Види і склад природних газів

Горючі гази підлягають класифікації за хімічним складом і способом видобутку.

За хімічним складом вони поділяються на наступні види:

1) елементарні горючі гази (водень Н₂);

2) індивідуальні неорганічні горючі газові з’єднання (окис вуглецю (СО), сірководень (II₂S));

3) індивідуальні легкі граничні вуглеводи (метан (СI₄), етан (С₂Н₆), пропан (С₃Н₈), бутан (С₄Н₁₀)) і неграничні (етилен (С₂ Н.

4) суміші горючих і негорючих газів.

За способом видобутку і виробництва пальні гази поділяються на такі види: штучні гази; промислові гази; природні гази; супутні нафтові гази; зріджені вуглеводні гази.

До хімічного складу горючих газів входять різні горючі й негорючі газоподібні компоненти, а також шкідливі речовини.

Газ не повинен містити велику кількість шкідливих домішок.

Основними вимогами, що ставляться до газів комунально-побутового споживання, є:

- вміст сірководню (M₂S) у газі не більше 2 г на 100 м³;

- вміст кисню (O₂) не більше 1 об’ємного відсотку;

- вологонасиченість газу в міській, селищній газовій мережі має бути не більше максимального насичення газу при температурі від -20⁰С до +35⁰ С.

Елементарний горючий газ водень (Н₂) - нетоксичний газ без кольору, смаку і запаху; маса 1 м³ дорівнює 0,09 кг; в 14,5 разів легший за повітря.

Індивідуальні неорганічні газові з’єднання: окис вуглецю СО (газ без запаху, смаку і кольору, маса 1 м³ складає 1,25 кг); сірководень II₂S - без кольору із сильним запахом (тухлих яєць), дуже токсичний, маса 1 м³ дорівнює 1,54 кг.

Індивідуальні легкі граничні вуглеводи: метан СН4 - газ без кольору, запаху і смаку, нетоксичний, маса 1 м³ дорівнює 0,717 кг; етан С₂Н6 - без кольору, запаху та смаку, нетоксичний; пропан (С₃Н₈); бутан (С₄Н₁₀).

У сумішах горючих газів, залежно від джерел їх одержання, можуть бути присутніми у невеликих кількостях і вуглеводні: парафін-пентан (С₅Н₁₂), олефін- амілен (С₅Н₁₀), нафтен-циклопентан (С₅Н₁₀), діолефін-ізопрен (С₅Н₈), ароматичний вуглеводень бензол (С6Н6), а також більш важкі вуглеводні.

Граничні вуглеводні при звичайних умовах володіють великою хімічною інертністю, а неграничні вуглеводні (особливо діолефіни) є менш стійкими, легко полімеризуються і окислюються навіть таким слабким окислювачем, як кисень повітря. Усі вуглеводні є горючими речовинами, тому що є з'єднаннями двох горючих елементів - вуглецю і водню.

Граничні вуглеводні, особливо метан, мають у своєму складі менше вуглецю, ніж неграничні, особливо діолефіни, що визначає характер хімічної реакції горіння і колір полум'я.

До зовнішніх властивостей їх відносяться: колір, запах, смак, токсичність, яка наркотично впливає на людину. При нормальних умовах легкі вуглеводні не мають запаху, отже, природний газ також не має запаху. З метою його виявлення нюхом природний газ одоризують на газорозподільних станціях магістрального газопроводу (ГРС). Зріджені вуглеводні гази мають легкий запах бензину, а зріджені гази нафтопереробних заводів іноді мають запах сірчистих з'єднань (часто слабкий), тому ці гази одоризують на заводі.

Одоризацію горючих газів проводять з метою безпеки. Широко використовуваний одорант - етилмеркаптан (СІ I₃ СН S#928;) - рідина з невисокою температурою кипіння (37⁰С), що дає можливість вводити її в потік газу під тиском. Норми витрати одоранту дозволяють відчути запах газу у повітрі і становлять для природного газу - 16 г на 1000 м³, для зрідженого - не більше 40 г. Великі концентрації газу небезпечні, тому що етилмеркаптан отруйно діє на організм людини. У зрідженого газу підвищена норма витрати одоранта обумовлюється дуже низькою мінімальною межею вибухонебезпеки в суміші з повітрям.

Токсичністю природні й зріджені вуглеводні гази не володіють, якщо не містять сірководню більш припустимих держстандартами концентрацій.

Задушливі властивості притаманні всім вуглеводням. При концентрації в повітрі більше 20% природного або зрідженого газу настають ознаки задухи.

Основні ознаки горючих газів наведено в табл.1.

Таблиця 1 - Основні ознаки горючих газів