Yanıcı gazlar: isimler, özellikler ve uygulamalar

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Yanıcı gazlar, düşük kalorifik değere sahip maddelerdir. Bu, endüstride ve yaşamın diğer alanlarında şehirlere gaz sağlamak için kullanılan gaz yakıtın ana bileşenidir. Bu tür gazların fiziko-kimyasal özellikleri, bileşimlerinde yanıcı olmayan bileşenlerin ve zararlı safsızlıkların varlığına bağlıdır.

Yanıcı gazların türleri ve kökenleri

Yanıcı gazlar, bazen heksan ve pentan safsızlıkları ile birlikte metan, propan, bütan, etan, hidrojen ve karbon monoksit içerir. İki şekilde elde edilirler - doğal tortulardan ve yapay olarak. Doğal kaynaklı gazlar - yakıt, organik maddenin doğal bir biyokimyasal ayrışma sürecinin sonucu. Yatakların çoğu 1,5 km'den daha az bir derinlikte bulunur ve esas olarak küçük propan, bütan ve etan katkılı metandan oluşur. Oluşum derinliği arttıkça, safsızlıkların yüzdesi artar. Doğal tortulardan veya petrol sahalarının ilişkili gazlarından üretilir.

Çoğu zaman, doğal gaz yatakları tortul kayaçlarda (kumtaşları, çakıllar) yoğunlaşır. Örtücü ve alttaki tabakalar yoğun killi kayalardır. Tabanlar esas olarak yağ ve sudur. Yapay - yanıcıçeşitli katı yakıt türlerinin (kok vb.) ve petrol rafinerisinin türev ürünlerinin ısıl işlemi sonucunda elde edilen gazlar.

Kuru alanlarda üretilen doğal gazların ana bileşeni, az miktarda propan, bütan ve etan içeren metandır. Doğal gaz, sabit bir bileşim ile karakterize edilir ve kuru gaz kategorisine aittir. Petrol rafinasyonu sırasında ve karışık gaz-yağ yataklarından elde edilen gazın bileşimi sabit değildir ve gaz faktörünün değerine, petrolün doğasına ve petrol ve gaz karışımlarının ayrılma koşullarına bağlıdır. Önemli miktarda propan, bütan, etan ve ayrıca yağda bulunan diğer hafif ve ağır hidrokarbonları, kerosen ve benzin fraksiyonlarına kadar içerir.

Yanıcı doğal gazların ekstraksiyonu, onu bağırsaklardan çıkarmak, toplamak, fazla nemi uzaklaştırmak ve tüketiciye ulaştırmak için hazırlamaktır. Gaz üretiminin özelliği, rezervuardan son kullanıcıya kadar tüm aşamalarda tüm sürecin sızdırmaz olmasıdır.

Yanıcı gazlar ve özellikleri

Isıtma kapasitesi, kuru gazın teorik olarak gerekli miktarda hava içinde tamamen yanması sırasında açığa çıkan maksimum sıcaklıktır. Bu durumda açığa çıkan ısı, yanma ürünlerini ısıtmak için harcanır. Metan için, °С cinsinden bu parametre 2043, bütan - 2118, propan - 2110'dur.

Tutuşma sıcaklığı - gaz parçacıkları tarafından salınan ısı nedeniyle harici bir kaynağa, kıvılcıma veya aleve maruz kalmadan kendiliğinden tutuşma sürecinin gerçekleştiği en düşük sıcaklık. BuBu parametre, özellikle tehlikeli alanlarda kullanılan ve ateşleme sıcaklığını aşmaması gereken cihazların izin verilen yüzey sıcaklığını belirlemek için önemlidir. Bu tür ekipmanlara bir sıcaklık sınıfı atanır.

Parlama noktası, en küçük alevden tutuşmaya yetecek kadar buharın (bir sıvının yüzeyinde) serbest bırakıldığı en düşük sıcaklıktır. Bu parametreler büyük ölçüde değişebileceğinden, bu özellik parlama noktasına genelleştirilmemelidir.

Gaz/buhar yoğunluğu. Yoğunluğu 1'e eşit olan hava ile karşılaştırılarak belirlenir. Gazın yoğunluğu 1 - düşer. Örneğin metan için bu gösterge 0,55'tir.

Yanıcı gaz tehlikesi

Yanıcı gazlar üç özelliğiyle tehlike arz eder:

1. Yanıcılık. Kontrolsüz gaz tutuşması nedeniyle yangın riski vardır;
2. Toksisite. Gaz veya yanma ürünleri (karbon monoksit) ile zehirlenme riski;
3. Başka bir gazla değiştirilebilen oksijen eksikliği nedeniyle boğulma.

Yanma, oksijen içeren kimyasal bir reaksiyondur. Bu durumda, enerji ısı, alev şeklinde açığa çıkar. Yanıcı madde bir gazdır. Gaz yakma işlemi üç faktörün varlığında mümkündür:

• Ateşleme kaynağı.
• Yanıcı gazlar.
• Oksijen.

