Gaze combustibile: denumiri, proprietăți și aplicații. Ce este gazul natural, ce compoziție are și cum se produce?

Gazele naturale sunt hidrocarburi gazoase formate în intestinele pământului. Este clasificat ca mineral, iar componentele sale sunt folosite ca combustibil.

Proprietățile și compoziția gazelor naturale

Gazul natural este inflamabil și exploziv într-un raport de aproximativ 10% aer. Este de 1,8 ori mai usor decat aerul, incolor si inodor aceste proprietati se datoreaza continutului ridicat de alcani gazosi (CH4 - C4H10). Compoziția gazelor naturale este dominată de metan (CH4), acesta ocupă de la 70 la 98%, restul volumului este umplut cu omologii săi, dioxid de carbon, hidrogen sulfurat, mercaptani, mercur și gaze inerte.

Clasificarea gazelor naturale

Sunt doar 3 grupuri:

• Prima dintre ele este aproape eliminarea conținutului de hidrocarburi cu mai mult de doi compuși de carbon, așa-numitele gaze uscate, obținute exclusiv în câmpuri destinate doar producției de gaze.
• Al doilea este gazele produse simultan cu materiile prime primare. Acestea sunt gaze uscate, lichefiate și benzină amestecată între ele.
• Al treilea grup include gaze formate din gaz uscat și o cantitate semnificativă de hidrocarburi grele, dintre care sunt izolate benzina, nafta și kerosenul. În plus, compoziția conține o cantitate mică de alte substanțe. Aceste substanțe sunt extrase din câmpurile de condensat gazos.

Proprietățile substanțelor constitutive

Patru membri originali serie omoloagă la conditii normale- gaze inflamabile incolore și inodore, explozive și inflamabile:

Metan

Prima substanță din seria alcanilor este cea mai rezistentă la temperaturi. Este ușor solubil în apă și mai ușor decât aerul. Arderea metanului în aer este marcată de apariția unei flăcări albastre. Cea mai puternică explozie are loc atunci când un volum de metan este amestecat cu zece volume de aer. La alte rapoarte volumetrice are loc și o explozie, dar cu o forță mai mică. În plus, o persoană poate suferi vătămări ireparabile dacă inhalează concentrații mari de gaz.

Metanul poate fi în stare solidă de agregat sub formă de hidrați de gaz.

Aplicație:

Este folosit ca combustibil industrial și materie primă. Metanul este folosit pentru a produce o serie de produse importante - hidrogen, freoni, acid formic, nitrometan și multe alte substanțe. Pentru a produce clorură de metil și compușii săi omologi, metanul este clorurat. Arderea incompletă a metanului produce carbon fin dispersat:

CH4 + O2 = C + 2H2O

Formaldehida apare printr-o reacție de oxidare, iar la reacția cu sulful apare disulfura de carbon.

Ruperea legăturilor de carbon metan sub influența temperaturii și a curentului produce acetilenă, utilizată în industrie. Acidul cianhidric este produs prin oxidarea metanului cu amoniac. Metanul este un derivat al hidrogenului în generarea de amoniac, precum și în producerea gazului de sinteză, cu participarea sa:

CH4 + H2O -> CO+ 3H2

Folosit pentru legarea hidrocarburilor, alcoolilor, aldehidelor și altor substanțe. Metanul este folosit activ ca combustibil pentru vehicule.

Etan

O hidrocarbură limitativă, C2H6, este o substanță incoloră în stare gazoasă care produce puțină lumină atunci când este arsă. Se dizolvă în alcool într-un raport de 3:2, după cum se spune, „ca în asemănător”, dar este aproape insolubil în apă. La temperaturi peste 600°C, în absența unui accelerator de reacție, etanul se descompune în etilenă și hidrogen:

CH4 + H2O -> CO+ 3H2

Etanul nu este utilizat în industria combustibilului, scopul principal al utilizării sale în industrie este producerea de etilenă.

propan

Acest gaz este slab solubil în apă și este un combustibil utilizat pe scară largă. Produce multă căldură atunci când este ars și este practic de utilizat. Propanul este un produs secundar al procesului de cracare din industria petrolului.

Butan

Are toxicitate scăzută, un miros specific, are proprietăți intoxicante, inhalarea de butan provoacă asfixie și aritmie cardiacă și afectează negativ sistemul nervos. Apare în timpul cracării gazului petrolier asociat.

