Brennbare gasser: navn, egenskaper og bruksområder

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Brennbare gasser er stoffer med lav brennverdi. Dette er hovedkomponenten i gassformig drivstoff, som brukes til å forsyne byer med gass, i industri og andre områder av livet. De fysisk-kjemiske egenskapene til slike gasser avhenger av tilstedeværelsen av ikke-brennbare komponenter og skadelige urenheter i deres sammensetning.

Typer og opprinnelse for brennbare gasser

Brennbare gasser inneholder metan, propan, butan, etan, hydrogen og karbonmonoksid, noen ganger med urenheter av heksan og pentan. De oppnås på to måter - fra naturlige forekomster og kunstig. Gasser av naturlig opprinnelse - drivstoff, resultatet av en naturlig biokjemisk prosess for nedbrytning av organisk materiale. De fleste av forekomstene ligger på mindre enn 1,5 km dyp og består hovedsakelig av metan med små innblandinger av propan, butan og etan. Når dybden av forekomst øker, øker prosentandelen av urenheter. Produsert fra naturlige forekomster eller som assosierte gasser fra oljefelt.

Oftest er naturgassforekomster konsentrert i sedimentære bergarter (sandsteiner, småstein). Dekkende og underliggende lag er tette leirholdige bergarter. Sålene er hovedsakelig olje og vann. Kunstig - brennbartgasser oppnådd som et resultat av termisk prosessering av ulike typer fast brensel (koks, etc.) og avledede produkter fra oljeraffinering.

Hovedbestanddelen av naturgasser produsert i tørre felt er metan med små mengder propan, butan og etan. Naturgass er preget av en konstant sammensetning og tilhører kategorien tørrgass. Sammensetningen av gassen som oppnås under oljeraffinering og fra blandede gass-oljeforekomster er ikke konstant og avhenger av verdien av gassfaktoren, oljens natur og betingelsene for separasjon av olje- og gassblandinger. Det inkluderer en betydelig mengde propan, butan, etan, samt andre lette og tunge hydrokarboner som finnes i olje, opp til parafin- og bensinfraksjoner.

Utvinning av brennbare naturgasser er å trekke den ut fra tarmene, samle opp, fjerne overflødig fuktighet og klargjøre for transport til forbruker. Det særegne med gassproduksjon er at hele prosessen er forseglet i alle stadier fra reservoaret til sluttbrukeren.

Brennbare gasser og deres egenskaper

Oppvarmingskapasitet er den maksimale temperaturen som frigjøres under fullstendig forbrenning av tørr gass i en teoretisk nødvendig mengde luft. I dette tilfellet brukes den frigjorte varmen på oppvarming av forbrenningsproduktene. For metan er denne parameteren i °С 2043, butan - 2118, propan - 2110.

Antennelsestemperatur - den laveste temperaturen der en spontan antennelsesprosess skjer uten eksponering for en ekstern kilde, gnist eller flamme, på grunn av varmen som frigjøres av gasspartiklene. DetteDenne parameteren er spesielt viktig for å bestemme den tillatte overflatetemperaturen til enheter som brukes i eksplosjonsfarlige områder, og som ikke må overstige antennelsestemperaturen. En temperaturklasse er tildelt slikt utstyr.

Flammepunkt er den laveste temperaturen der det frigjøres nok damp (på overflaten av en væske) til å antennes fra den minste flammen. Denne egenskapen bør ikke generaliseres til flammepunkt, siden disse parameterne kan variere mye.

Gass/damptetthet. Det bestemmes i sammenligning med luft, hvis tetthet er lik 1. Tettheten til gass 1 - faller. For metan er denne indikatoren for eksempel 0,55.

Brannfarlig gass

Brennbare gasser utgjør en fare i tre av egenskapene deres:

1. Brennbarhet. Det er fare for brann på grunn av ukontrollert gassantenning;
2. Toksisitet. Fare for forgiftning av gass eller forbrenningsprodukter (karbonmonoksid);
3. Kvelning på grunn av mangel på oksygen, som kan erstattes av en annen gass.

Forbrenning er en kjemisk reaksjon som involverer oksygen. I dette tilfellet frigjøres energi i form av varme, flamme. Det brennbare stoffet er en gass. Prosessen med gassforbrenning er mulig i nærvær av tre faktorer:

• Tenningskilde.
• Brennbare gasser.
• Oxygen.