Yangından korunmanın amacı, faktörlerden en az birini ortadan kaldırmaktır.

Metan

Renksiz, kokusuz, hafif, yanıcı bir gazdır. Toksik olmayan. Metan, tüm doğal gazların %98'ini oluşturur. Doğal gazın özelliklerini belirleyen ana olarak kabul edilir. %75 karbon ve %25 hidrojendir. Kütle küpü. metre - 0, 717 kg. 111 K sıcaklıkta sıvılaşırken hacmi 600 kat azalır. Düşük reaktivite.

Propan

Propan gazı yanıcı bir gazdır, renksiz ve kokusuzdur. Metandan daha reaktiftir. Doğal gazdaki içerik kütlece %0.1-11'dir. Karma gaz ve petrol alanlarından kaynaklanan ilgili gazlarda %20'ye kadar, katı yakıtların (kahverengi ve siyah kömür, kömür katranı) işleme ürünlerinde %80'e kadar. Propan gazı, etilen, propilen, düşük olefinler, düşük alkoller, aseton, formik ve propiyonik asit, nitroparafinler üretmek için çeşitli reaksiyonlarda kullanılır.

Butan

Renksiz, tuhaf bir kokuya sahip yanıcı gaz. Bütan gazı kolayca sıkıştırılabilir ve uçucudur. Hacimce %12'ye kadar petrol gazında bulunur. Ayrıca petrol fraksiyonlarının parçalanması sonucu ve laboratuarda Wurtz reaksiyonu ile elde edilecektir. Donma noktası -138 oC. Tüm hidrokarbon gazları gibi yanıcıdır. Sinir sistemine zararlıdır, solunması halinde solunum aparatının işlev bozukluğuna neden olur. Bütan (gaz) narkotik özelliklere sahiptir.

Ethan

Etan renksiz ve kokusuz bir gazdır. hidrokarbonların temsilcisi. 550-650⁰ С'de hidrojen giderme etilene yol açar, 800^{0 С üzerinde asetilene yol açar.% 10'a kadar doğal ve ilgili gazlarda bulunur. Düşük sıcaklıkta damıtma ile ayırt edilir. Yağın kırılması sırasında önemli miktarda etan açığa çıkar. Laboratuvar koşullarında Wurtz reaksiyonu ile elde edilir. Vinil klorür ve etilen üretimi için ana hammaddedir.}

Hidrojen

Şeffaf kokusuz gaz. Toksik değildir, havadan 14.5 kat daha hafiftir. Hidrojen görünüş olarak havaya benzer. Oldukça reaktiftir, geniş yanıcılık sınırlarına sahiptir ve oldukça patlayıcıdır. Hemen hemen tüm organik bileşiklerde bulunur. Sıkıştırması en zor gaz. Serbest hidrojen doğada son derece nadirdir, ancak bileşikler şeklinde çok yaygındır.

Karbon monoksit

Renksiz gaz, kokusuz ve tatsız. Ağırlık 1 cu. m - 1, 25 kg. Metan ve diğer hidrokarbonlarla birlikte yüksek kalorili gazlarda bulunur. Yanıcı gazdaki karbon monoksit oranının arttırılması, kalorifik değeri düşürür. İnsan vücudu üzerinde toksik etkisi vardır.

Yanıcı gazların kullanımı

Yanıcı gazlar yüksek bir kalorifik değere sahiptir ve bu nedenle oldukça ekonomik bir enerji yakıtıdır. Evsel ihtiyaçlar, enerji santralleri, metalurji, cam, çimento ve gıda endüstrilerinde, otomotiv yakıtı olarak, yapı malzemeleri üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Formaldehit, metil alkol, asetik asit, aseton, asetaldehit gibi organik bileşiklerin üretimi için hammadde olarak yanıcı gazların kullanılması,hidrokarbonların bileşimi. Yanıcı doğal gazların ana bileşeni olan metan, çeşitli organik ürünlerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Amonyak ve çeşitli alkoller elde etmek için, metanın oksijen veya su buharı ile dönüşümünün bir ürünü olan sentez gazı kullanılır. Metanın pirolizi ve dehidrojenasyonu, hidrojen ve kurumla birlikte asetilen üretir. Hidrojen ise amonyak sentezlemek için kullanılır. Başta etan olmak üzere yanıcı gazlar, daha sonra plastik, suni elyaf ve sentetik kauçuk üretiminde hammadde olarak kullanılan etilen ve propilen üretmek için kullanılır.

Sıvılaştırılmış metan, ulusal ekonominin birçok sektörü için umut verici bir yakıt türüdür. Sıvılaştırılmış gazların kullanımı birçok durumda büyük ekonomik faydalar sağlar, nakliye için malzeme maliyetlerini düşürür ve belirli alanlarda gaz tedarik problemlerini çözer ve kimya endüstrisinin ihtiyaçları için hammadde stokları oluşturmanıza olanak tanır.