Aplicație:

Avantajele incontestabile ale propanului sunt costul său scăzut și ușurința de transport. Amestecul propan-butan este folosit ca combustibil în zonele populate unde nu a eșuat gaz natural, la prelucrarea materialelor cu punct de topire scăzut cu grosime mică, în loc de acetilenă. Propanul este adesea folosit în achiziționarea de materii prime și prelucrarea fierului vechi. În viața de zi cu zi, domeniile de necesitate includ încălzirea spațiului și gătitul pe sobe cu gaz.

Pe lângă alcanii saturați, gazele naturale includ:

Azot

Azotul este format din doi izotopi 14A și 15A și este folosit pentru a menține presiunea în puțuri în timpul forajului. Pentru a obține azot, aerul este lichefiat și separat prin distilare, acest element reprezintă 78% din compoziția aerului. Este folosit în principal pentru a produce amoniac, din care acid azotic, îngrășăminte și explozivi.

dioxid de carbon

Conexiunea trece mai departe presiunea atmosferică de la stare solidă (gheață carbonică) la stare gazoasă. Este eliberat în timpul respirației ființelor vii și se găsește și în izvoarele minerale și în aer. Dioxidul de carbon este un aditiv alimentar utilizat în cilindrii stingătoarelor și pistoalele cu aer comprimat.

Hidrogen sulfurat

Foarte gaz toxic- cel mai activ dintre compușii care conțin sulf și, prin urmare, foarte periculos pentru oameni datorită efectului său direct asupra sistemului nervos. Un gaz incolor în condiții normale, caracterizat printr-un gust dulceag și un miros dezgustător de ouă putrezite. Este foarte solubil în etanol, spre deosebire de apă. Din el se obțin sulf, acid sulfuric și sulfiți.

Heliu

Acesta este un produs unic care se acumulează încet în scoarța terestră. În stare gazoasă - gaz inert fără expresie externă. Heliul este în stare lichidă, de asemenea inodor și incolor, dar poate infecta țesuturile vii. Heliul este netoxic și nu poate exploda sau aprinde, dar la concentrații mari în aer provoacă asfixiere. Se folosește atunci când se lucrează cu metale și ca umplutură. baloaneși dirijabile.

Argon

Nobil, neinflamabil, non-toxic, fără gust sau culoare. Este produs ca o escortă pentru separarea aerului în oxigen și azot gazos. Folosit pentru a înlocui apa și oxigenul pentru a prelungi durata de valabilitate a alimentelor, este folosit și la sudarea și tăierea metalelor.

Gazul natural este alimentat la sistemele de alimentare cu gaz și de încălzire a clădirilor rezidențiale, care, după ce a fost extras din sol, trece printr-un lung proces de prelucrare preliminară. În timpul acestui proces, se adaugă gaz diverse substanțe, permițându-i să fie utilizat în pentru scopuri casnice cât mai eficient și sigur posibil.

Compoziția și presiunea gazului în apartamente

ÎN cladiri rezidentiale iar apartamentele folosim gaz, care contine nu numai metan, ci si o serie intreaga componente suplimentare. Pre-curățare gaz și adăugarea de impurități la acesta este necesară pentru a asigura siguranță maximă în utilizarea sistemelor de inginerie în locuințe. Baza combustibilului este metanul, al cărui conținut poate fi de 70-98%, de asemenea, gazul;

• butan;
• propan;
• dioxid de carbon;
• abur de apă;
• hidrogen sulfurat.

Metanul intră în aragaz și în sistemele de încălzire după ce a parcurs zeci de mii de kilometri prin autostrăzi speciale. În astfel de conducte presiunea este foarte mare și poate fi de până la 11,8 MPa. Pentru consumul casnic, această presiune este prea mare, astfel că la stațiile de distribuție a gazelor se reduce la 1,2 MPa. Purificarea suplimentară a metanului este, de asemenea, efectuată în aceste instalații de comunicare.

Din programa școlarăȘtim că gazul natural este incolor și inodor, dar în timpul procesării este dat aromă specifică prin adăugarea de odorante - substanțe care sunt bine recunoscute de simțul mirosului uman. Metanul cu miros este mult mai sigur de utilizat; mirosul poate fi observat în timpul unei scurgeri și previne accidentele, incendiile și exploziile.

