Tabiiy gaz — uglevodorodlar, asosan metan va oz miqdordagi boshqa gazlar aralashmasi bo‘lib, Yerning cho‘kindi tog‘ jinslaridan qazib olinadi.
XX asr o‘rtalaridan boshlab tabiiy gaz muhim foydali qazilma hisoblanib, energetikada energiya manbai sifatida, yirik ko‘lamli kimyo sanoatida esa polimerlar va azotli o‘g‘itlarni sintez qilish uchun uglevodorod xomashyosi sifatida keng qo‘llaniladi. Tabiiy gaz qatlam sharoitida (yer qa’ridagi yotish sharoitida) gaz holatida — alohida to‘plamlar (gaz uyumlari) yoki neft-gaz konlarining gaz qalpog‘i ko‘rinishida, yoxud neft yoki suvda erigan holda uchraydi. Normal sharoitda (GOST R 51847-2001 bo‘yicha: 101,325 kPa va 0 °C) tabiiy gaz faqat gaz holatida bo‘ladi. Shuningdek, tabiiy gaz kristall holatda, tabiiy gaz gidratlari ko‘rinishida ham uchrashi mumkin.
Ser Gemfri Devi (kimyogar olim) 1813-yildayoq o‘z tahlillari asosida [manba 1022 kundan beri ko‘rsatilmagan] kon gazi metan CH4 va oz miqdordagi azot (N2) hamda karbonat angidrid (СО2) aralashmasidan iborat ekanini, tarkibi jihatidan esa botqoqliklardan ajralib chiqadigan gazga o‘xshashligini aniqlagan.
Kimyoviy tarkibi
Tabiiy gazning asosiy qismini metan (CH4) tashkil etadi — 70 dan 98 % gacha. Tabiiy gaz tarkibida nisbatan og‘ir uglevodorodlar — gomologlar (metanning og‘irroq hosilalari):
Tabiiy gaz tarkibida uglevodorodlarga kirmaydigan boshqa moddalar ham mavjud:
- vodorod (H2),
- vodorod sulfid (H2S),
- karbonat angidrid (СО2),
- azot (N2),
- geliy (He) va boshqa inert gazlar.
Sof tabiiy gaz rangsiz va hidsiz bo‘ladi. Gaz sizib chiqishini aniqlashni osonlashtirish uchun unga oz miqdorda odorantlar — o‘tkir, yoqimsiz hidli moddalar (chirigan karam, dimiqqan pichan, aynigan tuxum hidiga o‘xshash) qo‘shiladi. Odorant sifatida ko‘pincha tiollar (merkaptanlar), masalan, etilmerkaptan (16 g har 1000 m3 tabiiy gazga) ishlatiladi.
Tabiiy gaz ko‘mirga nisbatan ekologik jihatdan tozaroq hisoblanadi, chunki olinadigan energiya birligiga to‘g‘ri keladigan СО2 chiqindisi kamroq va zaharli moddalar ancha oz ajraladi (azot oksidlari va oltingugurt(IV) oksidi ajralishi mumkin, biroq pirolizning ko‘pincha o‘ta zaharli va kanserogen moddalar bo‘lgan murakkab mahsulotlari tabiiy gaz yondirilganda hosil bo‘lmaydi va prinsipial jihatdan hosil bo‘lishi ham mumkin emas; ammo bu xavfli moddalar ko‘mir, mazut, dizel yoqilg‘isi kabi yoqilg‘ilar yondirilganda hosil bo‘ladi)
Fizik xossalari
Taxminiy fizik ko‘rsatkichlari (tarkibiga bog‘liq; boshqacha ko‘rsatilmagan bo‘lsa, normal sharoit uchun berilgan):
- Zichligi:
- 0,2000 dan 0,85 кг/м3 gacha (quruq gaz holida);
- 400 кг/м3 (suyuq holatda).
- O‘z-o‘zidan alangalanish harorati: 537 °C;
- Kondensatsiyalanish–bug‘lanish harorati −161,5 °С;
- Gazning havo bilan aralashmasi portlash xavfi tug‘diradigan hajmiy konsentratsiya: 5,0 % dan 15 % gacha;
- Solishtirma yonish issiqligi: 28—46 МДж/m3 (6,7—11,0 Мкал/m3) (ya’ni 8-12 кВт·ч/м3);
- Oktan soni ichki yonuv dvigatellarida ishlatilganda: 120—130.
