов идеального газа, однако продолжают превосходить объемы жидкой воды.           
                                                                                                                                           
                                                                                                                                           Таблица 4      

Выполненная работа дает возможность оценить изменения объема газа, обусловленные испарением в газ воды. Так, например, по экспериментальным данным [6], при p = 25 МПа содержание водяного пара в газовой фазе системы «метан – вода» составляет 14,5 %. Такое содержание водяного пара в газе должно привести к увеличению объема газа приблизительно на 10 %. Ориентировочная оценка изменения объема природного газа при испарении в него воды может быть получена и для других значений температуры и давления.


 Судя по данным рис. 4 и табл. 5, при высоких температурах и давлении объем воды заметно увеличивается при растворении в ней метана. Соответственно, при выделении газа из воды должна наблюдаться усадка.

                                                                                                                                                                        Таблица 5
                                           Кажущиеся удельные объемы метана, растворенного в воде



Полученные результаты исследований можно использовать для введения поправок в методы подсчета запасов залежей природного газа, находящегося в условиях высоких температур и давлений.


В объемном методе подсчета запасов следует, во-первых, учитывать, что часть объема залежи, занятого газовой фазой, приходится на долю паров растворенной в газе воды; во-вторых, что объем погребенной воды в газовых залежах должен увеличиваться за счет растворения в ней газа.


Метод определения запасов газа по падению давления при высоких температурах в залежи осложняется тем, что при падении давления должны происходить заметное испарение воды в газовую фазу и выделение газа, растворенного в погребенной воде.


Полученные данные важны также для теоретического анализа растворимости в воде метана и его смесей с другими газами в условиях высоких температур.



Литература:


1. Сычев В.В. Термодинамические свойства метана: ГСССД / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, В.А. Загурченко и др. – М.: Издательство стандартов, 1979. – 348 с.


2. Friend D.G. Thermophysical properties of methane / D.G. Friend, J.F. Ely, H. Ingharn. –, Boulder, Colorado: National Institute of Standards and Technology, 1988.


3. Базаев А.Р. PVT свойства метана при высоких температурах и давлениях / А.Р. Базаев, В.Г. Скрипка // Газовая промышленность. – 1974. – № 12. – С. 44.


4. Базаев А.Р. Возможность расчета PVT свойств метана при повышенных температурах и давлениях / А.Р. Базаев, Г.Ф. Губкина, В.Г. Скрипка // Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений: сб. – М.: ВНИИЭГазпром, 1974. – № 5. – С. 30.


5. Александров А.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: справ. / А.А. Александров, Б.А. Григорьев. – М.: Издательство МЭИ, 1999.


6. Султанов Р.Г. Влагосодержание метана при высоких температурах / Р.Г. Султанов, В.Г. Скрипка, А.Ю. Намиот // Газовая промышленность. – 1971. – № 4. – С. 6–8.


7. Намиот А.Ю. Изменение объема и коэффициента сжимаемости воды при растворении в ней природного газа / А.Ю. Намиот, М.М. Бондарева // НТС Всесоюзного нефтегазового научно-исследовательского института (ВНИИ). – 1959. – Вып. 4. – С. 63.


8. Базаев А.Р. Объемные свойства смесей водяного пара с метаном и азотом при повышенных температурах и давлениях / А.Р. Базаев, В.Г. Скрипка, А.Ю. Намиот // Журнал физической химии. – 1975. – Т. 48. – Вып. 9. – С. 2392.


9. Базаев А.Р. Увеличение объема воды при растворении в ней метана / А.Р. Базаев, В.Г. Скрипка, А.Ю. Намиот // Газовая промышленность. – 1977. – № 2. – С. 39–40.


10. Абдулагатов И.М. Объемные свойства и вириальные коэффициенты бинарной смеси вода-метан / И.М. Абдулагатов, А.Р. Базаев, А.Э. Рамазанова // Журнал физической химии. – 1993. – Т. 67. – № 1. – С. 13.


11. Shmonov V.M. High-pressure phase equilibria and supercritical pVT data of the binary water+methane mixture to 723 K and 200 MPa / V. M. Shmonov, R.J. Sadus, E.U. Frank // J. Phys. Chem. – 1993. – Т. 97. – С. 9054–9059.


12. Fenghour A. Densities of (water+methane) in the temperature range 329 K to 588 K and at pressures up to 29 MPa / A. Fenghour, W.A. Wakeham, J.T.R. Watson // J. Chem. Thermodynamics. – 1996. – Т. 28. – С. 447–458.


13. Shvab I. Thermodynamic properties and diffusion of water + methane binary mixtures / I. Shvab, R.J. Sadus // The Journal of Chemical Physics. – 2014. – Т. 140.


14. Базаев А.Р. Объемные свойства газовых растворов водяного пара с н.гексаном и н.октаном / А.Р. Базаев, В.Г. Скрипка, А.Ю. Намиот // Журнал физической химии. – 1975. – Т. 49. – Вып. 5. – С. 1339.



15. Оганов К.А. Основы теплового воздействия на нефтяной пласт / К.А. Оганов. – М.: Недра, 1967. – 203 с.







Метан вода, система — Справочник химика 21

области занимают остальную часть пространства, кроме того выделена цилиндрическая поверхность VLH, на которой все три фазы находятся в термодинамическом равновесии. На рис. 2.8 приведено сечение этой диаграммы при 7 = 283 К. В ид-но, что при фиксированном р (р>7,7 МПа) и переменном С (С изменяется от О до 1), последовательно сменяются области [c.29]






    В ряде случаев в сложной химической реакции промежуточные вещества могут накапливаться в значительных количествах. Например, при окислении метана наряду с конечными продуктами окисления — СО, СО 2 и водой в системе может накапливаться формальдегид в количестве, соизмеримом с метаном (несколько процентов), который является промежуточным веществом в этой реакции. Такие вещества в дальнейшем будут условно называться стабильными промежуточными веществами. [c.32]

    Значения 0о и 0н возрастают с растворением в неполярной жидкости жирных и нафтеновых кислот. При щелочных водах 00 меньше, чем при жестких водах и дистиллированной воде. Краевые углы смачивания меньше на кварце, чем на кальците и полевом шпате, что указывает на меньшую гидрофильность последних по сравнению с кварцем. При высоких давлениях краевые углы смачивания больше, чем при атмосферном давлении. При насыщении системы азотом 0о с повышением давления возрастает менее интенсивно и имеет меньшие значения при одинаковых давлениях, чем при насыщении метаном. [c.119]

    Обычно в установках низкотемпературной ректификации используется двойной каскад искусственных хладагентов этилен t° кип. = —103,8°) конденсируется пропаном t° кип. = —44,5°), который в свою очередь ожижается водой. Реже применяется тройная каскадная система метан (кип. = = —161,4°), этилен, пропан. [c.165]

    Инициируемое облучением окисление метана и гексана изучали при низких концентрациях кислорода и интенсивности гамма-излучения кобальта-60 10 и 10 рад ч. Частичное термическое окисление метана до формальдегида не может давать высокие выходы, так как при Требуемой температуре инициирования формальдегид менее стабилен, чем метан, и происходит разветвление цепи [35], ведущее к образованию окиси и двуокиси углерода и воды в качестве основных продуктов реакции. Обширные работы по изучению системы метан — кислород (в молярном отношении 2 1) при общем давлении 5—10 ат показали, что окисление можно инициировать при сравнительно низкой температуре (260° С), при которой термическая реакция не протекает. Тем не менее ни в одном случае никаких продуктов, кроме окиси и двуокиси углерода, не обнаружили. Другими словами, кислородные производные углеводородов в этих условиях не образовались. [c.140]

    В табл. 33 приведено содержание воды в газовой фазе системы метан — вода, полученное пересчетом данных из [Olds R. H., Sage В. H., La ey W. N., 1942 r.], при этом коэффициент сжимаемости газового раствора г) принимался рав- [c.51]

    Система метан — вода имеет двойную гомогенную критическую точку при 352°С (рис. 27). Критические кривые у этих систем имеют необычный вид. Так, в системе метан — этан критическая кривая идет вначале в сторону низких температур, доходит до минимума критической температуры в двойной гомогенной критической точке, после чего возвращается к высоким температурам при резком возрастании давления [Намиот А. Ю 1976]. [c.53]








    Метод оценки коэффициентов фугитивности твердой фазы, разработанный Пэрришем и Праузницем [541], позволяет рассчитывать давления при диссоциации смесей газов, как образующих, так и не образующих гидраты. На рис. 9.24 представлена диаграмма давление — состав в диапазоне образования гидратов для системы пропан + метан + вода. В целях предотвращения образования гидратов в газопроводах широко применяется впрыскивание метанола, гликоля или аммиака. В последнее время было проведено изучение количественной стороны подобных процессов. Ментен, Пэрриш и Слоун (неопубликованная работа, 1982) проанализировали эффект применения ингибиторов путем исследования их воздействия на коэффициент активности воды. Макогоном [84] выполнен обзор современных методов решения проблем, связанных с образованием гидратов газов. [c.471]






    Сравнение расчетных (Р) и експериментальных (Э) значений составов паровой и жидкой фаз дяя системы метан — вода / 2 / [c. 7]

    Очевидно, адсорбция породой различного количества асфальтенов приводит не только к различной степени гидрофобности породы, но и к различным свойствам граничного слоя нефти. Следовательно, будет меняться в определенной степени и характер вытеснения. Поэтому следует остановиться на исследованиях Н. Н. Таирова и М. М. Кусакова [175], которые показали, что при изменении давления в системе углеводородная жидкость—вода— кварц, создаваемого метаном, меняется краевой угол смачивания кварца углеводородной жидкостью. [c.177]

    Впоследствии на линии подачи воды в реактор был установлен регулирующий клапан с дистанционным включеиием из операторного помещения, а средства автоматического регулирования расходов метан-водородной и этан-этиленовой фракций были усовершенствованы. Перед холодильником были установлены сепараторы была смонтирована система блокировок, отключающая подачу метан-водородной фракции при прекращении поступления этан-этиленовой фракции и завышениях температуры в реакторе установлена звуковая и световая сигнализации на все возможные отклонения от нормального режима для определения концентрации водорода в газовой смеси, поступающей на гидрирование, был дополнительно установлен поточный хроматограф были смонтированы приборы регистрации перепада давлений в холодильнике и регулирования режима в реакторе при минимальных нагрузках.[c.335]

    На рис. 11.16 представлена упрощенная принципиальная схема процесса синтеза аммиака. Азото-водородная смесь (AB ) поступает после подсистемы I компримиро-вания, где сжимается от 0,1 до 30 мПа, в смеситель II. Здесь происходит смешение свежей AB с потоком 15. После смешения AB поступает в катализаторную коробку ИИ колонны синтеза III, где AB подогревается за счет теплоты отходящих газов из реакционного пространства 111 колонны. Выходящий из колонны синтеза аммиака газ (поток 7) охлаждается в подсистеме IV (охлаждение и получение пара) водой. Выделение аммиака происходит в двух конденсаторах V и VIII сначала при умеренном охлаждении в конденсаторе V, а затем при глубоком охлаждении в конденсаторе VIII. Глубокое охлаждение происходит в аммиачном испарителе. Накапливающиеся инертные газы (аргон, метан) периодически частично удаляют из системы путем вывода из цикла синтеза части циркулирующего газа (поток 11) ъ аппарате VI. Параметры, характеризующие потоки, приведены в табл. II.6. [c.58]

    Карбиды — кристаллические тела. Природа химической связи в них может быть различной. Так, многие карбиды металлов главных иод эупп I, П и И1 групп периодической системы представляют собой солеобразные соединения с преобладанием ионной связи. К их числу относятся карбиды алюминия AI4 3 и кальция СаСг. 11ервыи из них можно рассматривать как продукт замеш,е-ния водорода на металл в метане СН4, а второй — в ацетилене С2Н2. Действительно, при взаимодействии карбида алюминия с водой образуется метан [c.437]

    Источники загрязнения окружающей среды. Воздушные выбросы из системы газоочистки содержат метан, этилен и кетен. Их обычно сжигают. Также сжигают тяжелые остатки-из колонны уксусного ангидрида и уксусной кислоты. Сточные воды из системы газоочистки содержат NaOH и ацетат натрия. [c.279]

    Для образования гидрата обязательно наличие свободной воды. Например, метан образует гидрат, имеюш,ий формулу СН4-6Н20. Для связывания 1 кг метана в гидрат, соответствующий этой формуле, требуется 6,5 кг воды. Естественно, что такое количество воды нельзя получить из паровой фазы газовой системы. [c.217]

    Реакция диспропорционирования радикалов ароматических углеводородов является одним из частных случаев одного из наибо.хее общих законов, управляющих процессами в органической химии. Этот закон может быть сформулирован следующим образом реакции самопроизвольного превращения органических молекул, без участия посторонних соединений, всегда идут в сторону накопления в одной части системы максимально обуглеро-женных молекул или частей молекулы, а в другой — соединений или частей молекулы, обогащенных водородом, кислородом, серой и азотом органическая молекула стремится к состоянию минимального уровня свободной энергии, перестраивая «свою структуру в направлении возникновения группировок атомов, близких к углекислоте, воде, метану, графи. у, сероводороду, aMMHaiiy и другим веществам, т. е. к соединениям с минимальным уровнем термодинамического химического потенциала. [c.111]

    На заводе фирмы Хехст , ФРГ [10а], сооружена промышленная установка производительностью 45 тыс. ткод ацетилена и этилена, вырабатываемых из углеводородного сырья при помощи процесса, известного под названием высокотемпературного пиролиза. Здесь применен реактор специальной конструкции имеется система очистки газов. Схема процесса представлена на рис. 6. В охлаждаемой водой металлической камере сгорания водород, метан или отходящий газ процесса сжигаются с приблизительно стехиометриче-ским количеством кислорода, к которому добавляют водяной пар. Горячие газы сгорания проходят через реакционное устройство одновременно подается (предпочтительно в парофазпом состоянии) соответствующее углеводородное сырье. За счет тепла газов сгорания нагревается углеводородное сырье, из которого в результате протекающих реакций образуются ацетилен и этилен. Выходящий из реактора газ подвергают закалочному охлаждению в устройстве специальной конструкции. Образования элементарного углерода (сажи) при этом процессе не наблюдается. Жидкие побочные продукты (тяжелое ароматическое масло) удаляют на стунени охлаждения и используют в дальнейшем как тяжелое топливо. [c.242]

    В 40-х гг. 19 в. была создана т. н. унитарная система (О. Лоран, Ш. Жерар, Дюма), в основу к-рой, в противоположность дуалистич. системе, легло представление о молекуле как едином целом, образованном иэ атомов хим. элементов. Вместе с законом Авогадро эта система позволила разграничить понятия атом, молекула, эквивалент. Она окончательно утвердилась в X. после упомянутого выше конгресса в Карлсруэ и составила основу атомно-мол. учения. В 1853 Жерар изложил в законченном виде теорию типов, согласно к-рой все в-ва построены подобно немногим неорг. соед., или типам, и м. б. произведены от последних путем замещения атомов водорода атомами др. элементов илп радикалами. Осн. типами в-в Жерар предложил считать водород, воду, хлористый водород и аммиак в 1857 А. Кекуле добавил к ним метан. В 1852 Э. Франкланд ввел представ- [c.652]


Нанотрубки позволили производить метан из воды и углекислого газа: Наука и техника: Lenta.ru

Американским ученым из Пенсильванского университета удалось создать новую технологию производства метана, которая использует нанотрубки из диоксида титана (TiO2), легированные азотом. Об этом сообщает информационное агентство Nature News. Работа исследователей опубликована в журнале Nano Letters.

Для получения метана ученые поместили углекислый газ и пары воды в металлические контейнеры, закрытые с одного конца прозрачной крышкой из кварца, с внутренней стороны которой располагался слой из нанотрубок. Контейнеры пролежали на улице с июля по сентябрь 2008 года, подвергаясь ежедневному воздействию солнечных лучей.

По словам ученых, производство метана происходило непосредственно внутри нанотрубок. Под воздействием солнечного света в них возникали свободные переносчики электрического заряда, разделявшие молекулы воды на гидроксильные радикалы и ионы водорода, которые объединялись в атомы водорода.

Дальнейший ход реакции пока не очень ясен. Ученые полагают, что под действием тех же переносчиков заряда углекислый газ внутри нанотрубок распадается на кислород и угарный газ (CO), который реагирует с водородом с образованием воды и метана.

Измерения показали, что производительность новой системы составляет примерно 160 микролитров метана на один грамм нанотрубок за час. По словам исследователей, этот результат почти в 20 раз превосходит лучшие из полученных ранее результатов.

Секрет производительности заключается в особой технологии производства нанотрубок. К полым трубкам из диоксида титана, легированным азотом (это означает, что во время производства нанотрубок к диоксиду было добавлено небольшое количество азота), добавляются наночастицы платины и меди, которые формируют на их поверхности своего рода «островки». Раньше ученым уже было известно, что TiO2 способен катализировать производство метана под действием ультрафиолетового излучения, однако благодаря добавлению азота, а также наночастиц платины и меди ученым удалось добиться катализа реакции при обычном освещении.

По словам исследователей, новая технология в будущем может быть использована для промышленного производства метана.