Gazul din apartamentele din oraș are un miros datorat etanotiolului și etil mercaptanului. Acestea sunt lichide cu miros puternic care sunt pulverizate în metan în timpul procesării acestuia.

Cât de toxic și exploziv este gazul natural?

Încă din copilărie, oamenilor li s-a insuflat o atitudine precaută față de gazele naturale, ni se spune despre pericolele sale, iar acest lucru este adevărat. Cu toate acestea, toxicitatea metanului este foarte exagerată, dacă este inhalat, este aproape imposibil să se otrăvească. Atunci de unde vin cei care mor în camere pline cu gaz? Victimele gazului mor nu din otrăvire, ci din simpla sufocare. Gazul natural conține dioxid de carbon, care înlocuiește oxigenul din spațiul înconjurător. Din această cauză, este foarte dificil să respirați în încăperile pline cu gaz și, uneori, în absența ventilației, este pur și simplu imposibil.

Principalul pericol al metanului este pericolul de incendiu și explozie. Aceste caracteristici depind de mulți factori, în special de temperatura și presiunea mediului ambiant. Situațiile explozive apar atunci când metanul dintr-o încăpere devine mai mult de 15% din masa totală de aer. Este imposibil să se determine procentul de metan în aer, acest lucru necesită echipamente de măsurare specializate.

Incapacitatea unei persoane de a determina nivelul de pericol în bloc de apartamente din cauza gazului din aer, ne obligă să închidem imediat sistemul de alimentare cu gaz la primul semn de metan în cameră. După ce a simțit aroma caracteristică a gazelor naturale, este necesar nu numai să opriți alimentarea cu combustibil a tuturor aparatelor din apartament, ci și să opriți echipamentele care utilizează impulsuri electrice, care pot provoca incendiu și explozie.

În încăperile pline cu gaz, nu numai echipamentele care funcționează din rețeaua de alimentare cu energie electrică, ci și dispozitivele care funcționează pe baterii și acumulatori pot reprezenta un pericol pentru oameni. Practica arată că atunci când concentrația de gaz natural este de 15% sau mai mult, chiar și un telefon mobil sau un laptop pornit poate provoca o explozie. Dacă detectați mirosul caracteristic de metan de uz casnic, ar trebui să opriți rapid toate aparatele din casă, să asigurați condiții bune (deschideți ferestrele și ușile) și să informați serviciile de urgență despre incident.

Este posibil să vă protejați de un accident atunci când utilizați echipamente?

În clădirile rezidențiale și nerezidențiale, gazul este folosit peste tot, așa că este de o importanță vitală să cunoașteți regulile de funcționare a echipamentelor cu gaz pentru a vă proteja pe dumneavoastră și pe cei dragi de posibile situații de urgență.

Puteți minimiza probabilitatea de scurgeri de gaz, incendii și explozii urmând următoarele recomandări de la profesioniști:

1. 1. Întreținerea la timp a echipamentelor. În fiecare an, trebuie să apelați specialiști pentru a verifica starea echipamentelor de gaz și a tirajului în incintă.
2. 2. Ventilatie de inalta calitate. În camere cu aragaz instalat sau cazanul de încălzire trebuie să aibă întotdeauna un sistem funcțional circulatie naturala aer. Atat iarna cat si vara, grilajele de ventilatie trebuie sa fie deschise si nu izolate.
3. 3. Dezactivarea echipamentelor nefolosite. Echipamentul de gaz trebuie oprit și alimentarea cu gaz trebuie oprită dacă plecați sau plecați de acasă pentru perioadă lungă de timp. Același lucru este valabil și pentru echipamentele electrice.
4. 4. Controlul asupra funcționării echipamentelor. Lucru echipamente de gaz nu trebuie lăsat nesupravegheat mult timp.
5. 5. Acțiuni competente în caz de urgență. Dacă detectați o scurgere de metan și un miros specific persistent în cameră, trebuie să apelați serviciile de urgență.

Aceste reguli sunt foarte simple, iar respectarea lor nu necesită cheltuieli financiare sau de timp semnificative din partea proprietarului apartamentului, cu toate acestea, mulți uită de pericolele furnizării de gaz și, prin urmare, atunci când îl folosesc. sistem de inginerie Ei nu își amintesc nici măcar cele mai elementare măsuri de siguranță.

Ce vă spune culoarea flăcării arzătorului?

