Gas combustibili: nomi, proprietà e applicazioni

I gas combustibili sono sostanze con una bassa soglia di calorecombustione. Questo è il componente principale del combustibile gassoso, che viene utilizzato per la fornitura di gas alle città, nell'industria e in altre sfere della vita. Le caratteristiche fisico-chimiche di tali gas dipendono dalla presenza di componenti non combustibili e impurezze nocive nella loro composizione.

Tipi e origine dei gas combustibili

I gas combustibili contengono metano, propano, butano, etano,idrogeno e monossido di carbonio, a volte con impurezze di esano e pentano. Sono ottenuti in due modi: da depositi naturali e artificialmente. Gas di origine naturale: combustibile, il risultato di un naturale processo biochimico di decomposizione organica. La maggior parte dei depositi si trova a una profondità inferiore a 1,5 km e consiste principalmente di metano con piccole impurità di propano, butano ed etano. Con l'aumentare della profondità, la percentuale di impurità aumenta. Ottenuto da depositi naturali o come gas associati da giacimenti petroliferi.

I depositi più comuni di gas naturalesono concentrati in rocce sedimentarie (arenarie, ciottoli). Gli strati di copertura e sottostrato sono dense rocce di argilla. Come suola, vengono principalmente utilizzati petrolio e acqua. Gas artificiali - infiammabili prodotti dalla lavorazione termica di vari tipi di combustibili solidi (coke, ecc.) E derivati ​​della raffinazione del petrolio.

Il componente principale dei gas naturali prodottiin depositi secchi, c'è metano con una piccola quantità di propano, butano ed etano. Il gas naturale è caratterizzato dalla costanza della composizione, appartiene alla categoria secca. La composizione del gas ottenuta dalla raffinazione del petrolio e dai giacimenti misti di gas e petrolio è instabile e dipende dalle dimensioni del fattore gas, dalla natura dell'olio e dalle condizioni per la separazione delle miscele di petrolio e gas. Include una quantità significativa di propano, butano, etano e altri idrocarburi leggeri e pesanti contenuti nell'olio, fino a cherosene e frazioni di benzina.

La produzione di gas naturale combustibile èestraendolo dall'intestino, raccogliendo, eliminando l'umidità in eccesso e preparando il trasporto al consumatore. La peculiarità della produzione di gas è che in tutte le fasi dalla formazione all'utente finale l'intero processo è sigillato.

Gas combustibili e loro proprietà

Potenza termica massimala temperatura rilasciata dalla completa combustione del gas secco nella quantità teoricamente necessaria di aria. In questo caso, il calore rilasciato viene speso per riscaldare i prodotti della combustione. Per il metano, questo parametro in ° C è 2043, butano - 2118, propano - 2110.

Temperatura di accensione - più bassala temperatura alla quale si verifica un processo di accensione spontaneo senza l'influenza di una fonte esterna, una scintilla o una fiamma, a causa del calore del gas rilasciato dalle particelle. Questo parametro è particolarmente importante per determinare la temperatura superficiale ammissibile dell'apparato utilizzato in aree pericolose, che non deve superare la temperatura di accensione. Per tali apparecchiature viene assegnata una classe di temperatura.

Il punto di infiammabilità è la temperatura più bassa, conche emette vapore sufficiente (sulla superficie del liquido) per accendersi dalla più piccola fiamma. Questa proprietà non dovrebbe essere generalizzata alla temperatura di accensione, poiché questi parametri possono differire in larga misura.

Densità di gas / vapore. È determinato rispetto all'aria, la cui densità è uguale a 1. La densità del gas <1 - aumenta,> 1 - diminuisce. Ad esempio, per il metano, questa cifra è 0,55.

Pericolo di gas infiammabili

I gas infiammabili presentano un rischio con tre delle loro proprietà:

1. Combustibilità. Esiste il rischio di incendio causato dall'accensione incontrollata del gas;
2. Tossicità. Il rischio di avvelenamento con gas o prodotti della sua combustione (monossido di carbonio);
3. Strangolamento dovuto a carenza di ossigeno, che può essere sostituito da un altro gas.

Il processo di combustione è una sostanza chimicareazione, che include l'ossigeno. Allo stesso tempo, l'energia viene rilasciata sotto forma di calore e fiamme. Un gas agisce come una sostanza infiammabile. Il processo di combustione del gas è possibile se ci sono tre fattori:

• Fonte di accensione.
• Gas infiammabili.
• Ossigeno.