ICSC 0291 — МЕТАН

ICSC 0291 — МЕТАН








МЕТАН ICSC: 0291
Февраль 2000




CAS #: 74-82-8
UN #: 1971
EINECS #: 200-812-7



  ОСОБЫЕ ОПАСНОСТИ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ ТУШЕНИЕ ПОЖАРА
ПОЖАР И ВЗРЫВ Чрезвычайно легковоспламеняющееся.   Смеси газа с воздухом взрывоопасны.   НЕ использовать открытый огонь, НЕ допускать образование искр, НЕ КУРИТЬ.  Замкнутая система, вентиляция, взрывозащищенное электрическое оборудование и освещение. Использовать ручной инструмент, не образующий искры.   Перекрыть поступление; если невозможно и нет риска для окружения, дать огню прогореть. В других случаях тушить распыленной водой, порошком, двуокисью углерода.  В случае пожара: охлаждать баллон распыляя воду. Бороться с огнем из укрытия. 







   
  СИМПТОМЫ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ
Вдыхание Удушье. См. примечания.  Применять вентиляцию. Применять средства защиты органов дыхания.  Свежий воздух, покой. Может потребоваться искусственное дыхание. Обратиться за медицинской помощью. 
Кожа ПРИ КОНТАКТЕ С ЖИДКОСТЬЮ: ОБМОРОЖЕНИЕ.  Перчатки для защиты от холода.  ПРИ ОБМОРОЖЕНИИ: промыть большим количеством воды, НЕ удалять одежду. обратиться за медицинской помощью . 
Глаза ПРИ КОНТАКТЕ С ЖИДКОСТЬЮ: ОБМОРОЖЕНИЕ.  Использовать защитные очки.  Прежде всего промыть большим количеством воды в течение нескольких минут (снять контактные линзы, если это возможно сделать без затруднений), затем обратится за медицинской помощью.  
Проглатывание      







ЛИКВИДАЦИЯ УТЕЧЕК КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА
Покинуть опасную зону! Индивидуальная защита: автономный дыхательный аппарат. Проконсультироваться со специалистом! Вентилировать. Удалить все источники воспламенения. НИКОГДА не направлять струю воды на жидкость. 

Согласно критериям СГС ООН




 

Транспортировка
Классификация ООН

Класс опасности по ООН: 2.1 

ХРАНЕНИЕ
Обеспечить огнестойкость. Прохладное место. Вентиляция вдоль пола и потолка. 
УПАКОВКА
 


Исходная информация на английском языке подготовлена группой международных экспертов, работающих от имени МОТ и ВОЗ при финансовой поддержке Европейского Союза.
© МОТ и ВОЗ 2018



ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Агрегатное Состояние; Внешний Вид

БЕСЦВЕТНЫЙ СЖАТЫЙ ИЛИ СЖИЖЕННЫЙ ГАЗ БЕЗ ЗАПАХА. 

Физические опасности

Газ легче воздуха. 

Химические опасности

 

Формула: CH4

Молекулярная масса: 16.0

Температура кипения: -161°C
Температура плавления: -183°C
Растворимость в воде, мл/л при 20°C: 3.3
Удельная плотность паров (воздух = 1): 0.6
Температура вспышки: горючий газ
Температура самовоспламенения : 537°C
Предел взрываемости, % в объеме воздуха: 5-15
Коэффициент распределения октанол-вода (Log Pow): 1.09  



ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ И ЭФФЕКТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Пути воздействия

Вещество может проникать в организм при вдыхании. 

Эффекты от кратковременного воздействия

Быстрое испарение жидкости может вызвать обморожение. 

Риск вдыхания

При потери герметичности это вещество может вызвать удушье, понижая содержание кислорода в воздухе в замкнутом пространстве. 

Эффекты от длительного или повторяющегося воздействия

 



Предельно-допустимые концентрации

 



ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
 



ПРИМЕЧАНИЯ
Density of the liquid at boiling point: 0.42 kg/l.
Высокие концентрации в воздухе вызывают дефицит кислорода с риском потери сознания или смерти.
Проверьте содержание кислорода перед тем, как войти.
Поверните протекающий цилиндр местом протечки вверх, чтобы предотвратить утечку газа в жидком состоянии.
After use for welding, turn valve off; regularly check tubing, etc., and test for leaks with soap and water.
The measures mentioned in section PREVENTION are applicable to production, filling of cylinders, and storage of the gas.
Other UN number: 1972 (refridgerated liquid), Hazard class: 2.1. 



ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

 
Классификация ЕС

Символ: F+; R: 12; S: (2)-9-16-33 


(ru) Ни МОТ, ни ВОЗ, ни Европейский Союз не несут ответственности за качество и точность перевода или за возможное использование данной информации.
© Версия на русском языке, 2018

Морская добыча газа и «треугольники» метана


А.Ф. Ренкель — судэксперт-патентовед



Месторождения природного газа находятся не только на суше. Существуют морские месторождения — нефть и газ иногда встречаются и в недрах, скрытых водой. Разведка и эксплуатация морских подводных недр имеет более чем двухвековую давность. Почти 70 % поверхности Земли находится под водой и неудивительно, что поисково разведочные компании обращают внимание на коренные породы и отложения ниже уровня океана, рассматривая их в качестве источника полезных ископаемых.


Нефть и газ образовались в основном из остатков планктона в доисторических морях. Миллионы лет они оставались под слоями осадочных пород, где высокая температура и давление постепенно превращали их в нефть и газ. Правда, известный польский натуралист XVIII в. каноник К. Клюк считал, что нефть образовалась в раю, и является остатком той благодатной жирной почвы, на которой цвели райские сады. Но после грехопадения человека бог решил его наказать. Он уменьшил урожайность земли, удалив из нее жирное вещество. Одна часть жира, по мнению каноника, испарилась под влиянием солнечного тепла, а другая опустилась вглубь Земли, где и образовала скопления нефти. Районы, богатые нефтью и газом, называются месторождениями.


Идея добывать нефть из месторождений, скрытых под морем, появилась в XIX веке. B 1891 г. на Калифорнийском побережье Тихого океана была пробурена наклонная скважина, забой которой отклонился на расстояние 250 м от берега, впервые вскрыла продуктивные пласты морской залежи. C тех пор калифорнийский шельф стал основным объектом поиска, разведки и добычи углеводородов под дном Тихого океана.


В России одним из пионеров такого способа добычи был горный инженер Витольд Згленицкий (1850–1904 гг.), предложивший пробурить нефтяную скважину на дне Каспия. Згленицкий планировал построить водонепроницаемый помост высотой 4 м над уровнем моря со спуском добываемой нефти в баржи.


Рис. 1.  Витольд Згленицкий


В 1946 г. Академия наук Азербайджана организовала экспедицию на участок акватории Каспийского моря, называемый Черные камни. ЧК представляли собой каменные рифы, покрытые черной пленкой. После того как у бухты Ильича добыли нефть из подводной скважины, возведенной на деревянных сваях, добыча морской нефти стала перспективным направлением. 14 ноября 1948 г. сюда прибыла группа нефтяников и геологов под руководством министра нефтяной промышленности СССР Николая Байбакова (1911–2008 гг.). Специалисты приняли оригинальное решение — затопить в районе Камней старое судно и на нем поставить сооружения. Из Баку пригнали ржавый корабль «Чванов» и частично его затопили, в незатопленных отсеках поселились нефтяники.


Спустя год, 7 ноября 1949 г. Байбаков и его коллеги получили первую нефть из 1000 метровой скважины. Давление продукта было такое, что в первые сутки дебит скважины составил 100 т! Стало ясно, что затраченные усилия окупились сторицей, и Черные Камни переименовали в Нефтяные Камни. За полвека на НК было пробурено 2 тыс. скважин, из которых нефтеносными стали около 400, дававшими ежесуточно до 2 тыс. т, или 60 % всей морской нефти СССР. При таком объеме вывоз нефти танкерами был нецелесообразен, поэтому начали строить подводный нефтепровод протяженностью 78 км, диаметром 350 мм. Введен в эксплуатацию в 1981 г.


Рис. 2.  Николай Байбаков


Именно на Нефтяных Камнях впервые был освоен полный цикл морской нефтедобычи — от разведки до сдачи нефти, а в процессе этого уникального эксперимента появилась целая школа морских нефтяников. На НК впервые в Союзе был внедрен метод кустового бурения — с одного основания бурили несколько наклонно направленных скважин.


Процесс и практика «морской добычи газа» породили «пузырьковую теорию Бермудского треугольника».



Рис. 3.  Нефтепромысел «Нефтяные камни»

Загадочный Бермудский треугольник 


Первым путешественником, столкнувшимся с загадкой Бермуд, был Христофор Колумб. По пути в Америку он пересек Саргассово море и тот район Атлантики, который сейчас считается таинственным треугольником. В судовом журнале Колумба записано, что стрелка компаса все время сбивалась, пока его флотилия шла по этим загадочным местам. А потом внезапно перед каравеллами Колумба возник огромный язык пламени, море странно светилось.


Считается, что именно с тех пор район Саргассова моря приобрел репутацию гибельного места. Впервые о мистических исчезновениях судов в этом море сообщил журналист Эвард Джонс в 1950 г. Он опубликовал небольшую статью о разных таинственных происшествиях в Бермудском треугольнике, назвав данный район «морем дьявола». Бермудские острова были названы в честь испанского капитана Хуана де Бермудес. Именно он обнаружил эти частички суши среди океана и открыл их для всего остального мира. В те далекие времена (примерно 1503–1515 г.) они еще не были населены и представляли собой неизведанные, необитаемые территории.



Рис. 4.  Схема Бермудского треугольника


Позднее эти острова получили мрачное название «Острова дьявола» — здесь в старину потерпело крушение множество кораблей. Так сложился устойчивый миф о «Бермудском треугольнике». До сих пор удачливые кладоискатели находят на морском дне сокровища британских торговых судов и испанских галеонов. Но испанцы не посчитали нужным заявлять на Бермуды свои права, как чуть позднее

и США. В 1684 г. Бермуды были официально объявлены владением Великобритании. Денежная единица — бермудский доллар, равный 100 центам. В состав Бермуд входят 150 островов и рифов. Десять островов соединены между собой сетью мостов и путепроводов и составляют так называемый Основной остров (Main Island). Столица Гамильтон расположена на острове Бермуда.


Свою печальную известность Бермудский треугольник приобрел еще в 1840 г., когда недалеко от порта Нассау было обнаружено французское парусное судно «Розали», находившееся в дрейфе. На нем были подняты все паруса, имелась вся необходимая оснастка, но сама команда корабля отсутствовала. Никаких записей, проясняющих суть дела, в судовом журнале не обнаружили.


Наиболее известным случаем, упоминаемым в связи с Бермудским треугольником, является исчезновение звена из пяти бомбардировщиков-­торпедоносцев. Эти самолеты 5 декабря 1945 г. взлетели с базы военно-­морских сил США в Форт ­Лодердейле и назад не вернулись.


В конце 60-­х годов по всему миру стали появляться статьи о Бермудском треугольнике. Эта тема начала вызывать все больший интерес как у простых людей, так и множества ученых. Приблизительно в то же время Владимир Высоцкий пишет свою знаменитую песню про «Тайну Бермуда». В 1974 г. Чарльз Берлиц написал книгу «Бермудский треугольник». Он в ярких красках описал множество мистических исчезновений в этой зоне. Вскоре это произведение стало настоящим бестселлером.


Бермудский треугольник — не единственное название этого таинственного места в западной части Атлантического океана, площадь которого составляет чуть больше 1 млн км2. Треугольник — воображаемая территория. Его также именуют «дьявольским морем», «кладбищем Атлантики». Сотни лет ученые и моряки, летчики и путешественники бьются над вопросом: почему в районе Бермуд бесследно исчезают корабли и самолеты?


И вот ученый Брюс Денардо из Высшей навигационной школы Монтерея в Калифорнии заявил о том, что разгадал великую тайну! По версии Денардо, гигантские корабли и самолеты гибнут, оказывается, из-­за… пузырьков газа метана! «Пузырьковая» теория была известна и раньше. Согласно этой теории, из подводных газовых месторождений в районе Бермуд активно выделяется метан. В итоге вода становится менее плотной и не может удерживать корабли на плаву — происходит некоторый вакуум, существенное разряжение воды. Возможно, именно в такие «дыры» и проваливались суда. А «светлые пятна», фигурирующие в записях средневековых моряков, это и есть выходящий на поверхность океана газ.



Рис. 5.  Золотая монета Бермудских островов, серия «Бермудский треугольник»


Однако Денардо поначалу считал, что выделение метана на морском дне должно сопровождаться восходящими водными потоками, которые, наоборот, будут выталкивать корабли на поверхность. Решив проверить это, ученый запустил в бассейн стальные шарики, наполненные воздухом. Как только Брюс включал на дне бассейна метановый «сифон», шарики тут же шли ко дну. Ученый был очень удивлен таким результатом: ведь он же хотел опровергнуть «пузырьковую» теорию, а в итоге ее доказал! После чего сделал вывод, что в Бермудском треугольнике может происходить нечто похожее на то, что произошло в его «джакузи»! 


Но ведь на Бермудщине пропадают не только корабли, но и самолеты! Метана под океанским дном достаточно, так что «фонтан» из пузырьков вполне может вырваться наружу. Но пузырьки перестанут быть пузырьками, достигнув поверхности воды. Метан легче воздуха — значит газ будет подниматься вверх и над водой может сконцентрироваться в «облака». Однако на высоте десяти тысяч километров, где пролегают трассы воздушных судов, от них вряд ли что-­то останется… У самолетов, влетающих в густое метановое облако, доступ кислорода к авиадвигателям прекращается, и они падают в воду. Если же концентрация метана была более низкой, то его соединение с воздухом образовывало легковоспламеняющуюся смесь. Метан, СН4 — простейший по составу предельный углеводород без цвета, запаха и вкуса, горюч. Мало растворим в воде, легче воздуха. Смесь его с воздухом взрывается при соприкосновении с пламенем или искрой. Нижний предел взрываемости 5, верхний 15 %.


Российские изобретатели запатентовали (патенты RU №2393338 и №2491413) технологию и устройство подводной добычи газа в открытом море, свободно выходящего на газовыделяющих донных участках. Бермудские треугольники становятся полезными источниками углеводородов.


Треугольник — самая простая замкнутая прямолинейная фигура, одна из первых, свойства которых человек узнал еще в глубокой древности, т.к. эта фигура всегда имела широкое применение в практической жизни. Бытует мнение, что никакого Бермудского треугольника попросту не существует, и он всего лишь является вымыслом впечатлительных людей.

«Байкальский треугольник»


Байкал — древнейшее озеро планеты. Его возраст ученые определяют в 25 млн лет. Это самое крупное хранилище пресной воды на планете — 23 тыс. км3. В его котловине сосредоточено около 20 % мировых запасов пресных озерных вод планеты. Есть у него и свой треугольник. «Байкальский треугольник» — так называют второй Бермудский треугольник. Это район мыса Рытый — расположен в центральной части Байкала на западном берегу, напротив самого широкого места в озере, (Хэр Хушун — гневный, сердитый мыс), здесь постоянно наблюдаются странные явления. Кроме резких погодных изменений летают светящиеся шары, сверкают концентрические круги и происходит остановка времени. Учёные связывают аномальные явления на Байкале с его географическим положением в области геологического разлома. Австралийские ученые выдвинули гипотезу о пузырях метана, поднимающихся из глубин тектонического разлома, где имеются отложения твердого метана. Они есть и на Бермудах, и на Байкале.



Рис. 5. Озеро Байкал


Полгода озеро заковано в лёд, но это никак не меняет его характера. Каждый год на Байкале буйствуют ураганные ветры, иногда до 200 м/с. Байкальские ветры — настоящие «монстры». Они настолько свирепы, что каждый получил имя, подобно тайфунам. Горная — это северо­-западный ветер, виновник самых больших байкальских кораблекрушений за последние двести лет. Сарма — назван в честь одноимённой реки, из долины которой ветер вырывается Джином со скоростью пушечного ядра и приводит к погибели не успевших спрятаться кораблей. Юго-западный ветер Культук, юго­-восточный Шелонник, северно-­восточная  троица: Баргузин, Верховник, Ангара. Страшные истории и легенды передаются из поколения в поколение о байкальской розе ветров, поскольку регион Байкала признан заповедником.


Первые попытки осуществить перелет через Байкал были предприняты 100 лет назад — летом 1907 г. Группа первооткрывателей пропала без вести, после чего Байкальская зона была названа аномальной. Кому посчастливилось вернуться, утверждают: пересекать воздушное пространство над озером мешают аномальные ветра. «Их потоки соединяются и вместе образуют зону турбулентности, из которой живым удалось выйти очень немногим.


Опубликовано в журнале “Золото и технологии”, № 4 (46)/декабрь 2019 г.