Flăcările din arzătoare pot avea cel mai mult diferite nuanțe, care indică caracteristicile arderii combustibilului. Culoarea albastră bogată a focului indică structura omogenă a gazului care este alimentat aragaz de bucatarie. Combustibilul omogen și de înaltă calitate arde complet, eliberează cantitatea maximă de căldură și cantitatea minimă de substanțe nocive în mediu.

Există adesea cazuri în care proprietarii de apartamente observă roșu aprins sau galben. Orice alte nuanțe decât albastru indică faptul că combustibilul de calitate scăzută cu impurități de aer intră în arzător. Combustibilul de calitate scăzută poate fi nu numai destul de periculos atunci când este utilizat, ci și semnificativ cea mai proasta incalzire. Calitatea proastă a gazului va duce la faptul că pentru a funcționa sistemul de încălzire va trebui să cheltuiți o cantitate mai mare de resurse scumpe și să plătiți mai mult pe facturile de utilități.

Din acest motiv, vă recomandăm să acordați atenție culorii focului de pe aragaz și din cazan. Cel mai adesea, companiile de administrare sunt responsabile pentru furnizarea de combustibil de calitate scăzută a apartamentelor. Reprezentanții companiilor de administrare reduc uneori în mod deliberat conținutul de dioxid de carbon și hidrocarburi din combustibil pentru a-și crește veniturile. În orice caz, detectarea unei modificări a culorii flăcării este un motiv excelent pentru a contacta autoritățile responsabile pentru clarificări.

Calitatea slabă a sistemului de alimentare cu gaz nu numai că poate crește costurile utilizatorilor unui apartament sau a unei case, dar poate duce și la uzura prematură. echipamente instalate, eșecul acestuia și chiar apariția unor situații de urgență. Suntem direct interesați ca gazele naturale să fie furnizate caselor noastre calitate superioară, prin urmare, dacă apare vreo suspiciune cu privire la conținutul de impurități din combustibil, ar trebui să verificați echipamentele existente sunând lucrătorii la gaz la domiciliul dumneavoastră.

Utilizarea gazului în viețile noastre este atât de comună încât se pare că a fost întotdeauna așa. Acum este imposibil să-ți imaginezi o lume fără el.

Gazul natural este o resursă minerală. Este format din 98% metan (CH 4 ). Restul de 2% este etan (C 2 H 6), propan (C 3 H 8), butan (C 4 H 10), hidrogen (H), hidrogen sulfurat (H 2 S), dioxid de carbon (CO 2), azot (N ), heliu (He) și altele.

Gaz in casa

Când pomenești de gaz în viața de zi cu zi, primul lucru pe care îl va spune orice copil este „Soba este în bucătărie”. Și va avea dreptate - prin arderea gazului, gătim mâncare.

Dar asta nu e tot...
Folosim gaz pentru a încălzi apa gheizere(încălzitoare de apă). Afară sunt -50, dar apartamentele sunt calde și uscate? Acest gaz încălzește apa în caloriferele de acasă.
Gazul pentru casă este pentru gătit, apă fierbinte si caldura.

Gaz în afara casei

În uzine, uzine și fabrici, gazul este combustibilul.
De exemplu, în metalurgie, datorită acesteia, metalele sunt prelucrate în cuptoare uriașe; La centralele pe gaz, energia este produsă folosind gaz.

În epoca noastră iluminată din punct de vedere ecologic, multe mașini sunt alimentate cu benzină. Adevărat, în acest scop toate impuritățile sunt îndepărtate din el, lăsând doar metan.
Este sigur nu numai pentru oameni, ci și pentru natura din jurul nostru.
Holdingul Gazprom a creat o companie care dezvoltă acest domeniu - Gazprom Gas Engine Fuel.

În plus, gazul este o materie primă pentru materiale plastice, îngrășăminte, medicamente și chiar textile!
O mare parte din ceea ce ai pe tine, în buzunare și în rucsac, este făcut cu gaz.

Gazul este peste tot în jurul nostru

Metanolul (CH 3 OH) se obține și din gazul natural, din care se fac medicamente ( amoniac), materiale izolante, lacuri, vopsele, tot felul de adezivi, acid acetic, îngrășăminte minerale (azotat de amoniu). Incineratoarele moderne de deșeuri distrug deșeurile fără a polua mediul. Din nou, datorită gazelor naturale. Incineratoarele fără fum, fără miros sunt folosite, de exemplu, în spitale.

