Свойства газового топлива

Газовое топливо представляет собой смесь различных простых горючих и балластных газов. Горючие газы бывают искусственными и природными.

К искусственным газам относят газы, вырабатываемые в процессе термической переработки твердых и жидких топлив на газовых заводах. Это могут быть также газы, выделяющиеся в качестве побочных (вторичных) продуктов некоторых производств, например, доменный, коксовый, нефтяной газы.

К природным газам относят газы, добываемые из недр земли. Это:

а) газы из чисто газовых месторождений. Это так называемый "сухой газ";

б) попутные газы, получаемые вместе с нефтью;

в) газ из газоконденсатных месторождений. Это смесь сухого газа с парами конденсата тяжелых углеводородов.

Свойства газового топлива зависят от его состава. В его состав входят горючая часть, негорючая часть и примеси:

- горючая часть газового топлива состоит из углеводородов, водорода и окиси углерода;

- негорючая часть топлива состоит из диоксида углерода (СО₂), азота (N₂) и кислорода (О₂);

- примеси – это сероводород (H₂S), аммиак (NH₃), пары воды, цианистые соединения, нафталин, смолы, пыль и др.

Негорючие газы и примеси – это балласт газового топлива. Поэтому их содержание лимитируется ГОСТ 5542-75.

Искусственные горючие газы по методу производства подразделяются на две основные группы. Это:

1) газы перегонки твердых и жидких топлив при высокой (до 1000 °С) и средней (600 °С) температурах. Это сланцевый и коксовый газы, газы пиролиза нефти. Получают их нагреванием исходного сырья без доступа воздуха. При этом горючие газы являются побочными отходами производств кокса, смолы, бензина, керосина и др.;

2) газы без остаточной газификации твердого топлива. Получают эти газы частичным сжиганием топлива в потоке воздуха, кислорода в смеси с водяным паром. При этом углерод топлива при взаимодействии с О₂ и паром образует СО и Н₂.

Аппараты, в которых осуществляются процессы газификации топлива, называют газогенераторами, получаемые газы – газогенераторными.

Недостатком искусственных газов являются высокая токсичность и малая теплота сгорания из-за большого содержания балластных компонентов.

Состав природных газов зависит от месторождения.

В чисто газовых месторождениях главным компонентом газа является метан, меньше этана и совсем мало других углеводородов. Основной балласт – азот. Природный газ легче воздуха. Обладает высоким теплосодержанием.

В газоконденсатных месторождениях в добываемых газах, наряду с легкими углеводородами, содержится значительное количество тяжелых углеводородов (пропан, бутан и др.). Это, так называемые, жирные газы. Тяжелые компоненты обычно отделяют для производства сжиженного газа и моторного топлива.

Попутные газы – это газы, растворенные в нефти при высоких внутрипластовых давлениях. При добыче нефти и при понижении давления эти газы выделяются (до 500 м³ с 1 т нефти). Они содержат, главным образом, легкие фракции углеводородов, 10-30 % тяжелых углеводородов и значительное количество азота, СО₂ и иногда H₂S.

Попутные газы до потребления тоже обрабатываются с целью извлечения тяжелых углеводородов.