Территория НЕФТЕГАЗ № 2 (2005)

%PDF-1.5 %
1 0 obj >/Metadata 1429 0 R/Pages 2 0 R/Type/Catalog/PageLabels 10 0 R>> endobj 1429 0 obj >stream
2012-05-21T13:53:46+04:002012-05-21T13:53:48+04:002012-05-21T13:53:48+04:00Adobe InDesign CS3 (5.0.4)

  • JPEG256256/9j/4AAQSkZJRgABAgEASABIAAD/7QAsUGhvdG9zaG9wIDMuMAA4QklNA+0AAAAAABAASAAAAAEA
    AQBIAAAAAQAB/+4AE0Fkb2JlAGQAAAAAAQUAAs7M/9sAhAAMCAgICAgMCAgMEAsLCxAUDg0NDhQY
    EhMTExIYFBIUFBQUEhQUGx4eHhsUJCcnJyckMjU1NTI7Ozs7Ozs7Ozs7AQ0LCxAOECIYGCIyKCEo
    MjsyMjIyOzs7Ozs7Ozs7Ozs7Ozs7OztAQEBAQDtAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQED/wAARCAC1
    AQADAREAAhEBAxEB/8QBQgAAAQUBAQEBAQEAAAAAAAAAAwABAgQFBgcICQoLAQABBQEBAQEBAQAA
    AAAAAAABAAIDBAUGBwgJCgsQAAEEAQMCBAIFBwYIBQMMMwEAAhEDBCESMQVBUWETInGBMgYUkaGx
    QiMkFVLBYjM0coLRQwclklPw4fFjczUWorKDJkSTVGRFwqN0NhfSVeJl8rOEw9N14/NGJ5SkhbSV
    xNTk9KW1xdXl9VZmdoaWprbG1ub2N0dXZ3eHl6e3x9fn9xEAAgIBAgQEAwQFBgcHBgI7AQACEQMh
    MRIEQVFhcSITBTKBkRShsUIjwVLR8DMkYuFygpJDUxVjczTxJQYWorKDByY1wtJEk1SjF2RFVTZ0
    ZeLys4TD03Xj80aUpIW0lcTU5PSltcXV5fVWZnaGlqa2xtbm9ic3R1dnd4eXp7fh2+f3/9oADAMB
    AAIRAxEAPwDypJTp09JwrKmWP6jTW57Q4sMS0kTB93ZJTP8AY2B/5Z0/cP8AyaSlfsbA/wDLOn7h
    /wCTSUr9jYH/AJZ0/cP/ACaSlfsbA/8ALOn7h/5NJSv2Ngf+WdP3D/yaSlfsbA/8s6fuH/k0lK/Y
    2B/5Z0/cP/JpKR39Kw6qX2M6hVY5jSQwRLiOw9ySnvuhdH6Rd0bCttwcax76K3Oe6phcSWjUktXK
    85zWaOeYE5bnqXZwYcZxxuI2b/7D6J/5X4v/AGzX/wCRVf75zH78vtLJ7GP90fYr9h9E/wDK/F/7
    Zr/8il985j9+X2lXsY/3R9iv2H0T/wAr8X/tmv8A8il985j9+X2lXsY/3R9iv2H0T/yvxf8Atmv/
    AMil985j9+X2lXsY/wB0fY0+s9G6RV0jOtqwcZj2Y1zmubSwEEMcQQQ3lT8rzWeWeAM5fMOp7seb
    DjGOXpGzc/YfRP8Ayvxf+2a//IqD75zH78vtLJ7GP90fYr9h9E/8r8X/ALZr/wDIpffOY/fl9pV7
    GP8Adh3K/YfRP/K/F/7Zr/8AIpffOY/fl9pV7GP90fYr9h9E/wDK/F/7Zr/8il985j9+X2lXsY/3
    R9iv2H0T/wAr8X/tmv8A8il985j9+X2lXsY/3R9iv2H0T/yvxf8Atmv/AMil985j9+X2lXsY/wB0
    fYr9h9E/8r8X/tmv/wAil985j9+X2lXsY/3R9jF/ROjNYSzpuK9w4b6NYn72p+Pms0pAHJIDvZRL
    DADSIQfsrA/8pcb/ADKf/Iq1xj/xJP8AzmHhP+ah5K/ZWB/5S43+ZT/5FLjH/iSf+crhP+ah5K/Z
    WB/5S43+ZT/5FLjH/iSf+crhP+ah5K/ZWB/5S43+ZT/5FLjH/iSf+crhP+ah5K/ZWB/5S43+ZT/5
    FLjH/iSf+crhP+ah5K/ZWB/5S43+ZT/5FLjH/iSf+crhP+ah5Lt6T04uAd0bGaCQCdlJgeP0U2eS
    okjmCT/hJELOuIfgj6z0bpFXSM62rBxmPZjXOa5tLAQQxxBBDeVHyvNZ5Z4Azl8w6nuuzYcYxy9I
    2eq+rf1Q+q+X9Xel5WT0rFsuuwseyx7qmy576mOc46dyV1XCHHtzMvG+rGNlXYw+rnTXimx1Yccj
    HYTtJbJaWyOOEqVaLZ9We31a6Z/7E4//AJFKlW2MHG+puReK83ofTMSqCfV9ai3UcDa0SlSrdL9k
    f4tf+43TP81iVKtX7I/xa/8Acbpn+axKlWr9kf4tf+43TP8ANYlSrV+yP8Wv/cbpn+axKlWr9kf4
    tf8AuN0z/NYlSrV+yP8AFr/3G6Z/msSpVt+q/wCp9FTaaX4TK6wGsa0sAAHAChlyeCRswC8Z8gFA
    ln9t+qf+mw/vah9x5f8Ach3J+8Zf3ir7b9U/9Nh/e1L7jy/7g+xX3jL+8UmM/wCrmZb6OKca6wgn
    YzaTA8gl9x5f9wfYr7xl/eLb/ZnT/wDuNX/mhL7jy/7g+xX3jL+8XL+tXTsFn1Y6w9lFbXNwMkgh
    okEVPRjyeCJsQh3IOfIRXEXU/ZnT/wDuNX/mhD7jy/7g+xP3jL+8XByeq4WPk20Dp2I70nuZuOXj
    MJ2kiS1zpHwKX3Hl/wBwfYr7xl/eKL9tYX/lZif+xuL/AOTS+48v+4PsV94y/vFX7awv/KzE/wDY
    3F/8ml9x5f8Ach3K+8Zf3ir9tYX/AJWYn/sbi/8Ak0vuPL/uD7FfeMv7xdHpl3TM6m++/ExsevHA
    LnC6m5obBJc51ZIbEd0vuPL/ALg+xX3jL+8XQOB01rmsOMyXSQRXI08XAQOe6h4Ll/3B9ivvGX94
    r/s/pn/cer/NCb915X92P2J9/L+8Vfs/pn/cer/NCX3Xlf3Y/Yr38v7xYvwMAAenjUuMiZEaf5pS
    +68r+7H7Fe/l/eKN+Djjfsw8cxGyTE/vbv0RiPml915X9yP2K9/L+8UjcDAMbsakaawJg6ce0Jfd
    eV/dj9ivfy/vFl+z+mf9x6v80JfdeV/dj9ivfy/vFH9n6KLBSa6BY6drCBJgbjA8gZS+68r+7H7E
    feMt/MWbcDpj/o0VGdRDQiOT5Y/oR+xJz5R+kXN+tXTsFn1Y6w9lFbXNwMkghokEVPT48ngibEB9
    i058hFcRbh2T/wDEr0b/ANN+L/55rU7G8t1O8DqWWPVcIvsEfa6mx7j+aaCR8JSU1vtA/wBM7/2M
    q/8AedJS32gf6Z3/ALGVf+86Sl/tA/0zv/Yyr/3nSUr7RPFzv/Yyr/3nSUoZI/0rv/Yyr/3nSUr7
    QP8ATO/9jKv/AHnSUr7QP9M7/wBjKv8A3nSUr7QP9M7/ANjKv/edJS32j/hnf+xlX/vOkpNiNuzc
    hmNjvsssedGtzKiYAk/9p/AJKen/AOaeN/3NzP8APr/9IpKXZ9V6qnbq8/NY7xbYwH8KklOlg4Zw
    qjUci7JlxdvyHB7hIA2ghrdNElNL62f+JXrP/pvyv/PNiSnWSU8R1C14z8kCyIus0+14Tfzj+a8b
    h8Dqkpr+s/8A0v8A7O4P9ySles//AEv/ALO4P9ySles//S/+zuD/AHJKdno7GZfS+pUX2RXZWWPe
    bMfJDWuY8EltLS35OGqSnpCX+3aAQfpSYgeWhlJTX08B96pr1aeASQrT90feklWngPvSUs7bEkaD
    XQ66a9kqQ43XOpBlLcWuWOugkaPc5ntJDYbaNQSDI7cEJstNGHNIkcI/l+bk9Nycv7RVh5IbjCpr
    jba9sh7gSZe71B4wG6nUmNAQYEdmflccY49Q9P0jHZUGvDSH+n6TnEyXisw0klrZjWNAPDSFYxkk
    6pyGyw+tn/iV6z/6b8r/AM82KVjV9U//ABK9G/8ATfi/+ea0lKv+sh2dpuspvyK221uLHgscSHNM
    OH0fFJTD/nL9Wf8AuTV/mO/8gkpX/OX6sf8Acmr/ADHf+QSUr/nL9WP+5NX+Y7/yCSlf85fqx/3J
    q/zHf+QSUr/nL9Wf+5NX+Y7/AMgkpJjdb6BmXsxsa6uy2zRrQwiYE92jwSU6Xo0/6Nv3BJSvRp/0
    bfuCSlejT/o2/cElKFVbTLWNBHcABJTNJSklKSU5P1s/8SvWf/Tflf8AnmxJTrJKeI6hYBn5I/R/
    z1nORgNP0j2sZvH9rXxSU1/UH/B/+xPTv/IJKV6g/wCD/wDYnp3/AJBJSvUH/B/+xPTv/IJKdfpR
    a/pHVA4tDfRcCWWYtkDY/wD0PpsH9swkp6blogxwkpBr4hU16vmElLa+ISUs4ub7pG0AyI1J7QZR
    AtB0aD8u26hzm7Wn0y4Pr3WAjdxDNtg0b2HPwUpgIljMiQ4WHW6zLqtwqW0VvcC5rhvrFheHEsD9
    gENdOjWnmPFV53xUwQFy0Dv9O6djUVi1rG77AxxloABYPYQyBtOvx80REAt0EiIj2dCkRZEzoT48
    kKbDuVsmj9bP/Er1n/035X/nmxTrVfVP/wASvRv/AE34v/nmtJTyvU8j6qN6lljJxcp1wvsFjmva
    Gl+524j3cSkprfafqb/3DzP89v8A5JJSvtP1N/7h5n+e3/ySSlfafqb/ANw8z/Pb/wCSSUr7T9Tf
    +4eZ/nt/8kkpX2n6m/8AcPM/z2/+SSUnweq/VTp+VXmY2Jli2oktJc0jUEcbvNJTsf8Ajg9M/wC4
    1/8A0P8AyaSlf+OD0z/uNf8A9D/yaSlf+OD0z/uNf/0P/JpKV/44PTP+41//AEP/ACaSlf8Ajg9M
    /wC41/8A0P8AyaSm/wBH+teh2rLOHj021uDDZL9sQCB2cfFJTtpKcn62f+JXrP8A6b8r/wA82JKd
    ZJTxHUHD7fk/pKx+ms0NmAD9I/6R2/8AztfFJTX3D/S1/wDbnTv/ACSSmVTLL7G1UubZY4w1jH9O
    c4nyAckpt/sbrH/cW3/NwUlOz0DByaKcivOpcxtsDbYKIcIcCIx9O/dJTrD06w2kENhvtboPa2Bo
    PASkpwvtdn+lP+coNF9MXZ+0w6+CIkbtfcYb95S0QdFfbXNDibnCDy5xgk+HPikI2jZBfkvyQceh
    9dlgO7a5zoABnUtk6nnT/bNCIG4WyNrB98vabSS88W/ugtb+a46OaJjz4TZ5BXpFIGOV7pWPILiX
    kbnBxO9wJc3+0dNFEALZAACkZlPDQBYR8HI6Jpu9Ludbe4OeXQzuZ7hPx7okx+tn/iV6z/6b8r/z
    zYpFqvqn/wCJXo3/AKb8X/zzWkp5XqfX8GnqWXS/pOLa6u+xpscPc4tc4bjpyUlNb/nH0/8A8pcP
    7v8AYkpX/OPp/wD5S4f3f7ElK/5x9P8A/KXD+7/YkpX/ADj6f/5S4f3f7ElK/wCcfT//AClw/u/2
    JKV/zj6f/wCUuH93+xJS7vrFgNcW/sbD0Mcf7ElLf84+n/8AlLh/d/sSUr/nH0//AMpcP7v9iSlf
    84+n/wDlLh/d/sSUr/nH0/8A8pcP7v8AYkpLjfW6nCs9bE6VjU2Rt3Mlpg9tAkp0sD69ZWZnY+I7
    FraL7WVFwcZAe4Nn8UlO59bP/Er1n/035X/nmxJTrJKeF6jcwdQygbGiLrBE4X7x/wBJ7vv1SU1/
    Xr/0jf8AOwElMmZfpPFlVwY9uoc12ACPgQUlJ/23n/8Ac+3/ALewv/JJKd76s5l+ZXkG+91+wtAL
    30viQ7/uOT+KSnYe8NIBBIMkmNAB4pKcE9MzyNppkHkS3+9QcEl/EGIwMz1DX6UvADiNzZAdIB50
    +iUuCSLFrv6dnNaS6ogDUncNI1/eR4Z2qwxb03OEObU7vweZg/vJ3rW6Mj0zP3Cavdzo5vw/eTDG
    RXAhl+zeof6L/pN/8khwS7JsMWdOz3Ma5tUggEEObr/0kuCXZVhvdLxsjHyHeu3ZuYdokEmCPAlS
    Y4kbokWP1s/8SvWf/Tflf+ebFItV9U//ABK9G/8ATfi/+ea0lOHn9S+utedkMxabDQ214qIpBBYH
    Hbrt10SUg/an18/0Fn/bA/8AIpKV+1Pr5/oLP+2B/wCRSUr9qfXz/QWf9sD/AMikpX7U+vn+gs/7
    YH/kUlK/an18/wBBZ/2wP/IpKV+1Pr5/oLP+2B/5FJSv2p9fP9BZ/wBsD/yKSlftT6+f6Cz/ALYH
    /kUlK/an18/0Fn/bA/8AIpKV+1Pr5/oLP+2B/wCRSUr9qfXz/QWf9sD/AMikp6foF3U8jpzbOrNL
    Mne4EObsO0caCElOkkpyfrZ/4les/wDpvyv/ADzYkp1klPEdQ3/b8mP9NZ/3C/eP7/u+/VJTX9/n
    /wCyKSle/wA//ZFJSvf5/wDsikp6L6rT6eRP7zP9B4O/7jfxSU2cnHzLLGBvVRjm3IF1QrrZLqQw
    MdQPUc8On6W6OSkpk7D6q5+/9p7QLC/Y2hm0s2w2s7i4xu1cZk8COULCk9GPl112NtzXXOcW+m9z
    GAtDQ0HcGtAcXEEu450hKwppXHqDXHAbmZAvsdWRlDGY+pjRvLmjSJcKvcXTBcIiQErCmsD1iyjJ
    Y3qGQy1mQGB5wW6NdFZ9JpMOZu9wdrA5lGwp1MPMe6ij1m3OdbuO99XpkAO2t9Rk+0kEflgdhYU2
    bGMtADiRtIcNri3UeO0iR5JWFI6MZlLGA222uYwML7LCS7+U4Ahsn4JWFJKq2Vgta5zpJcdzi4yf
    DcTHwRtTm/Wz/wASvWf/AE35X/nmxJSvqn/4lejf+m/F/wDPNaSnDz+ifXC3OyLcXLsbQ+17qmjI
    e0BhcS0bQdNElIP2D9d/+5tv/sU/+9JTZ6b0X63U9Qx7szLsfQyxrrWnIc4FoOo2k6pKewSUpJSk
    lKSUpJSklKSUpJSklKSUpJTk/Wz/AMSvWf8A035X/nmxJTrJKeF6jSw9Qyia2mbrDMYX7x/0nu+/
    VJTX9Cv/AEbf83ASUr0K/wDRt/zcBJSvQr/0bf8ANwElPR/VStrKskNaGyWcCgdnf9xv4pKdPDe5
    mMwBjny94Lg/fHvd7i57gfu+EJKZR8VTXrx8UlKj4pKYuc1jS90hrQST5BJS41MQ5JSOjIpyPU9I
    uPpPNbtwc33AA6bgJEHQjQpKUy6p1FdzC6xlgbtcwFwIfAB9s6a8/NExINFVJ6v5zv8ARPPxCkw7
    rS0PrZ/4les/+m/K/wDPNinQr6p/+JXo3/pvxf8AzzWkp1klKSUpJSklNXqlltPT77aHPZY1ktdU
    wWvB/k1uIDklPJ/tfrv/AHK6j/7jaf8A0qkpX7X67/3K6j/7jaf/AEqkpX7X67/3K6j/AO42n/0q
    kpX7X67/ANyuo/8AuNp/9KpKV+1+u/8AcrqP/uNp/wDSqSlftfrv/crqP/uNp/8ASqSlftfrv/cr
    qP8A7jaf/SqSlftfrv8A3K6j/wC42n/0qkpNg9V61Zm49duTnuY+1jXtf0+qtpaXAEOeLCWjxPZJ
    TtfWz/xK9Z/9N+V/55sSU6ySnheostPUMohtMetZzTgk/SPJs9336pKa+y392j/tnp396SlbLf3a
    P+2enf3pKVst/do/7Z6d/ekp6P6phwrydwYPcz6DMdnZ3P2X+KSm902x2RhNsxLWFv2m8OLqolrb
    rWuYGtcyCCI3azzGqSmxr4KmvVr4JKVr+6kppdSy/RZ6Nbg2x4EncAWNJgvP5wAE6xon449UEuIa
    c/Iyjfn1urP85jBtoAAsdZW3dcHBjy4lg2aaO7nknyVCFmy3quiE12Ul2+v1C5gsrAAa57Z2h07X
    NayGlu0a6DROjMY9mSUh0FOrjUiimusS8sY2ve8y9waNNzu6iJtYnqn1OI9p/KFJh4WlofWz/wAS
    vWf/AE35X/nmxToV9U//ABK9G/8ATfi/+ea0lOskpSSlJKUkpo9cax3Scptm3aazO8OLfmK/d9yS
    ngfs3T/DF/7bzf8AySSlfZun+GL/ANt5v/kklK+zdP8ADF/7bzf/ACSSlfZun+GL/wBt5v8A5JJS
    vs3T/DF/7bzf/JJKV9m6f4Yv/beb/wCSSUr7N0/wxf8AtvN/8kkpX2bp/hi/9t5v/kklNnpdGCOp
    4hYMfcL6yNteWDO9vG92379ElPW/Wz/xK9Z/9N+V/wCebElOskp4XqJZ+0MqQ3+es/7S4Tvzj+dY
    7cfidUlNeWeDf/YTA/8AJJKVLPBv/sJgf+SSUqWeDf8A2EwP/JJKej+qe015O2PpM4qoq7O/7jEz
    80lOviYleFjNxq3Oc1pcQ58biXOLzMADukpzPtt/734D+5V6ivW+23/vD7h/clUVUr7bkbdSJ8IE
    T/mpcMVNK8C94te0NdoS6GtB8XOgSSO0qUGIjQRWrd+23CJcJPkNSoqilZmVYxoYwhrRoAAAB+CR
    o7qXbm37R7u3gP7kqiqm306+y65weZhvl4jwT8YFoki+tn/iV6z/AOm/K/8APNilWq+qf/iV6N/6
    b8X/AM81pKdZJSklKSUpJTS6yQOl5JJAGw6lxrH+eNQkp4f1av8ASVf+xtn9ySlerV/pKv8A2Ns/
    uSUr1av9JV/7G2f3JKV6tX+kq/8AY2z+5JSvVq/0lX/sbZ/ckpXq1f6Sr/2Ns/uSUr1av9JV/wCx
    tn9ySlerV/pKv/Y2z+5JTZ6bZUeo4oFlZJur0GZY8/SH5pGvwSU9N9bP/Er1n/035X/nmxJTrJKe
    I6hU85+SRXM3Wa/ZMJ35x/Oedx+J1SU1/Rf/AKL/ANksH+9JSvRedBV/7JYP96Slei8aGr/2Swf7
    0lPQ/VVhZXkS3bLmf4Gins7/ALjc/NJTtWOra9m/6TyWM0ntuI/6KSnnPst5eP1d+6DB2mY0mNPg
    q1Hsv0X+zZP+gs/zXf3I0eyrCjj5IBJosAHfY7+5Kpdk2FDGyCAfQsPcHY7+5KpdkWFfZ8mY9Cyf