Gazul „luminează” și în felinare, spoturi, flăcării- ei lucrează pentru gaz lichefiat si sunt destinate campingului, caselor turistice mobile, iahturilor, diverselor tipuri de lucrari de constructii si reparatii.

/upload/iblock/afd/afddac349bd6cd57ab80cb97b375c0bd.png

Gaz mortal sau „Îl vei recunoaște dintr-o mie”...

Bucătăriile noastre folosesc gaz incolor și inodor.
Dar pentru depistare precoce scurgeri, i se adaugă un odorant special, mirosul căruia o persoană va acorda cu siguranță atenție, pentru a nu duce la un incendiu sau explozie.
De exemplu, cu miros de varză putrezită sau de ouă stricate.

/upload/iblock/ca4/ca4fcacdd63236f9aee2d47c034873ca.png

Cu cât este mai albastru, cu atât mai bine...

De ce există o flacără pe o sobă cu gaz? culoare albastră? Totul ține de temperatura de ardere: cu cât este mai mare, cu atât flacăra devine mai albastră. Într-un sens bun, flacăra ar trebui să fie albastră, deoarece aceasta înseamnă că gazul este ars în întregime. Și flăcările galbene sau portocalii sunt un semn că arde parțial și în același timp se eliberează toxic monoxid de carbon. În acest caz aragaz cu gaz Este mai bine să nu îl folosiți, ci să apelați urgent un specialist de la serviciul de gaze de urgență.

/upload/iblock/f9d/f9dc7d14ead9d3cfb088d8c35ac9c392.png

"Noapte. Stradă. Lampă cu gaz. Farmacie. Lumină semnificativă și strălucitoare":)...

Puțini oameni știu că poezia lui Alexander Blok ar putea suna așa.
Pentru că în secolul al XIX-lea în Rusia și Europa, gazul de iluminat artificial, care era produs din cărbune, era folosit pentru iluminarea străzilor. Acest gaz a fost eliberat atunci când cărbunele a fost încălzit în vase speciale închise - retorte. A fost acumulat în depozite și livrat prin conducte la lămpile stradale cu gaz. În Rusia, prima fabrică pentru producția de gaz de iluminat a fost construită la Sankt Petersburg în 1835.

/upload/iblock/f3c/f3cf11effa2adba784aee8432d5c2019.png

„Ancient Gas” sau „All Inclusive”...

Gazul a fost folosit pentru uz casnic din cele mai vechi timpuri. De exemplu, în secolul I d.Hr., regele Persiei a ordonat construirea unei bucătării de palat unde gazul a ieșit la suprafață. Focul ardea mereu acolo, iar perșii utilitati la palat nu au fost trimise facturi pentru lemne de foc şi cărbune. Se pare că oamenii au putut economisi bani chiar și acum 2 mii de ani.

Instrucţiuni

Pentru nevoile casnice se folosește așa-numitul gaz natural, care este un amestec diverse gaze. Se bazează pe metan, procentul său în gaz natural poate varia de la 70 la 98%. Pe lângă metan, gazele naturale includ hidrocarburi precum propanul, butanul, etanul, precum și substanțele gazoase nehidrocarburice: hidrogen, hidrogen sulfurat, dioxid de carbon, heliu și azot.

Gazul natural este incolor și inodor, așa cum pare omul modern. La urma urmei, chiar și un școlar știe că este necesar să sune la serviciul de gaz de urgență dacă „mirosiți gaz”. Faptul este că, pentru a detecta scurgerile de gaz, i se adaugă substanțe speciale - odorante. Au un ascuțit miros urât, care amintește de mirosul de varză murată, ouă stricate sau fân putrezit. Cel mai frecvent odorant folosit este etil mercaptan (sau etanetiol). Acesta este un lichid care se adaugă gazelor naturale înainte de a fi utilizat în viața de zi cu zi.

Gazul natural este netoxic. Contrar credinței populare, este aproape imposibil să fii otrăvit de el. Dar totuși, toată lumea știe de cazuri în care oameni au murit într-o cameră plină cu gaz. De fapt, moartea în acest caz apare nu din otrăvire, ci din sufocare: molecule dioxid de carbon moleculele de oxigen sunt forțate să iasă din plămâni, iar respirația devine imposibilă.