- Havodan 1,8 marta yengil, shu sababli sizib chiqqanda pastqam joylarda to‘planmaydi, balki yuqoriga ko‘tariladi.
Tabiiy gaz konlari

Yer po‘stining cho‘kindi qatlamlarida ulkan tabiiy gaz zaxiralari to‘plangan. Neftning biogen (organik) kelib chiqishi nazariyasiga ko‘ra, ular tirik organizmlar qoldiqlarining parchalanishi natijasida hosil bo‘ladi. Tabiiy gaz cho‘kindi qatlamlarda neftga qaraganda yuqoriroq harorat va bosimda shakllanadi, deb hisoblanadi. Gaz konlarining ko‘pincha neft konlaridan chuqurroqda joylashishi ham shu fikrga mos keladi.
Tabiiy gazning eng katta zaxiralariga Rossiya (Urengoy koni, Gazprom jahon gaz zaxiralarining 17 % iga ega), Eron, Fors ko‘rfazi mamlakatlarining aksariyati, AQSH, Kanada kiradi. Yevropa mamlakatlari orasida — Norvegiya va Niderlandiya. Sobiq Sovet Ittifoqi respublikalari orasida katta gaz zaxiralariga Turkmaniston, Ozarbayjon, O‘zbekiston, shuningdek, Qozog‘iston (Qorachig‘anoq koni) va Ukraina (Yuzov koni).
Metan va ayrim boshqa uglevodorodlar koinotda keng tarqalgan. Metan koinotda vodorod va geliydan keyin eng ko‘p uchraydigan uchinchi gazdir. Metan muzi shaklida u Quyoshdan uzoqda joylashgan ko‘plab sayyoralar va asteroidlar tarkibida uchraydi. Biroq bunday to‘plamlar, odatda, tabiiy gaz konlari hisoblanmaydi va hozirgacha amaliy qo‘llanilmagan. Uglevodorodlarning katta miqdori Yer mantiyasida ham mavjud, lekin ular ham amaliy ahamiyatga ega emas.
Gaz gidratlari
Ilm-fanda uzoq vaqt davomida molekulyar massasi 60 dan katta bo‘lgan uglevodorodlar Yer po‘stida suyuq holatda, yengilroqlari esa gaz holatida bo‘ladi, deb hisoblangan. Ammo XX asrning ikkinchi yarmida Moskva neft va gaz instituti xodimlari guruhi — A. A. Trofimuk, N. V. Cherskiy, F. A. Trebin, Yu. F. Makogon va V. G. Vasilyev — tabiiy gaz ma’lum termodinamik sharoitlarda Yer po‘stida qattiq holatga o‘tishi va gaz gidratlari uyumlarini hosil qilishini aniqladi. Keyinchalik tabiiy gazning bu holatdagi zaxiralari nihoyatda katta ekani ma’lum bo‘ldi.
Gaz Yer po‘stida qatlam suvi bilan birikib, 250 atm gacha bo‘lgan gidrostatik bosim va nisbatan past haroratlarda (+22 °C gacha) qattiq holatga o‘tadi. Gaz gidratlari uyumlarida g‘ovak muhit hajmining birligiga to‘g‘ri keladigan gaz miqdori oddiy gaz konlariga nisbatan ancha yuqori bo‘ladi. Chunki bir hajm suv gidrat holatiga o‘tganda 220 hajmgacha gazni bog‘lay oladi. Gaz gidratlari uyumlari asosan ko‘p yillik muzloq jinslar tarqalgan hududlarda, shuningdek, okean tubidan uncha chuqur bo‘lmagan qatlamlarda joylashadi.
