Palavat kaasut: nimet, ominaisuudet ja sovellukset

Palavat kaasut ovat aineita, joiden lämpötila on alhainenpalamisen. Tämä on tärkein osa kaasumaista polttoainetta, jota käytetään kaasun toimittamiseen kaupunkeihin, teollisuuteen ja muihin elämänalueisiin. Tällaisten kaasujen fysikaalis-kemialliset ominaisuudet riippuvat ei-palavan aineen ja haitallisten epäpuhtauksien läsnäolosta koostumuksessaan.

Palavien kaasujen tyypit ja alkuperä

Palavat kaasut sisältävät metaania, propaania, butaania, etaania,vetyä ja hiilimonoksidia, joskus heksaanin ja pentaanin epäpuhtauksia. Ne saadaan kahdella tavalla - luonnollisista talletuksista ja keinotekoisesti. Luonnonmukaiset kaasut - polttoaine, joka on luonnon orgaanisen hajoamisen luonnollisen biokemiallisen prosessin tulos. Suurin osa kerrostumista sijaitsee alle 1,5 kilometrin syvyydessä, ja ne koostuvat pääosin metaanista, jossa on pieniä propaanin, butaanin ja etaanin epäpuhtauksia. Lisääntyvällä syvyydellä epäpuhtauksien osuus kasvaa. Saadut luonnollisista talletuksista tai niihin liittyvistä kaasuista öljykentiltä.

Maakaasun yleisimmät talletuksetovat keskittyneet sedimenttikiviin (hiekkakivi, kivi). Peitekerrokset ja aluskerrokset ovat tiheitä savikerroksia. Pohjana käytetään lähinnä öljyä ja vettä. Keinotekoiset - palavat kaasut, joita tuotetaan erilaisten kiinteiden polttoaineiden (koksi jne.) Lämpökäsittelyn avulla ja öljynjalostuksen johdannaisilla.

Tuotettujen luonnonkaasujen pääkomponenttikuivissa kerrostumissa on metaania, jossa on pieni määrä propaania, butaania ja etaania. Maakaasulle on ominaista koostumuksen pysyvyys, se kuuluu kuivaan luokkaan. Öljynjalostamosta ja sekakaasusta ja öljysäiliöistä saatava kaasuseos on epästabiili ja riippuu kaasukertoimen koosta, öljyn luonteesta ja olosuhteista, jotka koskevat öljyn ja kaasuseosten erottamista. Se sisältää merkittävän määrän propaania, butaania, etaania sekä muita kevyitä ja raskaita hiilivetyjä, jotka ovat öljyssä, jopa kerosiini- ja bensiinifraktioihin asti.

Palavien luonnonkaasujen tuotanto onpoistamalla se suolistosta, keräämällä, poistamalla ylimääräinen kosteus ja valmistautumaan kulutukseen kuluttajalle. Kaasun tuotannon erityispiirre on se, että kaikissa vaiheissa muodostumiselta loppukäyttäjälle koko prosessi suljetaan.

Palavat kaasut ja niiden ominaisuudet

Lämmöntuotto - maksimilämpötila, joka vapautuu kuivan kaasun täydellisestä palamisesta teoreettisesti tarpeellisen määrän ilmassa. Tällöin vapautunut lämpö kulutetaan palamistuotteiden lämmittämisen yhteydessä. Metaanissa tämä parametri ° C: ssa on 2043, butaani - 2118, propaani - 2110.

Sytytyslämpötila - alinlämpötila, jossa spontaania sytytysprosessia tapahtuu ilman ulkoisen lähteen, kipinän tai liekin vaikutusta hiukkasten vapauttaman kaasun lämmön vuoksi. Tämä parametri on erityisen tärkeä määritettäessä vaarallisten alueiden laitteiden sallitun pintalämpötilan, joka ei saisi ylittää syttymislämpötilaa. Tällaisille laitteille on määritelty lämpötilaluokka.

Leimahduspiste on alin lämpötilajoka nostaa riittävästi höyryä (nesteen pinnalla) syttymään pienimmästä liekistä. Tätä ominaisuutta ei pidä yleistää sytytyslämpötilaan, koska nämä parametrit voivat olla suuria.

Kaasu / höyryn tiheys. Se määritetään suhteessa ilmaan, jonka tiheys on 1. Kaasutiheys <1 - kasvaa,> 1 - laskee. Esimerkiksi metaanilla tämä luku on 0,55.

Syttyvien kaasujen vaara

Syttyvät kaasut aiheuttavat vaaran kolmella ominaisuudella:

1. Palavuus. Kaasun hallitsemattoman syttymisen aiheuttama tulipalon vaara;
2. Myrkyllisyys. Myrkytyksen vaara kaasulla tai palamistuotteilla (hiilimonoksidi);
3. Epämuodostuminen johtuen hapen puutteesta, joka voidaan korvata toisella kaasulla.

Polttoprosessi on kemikaalireaktio, joka sisältää happea. Samanaikaisesti energia vapautuu lämmön ja liekin muodossa. Kaasu toimii palavana aineena. Kaasupoltomenetelmä on mahdollinen, jos on kolme tekijää:

• Sytytyslähde.
• Syttyvät kaasut.
• Happea.