Gazul natural nu este doar inflamabil, ci și exploziv. O explozie are loc dacă concentrația de gaz în cameră este de la 5 la 15 la sută din masa totală de aer. Determinați singur procentul de concentrație de gaz fără dispozitive speciale este imposibil, prin urmare, dacă simți miros de gaz, trebuie să încetezi să mai folosești orice dispozitive care folosesc un impuls electric. Acest lucru se aplică nu numai echipamentelor alimentate de o rețea electrică centrală, ci și dispozitivelor care utilizează energia bateriilor sau acumulatorilor, inclusiv telefoane mobile, laptopuri etc. Și, desigur, dacă există o scurgere de gaz, nu puteți folosi focul deschis: chibrituri ușoare, fum etc.

Gazul natural este de 1,8 ori mai ușor decât aerul, așa că atunci când se scurge se ridică. Cu contaminarea generală cu gaz în încăpere, concentrația principală de gaz va fi în partea superioară a spațiului închis.

Doar specialiștii pot asigura funcționarea în siguranță a echipamentelor de gaz de uz casnic. servicii de gaze, prin urmare, este necesar să se asigure accesul acestora în incintă pentru verificări de rutină a stării aragazului, a încălzitorului de apă și a conductelor de alimentare cu gaz din apartament. Nu puteți instala singur echipamente de gaz. De asemenea, este necesar să se respecte cu strictețe regulile de transport și depozitare butelii de gaz.

Există multe elemente chimice în tabelul periodic al lui Mendeleev cu foarte diferite proprietăți chimice. Cel mai ușor gaz dintre ele este hidrogenul - primul element, care este desemnat în tabel prin simbolul H. Acest gaz este răspândit în mediu– care este istoria sa și care sunt proprietățile hidrogenului?

Generator de apă

Hidrogenul este tradus din latină ca „generator de apă”. Acest gaz ușor și incolor poate deveni inflamabil și exploziv atunci când este combinat cu oxigen sau aer. Hidrogenul este netoxic și se dizolvă ușor în etanol și metale precum platină, fier, nichel, titan și paladiu. Oamenii de știință au observat pentru prima dată eliberarea de hidrogen în timpul interacțiunii metalelor cu metalele încă din secolele XVI-XVII, când era la început.

Hidrogenul are trei izotopi cu proprii lor - protiu, deuteriu și tritiu radioactiv.

În 1766, hidrogenul a fost explorat de chimistul și fizicianul englez Henry Cavendish, care a numit gazul combustibil aer, care eliberează apă atunci când era ars. În 1783, chimistul francez Antoine Lavoisier și inginerul Jacques Meunier au folosit gazometre speciale pentru a sintetiza apa din hidrogen. Apoi, oamenii de știință au descompus vaporii de apă în atomi folosind fier fierbinte, în urma căruia s-a dezvăluit că „aerul combustibil” poate fi obținut din apă, care îl conține.

Hidrogenul în Univers

Gazul cel mai ușor este cel mai abundent element chimicîn Univers - ponderea sa este de 88,6% din toți atomii. Cea mai mare parte a gazului interstelar și a stelelor în sine constau din hidrogen. În condiții de temperaturi cosmice monstruoase, hidrogenul poate exista doar sub formă de plasmă, în timp ce spațiul interstelar îi permite să formeze nori de atomi, ioni și molecule individuali. Acești nori moleculari variază semnificativ în dimensiune și densitate.

ÎN scoarta terestra Hidrogenul este al zecelea element cel mai abundent - fracția sa de masă din el este de numai 1%.

Rolul celui mai ușor gaz din natură este determinat nu de masă, ci de numărul de atomi, a căror pondere este de 17% între alte elemente. Hidrogenul se află pe locul doi după oxigen cu 52% din atomi, prin urmare importanța hidrogenului în procesele chimice pământești nu este mai mică decât importanța oxigenului. Cu toate acestea, spre deosebire de aerul dătător de viață, care există pe planetă atât în ​​stare liberă, cât și în stare legată, aproape tot hidrogenul Pământului este un compus. Sub forma unei substanțe simple care face parte din atmosferă, se găsește doar în cantități foarte mici - 0,00005%. Hidrogenul este prezent și în aproape toate substanțele organice. Poate fi găsit în toate celulele vii, unde din punct de vedere al numărului de atomi reprezintă aproximativ 63%.