Qazib olish va tashish
Qazib olish
Tabiiy gaz yer ostida 1000 m dan bir necha kilometrgacha chuqurlikda joylashadi (o‘ta chuqur quduq orqali Noviy Urengoy shahri yaqinida 6000 metrdan chuqur qatlamdan gaz oqimi olingan). Yer qa’rida gaz mikroskopik bo‘shliqlarda (g‘ovaklarda) joylashadi. G‘ovaklar bir-biri bilan mikroskopik kanallar — yoriqlar orqali tutashadi. Gaz bu kanallar bo‘ylab bosim yuqori bo‘lgan g‘ovaklardan bosim pastroq bo‘lgan g‘ovaklarga, oxir-oqibat quduqqa yetib borguncha harakatlanadi. Qatlamdagi gaz harakati muayyan qonuniyatlarga bo‘ysunadi. Gaz yer qa’ridan chiqadi, chunki qatlamdagi bosim atmosfera bosimidan bir necha marta yuqori bo‘ladi; demak, harakatlantiruvchi kuch — qatlam va yig‘ish tizimidagi bosimlar farqidir.
Gaz yer qa’ridan quduqlar yordamida qazib olinadi. Gaz uyumida qatlam bosimi bir tekis pasayishi uchun quduqlarni konning butun hududi bo‘ylab bir maromda joylashtirishga harakat qilinadi. Aks holda konning turli qismlari o‘rtasida gaz ko‘chishi, shuningdek, uyumning muddatidan oldin suvlanishi mumkin.
Tabiiy gaz konlarining aksariyati iste’mol qilinadigan joylardan juda uzoqda joylashgan. Gazni tashish va saqlash uchun uni suyuqlikka aylantirib, Selsiy bo‘yicha minus 162 darajagacha sovitiladi. Bunda gazning hajmi 600 marta kamayadi[manba 1022 kundan beri ko‘rsatilmagan].
2014-yilda dunyoda tabiiy gaz qazib olish hajmi 3460,6 mlrd m3 ni tashkil etgan. Gaz qazib olish bo‘yicha yetakchilar — Rossiya Federatsiyasi (2005-yilda qazib olish hajmi 548 mlrd m3) va AQSH (2009-yilda AQSH ilk bor Rossiyadan nafaqat qazib olingan gaz hajmi bo‘yicha (624 mlrd m3 ga nisbatan 582,3 mlrd m3), balki sotish uchun mo‘ljallangan, ya’ni kontragentlarga yetkazib beriladigan tovar gazini ishlab chiqarish hajmi bo‘yicha ham o‘zib ketgan; 2010-yilda esa Rossiya qazib olishni oshirib, yana yetakchilikni qaytarib olgan, AQSHda esa, aksincha, qazib olish kamaygan).
Ayrim gaz konlaridan vodorod sulfid (H2S) saqlovchi nordon gaz ajraladi; vodorod sulfid nafas orqali kirganda zaharli hisoblanadi. Gazni aminlar bilan tozalash — nordon gaz komponentlarini chiqarib tashlaydigan sanoat jarayoni bo‘lib, tabiiy gazdan vodorod sulfidni ajratishda keng qo‘llaniladi.
Tabiiy gaz (yoki neft) qazib olish qatlam bosimining pasayishiga olib keladi. Bu esa o‘z navbatida yuqoridagi yer sathining cho‘kishiga sabab bo‘lishi mumkin. Cho‘kish ekotizimlar, suv oqimlari, kanalizatsiya va suv ta’minoti tizimlari, binolar poydevori va boshqa obyektlarga ta’sir qilishi mumkin.
Gidravlik yorish (freking)
Tabiiy gazni yer ostidagi g‘ovak tog‘ jinslaridan ajratib chiqarish gidravlik qatlam yorilishi yoki «qatlamni yorish» deb ataladigan jarayon orqali amalga oshirilishi mumkin. Hisob-kitoblarga ko‘ra, kelgusida Shimoliy Amerikadagi tabiiy gaz qazib olishning qariyb 70% i gidravlik yorish hisobiga to‘g‘ri keladi.