Lo scopo della protezione antincendio è eliminare almeno uno dei fattori.

metano

È un gas incolore, leggero, infiammabile che non odora. E non è tossico. Il metano rappresenta il 98% di tutti i gas naturali. È considerato il principale che determina le proprietà del gas naturale. Il 75% è costituito da carbonio e idrogeno al 25%. Peso cubo. metro - 0,717 kg. È liquefatto ad una temperatura di 111 K, mentre il suo volume diminuisce 600 volte. Ha bassa reattività

propano

Il gas propano è un gas combustibile, senza colore e odore. Ha una reattività maggiore rispetto al metano. Il contenuto di gas naturale è dello 0,1-11% in peso. Nei gas associati da giacimenti misti di gas e petrolio fino al 20%, in prodotti di trasformazione di combustibili solidi (marrone e carbone, catrame di carbone) fino all'80%. Il gas propano viene utilizzato in varie reazioni per produrre etilene, propilene, olefine inferiori, alcoli inferiori, acetone, acido formico e propionico, nitroparaffine.

butano

Gas combustibile senza colore, con un odore particolare. Il gas butano è facilmente compresso e volatile. Contenuto in gas di petrolio fino al 12% in volume. Ottenuto anche come risultato del cracking delle frazioni di olio e del laboratorio dalla reazione di Wurz. Punto di congelamento -138 ^suC. Come tutti i gas di idrocarburi, è infiammabile. Nocivo per il sistema nervoso, se inalato, causa disfunzione dell'apparato respiratorio. Il butano (gas) ha proprietà narcotiche.

etano

L'etano è un gas senza colore e odore. Rappresentante di idrocarburi. Deidrogenazione a 550-650⁰ C porta all'etilene, oltre 800⁰ C - ad acetilene. Contenuto in gas naturali e associati fino al 10%. Si distingue per la rettifica a bassa temperatura. Quantità significative di etano vengono rilasciate durante il cracking dell'olio. In condizioni di laboratorio, vengono preparati secondo la reazione di Wurz. È la principale materia prima per la produzione di cloruro di vinile ed etilene.

idrogeno

Gas trasparente e inodore. Non tossico, 14,5 volte più leggero dell'aria. Per natura, l'idrogeno non differisce dall'aria. Ha un'alta reattività, ampi limiti di accensione, molto esplosivo. Fa parte di quasi tutti i composti organici. Il gas comprimibile più difficile. L'idrogeno libero in natura è estremamente raro, ma sotto forma di composti è molto comune.

Monossido di carbonio

Gas incolore, senza sapore e odore. Peso 1 cu. m - 1,25 kg. Contenuto in gas ad alto contenuto calorico insieme a metano e altri idrocarburi. Un aumento della proporzione di monossido di carbonio in un gas combustibile abbassa il calore della combustione. Ha un effetto tossico sul corpo umano.

Applicazione di gas infiammabili

I gas combustibili hanno un alto potere calorico,e quindi sono un combustibile ad alta efficienza energetica. Ampiamente utilizzato per le esigenze domestiche, centrali elettriche, metallurgia, vetro, cemento e industrie alimentari, come combustibile per motori, nella produzione di materiali da costruzione.

Uso di gas combustibili come materie prime perla produzione di composti organici come la formaldeide, l'alcol metilico, l'acido acetico, l'acetone, l'acetaldeide, è dovuta alla presenza di idrocarburi nella loro composizione. Il metano, come componente principale dei gas naturali combustibili, è ampiamente utilizzato per la produzione di vari prodotti biologici. Per produrre ammoniaca e vari tipi di alcoli, viene utilizzato gas di sintesi - un prodotto di conversione di metano con ossigeno o vapore acqueo. La pirolisi e la deidrogenazione del metano producono acetilene, insieme a idrogeno e fuliggine. L'idrogeno, a sua volta, viene utilizzato per la sintesi dell'ammoniaca. I gas combustibili, e in particolare l'etano, sono utilizzati nella produzione di etilene e propilene, che vengono successivamente utilizzati come materie prime per la produzione di materie plastiche, fibre sintetiche e gomme sintetiche.

Un carburante promettente per molte sferedell'economia nazionale è liquefatto metano. L'uso di gas liquefatti in molti casi fornisce un grande vantaggio economico, consentendo di ridurre i costi dei materiali per il trasporto e risolvere i problemi di approvvigionamento di gas in alcune regioni, consente la creazione di scorte di materie prime per le esigenze dell'industria chimica.

</ p>>