Éghető gázok: elnevezések, tulajdonságok és alkalmazások

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Az éghető gázok alacsony fűtőértékű anyagok. Ez a gáznemű tüzelőanyag fő összetevője, amelyet a városok gázellátására, az iparban és az élet más területein használnak. Az ilyen gázok fizikai-kémiai jellemzői attól függenek, hogy összetételükben nem éghető összetevőket és káros szennyeződéseket tartalmaznak.

Az éghető gázok típusai és eredete

Az éghető gázok metánt, propánt, butánt, etánt, hidrogént és szén-monoxidot tartalmaznak, néha hexán és pentán szennyeződésekkel. Kétféle módon nyerik - természetes lerakódásokból és mesterségesen. Természetes eredetű gázok - üzemanyag, a szerves anyagok bomlásának természetes biokémiai folyamatának eredménye. A legtöbb lelőhely 1,5 km-nél kisebb mélységben található, és főként metánból áll, kis mennyiségű propán, bután és etán keverékekkel. Az előfordulás mélységének növekedésével a szennyeződések százalékos aránya nő. Természetes lelőhelyekből vagy olajmezők kapcsolódó gázaiból állítják elő.

A földgázlelőhelyek leggyakrabban üledékes kőzetekben (homokkövek, kavicsok) koncentrálódnak. A fedő és az alatta lévő rétegek sűrű agyagos kőzetek. A talp főleg olaj és víz. Mesterséges - éghetőkülönböző típusú szilárd tüzelőanyagok (koksz stb.) és az olajfinomításból származó származékos termékek hőfeldolgozása során nyert gázok.

A szárazföldeken előállított földgázok fő összetevője a metán kis mennyiségű propánnal, butánnal és etánnal. A földgázt állandó összetétel jellemzi, és a szárazgáz kategóriába tartozik. Az olajfinomítás során és vegyes gázolaj lelőhelyekből nyert gáz összetétele nem állandó, függ a gáztényező értékétől, az olaj jellegétől, valamint az olaj- és gázkeverékek elválasztásának feltételeitől. Jelentős mennyiségű propánt, butánt, etánt, valamint egyéb könnyű és nehéz szénhidrogéneket tartalmaz az olajban, egészen petróleum- és benzinfrakcióig.

Az éghető földgázok kinyerése a belekből való kivonás, a felesleges nedvesség összegyűjtése, eltávolítása és a fogyasztóhoz történő szállítás előkészítése. A gáztermelés sajátossága, hogy a tartálytól a végfelhasználóig minden szakaszban a teljes folyamat lezárva van.

Éghető gázok és tulajdonságaik

A fűtőteljesítmény a száraz gáz teljes elégetése során felszabaduló maximális hőmérséklet az elméletileg szükséges levegőmennyiségben. Ebben az esetben a felszabaduló hőt az égéstermékek melegítésére fordítják. Metán esetén ez a paraméter °С-ban 2043, bután - 2118, propán - 2110.

Gyulladási hőmérséklet – az a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen a gázrészecskék által felszabaduló hő hatására spontán gyulladási folyamat külső forrás, szikra vagy láng hatásának kitéve megy végbe. EzEz a paraméter különösen fontos a veszélyes területeken használt eszközök megengedett felületi hőmérsékletének meghatározásához, amely nem haladhatja meg a gyulladási hőmérsékletet. Az ilyen berendezésekhez hőmérsékleti osztály van hozzárendelve.

A lobbanáspont az a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen elegendő gőz szabadul fel (a folyadék felszínén), hogy a legkisebb lángtól meggyulladjon. Ezt a tulajdonságot nem szabad lobbanáspontra általánosítani, mivel ezek a paraméterek nagymértékben változhatnak.

Gáz/gőz sűrűsége. A levegőhöz viszonyítva határozzuk meg, amelynek sűrűsége 1. A gáz sűrűsége 1 - esik. Például a metán esetében ez a mutató 0,55.

Tűzveszélyes gázok veszélye

Az éghető gázok három tulajdonságukban jelentenek veszélyt:

1. Tűzveszélyesség. Tűzveszély áll fenn az ellenőrizetlen gázgyulladás miatt;
2. Toxikus. Gáz vagy égéstermék (szén-monoxid) általi mérgezés veszélye;
3. Oxigénhiány miatti fulladás, amit más gázzal lehet pótolni.

Az égés egy kémiai reakció, amely oxigénnel jár. Ilyenkor energia szabadul fel hő, láng formájában. A gyúlékony anyag gáz. A gáz égésének folyamata három tényező jelenlétében lehetséges:

• Gyújtásforrás.
• Éghető gázok.
• Oxigén.