1949-yilda birinchi tijoriy gidravlik yorish amaliyoti o‘tkazilganidan beri AQSHda gidravlik yorish qo‘llangan qariyb bir million quduq burg‘ilangan. Bunday quduqlardan tabiiy gaz olishda yo‘naltirilgan qiya va gorizontal burg‘ilash texnologiyalari ishlab chiqilgani zich tog‘ jinslaridagi gazga yetib borishni osonlashtirdi. 2000–2012-yillarda gidravlik yorilgan quduqlardan noan’anaviy gaz qazib olish keskin oshdi.
Gidravlik yorishda quduq operatorlari turli kimyoviy moddalar bilan aralashtirilgan suvni quduqning mustahkamlovchi quvuri orqali tog‘ jinsiga yuqori bosimda haydaydi. Bunday suv tog‘ jinsini buzadi yoki «yoradi», natijada undan gaz ajralib chiqadi. Yoriqlar ochiq turishi uchun suvga qum va boshqa zarrachalar yoriqlarni ochiq tutuvchi material (proppant) sifatida qo‘shiladi. Bu gazning mustahkamlovchi quvur ichiga, undan esa yer yuzasiga chiqishiga imkon beradi. Suyuqlikka ishqalanishni kamaytirish va korroziyaning oldini olish kabi vazifalarni bajaruvchi kimyoviy moddalar qo‘shiladi. «Freking»dan keyin neft yoki gaz olinadi, gidravlik yorishda ishlatilgan suyuqlikning 30–70% i, ya’ni suv, kimyoviy moddalar, qum va boshqa qo‘shimchalar aralashmasi yana yer yuzasiga qaytadi. Gazli qatlamlarning ko‘pida suv ham mavjud bo‘lib, u gaz bilan birga quduq tanasi bo‘ylab yer yuzasiga ko‘tariladi; bu gidravlik yorish qo‘llangan va qo‘llanmagan quduqlarning ikkalasida ham sodir bo‘ladi. Qatlam suvida ko‘pincha tuzlar hamda qatlamda uchraydigan boshqa erigan minerallar miqdori yuqori bo‘ladi.
Tabiiy gazni tashish

Quduqlardan olinayotgan gazni oxirgi iste’molchiga — kimyo zavodi, qozonxona, issiqlik elektr markazi (IEM), shahar gaz tarmoqlariga — yetkazishdan oldin tayyorlash zarur. Chunki gazda iste’molchiga kerakli komponentlardan tashqari (turli iste’molchilar uchun turli komponentlar ahamiyatli) uni tashish yoki ishlatishga xalaqit beradigan aralashmalar ham bo‘ladi. Masalan, gaz tarkibidagi suv bug‘i muayyan sharoitlarda gidratlar hosil qilishi yoki kondensatsiyalanib, turli joylarda (masalan, quvur burilishlarida) to‘planishi va gaz oqimiga to‘sqinlik qilishi mumkin; vodorod sulfid kuchli korroziyaga sabab bo‘ladi (quvurlar, issiqlik almashgich idishlari va hokazolar). Gazning o‘zini tayyorlashdan tashqari, quvur liniyasini ham tayyorlash lozim. Bunda azot qurilmalari keng qo‘llanilib, quvur ichida inert muhit hosil qilish uchun xizmat qiladi.
Hozirgi vaqtda asosiy tashish usuli — quvur orqali tashish. Gaz 75 atm bosimda diametri 1,42 m gacha bo‘lgan quvurlar bo‘ylab haydaladi. Gaz quvur bo‘ylab harakatlanganda gaz bilan quvur devori orasidagi hamda gaz qatlamlari orasidagi ishqalanish kuchlarini yengib, potensial energiyasini yo‘qotadi, bu energiya issiqlik shaklida tarqaladi. Shu sababli ma’lum oraliqlarda kompressor stansiyalarini (KS) qurish kerak bo‘ladi. Ularda gaz odatda 55 dan 120 atm gacha bosimga siqilib, keyin sovitiladi. Quvur liniyasini qurish va unga xizmat ko‘rsatish juda qimmat. Shunga qaramay, dastlabki sarmoya va tashishni tashkil etish nuqtayi nazaridan, bu gazni qisqa va o‘rta masofalarga yetkazishning eng arzon usulidir.