    6rv7kql2VYV9myf9BZ/mO/uSqXZVhZuNk7R+gs4/dd/clUuyrDodHqtrvebK3Vgs0Lmkdx4p+MFE
    l/rZ/wCJXrP/AKb8r/zzYpVqvqn/AOJXo3/pvxf/ADzWkp1klKSUpJSklNLrJjpeSSSIYdQ5rD/n
    v9o+aSnh/Vb/AKW3/wBjcX+5JSvVb/pbf/Y3F/uSUr1W/wClt/8AY3F/uSUr1W/6W3/2Nxf7klK9
    Vv8Apbf/AGNxf7klK9Vv+lt/9jcX+5JSvVb/AKW3/wBjcX+5JSvVb/pbf/Y3F/uSU2Om2tPUcUep
    YZur0OXjOH0h+a0bj8Akp6f62f8AiV6z/wCm/K/882JKdZJTwvUcUu6hlO2OM3WGRjYjvzj+c924
    /PVJTX+yH/Rv/wDYXD/8mkpX2Q9mPHmMXDH/AH9JTJ2A5oDi0ukA6Y2ETrPPv8tUlO99Wv1PFy7f
    SsdtLTsZTSxzo3fRbQ4z80lNm3rGW4sNOLlsh5NgdilwczX2iLWw7jXX4JKRs6t1EPl+PkGvaAWt
    wy127SSHHIcI8oSUzZ1fLAPqYmU55efe3ELT6eu1utzvcJ548klIrOq9SfT6Yxry92/c92G4s2k+
    xvpeuJ0Op39uNdEpl+1eoNY1teNkN2tYD+pnbI+ntAyBAIjaJ080lNn9tCZ/Z+dI0n0fH+0kpTut
    FzSBg57Se4pEj7yQkpCzqT2M9NmN1FrQA1oGPWA0DwAakp0cIOdS26x1rnOGn2hrGvaPAitjfBJT
    S+tn/iV6z/6b8r/zzYkpX1T/APEr0b/034v/AJ5rSU6ySlJKUkpSSml1hhs6XksaHOJYQAysXOPw
    qcQHfBJTxP2DI/7j5n/uIp/9KJKV9gyP+4+Z/wC4in/0okpX2DI/7j5n/uIp/wDSiSlfYMj/ALj5
    n/uIp/8ASiSmxg9FyM68URdjSCfUyOl01s07bt51SU6P/MvI/wC51H/sBT/ekpX/ADLyP+51H/sB
    T/ekpX/MvI/7nUf+wFP96Sk2J9Ub8bKpyTmUvFNjbC0YVLCdpDoDgZHHKSm99bP/ABK9Z/8ATflf
    +ebElOskp4XqNFh6hlEVNIN1hk4mO6fcfznXgn4kJKa/2e3/AELP/YPG/wDehJSvs9v+hZ/7B43/
    AL0JKV9nt/0LP/YPG/8AehJTs9IL8bpee+DUfZBqrqx3ayNDW64d+4TMs+CBlV0uhHikA07ep5VU
    fpeovn9y6sx/7Kqph5+WS/QR5s8+WEf0r8kf7ZyvHqn/AG7X/wC8ql+8S7fj/Ys9od0g6nkmo2+r
    1BsAna6+sHT/ANBVBk+IShLh9snyZI8qJC+IM/t2V/3Izv8At+v/AN5FH/pSX+aku+5j98ImdVyn
    v2ep1JvPuddWBp5/ZVYnzkoQ4uG/Ab/kxx5cE1xNijq+RiWsvc7KvDTHp23sLDu9uu3GadJnlQD4
    pL/NSX/cx++G1Z9cLGPLf2fY6O7XEj/z2rGPm5TjfDXn/vMcsAiatb/nnZ/5W2/5x/8ASad94l2/
    H+xHtDunw/rQ/KtrrOE6oWWNrl79RuIEx6fmmffJe6IcB169E+wOAy4mz9bP/Er1n/035X/nmxXG
    BX1T/wDEr0b/ANN+L/55rSUjyOtU1X2VHBz3lj3NLmfRMGJb+mGngkpH+3qP/K/qX3f+p0lK/b1H
    /lf1L7v/AFOkpX7eo/8AK/qX3f8AqdJTZx+o05GNfkjFzaxQATW8kPfP7gFpn70lNb9vUf8Alf1L
    7v8A1OkpX7eo/wDK/qX3f+p0lK/b1H/lf1L7v/U6Slft6j/yv6l93/qdJTZyOo04+NRknFzbBeCR
    WwkvZH74Noj70lNb9vUf+V/Uvu/9TpKV+3qP/K/qX3f+p0lK/b1H/lf1L7v/AFOkpJj9aptvrqGD
    nsL3taHP+iJMS79MdPFJST62f+JXrP8A6b8r/wA82JKdZJTwvUWVnqGUTW4/prNfsFD/AM4/nuyG
    l3xISU1/Tr/0bv8A3HY//vSkpPhnBpu35mG/Jqgj0xg0V69juGQ5JTf+2fVr/wApLf8Atmr/ANKp
    KdHpuR05+Lc/p2C/EDh2F7CxjC87hEBj3Skpn+33/wDlX1D/ALZb/wClEEtzBzDm1usOPfjbXbdu
    Q0McdJkAOdokpJlz9lujn03RHwPigVNec7wu/wDAVDeZf6HN6e28dTznVTvJb6np2se6dY9St3ta
    fCESctI9LdvOdsGl306/9D++1C8qfQlnO8Lv/AUrzK9DidDY9mblHh3F5+n6F7bXfSP022aN+SdI
    5K0QOF2XHMlm8W7fUrmfSiN7f3dUInLeqjw0j+tn/iV6z/6b8r/zzYp1ivqn/wCJXo3/AKb8X/zz
    Wkp5vqOO13UMo/ZnOm6w7vsLnz7jrv8AVG74pKa/2Zn/AHFd/wC493/pZJSvszP+4rv/AHHu/wDS
    ySlfZmf9xXf+493/AKWSU6/S6Wt6P1FooLdzW+37Ia93P+D9Q7/vSU5h3Zn/AHFd/wC493/pZJSv
    szP+4rv/AHHu/wDSySlfZmf9xXf+493/AKWSUr7Mz/uK7/3Hu/8ASySnX6pS13R+nNNBdta72/ZD
    Zt4/wfqDZ96SnI+zM/7iu/8Ace7/ANLJKV9mZ/3Fd/7j3f8ApZJSvszP+4rv/ce7/wBLJKbHTsdr
    eoYp+zObF1Z3fYXMj3DXf6p2/FJT0n1s/wDEr1n/ANN+V/55sSU6ySniOoYznZ+S70LHTdYZHT6b
    Afcfz3Xgu+MapKa/2V3/AHHs/wDcbR/70JKV9ld/3Hs/9xtH/vQkpX2V3/cez/3G0f8AvQkp2+gs
    dRiZJFZYfUpID8dmLMO/4J9soSNC0gWXX+1ZH+iZ/wBuH/0mq/3nwX+2r7Vkf6Jn/bh/9JpfefBX
    tosrJvONdNbB+jdr6h8D/wAGl94vor22Ej/Ts/8AYl6XBL95Vjs5uC57uo5XqXvABIb6ry1hE/4O
    1vI/rJxiSPmRfg3ryNg/Ts+nX/2pf++1N4JfvJsdkkj/AE7P/Yl6XBL95Vjs5XSbLnZWQLbrg0fR
    OQ8Vs5/MczU/NOkCR8yAfB1CRur/AEzHfpa9Be50+9v5p5SjEg/MokVsr62f+JXrP/pvyv8AzzYp
    1ivqn/4lejf+m/F/881pKee6hhPfn5Lhh3P3XWHcOnveDLjrvFo3fHukpr/YH/8AcGz/ANxr/wD0
    qkpX2B//AHBs/wDca/8A9KpKV9gf/wBwbP8A3Gv/APSqSnW6ZiuZ0jqNZxnsLw2GHDdWXc8Vl53/
    AHpKcn7A/wD7g2f+41//AKVSUr7A/wD7g2f+41//AKVSUr7A/wD7g2f+41//AKVSUr7A/wD7g2f+
    41//AKVSU63U8Vz+kdOrGM95YHSwYbrC3jmsPGz70lOT9gf/ANwbP/ca/wD9KpKV9gf/ANwbP/ca
    /wD9KpKV9gf/ANwbP/ca/wD9KpKbHT8J7M/GccOxm26s7j097AIcNd5tO349klPQ/Wz/AMSvWf8A
    035X/nmxJTrJKeF6jg7+oZT/AEbjuusMjBqeDLjw85LS74wkpr/s/wD4C/8A9x9X/vUkpX7P/wCA
    v/8AcfV/71JKV+z/APgL/wD3h2f+9SSnb6FjGrBy2tbZUXvqgvx2UH6XIDbLdyZk+Upjul/ZfUf/
    AC0u/wAyv/yKp8cf3Waj3beHj347HNvyH5LiZDnhrSB4e0BNkQeiQEmT/R7f6jvyFAbqKv8A2I/8
    CU36lb63O6e5js/M27p3kONdjHOkfvsc0Ah5J0hjoWgcTdv+gP5/6bP9F++1N/VK9aT/ANiP/Akv
    1KfW43RXUnMyRXEjn0LA930j9MWNAHyUkxCtbWi3YP0q/wCe/nK/penH0287dU2HtcQpMuKmP1s/
    8SvWf/Tflf8AnmxWmJX1T/8AEr0b/wBN+L/55rSU831HpvqdQyn/AGS5266w7hhWvBlx1DhcAfik
    pr/sr/ulf/7AW/8ApdJSv2V/3Sv/APYC3/0ukpX7K/7pX/8AsBb/AOl0lOv0vB9Po/Uavs9jPUa3
    2OxXsLueKzYS/wCRCSnI/ZX/AHSv/wDYC3/0ukpX7K/7pX/+wFv/AKXSUr9lf90r/wD2At/9LpKV
    +yv+6V//ALAW/wDpdJTr9UwfU6P06r7PY/02u9jcV7y3jmsWAs+ZKSnI/ZX/AHSv/wDYC3/0ukpX
    7K/7pX/+wFv/AKXSUnwqczp132jCx8iqwtLdw6fYdD21uPgkp1MTqfXbMumu77R6brGNfuwHMG0k
    Ay/1Dt+KSnR+tn/iV6z/AOm/K/8APNiSnWSU8L1HGc7qGU77G583WHd9ka+fcdd32hs/GElNf7I/
    /uC7/wBgm/8AvUkpX2R//cF3/sE3/wB6klK+yP8A+4Lv/YJv/vUkp3Og1Nqwsr1qPRZ6lJcH0ikE
    B2ugstlIqbf7Z+q/+nxv80f+RTOCPZNldvVvqy9wYy7GLnEAANGpP9lLgj2VZbuViYgxbj6Felbv
    zR4HyS4Y9k2Wt6uN/wBx8b/OH/pNQ8f9Vdw+LSxLKxn5Jfjs2mNvq+mGf9aeyuY8dyJnp8qq8Wzf
    ZjbB+r4302fnD99v/Bocf9VXD4pPVxv+4+N/nD/0mlx/1VcPi53TLGjJv9Wglv5v2j0Ws5/MNdc/
    enSlQ+VAHi6Jsxy6sNox2n1a4LXAke9vH6MIQnZ+VJGm6vrZ/wCJXrP/AKb8r/zzYrDGr6p/+JXo
    3/pvxf8AzzWkp5vqODY/qGU8dOdZuusO/wCyXu3S467m3AGfEJKa/wCz7P8Aysd/7BZH/pZJSv2f
    Z/5WO/8AYLI/9LJKV+z7P/Kx3/sFkf8ApZJTr9LxXs6P1Gs4RrL2tiv7Pazfz+Y6wud8ikpyP2fZ
    /wCVjv8A2CyP/SySlfs+z/ysd/7BZH/pZJSv2fZ/5WO/9gsj/wBLJKV+z7P/ACsd/wCwWR/6WSU6
    /VMV7+j9OrGEbCxrpr+z2v2cfmNsDm/MpKcj9n2f+Vjv/YLI/wDSySlfs+z/AMrHf+wWR/6WSUr9
    n2f+Vjv/AGCyP/SySmx07BsZ1DFeenOr23Vnf9kvbthw13OuIEeJSU9J9bP/ABK9Z/8ATflf+ebE
    lOskp4XqOO13UMo/ZnOm6w7vsLnz7jrv9Ubvikpr/Zmf9xXf+493/pZJSvszP+4rv/ce7/0skpX2
    Zn/cV3/uPd/6WSU7v1faKcTJcKXV/pKTh3f7OTDvBz3ShI0LUNXa+2f8FZ/0P/JqL34L+Aq+2f8A
    BWf9D/yaXvwVwFFlZZONaBVYCa3R9DwP8tL34q4Cr9e/4b/wFN/XJ9DldNbY3qmcKSPVLt1oqezf
    qf8ACVuO2fMIn3KR6XQv+3bB/PfTr/0P77UP1qfQl/Xv+G/8BS/XK9Dh9CZtzso4vp+oZ3/Zy0v+
    kfp7zh4J0vc6IHC7Tvtks3+rt9SuZ9KI3t/d1Qj7t6qPDSP62f8AiV6z/wCm/K/882KdYr6p/wDi
    V6N/6b8X/wA81pKeb6jh2u6hlOOK1xN1h4HFyHTLjrubYAfiElNf7FV/3EZ/7B5P/pRJSvsVX/cR
    n/sHk/8ApRJTfw+odS6fQMbDYKqgSQ0YWQdTzy8pKdKrLzOodJzhnN9Ta0BrTj2skHn2F253ySU8
    99iq/wC4jP8A2Dyf/SiSlfYqv+4jP/YPJ/8ASiSmzg2ZPTbHW4NLaXvbtcRh5BkTMe6wpKbv7e65
    4/8Aslf/AOSSUl64H5vTsG3JqF1jtxdOPc6CY/MY4Ob80lOJ9iq/7iM/9g8n/wBKJKV9iq/7iM/9
    g8n/ANKJKV9iq/7iM/8AYPJ/9KJKbHTsOtvUMVwxWtIurO4YuQ2IcNdzrCB8Skp6T62f+JXrP/pv
    yv8AzzYkp1klPEdQwnvz8lww7H7rrDuHT3vBlx13i0bvj3SUibg1jYXYF5IPvH7OcARI4/SeEpKd
    P0/q9/5Q5n/sK/8AvSUr0/q9/wCUOZ/7Cv8A70lN3FZ037DkjEwrOnsLq/U+0VOrDhuGsE6whIWE
    jQuR/wBhv+mxf+2bP/JKL25/vLuIdlwPqe4hotxSSYH6Gz/ySXtz/eVxDs79+HbVh3MbZW1jKnAD
    0zAAb/xiZ931u0+4w9LF/wC5GL/mD/0oh7Y/eTxeDQwsdrc3IbbkMLAZY65lZYQTxW5lkgDwKcYg
    j5kAns276sbYP1jF+mz8wfvt/wCEQ9sfvK4vBJ6WL/3Ixf8AMH/pRD2x+8ni8HN6ZSRk3+vdDPzf
    tApLOfzPTtn706UQR8yAT2dE147XVlt2O4+rXAa0An3t4/SFKEAJfMoy02X+tn/iV6z/AOm/K/8A
    PNisMavqn/4lejf+m/F/881pKeb6jh2u6hlOOK1xN1h4HFyHTLjrubYAfiElNf7FV/3EZ/7B5P8A
    6USUr7FV/wBxGf8AsHk/+lElK+xVf9xGf+weT/6USU6/S8ZjOj9RYKGtD2tlgx7mB3P5j3lzv7KS
    nI+xVf8AcRn/ALB5P/pRJSvsVX/cRn/sHk/+lElK+xVf9xGf+weT/wClElK+xVf9xGf+weT/AOlE
    lOv1TGY/o/TmGhrgxroYce54bx+Yx4c3+0kpyPsVX/cRn/sHk/8ApRJSvsVX/cRn/sHk/wDpRJSv
    sVX/AHEZ/wCweT/6USU2OnYdbeoYrhitaRdWdwxchsQ4a7nWED4lJT0n1s/8SvWf/Tflf+ebElOs
    kp4XqPTfU6hlP+yXO3XWHcMK14MuOocLgD8UlNf9lf8AdK//ANgLf/S6Slfsr/ulf/7AW/8ApdJS
    v2V/3Sv/APYC3/0ukp3OgYxxcPKiqzHLrKTL6HUHR3IFj7JTZmolI3dP1nf9yj/4H/5BVPeyMvBF
    kh4OEtyHEeIDP/IIe/NXAGGSb/s1v6Z59jtIZ4H+QiM0yrgC8+V//gSdeFHrcvp7Kx1XOc1sOka1
    bW2amT6gd7XfEcfNOkcfCL2QBK3QvPsGl/02f6L99qbeFPrST5X/APgSV4Vetxehhgzcra1gPf7O
    wNf9I/TNhg/JPmYVqgcTsk+6vS7+cr+l6cfTbzt1QgcXEKUeKmP1s/8AEr1n/wBN+V/55sVljV9U
    /wDxK9G/9N+L/wCea0lPN9RxA7qGU70XGbrDIpyzMuPdlwaflokpr/Yx/oX/APbGZ/6XSUr7GP8A
    Qv8A+2Mz/wBLpKV9jH+hf/2xmf8ApdJTr9Lx9vR+os9Nw3NboashpPP5r7C8/wBkhJTkfYx/oX/9
    sZn/AKXSUr7GP9C//tjM/wDS6SlfYx/oX/8AbGZ/6XSUr7GP9C//ALYzP/S6SnX6pj7uj9OZ6bjt
    a7QVZDiOPzWWB4/tEpKcj7GP9C//ALYzP/S6Sm1g9Ds6g9zKmMrLBJN1eXWDPhuvSU3P+Z+X+9jf
    fk/+9CSkuJ9VcnHy6chzseKrGPO05Ew0g6bryO3cJKdH62f+JXrP/pvyv/PNiSnWSU8L1HBsf1DK
    eOnOs3XWHf8AZL3bpcddzbgDPiElNf8AZ9n/AJWO/wDYLI/9LJKV+z7P/Kx3/sFkf+lklK/Z9n/l
    Y7/2CyP/AEskp2+hYprwctj8R1Ae+qW+hZUXAO19r3vJ+SbO+Epjum/YXRv+4H/gVn/kVVvN4svo
    bePTRiVCjGpfXW2SGtrfAnU/mphhMnUJBiF8hxdRY0V2EljgB6TzMj+qkMc72VxBUD/uOz/2Gepu
    OX7qyh4aOI3IGdkm3GsFbj+jNlG6vQ/4MN9w+acSa+VFDu27mbmADHYfew6Yz+zmlDjl+6mh4ZwP
    +47P/YZ6HHL91VDu5vTKstuTecjHv2H6h3ikPZz+YK2gj5p0iQPlQB4ultl9cUNH6SsyMd7SIe0z
    uPCUZG/lUQK3W+tn/iV6z/6b8r/zzYp1jD6qY+O76rdHc6phJ6fikktH+hYkpd+D1pt9jqn4LqXO
    JrbZS4lrZ9oljmyYSUr7h2z/AM13/bFn/pVJSvsfXP8AzW/9sWf+lUlK+x9c/wDNd/2xZ/6VSU3M
    PFuDHftBmM58+00VloiO+8u1lJSf7Njf6Jn+aP7klK+zY3+iZ/mj+5JSvs2N/omf5o/uSUr7Njf6
    Jn+aP7klK+zY3+iZ/mj+5JSvs2N/omf5o/uSU1srFyS8fYq8UMj3eswkz5bSElIBi9W7swP+23/+
    SSUzrxepeo31WYXpyN+2t27bOsS7lJSD614+O36rdYc2pgI6flEENH+hekp1Ps2N/omf5o/uSU0r
    MXqXqO9JmF6cnZurdu2zpMO5SUx+ydW/cwP+23/+SSUoYvVZEswY7xW//wAkkpv/AGbG/wBEz/NH
    9ySlfZsb/RM/zR/ckpX2bG/0TP8ANH9ySlfZsb/RM/zR/ckpX2bG/wBEz/NH9ySmhfidVNrvswwG
    1T7BZS8ujzLbAElI/sfXP/Nd/wBsWf8ApVJSvsfXP/Nd/wBsWf8ApVJSvsfXP/Nd/wBsWf8ApVJS
    vsfXP/Nd/wBsWf8ApVJSmYPWnX1utfgtpa4GxtdLgXNn3CXudBhJS31rx8dv1W6w5tTAR0/KIIaP
    9C9JTP6p/wDiV6N/6b8X/wA81pKdZJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklOT9bP8AxK9Z
    /wDTflf+ebElOskpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKcn62f8AiV6z/wCm/K/882JK
    f//Z
  • uuid:532925a6-e945-d345-891d-e91d96a86e3fadobe:docid:indd:88819f52-8fa2-11e1-83f9-859e4989bb13proof:pdf4d535e68-8ec0-11e1-b2ec-ab6a698c32a5adobe:docid:indd:cc1549d2-7358-11e1-957d-e9dd4f3d1775