A tűzvédelem célja legalább egy tényező kiküszöbölése.

metán

Színtelen, szagtalan, könnyű, gyúlékony gáz. Nem mérgező. A metán az összes földgáz 98%-át teszi ki. Ezt tekintik a főnek, amely meghatározza a földgáz tulajdonságait. 75% szén és 25% hidrogén. Tömegkocka. méter - 0, 717 kg. 111 K hőmérsékleten cseppfolyósodik, miközben térfogata 600-szorosára csökken. Alacsony reaktivitás.

Propán

A propángáz gyúlékony gáz, színtelen és szagtalan. Reaktívabb, mint a metán. A földgáz tartalma 0,1-11 tömeg%. Legfeljebb 20% kevert gáz- és olajmezőkből származó kapcsolódó gázokban, legfeljebb 80% szilárd tüzelőanyagok feldolgozási termékeiben (barna- és feketeszén, kőszénkátrány). A propángázt különféle reakciókban használják etilén, propilén, rövid szénláncú olefinek, rövid szénláncú alkoholok, aceton, hangya- és propionsav, nitroparaffinok előállítására.

Bhután

Éghető gáz szín nélkül, sajátos szaggal. A butángáz könnyen összenyomható és illékony. 12 térfogatszázalékig kőolajgázban található. Ezeket a kőolajfrakciók krakkolása és a laboratóriumban a Wurtz-reakció eredményeként is megkapják. Fagyáspont -138 oC. Mint minden szénhidrogén gáz, ez is gyúlékony. Belélegezve káros az idegrendszerre, a légzőrendszer működési zavarát okozza. A bután (gáz) kábító hatású.

Ethan

Az etán színtelen és szagtalan gáz. a szénhidrogének képviselője. A dehidrogénezés 550-650⁰ С-on etilénhez, 800^{0 С felett acetilénhez vezet. Természetes és kapcsolódó gázokban legfeljebb 10%. Az alacsony hőmérsékletű desztilláció jellemzi. Az olajkrakkolás során jelentős mennyiségű etán szabadul fel. Laboratóriumi körülmények között a Wurtz-reakcióval nyerik. Ez a vinil-klorid és etilén előállításának fő nyersanyaga.}

Hidrogén

Átlátszó, szagtalan gáz. Nem mérgező, a levegőnél 14,5-szer könnyebb. A hidrogén megjelenésében hasonló a levegőhöz. Nagyon reaktív, széles gyúlékonysági határokkal rendelkezik, és erősen robbanásveszélyes. Szinte minden szerves vegyületben megtalálható. A legnehezebben összenyomható gáz. A szabad hidrogén rendkívül ritka a természetben, de nagyon gyakori vegyületek formájában.

Szén-monoxid

Színtelen gáz, szagtalan és íztelen. Súly 1 köb. m - 1, 25 kg. A magas kalóriatartalmú gázokban metánnal és más szénhidrogénekkel együtt található. A szén-monoxid arányának növelése az éghető gázban csökkenti a fűtőértéket. Mérgező hatással van az emberi szervezetre.

Éghető gázok használata

Az éghető gázok magas fűtőértékkel rendelkeznek, ezért rendkívül gazdaságos energiahordozók. Széles körben használják háztartási szükségletekre, erőművekben, kohászatban, üveg-, cement- és élelmiszeriparban, gépjármű-üzemanyagként, építőanyag-gyártásban.

Az éghető gázok nyersanyagként történő felhasználása olyan szerves vegyületek előállításához, mint a formaldehid, metil-alkohol, ecetsav, aceton, acetaldehid, aszénhidrogén-összetételük. A metánt, mint az éghető földgázok fő összetevőjét széles körben használják különféle szerves termékek előállításához. Az ammónia és különféle alkoholok előállításához szintézisgázt használnak - a metán oxigénnel vagy vízgőzzel való átalakulásának termékét. A metán pirolízise és dehidrogénezése során acetilén, valamint hidrogén és korom keletkezik. A hidrogént pedig az ammónia szintetizálására használják. Éghető gázokból, elsősorban etánból etilént és propilént állítanak elő, amelyeket később műanyagok, műszálak és szintetikus gumik gyártásához használnak alapanyagként.

A cseppfolyósított metán ígéretes tüzelőanyag a nemzetgazdaság számos ágazatában. A cseppfolyósított gázok használata sok esetben nagy gazdasági előnyökkel jár, csökkenti a szállítás anyagköltségeit és megoldja a gázellátási problémákat bizonyos területeken, és lehetővé teszi a vegyipar igényeinek megfelelő nyersanyagkészletek létrehozását.