Классификация, основные свойства и состав газообразного топлива

Природные газы

Природные горючие газы, добываемые из недр Земли, в основном состоят из предельных углеводородов метанового ряда с небольшим количеством негорючих и вредных примесей. Согласно теории академика И. А. Губкина природные газы образовались в процессе биохимического и термического разложения органических остатков растительного и животного мира, погребенных вместе с осадочными породами в толще земной коры. Углеводороды и сопутствующие им небольшие количества других газов, образовавшиеся в процессе указанного разложения, скапливались в порах таких пород, как пески, песчаники, галечники и др.

схема газонефтяной залежи

Рис. 1 схема газонефтяной залежи

1 - газовая скважина (стрелками показан отбор газа); 2 - газ; 3 - нефть; 4 - вода; 5 - газоупорные породы (сверху кровля, снизу - подошва).

Природные газы в зависимости от условий образования и состава подразделяют на три группы: чисто газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений. Также принято условно считать газы с содержанием тяжелых углеводородов (от пропана и выше) менее 50 г/м3 сухими, а газы с большим содержанием тяжелых углеводородов - жирными.

Горючая часть газов чисто газовых месторождений состоит в основном из метана и небольшого количества этана и более тяжелых углеводородов. Основным балластным компонентом в них является азот. Содержание сероводорода, аммиака и других вредных примесей в сухих газах большинства месторождений незначительно. Все сухие газы легче воздуха. Низшая теплота сгорания их 8000 - 9500 ккал/м3. Состав и свойства газов чисто газовых месторождений довольно постоянны.

Сжиженные газы

Смеси углеводородов (пропана, пропилена, бутана, бутилена и небольших количеств этана и этилена), находящихся при относительно небольших давлениях или при пониженных температурах в жидком состоянии, а при нормальных условиях - газообразном, составляют группу сжиженных углеводородных газов. Их хранят и транспортируют в жидком, а используют в газообразном виде. Сырьем для производства сжиженных газов являются попутные нефтяные газы, жирные газы газоконденсатных месторождений и газы переработки нефти. Сжиженные газы могут иметь и искусственное происхождение.

Поскольку попутный нефтяной газ представляет собой многокомпонентную смесь из легких и тяжелых углеводородов, то задачей газобензинового производства является разделение этой смеси на следующие отдельные фракции:

Технология такого разделения основана на различной упругости насыщенных паров и на различии в давлениях конденсации отдельных компонентов смеси. При изменениях температуры или объема такой двухфазной системы (пар - жидкость) равновесие ее нарушается и тут же восстанавливается. Например, при постоянстве температуры сжатие паровой фазы приводит к конденсации части паров, а при увеличении объема испаряется часть жидкости. В обоих случаях давление паровой фазы, соответствующее данной температуре, остается неизменным.

Аналогично при сохранении постоянства объема паровой фазы повышение температуры сопровождается испарением части жидкости с соответствующим повышением давления, т. е. упругости насыщенных паров углеводорода. Охлаждение двухфазной системы при неизменности объема влечет понижение упругости насыщенных паров.

Промышленными методами производства сжиженных газов являются компрессионный, адсорбционный и абсорбционный

Компрессионный метод основан на различии давлений и температур конденсации отдельных компонентов смеси углеводородных газов, составляющих попутный нефтяной газ.

Адсорбционный (углепоглотительный) метод основан на способности некоторых твердых пористых тел (активированного угля, силикагеля и др.) избирательно удерживать (адсорбировать) на поверхности пор и микропор тяжелые углеводороды и выделять их при последующем нагреве и увлажнении.

Абсорбционный (маслопоглотительный) метод основан на способности масел (например, солярового) в холодном виде избирательно растворять в себе (абсорбировать) тяжелые углеводороды, а при нагревании выделять их обратно.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   Загрузить   След >