Природные газы

Сведения о природных и сжиженных газах

Природные газы, добываемые из недр земли, представляют собой смесь, состоящую из горючих газов, балластных газов и примесей.

Горючие газы состоят из метана (СН₄), предельных углеводородов (CnН₂n) и непредельных углеводородов (СnН₂n+2). В сумме предельные и непредельные углеводороды называются тяжелыми углеводородами (ТУ). Водород (Н₂) и оксид углерода (СО) в природных газах отсутствуют.

Балластные газы состоят из азота — N₂, углекислого газа-С0₂ и кислорода — О₂.Примеси, входящие в состав природных газов, состоят в основном из водяных паров (Н₂0), сероводорода (Н₂ S) и пыли.

Рассмотрим свойства горючих газов.

Метан (СН₄) — горючий газ без цвета, запаха и вкуса. Не токсичен, но при большой концентрации в воздухе вызывает удушье. Низшая теплота сгорания Q = 35840, кДж/м³, плотность р =0,717 кг/м³, молекулярная масса ц = 16 кг/кг — моль.

К тяжелым углеводородным газам, имеющим формулу СnН2n+2, относятся: этан (С₂Н₆), пропан (СзН₈), бутан (С₄Н₁₀). Все эти газы, как и метан, не имеют цвета, запаха и вкуса, не токсичны. Их физические свойства зависят от величины молекулярной массы М.

Чем больше ц, тем выше плотность тяжелых углеводородов (р), больше теплотворная способность (Q), больше требуется воздуха для сжигания 1 м³ тяжелых углеводородов.

К непредельным тяжелым углеводородным газам (СnН2n+2) относятся: этилен (C₂H₄, пропан (С₃Н₈), бутилен (С₄Н₁₀). Их свойства также изменяются с увеличением М, как и у тяжелых углеводородов.

Балластные газы.

1. Азот (N₂) — инертный газ, без цвета, запаха и вкуса. На долю азота в воздухе приходится 79%.

До температур 1400°С азот не реагирует с воздухом, а при более высоких температурах образует оксиды азота, которые сказывают более вредное воздействие на человека, чем оксид углерода. Предельно допустимая норма оксидов азота в атмосферном воздухе 0,085 мг/м.

2. Диоксид углерода (СО₂) являетсяинертным газом со слегка кисловатым запахом и вкусом.

З. Кислород (О₂) — входит в состав атмосферного воздуха в виде второй составляющей в количестве 21%. Во всех процессах горения кислород играет роль окислителя. Содержание кислорода в природном газе не допускается более 1%, исходяиз соображений взрывобезопасности и защиты газового оборудования от коррозии.

Примеси. В виде примесей природный газ в основном содержит водяные пары, сероводород и пыль.

Концентрация водяных паров (Н₂О) в природном газе, подаваемом бытовым и промышленным потребителям, не должна превышать 500 -1000 г на 100 м³ природного газа.

Сероводород Н₂ — бесцветный газ, имеющий запах испорченных яиц, является ядом и оказывает раздражающее действие на дыхательные пути и глаза.

Предельно допустимая концентрация Н₂ S в воздухе помещений равна 0,1 мг/л. Н₂ S — коррозионно-агрессивный газ.

Содержание Н₂ S в природном газе после очистки на газовых промыслах не должно превышать 2 г на 100 м³ природного газа.

Содержание пыли не должно превышать 0,1 г на 100 м³ природного газа.