Quvur transportidan tashqari, maxsus tankerlar — gaz tashuvchi kemalar ham keng ishlatiladi. Bular gazni suyultirilgan holatda maxsus izotermik sig‘imlarda −160 dan −150 °С gacha bo‘lgan haroratda tashiydigan kemalardir.
Suyultirilgan gaz iste’molchigacha 2000—3000 km dan ortiq masofaga tashilganda bu usul quvur orqali tashishga qaraganda ancha tejamkor bo‘ladi. Chunki xarajatlarning asosiy qismini tashish emas, balki yuklash va tushirish ishlari tashkil etadi. Biroq bu usul infratuzilmaga quvur transportiga qaraganda ko‘proq boshlang‘ich sarmoya talab qiladi. Uning afzalliklaridan biri — suyultirilgan gazni tashish va saqlash siqilgan gaznikiga qaraganda ancha xavfsiz.
2004-yilda gazning quvurlar orqali xalqaro yetkazib berilishi 502 mlrd m3, suyultirilgan gazniki esa 178 mlrd m3 ni tashkil etgan. Shu bilan birga, yetkazib berish umumiy hajmida suyultirilgan gazning ulushi tez o‘sib, 2018-yilga kelib 40 % dan (323 mlrd m3) oshgan va mavjud prognozlarga ko‘ra, 60 % ga 2040-yilgacha yetadi.
Gazni tashishning boshqa texnologiyalari ham bor, masalan, temiryo‘l sisternalari yordamida tashish. Gazni dirijabllar yordamida yoki gaz gidratlari holatida tashish loyihalari ham ishlab chiqilgan, ammo turli sabablarga ko‘ra amaliyotda qo‘llanilmagan.
Suyultirilgan tabiiy gaz
Tashish maqsadida aralashmalardan tozalangan tabiiy gaz −161,5 °С kondensatsiyalanish haroratigacha sovitilib, suyultiriladi. Hosil bo‘lgan suyuqlik suyultirilgan tabiiy gaz (STG) deb ataladi. STGning asosiy afzalligi — egallaydigan hajmi 600 marta kichikligidir. Iste’molchiga yetkazishdan oldin STG regazifikatsiya terminallarida qayta gaz holatiga o‘tkaziladi.
STG gazni suyultirish qurilmalarida ishlab chiqariladi. U maxsus kriogen sig‘imlarda tashiladi.
Sanoat maqsadlari uchun dastlabki STG 1917-yilda AQSHda olingan. Ehtiyoj bo‘lmagani sababli texnologiya XX asr o‘rtalarigacha takomillashtirilmagan. Faqat 1941-yilda STG ishlab chiqarishga navbatdagi urinish amalga oshirilgan. STG ishlab chiqarish 1960-yillarning o‘rtalarida sanoat miqyosiga yetgan.
SSSRda tabiiy gazni suyultirish bo‘yicha dastlabki qurilmalar 1946-yildan ma’lum. Biroq SSSRda STG sanoat miqyosida qo‘llanilmagan. Rossiyada birinchi yirik quvvatli STG zavodi 2009-yilda quyidagi loyiha doirasida ishga tushirilgan: «Saxalin-2».
Ekologiya
Tabiiy gaz ekologik jihatdan organik yoqilg‘ilarning eng tozasi hisoblanadi. U yonganda boshqa yoqilg‘i turlariga qaraganda ancha kam zararli moddalar hosil bo‘ladi. Biroq so‘nggi yarim asrda insoniyat tomonidan turli yoqilg‘ilar, jumladan, tabiiy gazning juda katta miqdorda yoqilishi atmosferada issiqxona gazi bo‘lgan karbonat angidrid miqdorining ortishiga olib keldi. Ayrim olimlar shu asosda issiqxona effekti kuchayishi va buning natijasida iqlim isishi xavfi bor, degan xulosaga keladi. Shu munosabat bilan 1997-yilda Kioto protokoli imzolangan. U issiqxona effektini cheklashga qaratilgan. 26-mart 2009-yil holatiga ko‘ra, protokolni dunyoning 181 mamlakati ratifikatsiya qilgan (ularga jahon miqyosidagi chiqindilarning 61 % dan ortig‘i to‘g‘ri keladi).
