ГАСИФИКАЦИЈА
ГАСИФИКАЦИЈА, процес претварања угља у гориви гас, као и изградња мреже за дистрибуцију природног гаса од места производње или складиштења до крајњих потрошача, индустрије, јавних објеката и домаћинстава.
Претварање чврстог у гасовито гориво. Главни производи гасификације
као термохемијског процеса су CO (угљен-моноксид), H2 (водоник), CO2
(угљен-диоксид) и CnHm (угљоводоници) и негасификовани продукт
пиролизе. Гориви гас је откривен у процесима производње челика раних
1800-их година. У Европи су током 1840. развијени гасни генератори који
користе угаљ, тресет, дрво и кокс у производњи оваквог гаса. Разлози за
развој ове технологије су коришћење, осим расположивог угља, и отпадне
материје, као што су отпадна влакна, куглице памука, плева итд. Данас
процес г. биомасе постаје све значајнија тема развојних истраживања
у енергетици. Биомаса је обновљиво и CO2 неутрално гориво, чијом
г. може да се добије гориви гас, применљив у различите сврхе. Гориви
гас произведен г. угља и дрва се врло успешно користи у постројењима
за грејање, па чак и за погон возила. Г. биомасе нуди виши степен
корисности процеса при производњи електричне енергије коришћењем гасних
мотора и турбина у односу на класична постројења за сагоревање биомасе и
парни циклус, те омогућава знатно ниже емисије штетних гасова и честица.
Г. чврстог горива представља термички процес разградње чврстих
материјала при повишеним температурама и притисцима у присуству медијума
за г., ради добијања гасовитог горива. Као медијум за г.
најчешће се користе: ваздух, водена пара, кисеоник, угљен-диоксид и
водоник. Овај процес почиње ослобађањем волатила (супстанце претворене у
пару) из загрејане чврсте материје остављајући кокс. При процесу г.
чврста биомаса се преводи у гориве гасове, који задржавају највећи део
почетне гориве вредности. Састав гаса може да се мења у зависности од
температуре, притиска и атмосферских услова, као и од врсте процеса који
се користи. Г. се води са циљем добијања максималне количине горивог
гаса, а пиролиза се води ради добијања максималног коксног остатка.
Пиролиза је поступак продукције горивог гаса и кокса термичком
деструкуцијом горива без оксиданаса, а г. се изводи на сличан начин,
али у присуству оксиданаса. Пиролиза је саставни део г., као што је
и саставни део сагоревања свих чврстих горива уопште.
Изградња мреже за дистрибуцију природног гаса. Главни састојак природног гаса је метан (80--90%), а остало су тежи угљоводоници и мањи удео угљен-диоксида. Он је без боје, укуса и мириса, није отрован и лакши је од ваздуха. Ушао је у ширу употребу тек у првој половини XX в. Природни гас је био у ограниченој локалној употреби још у XIX в., али је технологија градње цевовода ипак одложила његову ширу употребу. До тада су као енергенти коришћени углавном течно гориво, већ традиционални угаљ и гориво дрво. Као и друга фосилна горива настао је пре мнoго милиона година од органског материјала у условима високог притиска без присуства кисеоника. Налазишта природног гаса су подземна и подводна, најчешће из нафтних лежишта, мада могу бити и самостална.
У садашњости природни гас учествује са око 21% од укупне потрошње примарне енергије у свету, што га чини стратешким енергентом. Потрошња природног гаса се исказује у јединицама нормални кубни метар (нм^3^) или стандардни кубни метар (см^3^). Специфичност ових јединица је што оне дефинишу количину гаса која се налази у запремини од једног кубног метра, при задатом притиску и темпертатури. За нормални кубни метар (нм^3^) температура је 0 ºC, а притисак 1,01325 бара, док је за стандардни кубни метар температура 15 ^o^C, а притисак је исти. Основна предност природног гаса у односу на друга горива је његово одлично мешање са ваздухом, велика брзина сагоревања без дима, чађи и чврстих остатака. Тиме је и загађење околине минимално.