  • ReferenceStream72.0072.00Inchesuuid:A5E02686ABA1E111B305CA9A8D349D58uuid:9DE02686ABA1E111B305CA9A8D349D58
  • ReferenceStream300.00300.00Inchesuuid:A89D358B61A2E111A834AFE1CDCE4FAAuuid:A4529A48A9A1E111A870EB43EB325C51
  • ReferenceStream72.0072.00Inchesuuid:88BF22526EA2E1118C25D51D6FCB0A6Fuuid:9FE02686ABA1E111B305CA9A8D349D58
  • ReferenceStream72.0072.00Inchesuuid:89BF22526EA2E1118C25D51D6FCB0A6Fuuid:A1E02686ABA1E111B305CA9A8D349D58
  • ReferenceStream72.0072.00Inchesuuid:8ABF22526EA2E1118C25D51D6FCB0A6Fuuid:A3E02686ABA1E111B305CA9A8D349D58
  • application/pdf

  • Территория НЕФТЕГАЗ № 2 (2005)
  • Александр Волков
  • Adobe PDF Library 8.0False endstream endobj 2 0 obj > endobj 10 0 obj > endobj 8 0 obj > endobj 7 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/ExtGState>>>/Type/Page>> endobj 371 0 obj >/ColorSpace>/Font>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB]/Properties>>>/ExtGState>>>/Type/Page>> endobj 845 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>/MC1>>>/ExtGState>>>/Type/Page>> endobj 1119 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>>>/ExtGState>>>/Type/Page>> endobj 1409 0 obj >stream
    HW[#~=* 1a av=p~~n90xZ-Jҷ1yoly07ݷh}CHyxM_v_񏵾|Xd+)RlTlB Mavtƪ˧NU}lAn^?[email protected]/1.Ҕ{ \ƊF6C?22=γՔlB_V

    Метановые пузыри: чем они опасны для Сибири

    ​Известно, что Сибирь – богатейшая кладовая природных ресурсов,
    наполненная нефтью, газом, редкоземельными металлами. Однако помимо
    несомненной пользы сибирские недра таят в себе и реальную угрозу, как
    для региона, так и для планеты в целом.

    Фильтр Евразии

    Планетарную
    роль Сибири сложно переоценить. Этот пока еще слабо освоенный человеком
    участок суши дает не только ценнейшее сырье, но и способствует
    поддержанию на планете климатического и экологического баланса. От
    Сибири зависит каким воздухом будут дышать в Европе, какие урожаи будут
    собирать в Китае и каким образом будет меняться климат на Земле.

    Не
    все, наверное, знают, что Сибирь в масштабах Евразии выполняет функцию
    гигантского фильтра. Западные ветры не только приносят сюда влагу
    Атлантики, но и загрязненный воздух, продуцирующийся в европейских
    странах. Сибирские леса, болота и ледники, накапливая в себе вредоносные
    вещества, не позволяют им вместе с ручьями уйти в воды мирового океана.

    Еще одна ответственейшая задача Сибири – это поглощение из атмосферы
    углекислого газа. В мировых СМИ неоднократно публиковалась цифра – 180
    миллионов тонн в год. Сибирские леса и болота наряду с Амазонской
    сельвой являются крупнейшими экосистемами, тормозящими процесс
    глобального потепления, поэтому любое негативное воздействие на этот
    регион грозит планете самыми серьезными катаклизмами.

    Природная бомба

    Пожары
    и бесконтрольная вырубка лесов снижают возможность Сибири выполнять
    роль атмосферного фильтра. Однако человеческая деятельность лишь
    обострят негативные процессы, которые уже не первое десятилетие зреют в
    сибирских недрах. Еще во второй половине XX столетия японские ученые
    зафиксировали в районе Западносибирской низменности большие выбросы
    газогидратов. Сначала думали, что это результат хозяйственной
    деятельности человека, но оказалось – виной всему болота, выпускающие в
    воздух продукт гниения – метан.

    С наступлением XXI столетия выбросы
    метана только усилились. Главную роль в этом играет активное таяние
    ледников, которое с каждым годом высвобождает все большие объемы
    ядовитых газов, в течение тысячелетий покоившихся под землей. Ученые
    уверены: так дает о себе знать глобальнее потепление, которое в свою
    очередь ускоряется из-за скопления в воздухе гидрата метана – самого
    опасного из всех находящихся в недрах земли газов. Получается замкнутый
    круг.

    До
    2007 года влияние метана на развитие парникового эффекта было не столь
    очевидно, пока международная комиссия, занимающаяся проблемами
    климатических изменений, не опубликовала свой доклад. По оценкам
    специалистов, только оттаивающие сибирские болота в год выбрасывают
    свыше 50 миллиардов тонн вредных газов. Климатологи предупреждают, что
    утечка метана неминуемо приведет к повышению среднегодовых температур на
    планете.

    Последнее исследование российских ученых показало, что в
    Сибири насчитывается до 7 тысяч подземных метановых пузырей, которые
    могут рвануть в любой момент. По их мнению, метан, находящийся под слоем
    воды, гораздо более чувствителен к повышению температур, чем метан,
    скрытый под слоем вечной мерзлоты. Ведь некоторые участки сибирской
    тундры не оттаивают даже летом. Правда в ближайшие десятилетия ситуация
    может в корне измениться. Согласно исследованиям, за последние 5 лет
    температура в Восточной Сибири уже повысилась на два градуса Цельсия.

    Не
    только метановые пузыри являются бомбой замедленного действия, но и
    опустевшие скважины, по которым десятилетиями выкачивались из сибирских
    недр газ и нефть. По словам главного научного сотрудника лаборатории
    геосистемных исследований Центрального сибирского ботанического сада СО
    РАН Николая Лащинского, бездумное бурение привело к тому, что под землей
    образовались огромные пустоты. Если эти полости однажды «схлопнутся»,
    то вызовут сейсмоволну непредсказуемой мощности. Это, по мнению
    Лащинского, может произойти как через 10 лет, так и завтра.

    Бурение
    скважин, вырубка лесов, таяние ледников – все это постепенно приводит к
    опустыниванию Сибири. Ученые подсчитали, что за последние 200 лет
    содержание в воздухе углекислого газа выросло примерно на 40%. Если мы
    нарушим экосистему Сибири, то нам грозит катастрофа планетарного
    масштаба. В одних местах начнутся аномальные засухи, в другие придут
    небывалые морозы.

    Горячий океан

    Не
    одни лишь ядовитые газы и обширные полости, которые скрывают сибирские
    недра, могут таить угрозу региону. Геохимики из России, Германии и
    Франции обнаружили на глубине 400-600 метров океан архейского периода
    (возрастом около 2,7 млрд лет). Результаты этой работы были опубликован в
    журнале Nature. Этот первобытный океан, температура которого местами
    достигает 150 градусов Цельсия, скрывает в себе неисчерпаемый источник
    энергии.

    По мнению российского геолога Владимира Ларина,
    геотермальной водой заполнены все земные недра. Причем объемы подземного
    океана сопоставимы с мировым – порядка 1,3 млрд куб км. Если наземный
    океан получает тепло от солнца, то подземный подпитывается энергией
    земного ядра. Это пока еще совершенно неизученный мир, ждущий своих
    первооткрывателей.

    Есть
    такой океан и под Западносибирской плитой. По предварительным оценкам,
    его площадь порядка 3 млн квадратных километров: это Средиземное и
    Черное море вместе взятые. Южные границы водоема находятся под Бийском,
    Семипалатинском и Кустанаем, северные уходят далеко под Карское море.
    Глубины сибирского геотермального подземелья пока еще не измерены.
    Известно лишь то, что в отличие от наземных океанов этот водоем пресный,
    здесь воды не плещутся, а омывают полости осадочных пород.

    По
    структуре сибирское подземное море похоже на слоеный пирог, при этом по
    мере продвижения к центру земли температура каждого слоя воды только
    возрастает. На глубине в несколько километров это уже не вода, а
    спрессованный пар. Местами горячий океан пробивается на поверхность
    земли. Один из таких гейзеров бьет возле города Колпашево Томской
    области – его температура достигает 125 градусов Цельсия, в силу
    высокого давления такая вода не способна закипеть.

    Сибирские
    геотермальные источники в перспективе могут стать альтернативой углю и
    газу: пущенная по трубам горячая вода может быть использована для
    отопления квартир, больниц, школ, животноводческих ферм, заводов. Правда
    для эксплуатации ГеоТЭС понадобятся совершенно иные технологии, новое
    оборудование и дополнительное финансирование.

    Вот
    только приручить эту колоссальную мощь, прячущуюся в толще
    западносибирских болот, человеку пока не под силу. Более того,
    прогнозируемая сейсмическая активность в регионе может нарушить
    целостность земной коры, что повлечет за собой высвобождение подземных
    вод. И тогда под огромным давлением вместе с глиной, песком и камнями
    хлынет горячий океан на сибирские просторы, смывая все на своем пути.
    Впрочем, ученые надеются, что в обозримом будущем подобный
    катастрофический сценарий нам не грозит.

    Метан в колодезной воде — EH: Министерство здравоохранения Миннесоты

    Метан иногда обнаруживается в подземных водах и колодцах Миннесоты. Неизвестно, что он представляет опасность для здоровья при проглатывании. Однако метан может быть легковоспламеняющимся и взрывоопасным при смешивании с воздухом и может вытеснять кислород при попадании в замкнутое пространство, что приводит к удушью. Метан также может вызвать проблемы с работой колодезного насоса и водяной системы. Метан из колодца и системы водоснабжения должен выбрасываться в атмосферу за пределами замкнутых пространств, таких как дома-колодцы или дома.Удаление метана из воды обычно включает аэрацию.

    На этой странице:
    Метан
    Метан в скважинах
    Здоровье и безопасность
    Испытания на содержание метана
    Вентиляция
    Удаление и обработка метана
    Аэрация
    Газовый кожух
    Проблемы с закачкой

    Метан

    Метан (CH 4 ) представляет собой простой углеводород, состоящий из одного атома углерода и четырех атомов водорода. Метан бесцветен, без вкуса и запаха. Запах «природного газа» исходит от добавленного химического вещества, чтобы его было легче обнаружить.«Болотный газ» — это в основном метан, как и «природный газ». Большая часть метана в подземных водах Миннесоты возникает в результате разложения растительности или других органических материалов, смешанных с отложениями, тысячи или даже миллионы лет назад.

    Перейти> наверх.

    Метан в скважинах

    Большинство скважин в Миннесоте не содержат метана. Те, что даёт, вероятно, менее 1%, в основном скважины, пробуренные в ледниковых отложениях. Появление метана непредсказуемо — присутствие в одной скважине, как правило, не является предиктором его появления в других соседних скважинах.Несмотря на то, что метан в скважине мог образоваться в результате тех же процессов, которые производят современный «болотный газ», присутствие близлежащего болота не является предиктором того, что метан будет в скважине, а современное болото не является вероятным источником метана. . Метан может растворяться в воде так же, как пузырьки (карбонизация) в газировке. Когда вода, содержащая метан, перекачивается на поверхность, температура повышается, а давление падает, что приводит к высвобождению метана из воды, точно так же, как при открытии контейнера выделяются пузырьки соды.Нагревание воды ускорит выделение метана. Вот почему проблема с метаном или другим газом часто усугубляется в кране с горячей водой.

    Здоровье и безопасность

    Исследования не связали потребление воды, содержащей метан, с какими-либо краткосрочными (острыми) или долгосрочными (хроническими) последствиями для здоровья, однако проведено очень мало исследований. Хотя большая часть метана в колодезной воде не связана с загрязнением, в некоторых случаях метан может образовываться из сточных вод, твердых отходов или других источников, содержащих вредные для здоровья загрязнители.По этим причинам рекомендуется проверять добывающие метан скважины на наличие колиформных бактерий и нитратного азота.