Gazele combustibile sunt substanțe cu putere calorică scăzută. Aceasta este componenta principală care este utilizată pentru furnizarea de gaze către orașe, în industrie și în alte domenii ale vieții. Caracteristicile fizico-chimice ale unor astfel de gaze depind de prezența componentelor neinflamabile și a impurităților dăunătoare în compoziția lor.

Tipurile și originea gazelor inflamabile

Gazele combustibile conțin metan, propan, butan, etan, hidrogen și uneori hexan și pentan. Ele sunt obținute în două moduri - din depozite naturale și artificial. origine - combustibil, rezultat al procesului biochimic natural de descompunere a materiei organice. Majoritatea zăcămintelor sunt situate la o adâncime mai mică de 1,5 km și constau în principal din metan cu mici amestecuri de propan, butan și etan. Pe măsură ce crește adâncimea de apariție, crește procentul de impurități. Este extras din zăcăminte naturale sau ca gaze însoțitoare din câmpurile petroliere.

Cel mai adesea, zăcămintele de gaze naturale sunt concentrate în roci sedimentare (gresii, pietricele). Straturile de acoperire și de dedesubt sunt roci argiloase dense. Talpa este în principal ulei și apă. Artificial - gaze inflamabile obtinute ca urmare a prelucrarii termice diverse tipuri combustibili solizi(cocs etc.) și produse derivate ale rafinării petrolului.

Componenta principala gazele naturale, produs în zăcăminte uscate, este metanul cu cantități mici de propan, butan și etan. Gazele naturale se caracterizează printr-o compoziție constantă și aparține categoriei uscate. Compoziția gazelor obținute în timpul rafinării petrolului și din zăcămintele mixte de gaze și motorină este variabilă și depinde de valoarea factorului gazos, de natura petrolului și de condițiile de separare a amestecurilor de petrol și gaze. Include o cantitate semnificativă de propan, butan, etan, precum și alte hidrocarburi ușoare și grele conținute în petrol, până la fracțiuni de kerosen și benzină.

Extracția gazelor naturale inflamabile presupune extragerea acestora din subsol, colectarea, îndepărtarea excesul de umiditateși pregătirea pentru transportul către consumator. Particularitatea este că în toate etapele de la rezervor până la consumatorul final, întregul proces este sigilat.

Gaze combustibile și proprietățile lor

Putere de caldura - temperatura maxima, eliberat în timpul arderii complete a gazului uscat în teorie cantitatea necesară aer. În acest caz, căldura eliberată este cheltuită pentru încălzire. Pentru metan, acest parametru în °C este 2043, butan - 2118, propan - 2110.

Temperatura de aprindere este cea mai scăzută temperatură la care are loc un proces de aprindere spontană fără influența unei surse externe, scântei sau flăcări, datorită căldurii degajate de particulele de gaz. Acest parametru este deosebit de important pentru determinare temperatura admisa suprafețele dispozitivelor utilizate în zone periculoase, care nu trebuie să depășească temperatura de aprindere. Pentru astfel de echipamente, este atribuită o clasă de temperatură.

Punctul de aprindere este cea mai scăzută temperatură la care este eliberat cantitate suficientă vapori (pe suprafata lichidului) pentru aprindere de la cea mai mica flacara. Această proprietate nu trebuie generalizată la temperatura de aprindere, deoarece acești parametri pot varia semnificativ.

Densitatea gaz/abur. Determinat în comparație cu aerul, a cărui densitate este 1.< 1 - растет, >1 - căderi. De exemplu, pentru metan, această cifră este de 0,55.

Pericol de gaze inflamabile

Gazele combustibile reprezintă un pericol datorită a trei proprietăți:

1. Inflamabilitate. Există riscul de incendiu asociat cu aprinderea necontrolată a gazului;
2. Toxicitate. Risc de otrăvire cu gaz sau cu produșii săi de combustie (monoxid de carbon);
3. Sufocare din cauza lipsei de oxigen, care poate fi înlocuită cu un alt gaz.

Procesul de ardere este o reacție chimică care implică oxigen. În acest caz, energia este eliberată sub formă de căldură și flacără. Substanța inflamabilă este gazul. Procesul de ardere a gazului este posibil în prezența a trei factori:

• Sursa de aprindere.
• Gaze inflamabile.
• Oxigen.

Scop protectie impotriva incendiilor este excluderea a cel puțin unuia dintre factori.