Qo‘llanilishi

Tabiiy gaz turar joylarda — xususiy va ko‘p kvartirali uylarda — isitish, suvni qizdirish va ovqat tayyorlash uchun yonilg‘i sifatida; yoqilg‘i sifatida qozonxonalar, issiqlik elektr markazlari (IEM), turli texnikalarda, jumladan, avtomobillarda keng qo‘llaniladi. Hozir u kimyo sanoatida plastmassa kabi turli organik moddalarni olish uchun dastlabki xomashyo sifatida ham ishlatiladi. Gaz sizib chiqishini maxsus asboblarsiz aniqlash uchun unga xavfsiz konsentratsiyada o‘tkir, o‘ziga xos hidli etantiol qo‘shiladi.
Hayvonlar va baliqlar uchun yem
Oqsilga boy hayvonlar va baliqlar yemi sanoat miqyosida Methylococcus capsulatus bakteriyalarini tabiiy gaz bilan oziqlantirish orqali olinadi.
Boshqa qo‘llanilishlari

Tabiiy gaz mato, shisha, po‘lat, plastmassa, bo‘yoq, sintetik moylar va boshqa mahsulotlarni ishlab chiqarishda ham ishlatiladi. Etanning pirolizi natijasida etilen hosil bo‘ladi. Uni etilen oksidi, etilenglikol, atsetaldegid yoki boshqa olefinlarga aylantirish mumkin. Propanni propilenga aylantirish yoki oksidlab, akril kislota va akrilonitril olish mumkin.
Inson salomatligiga zarari
Stenford universiteti olimlari o‘tkazgan tadqiqotga ko‘ra, maishiy gaz uskunalari xona havosida benzol deb ataluvchi kimyoviy moddaning yuqori konsentratsiyasini hosil qilishi mumkin. Benzol kanserogen bo‘lib, saraton, jumladan, leykemiya rivojlanish xavfini oshiradi. Tadqiqotda, shuningdek, gaz uskunalari o‘chirilganidan keyin ham xonadagi benzol konsentratsiyasi tavsiya etilgan me’yorlardan oshishi mumkinligi aniqlangan. Uy shamollatish tizimlarini tekshirish tavsiya etiladi.
Adabiyotlar
- Roddatis, K. F. 2.9-jadval. Tabiiy gazning o‘rtacha tarkibi, yonish issiqligi, zichligi, havo va yonish mahsulotlari hajmi (а=1 bo‘lganda) : [arxiv 4-sentabr 2011-yil] // Kichik quvvatli qozon qurilmalari bo‘yicha ma’lumotnoma / K. F. Roddatis, A. N. Poltaretskiy. — M. : Energoatomizdat, 1989. — B. 36−37. — 488 b. : rasmlar bilan. — 64 000 nusxa — BBK 31.361. — UDK 621.182 (035.5)(G). — ISBN 5-283-00018-4.
- GOST R 53367-2009 : Yonuvchi tabiiy gaz. Tarkibidagi oltingugurtli komponentlarni xromatografik usulda aniqlash : Rasmiy nashr. — M. : Standartinform, 2010.
Havolalar
- ExxonMobil gazning kelajagi porloq bo‘lishini bashorat qilmoqda : [arxiv 31-iyul 2013-yil] // Gaz atrofida : elektron jurnal. — 2011. — 28-yanvar.
- 2011-yilda dunyoda gaz qazib olish : [arxiv 4-mart 2016-yil] // Gaz atrofida : elektron jurnal. — 2012. — 28-iyun.
- Aleksey. «Gaz gigantlari» : [arxiv 19-iyun 2008-yil] // Priroda.SU : elektron jurnal. — 2008. — 7-may. — Blog.
- Suyultirilgan tabiiy gaz nima?. Ma’lumotnoma. «Gazprom» OAJ. Murojaat qilingan sana: 5-iyun 2019-yil. Arxivlangan 25-noyabr 2011-yil.
- Tabiiy gaz nima?. Ma’lumotnoma. «Gazprom» OAJ. Murojaat qilingan sana: 5-iyun 2019-yil. Arxivlangan 25-noyabr 2011-yil.