Palontorjunnan tarkoituksena on poistaa ainakin yksi tekijöistä.

metaani

Se on väritön, kevyt, palava kaasu, joka ei haise. Se on ei-myrkyllinen. Metaani muodostaa 98% kaikista luonnollisista kaasuista. Sen katsotaan olevan tärkein, joka määrittää maakaasun ominaisuudet. 75% koostuu hiilestä ja 25% vedystä. Painokuutio. mittari - 0,717 kg. Se nesteytetään 111 K: n lämpötilassa ja sen tilavuus pienenee 600 kertaa. On alhainen reaktiivisuus.

propaani

Propaanikaasu on palava kaasu, jossa ei ole väriä eikä hajua. Sen reaktiivisuus on suurempi kuin metaani. Maakaasun pitoisuus on 0,1-11 paino-%. Vapaa kaasu kaasuseos talletukset 20% jalostettujen kiinteiden polttoaineiden (ruskohiili ja hiili, kivihiiliterva) 80%. Propaania käytetään erilaisia ​​reaktioita tuottaa eteeni, propeeni, olefiinit, alemmat alkoholit, asetoni, muurahaishappo ja propionihappo, nitroparafiineja.

butaani

Palava kaasu ilman väriä, jolla on erikoinen haju. Butaanikaasu on helppo puristaa ja haihtua. Sisältyy maaöljykaasuun enintään 12 tilavuusprosenttia. Saatiin myös öljyfraktioiden ja laboratorion krakkauksen seurauksena Wurzin reaktiolla. Jäätymispiste -138 ^noinC. Kuten kaikki hiilivetykaasut, se on syttyvää. Haitallista hermostolle, hengitettynä, aiheuttaa hengitysteiden toimintahäiriöitä. Butaanilla (kaasulla) on huumaavia ominaisuuksia.

etaani

Ethaani on kaasu ilman väriä ja hajua. Hiilivetyjen edustaja. Dehydrogenaatio 550 - 650 ° C: ssa⁰ C johtaa eteeniin, yli 800⁰ C - asetyleeniin. Sisältyy luonnollisiin ja niihin liittyviin kaasuihin enintään 10%. Se erottaa matalan lämpötilan korjaus. Merkittävät määrät etaania vapautuu öljykrakkauksen aikana. Laboratorio-olosuhteissa ne valmistetaan Wurz-reaktion mukaisesti. Se on tärkein raaka-aine vinyylikloridin ja eteeniin.

vety

Läpinäkyvä, hajuton kaasu. Ei-myrkyllinen, 14,5 kertaa kevyempi kuin ilman. Luonnon mukaan vety ei eroa ilmasta. Suuri reaktiivisuus, laaja syttymisraja, erittäin räjähtävä. Se on osa lähes kaikkia orgaanisia yhdisteitä. Vaikein puristettava kaasu. Vapaa vety luonto on erittäin harvinaista, mutta yhdisteiden muodossa on hyvin yleistä.

Hiilimonoksidi

Väritön kaasu, ilman makua ja hajua. Paino 1 kpl. m - 1,25 kg. Sisältää suuria kaloreita sisältäviä kaasuja yhdessä metaanin ja muiden hiilivetyjen kanssa. Hiilimonoksidin osuuden lisääntyminen palavassa kaasussa pienentää palamislämpöä. On myrkyllinen vaikutus ihmiskehoon.

Syttyvien kaasujen käyttö

Palavilla kaasulla on suuri lämpöarvo,ja siksi ne ovat erittäin energiatehokasta polttoainetta. Runsaasti kotimaisten tarpeiden, voimalaitosten, metallurgian, lasin, sementin ja elintarviketeollisuuden, moottoripolttoaineena, rakennusmateriaalien valmistuksessa.

Palavien kaasujen käyttö raaka - aineinaorgaanisten yhdisteiden, kuten formaldehydin, metyylialkoholin, etikkahapon, asetonin, asetaldehydin, tuotanto johtuu hiilivetyjen läsnäolosta koostumuksessaan. Metaania käytetään pääasiassa palavien luonnonkaasujen pääkomponentteina erilaisten orgaanisten tuotteiden tuottamiseen. Ammoniakin ja erilaisten alkoholien tuottamiseksi käytetään synteesikaasua - metaanin muuntamista hapen tai vesihöyryn avulla. Metaanin pyrolyysi ja dehydraus tuottaa asetyleenin sekä vetyä ja nokiä. Vetyä puolestaan ​​käytetään ammoniakin synteesiin. Poltettavia kaasuja ja etaania käytetään etyleenin ja propyleenin valmistuksessa, joita käytetään myöhemmin raaka-aineena muovien, synteettisten kuitujen ja synteettisten kumien valmistukseen.

Lupaava polttoaine monille aloillekansantaloudesta on nesteytettyä metaania. Nesteytetyn kaasun käyttö monissa tapauksissa tarjoaa suurta taloudellista hyötyä, jonka avulla voidaan vähentää kuljetuksen materiaalikustannuksia ja ratkaista kaasualan ongelmat tietyillä alueilla, mahdollistaa raaka-aineiden varastojen luominen kemianteollisuuden tarpeisiin.