Metan

Este un gaz incolor, ușor, inodor, inflamabil. Non-toxic. Metanul reprezintă 98% din toate gazele naturale. Este considerată cea principală care determină proprietățile gazelor naturale. Este 75% carbon și 25% hidrogen. Greutate cubica metri - 0,717 kg. Se lichefiază la o temperatură de 111 K, iar volumul său scade de 600 de ori. Are reactivitate scăzută.

propan

Gazul propan este un gaz inflamabil, incolor și inodor. Este mai reactiv decât metanul. Conținutul în gaze naturale este de 0,1-11% în greutate. În gazele asociate provenite din zăcăminte mixte de petrol și gaze până la 20%, în produsele de prelucrare a combustibililor solizi (maro și cărbuni tari, gudron de cărbune) până la 80%. Gazul propan este utilizat în diferite reacții pentru a produce etilenă, propilenă, olefine inferioare, alcooli inferiori, acetonă, acid formic și propionic și nitroparafine.

Butan

Un gaz inflamabil, incolor, cu un miros deosebit. Gazul butan este foarte comprimabil și volatil. Conținut în gaz petrolier până la 12% din volum. Ele pot fi obținute și ca urmare a cracării fracțiilor petroliere și în laborator folosind reacția Wurtz. Punct de îngheț -138 o C. Ca toate gazele de hidrocarburi, este periculos de incendiu. Nociv pentru sistemul nervos, atunci când este inhalat, provoacă disfuncții ale aparatului respirator. Butanul (gazul) are proprietăți narcotice.

Etan

Etanul este un gaz incolor și inodor. Reprezentant al hidrocarburilor. Dehidrogenarea la 550-650 0 C duce la etilenă, peste 800 0 C - la acetilenă. Conținut în gazele naturale și asociate până la 10%. Se distinge prin rectificarea la temperatură scăzută. În timpul cracării uleiului sunt eliberate cantități semnificative de etan. În condiții de laborator se obține prin reacția Wurtz. Este principala materie primă pentru producția de clorură de vinil și etilenă.

Hidrogen

Gaz transparent, inodor. Non-toxic, de 14,5 ori mai ușor decât aerul. Hidrogenul nu arată deloc diferit de aer. Are reactivitate ridicată, limite largi de inflamabilitate și este foarte exploziv. Face parte din aproape toți compușii organici. Cel mai dificil gaz de comprimat. Hidrogenul liber este extrem de rar în natură, dar sub formă de compuși este foarte comun.

monoxid de carbon

Gaz incolor, insipid și inodor. Greutate 1 cu. m - 1,25 kg. Conținut în gaze bogate în calorii împreună cu metan și alte hidrocarburi. O creștere a proporției de monoxid de carbon din gazul combustibil reduce căldura de ardere. Are un efect toxic asupra corpului uman.

Aplicarea gazelor inflamabile

Gazele combustibile au o putere calorică ridicată și, prin urmare, sunt combustibili energetici foarte economici. Folosit pe scară largă pentru nevoi municipale, la centrale electrice, în metalurgie, sticlă, ciment și industria alimentară, ca combustibil pentru automobile, în producția de materiale de construcție.

Utilizarea gazelor inflamabile ca materii prime pentru producerea de compuși organici precum formaldehida, alcoolul metilic, acid acetic, acetonă, acetaldehidă, datorită prezenței hidrocarburilor în compoziția lor. Metanul, ca componentă principală a gazelor naturale combustibile, este utilizat pe scară largă pentru producerea diferitelor produse organice. Pentru a obține amoniac și diverse feluri Alcoolii folosesc gaz de sinteză - un produs al conversiei metanului cu oxigen sau vapori de apă. Piroliza și dehidrogenarea metanului produce acetilenă, împreună cu hidrogen și funingine. Hidrogenul, la rândul său, este folosit pentru a sintetiza amoniacul. Gazele combustibile, în primul rând etanul, sunt utilizate în producția de etilenă și propilenă, care sunt ulterior utilizate ca materii prime pentru producția de materiale plastice, fibre artificialeși cauciucuri sintetice.

Un tip de combustibil promițător pentru multe zone economie nationala este metan lichefiat. Utilizare gaze lichefiateîn multe cazuri dă mai mare beneficiu economic, permițând reducerea costurilor materialelor pentru transport și rezolvarea problemelor de alimentare cu gaz în anumite zone, vă permite să creați rezerve de materii prime pentru nevoile industriei chimice.