    Концентрация метана в воздухе от 5 до 14 процентов может привести к возгоранию и взрыву. Эта концентрация может быть достигнута, если газу позволено скапливаться в плохо вентилируемом помещении. Искра от контрольного переключателя в колодце или пламя от водонагревателя в подвале могут воспламенить метан с катастрофическими последствиями.

    Метан легче воздуха, поэтому он поднимается до потолка здания и вытесняет кислород.Если содержание кислорода упадет достаточно низко, может наступить потеря сознания и смерть. Поэтому важно выпускать метан за пределы любого здания или замкнутого пространства.

    Перейти> наверх.

    Испытания на содержание метана

    «Брызги» или «плевки» из крана, или булькающий шум из скважины могут указывать на присутствие метана или других растворенных газов. Видимые пузырьки газа в пробе воды также могут указывать на присутствие метана. Вода может казаться прозрачной с пузырьками, молочной, пенистой или иметь голубоватый оттенок.Однако наличие пузырьков газа или распыляющего крана может быть не из-за метана, а из-за других растворенных газов или воздуха, попадающего в водную систему. Некоторые лаборатории по тестированию воды могут проверить вашу воду на наличие метана. Это включает в себя специальный процесс сбора образцов. Лаборатории перечислены в телефонном справочнике в разделе «Лаборатории — Тестирование». Список аккредитованных лабораторий по тестированию воды доступен на сайте MDH.

    Вентиляция

    Правила Миннесоты требуют, чтобы у новых колодцев была вентилируемая крышка или крышка.Вентиляционное отверстие предотвращает образование вакуума и помогает выпускать такие газы, как метан или сероводород. Однако вентиляция старых колодцев не допускается. Доступны различные крышки колодцев со встроенным вентиляционным отверстием на нижней стороне крышки. Также доступны отдельные вентиляционные отверстия, повернутые вниз. Важно установить эти заглушки и вентиляционные отверстия, чтобы обеспечить надлежащую вентиляцию колодца и предотвратить попадание паводковой воды, загрязняющих веществ, насекомых и мелких животных в колодец. Резервуары для хранения воды и резервуары для очистки воды также должны быть вентилированы.Вентиляционные отверстия должны выходить наружу, над поверхностью земли и дальше от любого здания.

    Перейти> наверх.

    Удаление и обработка метана

    Метан не удаляется обычными устройствами для очистки воды, такими как отстойные фильтры, водоумягчители или угольные фильтры. Большинство методов удаления или лечения включают аэрацию. Газовый кожух, прикрепленный к погружному насосу в скважине, в некоторых случаях может облегчить ситуацию. Были использованы фитинги, которые сливают или аэрируют воду в колодец, но они не особенно эффективны и могут вызвать другие проблемы, такие как коррозия или закупорка колодца.

    Аэрация

    Аэрация — это процесс смешивания воздуха с водой и выпуска газа в атмосферу. Аэрация может удалить метан, а также другие газы, такие как сероводород (запах тухлых яиц).

    Лечебные устройства варьируются от простых до сложных. Самым простым является использование напорного резервуара без баллона или диафрагмы, который часто называют «оцинкованным» резервуаром. Клапан выпуска воздуха, выпущенный в атмосферу, выпускает метан. Эта система относительно проста и недорога и не требует второго насоса или резервуара, но относительно неэффективна при обработке больших объемов воды или удалении больших количеств метана.

    Более эффективная, но более сложная система — добавить аспиратор или аэратор к входному отверстию резервуара для хранения воды. Воздушный насос или компрессор ускорит удаление метана, но увеличивает расходы и увеличивает расходы на техническое обслуживание.

    Водопадные, диффузионные или механические аэраторы — это устройства, которые более эффективно смешивают воздух с водой, что приводит к более быстрому и эффективному удалению, но увеличивает стоимость и обслуживание. Некоторые системы включают систему резервуаров для хранения / обработки с распылительными аэраторами, заключенными в резервуар.Использование негерметичного резервуара для обработки потребует двух насосов и двух резервуаров — скважинного насоса и насоса повторного давления, а также резервуара для обработки и резервуара высокого давления. Время удерживания обычно составляет несколько минут, чтобы обеспечить высвобождение метана. Сепараторы воздуха, аналогичные устройствам, используемым в системах водяного отопления для удаления воздуха, также использовались для удаления метана.

    Вентиляционные отверстия, клапаны выпуска воздуха и другие механические детали могут выйти из строя или замерзнуть при неправильной установке и обслуживании.Системы, в которых используется негерметичный резервуар, могут подвергаться воздушному загрязнению водопровода, если они не установлены и не обслуживаются должным образом. Все системы должны быть гигиеничными, избегать перекрестных соединений и выходить наружу.

    Перейти> наверх.

    Газовый кожух

    Проблемы с метаном или другими газами иногда можно уменьшить или устранить в скважине, установив газовый «кожух». Газовый кожух представляет собой трубу или трубку, вставленную над погружным насосом, которая открыта над насосом и герметично закрыта снизу по отношению к насосу.Метан поднимается через толщу воды в скважине, оставляя воду с пониженным содержанием метана в кожухе. Этот метод требует обсадной колонны большего размера и работает только для скважин, которые одновременно перекачивают относительно небольшое количество воды.

    Проблемы с насосом

    Присутствие метана или других газов может вызвать проблемы с перекачкой, включая низкий выход воды. Некоторые производители разработали модификации погружных насосов для газовых скважин.

    Контактная информация

    За дополнительной информацией обращайтесь к лицензированному подрядчику по эксплуатации скважин или к сотрудникам Секции управления скважинами Министерства здравоохранения Миннесоты (MDH).

    Перейти> наверх.

    Вопросов?
    Обратитесь в отдел управления скважиной MDH
    651-201-4600 или
    800-383-9808
    [email protected]

    Министерство здравоохранения Миннесоты

    Когда несмешивающийся становится смешиваемым — метан в воде при высоких давлениях

    Abstract

    При низких давлениях растворимость газов в жидкостях регулируется законом Генри, который гласит, что растворимость газа в жидкости в насыщенных фазах пропорциональна частичной давление газа.По мере увеличения давления большинство газов сублинейно отклоняются от этого идеального поведения, выравниваясь при давлениях в диапазоне от 1 до 5 кбар (от 0,1 до 0,5 ГПа) с растворимостью менее 1 молярного процента (мол.%). Это разительно контрастирует с хорошо известным заметным увеличением растворимости простых газов в воде при высокой температуре, связанной с критической точкой (647 К и 212 бар). Растворимость мельчайшего углеводорода, простого газообразного метана, в воде при различных давлениях и температурах имеет большое значение, потому что это парадигматический гидрофобный фактор, широко распространенный в земной и внеземной геологии.Мы сообщаем об измерениях до 3,5 ГПа зависимости растворимости метана в воде от давления при 100 ° C, что значительно ниже критической температуры последней. Наши результаты показывают заметное увеличение растворимости между 1 и 2 ГПа, что приводит к состоянию выше 2 ГПа, когда максимальная растворимость метана в воде превышает 35 мол.%.

    ВВЕДЕНИЕ

    Метан — один из простейших газов, и его растворимость в воде хорошо изучена при низких давлениях. При 100 ° C его максимальная растворимость при 100 бар (10 МПа) составляет 6 × 10 −3 мольных процентов (мол.%), Повышаясь до 8 × 10 −3 мол.% При 2 кбар ( 4 ).Такое поведение с начальным линейным увеличением с последующей тенденцией к выравниванию ( 4 ) типично для простых газов ( 1 , 2 ).

    Свойства раствора метана в воде важны, потому что метан является модельной системой для изучения гидрофобного взаимодействия ( 5 ). Гидрофобное взаимодействие имеет фундаментальное и широкое значение. Считается, что он играет решающую роль в ключевых биологических процессах, таких как сворачивание белков и формирование клеточных мембран ( 5 ).Гидрофобные взаимодействия также имеют решающее значение для функционирования детергентов и других дисперсных систем и, следовательно, лежат в основе большей части науки о мягкой материи ( 5 ). Кроме того, гидрофобные взаимодействия типичны для сил дисперсионного типа, которые лежат в основе большей части поведения молекулярных систем в конденсированном состоянии. Таким образом, точное моделирование таких рассеивающих сил имеет фундаментальное значение.

    Свойства смеси вода-метан также имеют прямое отношение к повестке дня зеленой химии.Здесь одна из целей — заменить дорогие, экологически опасные растворители ( 6 ). Метан является моделью для более сложных органических систем и сам по себе является важным химическим сырьем.

    Наконец, водно-метановые смеси также широко распространены в природе. Гидраты метана находятся на дне океанов, а внешняя часть Солнечной системы (особенно Уран, Нептун и Титан) содержит значительную долю метана и воды ( 7 , 8 ). Знание состава воды и метана в планетных условиях жизненно важно для моделей планетных недр.Например, считается, что магнитные поля Урана и Нептуна создаются конвекцией в их ледяной мантии ( 9 ). Степень растворимости метана в этом слое льда сильно влияет на такие свойства, как плотность и вязкость, которые контролируют конвекцию.

    На сегодняшний день единственная информация о растворимости метана при высоком давлении была получена путем моделирования. Неэмпирическое исследование молекулярной динамики за пределами 15 ГПа и 1800 К обнаружило доказательства перемешивания в этих условиях ( 10 ).Однако задействованные температуры были намного выше, чем критическая точка воды (0,02 ГПа и 647 К), где повышенная растворимость в воде — хорошо известное явление ( 3 ). В большей степени относится к субкритической воде, Hummer и др. . ( 11 ) исследовали поведение метана и воды до 0,7 ГПа при комнатной температуре, используя метод, основанный на теории информации и классической молекулярной динамике. Они обнаружили, что увеличение давления снижает силы, способствующие агрегации метана, что указывает на тенденцию к диспергированию метана и, следовательно, к повышенной растворимости.Существуют также исследования дифракции рентгеновских лучей, комбинационного рассеяния света и визуального наблюдения кривой разложения гидрата метана до 600 K и 5 ГПа ( 12 ). Эти исследования предоставляют мало информации о разложившейся жидкости / флюидах, но они сообщают, что гидрат разлагается на две несмешанные жидкости при неопределенном давлении ( 12 ). Наконец, на основе предполагаемого разрыва Н-связей в воде под действием давления Чендлер ( 5 ) предсказал повышенную растворимость воды в метане, хотя величина эффекта не была определена количественно; экспериментальные исследования ставят под сомнение основание этого прогноза, поскольку они показывают, что вместо разрыва Н-связей, как предполагалось ( 5 ), давление увеличивает плотность воды таким образом, чтобы сохранить полную Н-связь по крайней мере до 6.5 ГПа ( 13 ).

    РЕЗУЛЬТАТЫ

    На рис. 1 показан образец с 19 мол.% Метана во время цикла нагрева и повышения давления. «Образец без нагрузки» при 1,3 ГПа и комнатной температуре является полностью твердым (рис. 1A) и находится в форме гидрата метана II и льда VI (обратите внимание на угловатые кристаллы) ( 17 ). При нагревании гидрат метана II разложился на жидкий метан и жидкую воду при температуре около 330 К с образованием расслоенного узла из двух различных текучих сред (рис. 1В, обратите внимание на округлые капли).Первоначально было множество мелких капель, но за период от 10 до 20 минут при 330 К эти капли слились в более крупные капли (рис. 1С). Рамановская спектроскопия ( 18 , 19 ) в области метановых C – H и водных O – H вибронов (~ 3000 см −1 ) показала две жидкости с различными спектрами.

    Рис. 1

    ( A ) Микрофотография образца 19 мол.% Метановой воды при комнатной температуре и 1,3 ГПа в виде твердого гидрата метана II и льда VI.( B ) Тот же образец при 1,3 ГПа и 330 К сразу после разложения на жидкости. ( C ) Образец в тех же условиях спустя 0,5 часа. ( D ) Образец при 330 К и 2 ГПа, где он однороден. Графики 1 и 2: спектры комбинационного рассеяния, снятые с позиций, отмеченных светлыми кружками, обозначенных 1 и 2, соответственно, на (C). На графике 1 главный пик на ~ 2850 см −1 приписывается режиму растяжения C – H от метана в богатой метаном флюиде. Небольшой вторичный пик на ~ 2900 см -1 приписывается отрезку C – H от растворенного в воде метана (лазерное пятно, примерный размер которого обозначен кружком, не может быть полностью ограничено богатой метаном областью).На графике 2 снова видны два пика C – H (поскольку невозможно ограничить лазерное пятно богатой водой жидкости) вместе с широкой особенностью на ~ 3180 см -1 , которая приписывается O – H простираются от воды. Графики α и β были сделаны с лазерным пятном в положениях, показанных светлыми кружками, обозначенными α и β, соответственно, на (D). Оба графика показывают одиночный участок C – H на высоте ~ 2800 см -1 . Рамановские спектры были сняты в 15 различных положениях на (D), и все они показали те же особенности, что и показанные на α и β.

    Спектры комбинационного рассеяния света, полученные с помощью освещающего луча в одной жидкости (рис. 1, график 1), показали очень слабую характеристику C – H на ~ 2940 см 1 ( 20 ) и широкий O – H виброн. с центром ~ 3190 см -1 ( 21 ), что указывает на бедность этого флюида метаном. Спектры, взятые из другой жидкости (график 2), показали гораздо более сильный виброн C – H и отсутствие признаков виброна O – H, что позволяет предположить, что эта жидкость бедна водой. Обратите внимание, что относительная слабость виброна O – H по сравнению с виброном C – H означает, что его отсутствие не исключает присутствия некоторого количества воды из этой фазы.Таким образом, кажется, что при 1,3 ГПа происходит разделение фаз на сосуществующие богатые метаном и водные флюиды.

    Когда давление было увеличено до 2 ГПа, область богатых метаном областей заметно уменьшилась в размере и в конечном итоге исчезла, давая однородное поле обзора (рис. 1D). Спектры комбинационного рассеяния этой очевидно однородной жидкости показали виброны O – H и C – H (графики α и β). Хотя интенсивности варьировались в пространстве, не удалось найти области, где бы отсутствовал C – H-виброн.Повышение давления до 2,6 ГПа не дало никаких дальнейших визуальных или спектральных изменений.

    Чтобы исследовать зависимость скачка смешиваемости под давлением от состава, мы исследовали второй образец с 58 мол.% Метана. Это также показало заметное изменение внешнего вида при 2 ГПа (рис. 2, A и B) с уменьшением площади богатой метаном жидкости. Однако при давлении выше 2 ГПа образец оставался неоднородным (B) с областью, в которой наблюдались как C – H, так и O – H моды растяжения, и второй областью, в которой наблюдались только моды C – H.Опять же, площадь этой богатой метаном области флюида по сравнению с площадью остальной части отверстия под прокладку практически не зависела от давления выше 2 ГПа до 3,2 ГПа при 448 К.

    Эти наблюдения не могут быть связаны с прерывистым изменением в относительная сжимаемость метана и воды, поскольку такого изменения нет ( 22 , 23 ). Наши наблюдения также нельзя объяснить случайной потерей визуального контраста между двумя жидкостями при ~ 1,9 ГПа, потому что эти две жидкости остаются видимыми при всех давлениях в образце с высокой концентрацией (58 мол.%).Гораздо более правдоподобно то, что растворимость метана в воде при насыщении, которая составляет от 0 до 5 мол.% До 1,3 ГПа, начинает увеличиваться при 1,3 ГПа, так что уменьшение площади богатого метаном флюида происходит из-за растворения метана в пласте. насыщенная водой жидкость при увеличении давления. Исчезновение двух флюидов в образце 19 мол.% Метана при 1,9 ГПа означает, что выше этого давления концентрация насыщения превышает 19 мол.%. Отсутствие изменений в образце 58% метана выше 2,0 ГПа предполагает, что выше этого давления концентрация насыщенного метана не зависит от давления и составляет от 19 до 58%.Это неожиданно высокая растворимость, учитывая, что метан одновременно гидрофобен и неполярен.

    Предполагая, что мы можем аппроксимировать объемные доли сосуществующих фаз с помощью измеренных долей площади на микрофотографиях, таких как показанные на рис. 1, и сделав оценки избыточного объема смешения и растворимости воды в метане при различных давлениях, можно для оценки концентрации метана в богатой водой жидкости с использованием измеренных плотностей ( 22 , 23 ).Подробности приведены в дополнительном онлайн-материале. Результаты, представленные на рис. 3, устойчивы к большим отклонениям в оценках, которые мы делаем для различных необходимых величин. Повышение растворимости метана в воде, начиная с примерно 1,5 ГПа, является быстрым и значительным, начиная с уровня ниже 5 мол.% (Наша методика не может разрешить растворимость ниже 5 мол.%) При 1,3 ГПа до 41 (3) мол.% При 2,0 ГПа. и оставшиеся после этого.

    Рис. 2 Микрофотографии образца, содержащего 55 мол.% Метана.

    ( A ) показывает образец при 330 K и 1,6 ГПа и ( B ) показывает его при 330 K и 2,3 ГПа. Как можно видеть, более темные богатые метаном области уменьшаются в площади при более высоком давлении, но образец остается недифференцированным.