Målet med brannvern er å eliminere minst én av faktorene.

Metan

Det er en fargeløs, luktfri, lett, brennbar gass. Ikke giftig. Metan utgjør 98 % av alle naturgasser. Det regnes som den viktigste som bestemmer egenskapene til naturgass. Det er 75% karbon og 25% hydrogen. Massekube. meter - 0, 717 kg. Det flyter ved en temperatur på 111 K, mens volumet reduseres med 600 ganger. Lav reaktivitet.

propan

Propangass er en brennbar gass, fargeløs og luktfri. Det er mer reaktivt enn metan. Innholdet i naturgass er 0,1-11 masseprosent. Opptil 20 % i assosierte gasser fra blandede gass- og oljefelt, opptil 80 % i produkter fra prosessering av fast brensel (brunt og svart kull, kulltjære). Propangass brukes i ulike reaksjoner for å produsere etylen, propylen, lavere olefiner, lavere alkoholer, aceton, maursyre og propionsyre, nitroparaffiner.

Bhutan

Brennbar gass uten farge, med en særegen lukt. Butangass er lett komprimerbar og flyktig. Inneholdt i petroleumsgass opp til 12 volumprosent. De vil også bli oppnådd som et resultat av krakking av petroleumsfraksjoner og i laboratoriet ved Wurtz-reaksjonen. Frysepunkt -138 oC. Som alle hydrokarbongasser er det brannfarlig. Skadelig for nervesystemet, ved innånding forårsaker funksjonssvikt i åndedrettsapparatet. Butan (gass) har narkotiske egenskaper.

Ethan

Etan er en fargeløs og luktfri gass. representativ for hydrokarboner. Dehydrogenering ved 550-650⁰ С fører til etylen, over 800^{0 С fører til acetylen. Inneholdt i naturlige og tilhørende gasser opptil 10 %. Det utmerker seg ved lavtemperaturdestillasjon. Betydelige mengder etan frigjøres under oljeoppsprekking. Under laboratorieforhold oppnås det ved Wurtz-reaksjonen. Det er hovedråstoffet for produksjon av vinylklorid og etylen.}

Hydrogen

Transparent luktfri gass. Ikke giftig, 14,5 ganger lettere enn luft. Hydrogen ligner luft i utseende. Det er svært reaktivt, har brede brennbarhetsgrenser og er svært eksplosivt. Inkludert i nesten alle organiske forbindelser. Den vanskeligste gassen å komprimere. Fritt hydrogen er ekstremt sjelden i naturen, men det er veldig vanlig i form av forbindelser.

karbonmonoksid

Fargeløs gass, luktfri og smakløs. Vekt 1 cu. m - 1, 25 kg. Det finnes i høykalorigasser sammen med metan og andre hydrokarboner. Å øke andelen karbonmonoksid i den brennbare gassen senker brennverdien. Har en giftig effekt på menneskekroppen.

Bruk av brennbare gasser

Brennbare gasser har høy brennverdi, og er derfor et svært økonomisk energidrivstoff. Mye brukt til husholdningsbehov, kraftverk, metallurgi, glass, sement og næringsmiddelindustri, som drivstoff til biler, i produksjon av byggematerialer.

Bruken av brennbare gasser som råmateriale for produksjon av slike organiske forbindelser som formaldehyd, metylalkohol, eddiksyre, aceton, acetaldehyd, skyldes tilstedeværelsen ideres sammensetning av hydrokarboner. Metan, som hovedkomponenten i brennbare naturgasser, er mye brukt til produksjon av ulike organiske produkter. For å oppnå ammoniakk og ulike typer alkoholer brukes syntesegass - et produkt av omdannelsen av metan med oksygen eller vanndamp. Pyrolyse og dehydrogenering av metan produserer acetylen, sammen med hydrogen og sot. Hydrogen brukes på sin side til å syntetisere ammoniakk. Brennbare gasser, først og fremst etan, brukes til å produsere etylen og propylen, som senere brukes som råmateriale for produksjon av plast, kunstfiber og syntetisk gummi.

Flytende metan er en lovende type drivstoff for mange sektorer i den nasjonale økonomien. Bruken av flytende gasser gir i mange tilfeller store økonomiske fordeler, reduserer materialkostnader for transport og løser problemer med gassforsyning i visse områder, og lar deg lage lagre av råvarer for behovene til den kjemiske industrien.