Врло је ретко да је природни гас из лежишта довољне чистоће да би се могао директно упутити ка потрошачима. Обично гас садржи неприхватљиве количине тежих угљоводоника у течном стању, али и друге нечистоће. Поред тога обично је на врло ниском притиску. Због тога се сирови гас подвргава вишестепеној обради, ради одвајања течности и нечистоћа. Пошто природни гас пролази вишестепену компресију потребно га је и охладити пре његовог упумпавања у транспортни цевовод. Присуство воде и водене паре у сировом гасу ствара посебан проблем. У примени је неколико поступака за одвајање воде из гаса пре његовог утискивања у транспортни цевовод. Модерни транспортни системи природног гаса данас се граде различитих пречника, али су највећи пречници од 56 инча (140 цм). Толики је пречник највећих руских гасовода у којем је притисак на потису чак 80 бара. Аутоматске компресорске станице налазе се на приближно сваких 100 км цевовода и у њима се повећава притисак, неопходан за савладавање механичких отпора струјању природног гаса.
Русија је највећи светски извозник гаса и изградила је више од 160.000 км транспортних цевовода са капацитетом од више од 600 милијарди м³ природног гаса годишње. Србија већи део сопствених потреба обезбеђује увозом руског гаса (око 70%). Сопствена производња природног гаса је око 30%.
Од преузимања сировог гаса из бушотина до крајњег потрошача обавља се процес пречишћавања или прераде сировог природног гаса и прилагођавање његових параметара потребама транспорта (преноса), дистрибуције и крајњих корисника.
Од гасовода високог притиска полази дистрибутивни гасовод (локални гасовод средњег притиска 8--12 бара) и гасно-дистрибутивна мрежа која преко главних мерно-регулационих станица дистрибуира гас до великих потрошача. Дистрибутивни систем природног гаса чине мрежа цевовода, други енергетски објекти, телекомуникациона, информациона и друга инфраструктура неопходна за дистрибуцију природног гаса радног притиска мањег од 6 бара. Саставни део дистрибутивног система природног гаса може бити и део мреже цевовода и других енергетских објеката. Мрежа ниског притиска је обично од полиетиленских цеви у којима је притисак 2--4 бара, а почиње са мерно-регулационим станицама широке потрошње и завршава се кућним мерно-регулационим сетом. Мерно-регулациона станица уграђује се на местима предаје природног гаса већим потрошачима (индустријски погони, широка потрошња). Из њеног назива се препознаје да она служи за мерење потрошње и регулацију параметара природног гаса, али и као сигурносни уређај. Кућни мерно-регулациони сет поставља се на доступном месту потрошње. Садржи бројило за очитавање утрошка гаса, регулатор притиска и сигурносни вентил и филтер. Притисак се у овом сету смањује са 2--4 бара до натпритиска од свега око 25 милибара, колико користе кућни потрошачи. Из безбедносних разлога се обавља процес одоризације природног гаса. Одорант је нешкодљиви гас, јаког и непријатног мириса, који се додаје ради лаког препознавања евентуалног присуства гаса у ваздуху, где му није место. Доња топлотна моћ природног гаса се креће у границама од 33 до 37 MJ/см^3^ или 8,4--13,1 KWh/см^3^.
Делатност транспорта и управљања транспортним системом у Србији обављају ЈП „Србијагас" и АД „Yugorosgaz", док дистрибуцију осим тих фирми обављају још 32 дистрибутивна предузећа.
Дужина траспортне мреже у Србији је 2012. била 2.391 км. Капацитет тог система је око 20 милиона см^3^ на дан, а притисак у њему је 16--75 бара. Снага свих компресорских станица је 4,4 MW. Број улаза у траснпортни систем је 16, од тога један из другог транспортног система, један из подземног складишта гаса у Банатском Двору и 14 са производних поља (домаћа производња). Број излаза из транспортног система је 160. Подземно складиште гаса у Банатском Двору користи исцрпљено лежиште капацитета 3,3 милијарде м^3^ природног гаса. Пројектовани капацитет складишта је 800 милиона м^3^, а пројектовани производни капацитет природног гаса је 5 милиона м^3^ на дан. Присуство складишта у систему природног гаса Србије значајно унапређује сигурност енергетског снабдевања.
ИЗВОРИ: Агенција за енергетику, Београд; NATURAL GAS -- Transportation Process and Flow, The U.S. Energy Information Administration (EIA), www.eia.gov.
ЛИТЕРАТУРА: Д. Гвозденац, Б. Накомчић Смарагдакис, Б. Гвозденац Урошевић, Обновљиви извори енергије, Н. Сад 2010.
Д. Гвозденац