    ОБСУЖДЕНИЕ

    Причина этого заметного изменения способа растворения метана водой при давлении около 1,5 ГПа в настоящее время неясно, но маловероятно, что это будет изменение связи. Структурные исследования льда и метана не показывают заметных изменений меж- или внутримолекулярной связи в диапазоне от 1 до 2 ГПа ( 24 , 25 ).При таком давлении происходит сильное изменение координации кислорода в воде. Однако эти исследования не показывают нарушения координации Н-связи ( 13 ), как Чандлер ( 5 ) предложил в качестве основы для механизма повышенной растворимости под давлением. Таким образом, механизм растворимости, индуцированной давлением, о которой мы здесь сообщаем, отличается от повышенной растворимости метана, наблюдаемой в сверхкритической воде, которая сопровождается потерей сетки Н-связей ( 26 ).

    Вместо этого мы предполагаем, что наши наблюдения можно объяснить просто постоянным уменьшением размера молекул метана с увеличением давления. Хотя неясно, каков соответствующий размер при высоком давлении, мы знаем, что расстояние углерод-углерод в фазе 1 метана составляет 4,22 Å при атмосферном давлении, 3,84 Å при 1,6 ГПа и 3,75 Å при 2,9 ГПа, значения, которые дают интерполированная оценка 3,81 Å при 2,0 ГПа ( 27 ). Для сравнения, водородные связи во льду относительно не изменяются под действием давления.Расстояние связи Н при атмосферном давлении во льду Ih (от 2,73 до 2,76 Å) ( 28 ) меньше, чем во льду VII при 2 ГПа (2,93 Å) ( 29 ). Учитывая эти данные и тот факт, что максимальная растворимость метана в воде выше 2 ГПа [41 (3) мол.%] Близка к составу дигидрата метана (33 мол.%), Кажется разумным предположить, что изменение растворимости примерно на 1,5 ГПа (рис. 3) является результатом перехода от сольватации метана в небольших каркасных структурах ниже 1,3 ГПа [как предполагается по аналогии с кристаллогидратами ( 17 , 30 )] к сольватации в каналах. ледяной I-подобной сети водородных связей, как в дигидрате метана (фаза-III гидрата метана) ( 31 ).В этой гипотезе механизм этого изменения — это просто непрерывное сжатие диаметра метана в сочетании с относительным отсутствием сжатия водяной сети, так что при примерно 1,3 ГПа диаметр метана падает ниже критического значения, необходимого для того, чтобы позволить ему быть растворенным в полностью связанную сеть Н-связей ( 32 ). При рассмотрении с точки зрения объемной термодинамики этот процесс представляет собой баланс между затратами свободной энергии на создание полостей в водяной сети для размещения метана и выигрышем в свободной энергии от увеличения энтропии растворения и вкладом PΔV от создания смешанного фаза, более плотная, чем ее несмешанные компоненты.Поскольку стоимость изготовления полостей, выигрыш свободной энергии от энтропии смешения и изменение объема смешения, вероятно, будут либо независимыми от давления, либо слабо зависящими от давления, тогда почти наверняка при некотором давлении увеличение величины члена PΔV сделает чистое изменение свободной энергии отрицательным.

    Рис. 3 График максимальной растворимости метана в воде при 373 К.

    Данные, представленные в виде точек, были получены для различных образцов, как описано в тексте.Пунктирная линия показывает экстраполяцию закона Генри на основе коэффициента, определенного при атмосферном давлении ( 2 ).

    Если это предположение верно, то можно было бы ожидать увидеть подобное заметное увеличение растворимости в других клатратообразующих газах, таких как азот, кислород и благородные газы ( 30 ), хотя различия в поляризуемости гостя также могут играть роль. Эта концепция заметного изменения, которое вызывается плавно меняющимся дифференциальным сжатием, была предложена как источник больших вызванных давлением изменений, наблюдаемых в биологических системах, таких как липидные бислои и белки ( 33 , 34 ).Тот факт, что мы наблюдаем это в простой системе, такой как метан и вода, обеспечивает модельную систему для изучения таких дифференциальных эффектов и подчеркивает необходимость понимания того, как структура воды в биомолекулах изменяется с давлением.

    Каким бы ни был механизм, это ступенчатое повышение растворимости имеет серьезные последствия. Во-первых, это меняет наше базовое представление о том, какое растворенное вещество растворяется в каком растворителе. В частности, наши результаты показывают, что такое свойство, как «гидрофобность», не является абсолютным, но может быть «настроено» (до некоторой степени отключено) путем приложения относительно умеренных давлений.Во-вторых, вполне вероятно, что если жидкий метан и вода встречаются внутри планетных тел, то они никогда не разделены по фазам.

    Наконец, наши результаты открывают новые технологические возможности. Они предлагают пути к новым путям химических реакций при высоком давлении. Зеленая химия требует новых средств функционализации связей C – H в воде ( 6 ). Галогенирование метана и низкотемпературная каталитическая конверсия метана в метанол являются основополагающими и важными реакциями в этой категории.Радикальное увеличение растворимости метана, несомненно, изменит кинетику этих реакций, если не сам механизм. Более того, если повышение растворимости может происходить при более низком давлении, чем 1 ГПа, возможно, путем введения нового компонента в водную сеть, можно использовать такую ​​модифицированную воду в качестве нового растворителя для зеленой органической химии.

    Наконец, высокая растворимость газа в воде предлагает новый и потенциально очень эффективный способ получения нанопузырьков ( 35 ).Нанопузырьки представляют собой растворы небольших (диаметром от 1 до 100 нм) пузырьков газа в воде. Расположение водородных связей на их поверхности приводит к образованию слоя поверхностного заряда, который заставляет пузырьки отталкиваться друг от друга и, следовательно, избегать агломерации. Из-за высокого отношения площади поверхности к объему нанопузырьки могут увеличивать скорость реакции газового раствора ( 35 ). Доказательства образования нанопузырьков при разложении клатратных гидратов уже наблюдались ( 36 ). Быстрая декомпрессия раствора с высокой концентрацией, такого как 40% метан / вода, до диапазона давлений низкой растворимости может оказаться эффективным средством образования зародышей очень высоких концентраций нанопузырьков.

    МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

    Мы загрузили пробы дистиллированной воды и метана в ячейки с алмазными наковальнями типа Merrill-Bassett, используя стальные прокладки ( 14 ). Состав пробы контролировали следующим образом. Сначала отверстие под прокладку было полностью заполнено водой. В ячейке наблюдали, как вода испарялась и образовывался воздушный пузырь. Когда пузырек достигал подходящего размера, ячейку слегка закрывали, чтобы предотвратить дальнейшее испарение, и помещали в горшок, который охлаждали до ~ 100 К.Метан конденсировался в емкости, закрывающей ячейку, которую открывали, чтобы метан мог заполнить пузырь в теперь замороженной воде. После запечатывания ячейке давали нагреться до комнатной температуры. Давление устанавливали от 1 до 1,5 ГПа (определяется по флуоресценции рубина) и оставляли на ночь для уравновешивания. Состав образца оценивался по измерениям относительных площадей пузырька и той части прокладки, заполненной водой, с помощью микроскопа. Предполагая, что пузырь и область, заполненная водой, имеют одинаковую толщину, мы рассчитали пропорции метана и воды по плотностям метана ( 15 ) и льда при 100 K ( 16 ).Эта процедура описана в онлайн-материалах и имеет точность от 3 до 5 мол.%. Для экспериментов ячейка была установлена ​​на комбинированной системе микро-комбинационного рассеяния и прямого наблюдения. Образец освещался сзади белым светом и наблюдался с помощью цифровой камеры. В качестве возбуждающего лазера для комбинационного рассеяния света использовался диодный лазер с длиной волны 532 нм. Ячейку нагревали снаружи с помощью резистивного нагревателя, а температуру измеряли термопарой, касающейся обратной стороны алмазов. Перед каждым экспериментом рамановскую систему калибровали по эмиссионным линиям неоновой лампы.

    Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial, которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе, при условии, что конечное использование составляет , а не для коммерческой выгоды и при условии, что оригинальная работа правильно цитируется.

    ССЫЛКИ И ПРИМЕЧАНИЯ

    1. P. W. Atkins, P. J. De, Atkins ’Physical Chemistry (Oxford Univ. Press, 2010).

    2. К.Яманака, Х. Отаки, Термодинамика, растворимость и вопросы окружающей среды , Т. М. Летчер, под ред. (Elsevier, 2007), стр. 51–79.

    3. 0 902

      0 902 9029

    4. 0

    5. 0

    Благодарности: Мы хотели бы поблагодарить Э.Грегорянц, Р. Хоуи и М.-Э. Доннелли за помощь с экспериментами и П. Макмиллану за полезные обсуждения. Финансирование: Эта работа была поддержана Исследовательским советом по инженерным и физическим наукам (EPSRC) через Центр подготовки докторантов для C.G.P. и через стипендию Вольфсона Королевского общества и расширенный грант ERC HECATE для G.J.A. Вклад авторов: J.S.L. задумал эксперимент, руководил работой и написал первый черновик рукописи.C.G.P. провел эксперимент и анализ данных и участвовал в подготовке рукописи. W.C.K.P. помогал направлять работу, участвовал в интерпретации данных и существенно переработал рукопись. G.J.A. внесло понимание о возможном механизме изменения растворимости. Конкурирующие интересы: Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов. Доступность данных и материалов: В документе представлены все данные, необходимые для оценки выводов, сделанных в статье.Необработанные данные будут доступны в режиме онлайн через хранилище данных Эдинбургского университета http://datashare.is.ed.ac.uk/handle/10283/2771.

    • Copyright © 2017 Авторы, некоторые права защищены; эксклюзивный лицензиат Американской ассоциации содействия развитию науки. Нет претензий к оригинальным работам правительства США. Распространяется по некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution 4.0 (CC BY-NC).

    В питьевой воде есть метан. Ну и что?

    Как и многие другие спорные темы, сложно получить хорошую информацию о гидроразрыве.Участники с обеих сторон дискуссии склонны к преувеличению и перебору. Профессионалы-фракционеры делают вид, что им абсолютно не о чем беспокоиться, а анти-фракционеры делают вид, что тектонические плиты разорвутся на части, а Земля сдуется. Истина, несомненно, находится где-то посередине.

    Одной из основных проблем является присутствие метана в питьевой воде. Печально (и нечестно) изображенный в «документальном фильме» Gasland , парень из Колорадо поджигает воду из-под крана.Ага! Это должно быть из-за гидроразрыва. Но это было не так. Метан в его водопроводной воде просачивался туда естественным образом в результате процесса, называемого миграцией метана. (Возможно, Gasland Part II исправит запись.)

    Увы, новое исследование в PNAS показывает, что, действительно, гидроразрыв пласта может увеличить количество метана в вашей питьевой воде. Сомнительные с научной точки зрения сайты активистов, такие как Desmogblog, уже рекламируют это исследование как «изобличающее» обвинение против гидроразрыва. Это?

    Авторы взяли пробы воды из скважины и построили график количества метана в воде (ось y) как функцию расстояния в километрах (ось x) от газовой скважины.(См. Диаграмму.) Как показано, чем ближе скважина к месту гидроразрыва, тем выше вероятность того, что концентрация метана будет выше.

    Должно ли это нас беспокоить? Не совсем. В большинстве скважин уровни метана были намного ниже «уровня действия», рекомендованного Министерством внутренних дел США. И, как уже упоминалось, метан постоянно загрязняет грунтовые воды.

    Кроме того, есть еще один важный момент, который нужно учитывать, и почти никто этого не делает: какой уровень загрязнения метаном на самом деле опасен?

    Метан нетоксичен, но взрывоопасен.И в очень высоких концентрациях он может вызвать смерть от удушья (так как кислорода недостаточно, чтобы попасть в легкие). На диаграмме в наихудшем образце содержалось 70 мг метана на литр питьевой воды. Можем ли мы ожидать, что жители этого дома задохнутся, а затем взорвутся огромным горящим огненным шаром?

    Используя немного химии и некоторые упрощающие предположения, можно выполнить довольно простой расчет. Во-первых, нам нужно знать, какой процент воздуха в их доме будет содержать метан.Для аргументации предположим худшее: все 70 мг метана (Ch5) на литр воды улетучиваются в воздух. А средняя американская семья из четырех человек потребляет 400 галлонов (1514 л) воды в день.

    70 мг x 1514 L = 105,980 мг = 106 г Ch5
    1 л

    Итак, 106 граммов метана улетучиваются в воздух. Но что это за объем? Для простоты предположим, что температура и давление стандартные, что позволяет нам легко вычислить, сколько объема занимает 106 г Ch5.

    106 г Ch5 x 1 моль x 22,4 L = 148 л
    16,04 г 1 моль

    В конце дня в дом просочилось около 148 литров метана. Похоже, это много. Но какой процент воздуха в доме сейчас состоит из метана?

    Это зависит от размера вашего дома. Средняя площадь нового дома в Америке составляет 2480 квадратных футов. Но в 1973 году средний дом составлял 1660 квадратных футов. Давайте сделаем скромную оценку в 1500 квадратных футов. И мы предположим, что потолок будет 10 футов высотой.Какой объем дома?

    1500 квадратных футов x 10 футов = 15000 кубических футов = 424 753 л

    Вау, много воздуха. Чтобы определить процентное содержание метана, нам достаточно разделить:

    148 л метана = 0,035%
    424 753 л воздуха

    В конце дня, если предположить, что дом герметичен, 0,035% воздуха будет состоять из метана. Это совсем немного, и это намного, намного ниже уровней, которые можно было бы считать опасными.Нижний предел взрываемости для метана составляет 5%, что означает, что воздух должен состоять на 5% из метана, прежде чем могут произойти какие-либо взрывы. И удушья не произойдет, пока воздух не будет на 50% состоит из метана.

    Теперь из анализа не вошло следующее: сколько воздуха внутри дома ежедневно обменивается с воздухом снаружи? И улетучивается ли метан в воздух больше / меньше, чем другие газы? Это было бы сложно смоделировать, но если бы жители были параноиками, они всегда могли бы купить детектор метана (который также обнаруживает пропан и окись углерода).

    Но, скорее всего, жильцам дома все будет хорошо. Паника по поводу содержания метана в питьевой воде, связанного с гидроразрывом, не поддается анализу с точки зрения элементарной химии.

    Источник: Роберт Б. Джексон, Авнер Венгош, Томас Х. Дарра, Натаниэль Р. Уорнер, Адриан Даун, Роберт Дж. Пореда, Стивен Г. Осборн, Кайгуанг Чжао и Джонатан Д. Карр. «Повышенное содержание попутного газа в подмножестве скважин с питьевой водой в районе добычи сланцевого газа Марселлус». PNAS 24 июня 2013 г. doi: 10.1073 / pnas.1221635110

    (H / T: Особая благодарность Ретту Аллену и Хэнку Кэмпбеллу за перепроверку моих расчетов. Но, поскольку я был вторым химиком, пожалуйста, не вините их за мое мнение или ошибки.)

    Угроза метана питьевой воде: Nature News

    Разрыв породы для извлечения природного газа увеличивает выброс метана в близлежащие водяные скважины.

    Изучение метана в питьевой воде вблизи предприятий по добыче сланцевого газа обеспечит боеприпасами протестующих.Ричард Б. Левин / Newscom

    Спорный метод добычи природного газа из сланцевых пород значительно увеличивает концентрацию метана в питьевой воде, взятой из близлежащих скважин, свидетельствует последнее исследование американских ученых-экологов. Выводы пришли к выводу, что мораторий на практику в одном штате США истекает, и, вероятно, вызовет общественные дебаты.

    Закачка большого количества воды и других жидкостей для разрыва глубоких горных пород с целью высвобождения метана из них — практика, называемая гидроразрывом пласта, или гидроразрывом — стала экономически целесообразной только в последнее десятилетие или около того.За это короткое время он приобрел популярность у производителей природного газа: только в одном округе Пенсильвании количество разрешений на гидроразрыв пласта увеличилось в 27 раз с 2007 по 2009 год.

    По данным Управления энергетической информации США, в 2009 году 63 миллиарда кубометров газа было добыто из глубоких сланцевых пластов. К 2010 году эта цифра увеличилась вдвое, а к 2035 году на гидроразрыв, по прогнозам, будет приходиться около 47% добычи газа в США.

    Проблема загрязнения

    Тем не менее, многие домовладельцы в районах, где широко распространен гидроразрыв, говорят, что эта практика испортила их питьевую воду либо метаном, либо сточными водами, образующимися в процессе.Исследования, опубликованные в Proceedings of the National Academy of Sciences 1 сегодня, дадут им дополнительные боеприпасы.

    Роберт Джексон, биогеохимик из Университета Дьюка в Дареме, Северная Каролина, и его коллеги измерили концентрацию метана в 60 колодцах с питьевой водой на северо-востоке Пенсильвании и близлежащих районах штата Нью-Йорк. Концентрация растворенного метана в воде из 34 скважин, расположенных на расстоянии более 1 км от гидроразрыва пласта, в среднем составляла около 1.1 миллиграмм растворенного метана на литр. Но в воде, взятой из 26 скважин в пределах 1 км от одной или нескольких операций гидроразрыва, средняя концентрация метана составила 19,2 мг / л –1 . Изотопный анализ углерода в этом метане показывает, что газ имеет ту же сигнатуру, что и газ, извлекаемый из глубоких подземных слоев с помощью операций гидроразрыва.

    Хотя концентрация метана в питьевой воде не регулируется, говорит Джексон, газ легко выходит из раствора и представляет опасность удушья и взрыва.Министерство внутренних дел США рекомендует снизить уровень метана в воде, если его концентрация достигает 10–28 мг л –1 .

    «Мы не знаем точного механизма того, как газ попадает в скважины», — говорит Джексон. Команда подозревает, что газ течет из труб, по которым метан выходит на поверхность, или выходит из глубоких слоев трещиноватой породы — либо через трещины, образовавшиеся в процессе гидроразрыва, либо через заброшенные водные или газовые скважины.

    Фрекинг под пристальным вниманием

    Это исследование — первое, в котором всесторонне и объективно рассматривается степень загрязнения воды в результате гидроразрыва пласта, говорит Роберт Ховарт, биогеохимик из Корнельского университета в Итаке, Нью-Йорк.«Данные ясно показывают, что водяные скважины в пределах 1 км от действующих газовых скважин имеют высокую вероятность загрязнения метаном», — отмечает он. Он утверждает, что это заражение указывает на необходимость переоценки использования технологии.

    ОБЪЯВЛЕНИЕ

    В конце прошлого года Дэвид Патерсон, тогдашний губернатор штата Нью-Йорк, ввел временный мораторий на операции по гидроразрыву скважин с горизонтальным бурением скважин и закачкой более 300 000 литров жидкости. После истечения срока действия запрета 30 июня департамент охраны окружающей среды штата опубликует результаты исследования рисков гидроразрыва для качества воздуха и воды.

    Поскольку общественные дебаты в штате Нью-Йорк и в других местах в ближайшие месяцы вырастут, доклад Джексона и его команды «не может быть более своевременным», — говорит Уильям Шлезинджер, биогеохимик из Института Кэри. Экосистемные исследования в Миллбруке, Нью-Йорк. «Это хорошая работа, и она слишком заметна, чтобы ее не заметить».

    • Список литературы

      1. Осборн, С.Г., Венгош, А., Уорнер, Н. Р. и Джексон, Р. Б. Предварительная онлайн-публикация Национальной академии наук США (2011 г.).

    Если вы обнаружите что-то оскорбительное или неприемлемое, или что-то иное, не соответствующее нашим Условиям или Принципам сообщества, выберите соответствующую ссылку «Пожаловаться на этот комментарий».

    Комментарии к этой теме проверяются после публикации.

    полярность — Реакция воды и метана

    Полярные и неполярные жидкости не смешиваются, но это ничего не говорит вам об их способности реагировать, которая зависит от термодинамики и кинетики реакции.Показанная реакция находится в газообразном состоянии.

    Реакция газообразного метана с газообразной водой, которую вы показываете, представляет собой обычную реакцию, называемую преобразованием метана. Метан нагревается паром (газообразной водой) для получения водорода (и $ \ ce {CO2} $).

    Как показано в этой ссылке, реакция происходит в два этапа:
    $$ \ begin {align} \ ce {Ch5 _ {(g)} + h3O _ {(g)} & -> CO _ {(g)} + h3 _ {(g)}} && \ text {(Эндотермический)} \\
    \ ce {CO _ {(g)} + h3O _ {(g)} & -> CO2 _ {(g)} + h3 _ {(g)}} && \ text {(Экзотермический)} \ end {align} $$

    Похоже, что для протекания этой реакции, вероятно, требуется некоторый нагрев (первый этап — эндотермический). Я отредактирую, когда у меня будет возможность посмотреть термодинамические свойства и посмотреть, сможем ли мы подобрать, что движет реакцией, или он требует катализа, чтобы избежать энергетического барьера.\ circ \ left (\ frac {\ mathrm {kJ}} {\ mathrm {mol}} \ right) \\
    \ hline
    \ text {Реагенты} & 0,5636 и -558,41 \\
    \ text {Продукты} & 0,7576 & -393,5 \\
    \ hline
    \ text {Чистая реакция} & 0,2136 и 164,9 \\
    \ end {массив}

    $

    Сразу видно, что реакция энтропийно благоприятна ($ S _ {\ text {rxn}}> 0 $), но энтальпически неблагоприятна ($ H _ {\ text {rxn}}> 0 $) при комнатной температуре. Чтобы узнать, является ли реакция спонтанной, рассмотрите:

    $$
    \ Delta G = \ Delta H -T \ Delta S

    $

    Реакция спонтанная, когда $ \ Delta G <0 $.Поскольку $ \ Delta S $ так близко к $ 0 $ ($ 0.194 ~ \ mathrm {kJ / (K \, mol)} $), а $ \ Delta H $ настолько высок ($ 164.91 ~ \ mathrm {kJ / mol} $ ), уже следует ожидать, что эта реакция не является самопроизвольной при комнатной температуре. Это согласуется с тем фактом, что метан не так быстро разлагается во влажном воздухе, как вам скажет любое коровье пастбище. Но мы можем проверить:

    $$ \ Delta G = 164.91 \ \ frac {\ mathrm {kJ}} {\ mathrm {mol}} — 298.15 ~ \ mathrm {K} \ cdot0.194 ~ \ frac {\ mathrm {kJ}} {\ mathrm {K \ cdot mol}} = 107.07 \ \ frac {\ mathrm {kJ}} {\ mathrm {mol}} $$

    Совершенно непредсказуемо.\ circ C} \ (973.15 ~ \ mathrm {K}) $ и убедитесь, что реакция действительно спонтанная:

    $$ \ Delta G = 164.91 \ \ frac {\ mathrm {kJ}} {\ mathrm {mol}} — 973.15 ~ \ mathrm {K} \ cdot0.194 ~ \ frac {\ mathrm {kJ}} {\ mathrm {K \ cdot mol}} = — 23,85 \ frac {\ mathrm {kJ}} {\ mathrm {mol}} $$

    Вуаля! Спонтанная реакция!

    Обратите внимание, однако, что этот расчет:

    1. игнорирует любую температурную зависимость термодинамических переменных;
    2. игнорирует роль давления.

    Tldr : Эта реакция не является энергетически выгодной при комнатной температуре.\ circ C} $) реакция пойдет самопроизвольно.

    Источник термодинамических величин: Oxtoby, Принципы современной химии Седьмое издание

    метана | Определение, свойства, использование и факты

    Метан , бесцветный газ без запаха, который широко встречается в природе и является продуктом определенной деятельности человека. Метан — простейший член парафинового ряда углеводородов и один из самых сильных парниковых газов.Его химическая формула — CH 4 .

    Подробнее по этой теме

    глобальное потепление: метан

    Метан (Ch5) — второй по значимости парниковый газ. Ch5 более мощный, чем CO2 …

    Химические свойства метана

    Метан легче воздуха, его удельный вес составляет 0,554. Он слабо растворяется в воде.Легко горит на воздухе с образованием углекислого газа и водяного пара; пламя бледное, слегка яркое и очень горячее. Температура кипения метана составляет -162 ° C (-259,6 ° F), а температура плавления -182,5 ° C (-296,5 ° F). Метан в целом очень стабилен, но смеси метана и воздуха с содержанием метана от 5 до 14 процентов по объему взрывоопасны. Взрывы таких смесей часто случаются на угольных шахтах и ​​угольных шахтах и ​​являются причиной многих аварий на шахтах.

    структура метана

    Тетраэдрическая структура метана (CH 4 ) объясняется в теории VSEPR (отталкивание валентной оболочки-электронной пары) молекулярной формы, предполагая, что четыре пары связывающих электронов (представленные серыми облаками) ) занимают позиции, сводящие к минимуму их взаимное отталкивание.

    Encyclopædia Britannica, Inc.

    Источники метана

    В природе метан образуется в результате анаэробного бактериального разложения растительного вещества под водой (где его иногда называют болотным газом или болотным газом). Водно-болотные угодья являются основным естественным источником производимого таким образом метана. Другие важные природные источники метана включают термитов (в результате процессов пищеварения), вулканы, жерла на дне океана и отложения гидрата метана, которые встречаются вдоль окраин континентов и под антарктическими льдами и арктической вечной мерзлотой.Метан также является основным компонентом природного газа, который содержит от 50 до 90 процентов метана (в зависимости от источника) и встречается как компонент горючего газа (горючего газа) вдоль угольных пластов.

    химическая структура метана

    Тетраэдрическая геометрия метана: (A) модель стержня и шарика и (B) диаграмма, показывающая валентные углы и расстояния. (Простые связи обозначают связи в плоскости изображения; клин и пунктирные связи обозначают связи, направленные к зрителю и от него, соответственно.)

    Encyclopædia Britannica, Inc.

    Производство и сжигание природного газа и угля являются основными антропогенными (связанными с деятельностью человека) источниками метана. Такие виды деятельности, как добыча и переработка природного газа и разрушающая перегонка битуминозного угля при производстве угольного газа и коксового газа, приводят к выбросу значительных количеств метана в атмосферу. Другая деятельность человека, связанная с производством метана, включает сжигание биомассы, животноводство и управление отходами (где бактерии производят метан, разлагая отстой на очистных сооружениях и разлагающиеся вещества на свалках).

    Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
    Подпишитесь сейчас

    Использование метана

    Метан — важный источник водорода и некоторых органических химикатов. Метан реагирует с паром при высоких температурах с образованием окиси углерода и водорода; последний используется при производстве аммиака для удобрений и взрывчатых веществ. Другие ценные химические вещества, полученные из метана, включают метанол, хлороформ, четыреххлористый углерод и нитрометан. Неполное сгорание метана дает технический углерод, который широко используется в качестве армирующего агента в резине, используемой для автомобильных шин.

    Роль как парниковый газ

    Метан, который производится и выбрасывается в атмосферу, поглощается стоками метана, которые включают почву и процесс окисления метана в тропосфере (нижний уровень атмосферы). Большая часть метана, производимого естественным путем, компенсируется его поглощением в естественные стоки. Однако антропогенное производство метана может вызвать более быстрое увеличение концентраций метана, чем они компенсируются поглотителями. С 2007 года концентрация метана в атмосфере Земли увеличилась в 6 раз.8–10 частей на миллиард (ppb) в год. К 2020 году содержание метана в атмосфере достигло 1873,5 частей на миллиард, что примерно в два-три раза выше, чем доиндустриальные уровни, которые колебались на уровне 600-700 частей на миллиард.

    Повышенная концентрация метана в атмосфере способствует парниковому эффекту, в результате чего парниковые газы (особенно углекислый газ, метан и водяной пар) поглощают инфракрасное излучение (чистую тепловую энергию) и повторно излучают его обратно на поверхность Земли, потенциально задерживая тепло и производя существенные изменения климата.Повышенное содержание метана в атмосфере также косвенно усиливает парниковый эффект. Например, при окислении метана гидроксильные радикалы (OH ) удаляют метан, реагируя с ним с образованием диоксида углерода и водяного пара, а по мере увеличения концентрации атмосферного метана концентрация гидроксильных радикалов уменьшается, эффективно продлевая срок службы метана в атмосфере. .

    The Editors of Encyclopaedia Britannica Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​редактором Джоном П. Рафферти.

    Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

    • глобальное потепление: метан

      Метан (CH 4 ) — второй по значимости парниковый газ. CH 4 более мощный, чем CO 2 , потому что радиационное воздействие, производимое на одну молекулу, больше.Кроме того, инфракрасное окно менее насыщено в диапазоне длин волн излучения, поглощаемого CH 4 , поэтому больше…

    • парниковый газ: метан

      Метан (CH 4 ) — второй по значимости парниковый газ.CH 4 более мощный, чем CO 2 , потому что радиационное воздействие, производимое на одну молекулу, больше. Кроме того, инфракрасное окно менее насыщено в диапазоне длин волн излучения, поглощаемого CH 4 , поэтому больше…

    • Климат: Климат и жизнь

      … пар, диоксид углерода, монооксид углерода, метан, озон, диоксид азота, азотная кислота, аммиак и ионы аммония, закись азота, диоксид серы, сероводород, карбонилсульфид, диметилсульфид и сложный набор неметановых углеводородов.Из них…

    Утечки метана в водонагревателях высокие, но устранимые

    Природный газ выходит из систем водяного отопления из-за утечек и потому, что некоторые из них не сгорают в горелке. Эти крошечные неэффективности могут складываться: итоговые выбросы метана — мощного парникового газа — для водонагревателей в Соединенных Штатах потенциально более чем в три раза выше, чем ожидалось, согласно новому исследованию Стэнфордского университета.Однако хорошая новость заключается в том, что доступны простые исправления, которые можно применить в большинстве стран мира.

    Сотрудник Стэнфордского университета Колин Финнеган делает записи о том, как Duct Blaster улавливает метан, выделяемый из безбаквального водонагревателя на стене дома в исследовании. (Изображение предоставлено Робом Джексоном)

    «Эти устройства пропускают менее 1 процента своего газа, но то же самое происходит и с добычей природного газа на противоположном конце системы, а затем у нас есть все негерметичные трубопроводы и счетчики между ними», — сказал Роб Джексон, специалист по исследованию. старший автор и профессор наук о Земле в Школе наук о Земле, энергии и окружающей среде Стэнфордского университета (Stanford Earth).«Устранение утечек газа — это итеративная задача. Что касается водонагревателей, мы знаем, что нам нужно делать ».

    Системы природного газа, от кустов до плит, негерметичны. Газ, который выходит в атмосферу, будь то из-за сломанного клапана на трубопроводе или через секунды, когда горелка еще не загорелась запальной лампой, на 90 процентов состоит из метана. Метан во много раз более эффективен в улавливании тепла, чем углекислый газ, и отвечает за почти четверть потепления атмосферы Земли от всех парниковых газов.За последние пять-десять лет большая работа была направлена ​​на поиск и устранение этих утечек.

    «Отходы природного газа из бытовых приборов в жилых и коммерческих зданиях, вероятно, являются наименее понятной причиной изменения климата в результате использования природного газа», — сказал ведущий автор нового исследования Эрик Лебель, аспирант Стэнфордского факультета наук о системе Земли.

    Исследователи сосредоточили свое внимание на водонагревателях, потому что на нагрев воды приходится четверть потребления природного газа в среднем за США.С. дома, который использует газ для горячего водоснабжения, приготовления пищи и отопления. 58 миллионов водонагревателей в США, которые используют природный газ, пропускают около 91000 тонн метана в год в виде несгоревшего газа. За 20 лет, учитывая, что метан гораздо более эффективен как парниковый газ, чем углекислый газ, 91 000 тонн согревают Землю на целых 7,8 миллиона тонн CO 2 .

    «Это очень небольшая часть общих выбросов в США, но это эквивалент 1,7 миллиона автомобилей, работающих на бензине в течение года», — пояснил Джексон, который также является старшим научным сотрудником Стэнфордского института энергетики Precourt.

    В рамках исследования проводился мониторинг водонагревателей в 64 домах в округах Санта-Клара и Сан-Матео в Калифорнии с июня 2018 года по ноябрь 2019 года. Хотя было проведено мало исследований утечки метана приборами, в одном исследовании изучались водонагреватели на природном газе в Калифорнии, и было подсчитано, что По всему штату выбросы составили около 5,4 миллиарда граммов. Новое исследование Стэнфордского университета, которое включает в себя больше измерений импульсов включения и выключения в новых типах водонагревателей без резервуаров и больше измерений эмиссии пилотного света от обычных водонагревателей, оценивает этот показатель для Калифорнии в 17.7 миллиардов граммов, более чем в три раза больше.

    Резервуар для хранения и безбаковый

    Исследование обнаружило очень значительную разницу в уровне выбросов между этими двумя основными типами водонагревателей, работающих на природном газе. Обычный водонагреватель, работающий на природном газе, хранит нагретую воду в баке. Другой, более новый тип обогревателя не имеет бака. Когда кран с горячей водой открывается, безбаковый водонагреватель немедленно поджигает газ для теплой проточной воды. Очень небольшое, но постоянно растущее число водонагревателей в США безрезервуарные.В Европе и Азии примерно каждая пятая система не хранит горячую воду. В глобальном масштабе безбаковые системы ежегодно растут более чем на 7 процентов.

    Duct Blaster улавливает метан, выделяемый накопительным водонагревателем за пределами дома в кабинете. (Изображение предоставлено Симоне Спайзер)

    «Поскольку ожидается, что эта тенденция роста продолжится, мы сочли важным сравнить две модели», — сказал Лебель. «В среднем мы обнаружили примерно в два раза больше выбросов метана от безбакерных водонагревателей, чем от накопительных водонагревателей.”

    Однако безбаковые нагреватели более эффективны. Они сжигают меньше природного газа на галлон горячей воды, чем обычные системы, и поэтому производят меньше углекислого газа. В целом, водонагреватели без резервуаров выделяют на 18 процентов меньше парниковых газов, чем водонагреватели накопительного типа.

    К счастью, поскольку безбаковые водонагреватели становятся все более популярными, особенно в Северной Америке, новые модели можно модернизировать, чтобы уменьшить утечку и несгоревший природный газ. Любой, кто находился рядом с водонагревателем или обогревателем, когда он загорелся, слышал вспышку возгорания в начале цикла; это когда газ выходит несгоревшим.Метан также выделяется при отключении агрегата. Это актуально для обоих типов водонагревателей.

    Но для безрезервуарных нагревателей на импульсы включения / выключения приходится почти 60 процентов выбрасываемого метана. Модели без бака включаются и выключаются каждый раз при открытии и закрытии крана с горячей водой. Накопленная вода периодически нагревается или подогревается. Исследователи предполагают, что импульсы включения / выключения безбаквальных водонагревателей можно значительно снизить, чтобы уменьшить утечку метана без снижения их производительности.

    «Мы также находим и другие довольно простые исправления дизайна», — сказал Джексон.«Для обогревателей с резервуарами большая часть выхода несгоревшего газа происходит от контрольной лампы, когда обогреватель не работает. Стандартные контрольные лампы следует заменить электронными воспламенителями ».

    Исследование также показало, что следует пересмотреть растущую популярность смесителей с одной ручкой, независимо от типа нагревателя.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *