Презентация, доклад на тему Свойства газов

газам относятся газы добываемые из недр земли в чистом виде.

К искусственным газам – получаемые на газовых заводах в результате термической переработки твердого (уголь, сланцы) и жидкого топлива (нефть).
 

Они состоят в основном из метана (СН4) и являются «тощими» или «сухими». Тяжелых углеводородов, от пропана и выше, они содержат 50 г/м3.
2. Газы, которые выделяются из скважин нефтяных месторождений совместно с нефтью называют попутными. Кроме метана (от 10 до 50 % от массовой части) они содержат значительное количество тяжелых углеводородов (свыше 150 г/м3) и являются «жирными». «Жирные» газы представляют собой смесь «сухого» газа, пропан – бутановой смеси и газового бензина:
«Сухой» газ (метан) – до 40 %;
Смесь тяжелых углеводородов – до 60 %.
На месте добычи отделение и улавливание газа происходит при снижении давления выходящей из скважины нефти в металлических резервуарах – сепараторах. Затем на бензиновых заводах из попутного газа выделяют газовый бензин и пропан – бутановую смесь, которую используют для газоснабжения в виде сжиженного газа.
3. Газы, которые добывают из конденсатных месторождений, состоят из «сухого» газа (80 – 98 %) и конденсата, который отделяют и улавливают в сепараторах при снижении давления газа. Количество конденсата составляет 300г/м3 газообразного топлива.
Объемная доля конденсата – от 2 до 5 %.
Массовая доля доходит до 25 %.
Конденсат состоит из тяжелых углеводородов – пентан и выше, газовый бензин, лигроин, керосин.

природного сланцевого газа, методом вертикально-горизонтального бурения.
Сланцевый газ по своим физико-химическим свойствам идентичен природному газу. Он скапливается в нишах (мешках) под залежами сланцев. Запасы сланцевого газа огромны.
По расчетам специалистов добыча его не рентабельна - большие затраты на его добычу и малый срок эксплуатации скважины (не более 1.5 – 2 года). Для повышения рентабельности используется в непосредственной близости от места добычи, т.е. исключаются расходы на транспортировку.

и нефти различными способами, а также в доменном производстве при плавке чугуна.
Коксовый газ – получают при сухой перегонке «жирных» углей при температуре 900 – 1000 градусов без доступа воздуха. Продукты перегонки – кокс и коксовый газ.
Из одной тонны угля получают 300 – 350 м3 газа.
Состав коксового газа в %: водород (Н) – 59; метан (СН4) – 24; тяжелые углеводороды – 2; углекислый газ (СО2) – 2.4; окись углерода (СО) – 8; кислород (О2) – 0.6; азот (N2) – 4.
Низшая теплота сгорания (калорийность) – 4000-4500 ккал.
Сланцевый газ – получают при сухой перегонки сланцев при температуре 1000 – 1100 градусов без доступа воздуха.
Сланец – низкосортное многозольное топливо.
Из одной тонны сланцев получают 350 – 400 м3 газа

Искусственные газы

Доменный газ – попутный газ доменного производства. Газ токсичен и применяется в доменном производстве на местные нужды металлургических производств.
Состав доменного газа: водород (Н) – 14; метан (СН4) – 1; окись углерода (СО) – 28; углекислый газ (СО2) – 6; кислород (О2) – 0.2; сероводород (Н2S) – 0.2; азот (N2) – 50.6.
Доменный газ – низкокалорийное топливо.
Существуют: нефтяной газ, генераторный водяной газ, пиролизный газ.
Сжиженный углеводородный газ (СУГ)
При термической переработке нефти на нефтеперегонных заводах (крекинг) получают пропан, бутан, пропилен, бутилен и другие углеводороды.

не горючих.

В горючую часть входят: метан (СН4), водород (Н2). окись углерода (СО), и тяжелые углеводороды.

В негорючую часть – балласт – углекислый газ (СО2), азот (N2) и кислород (О2).

Все прочие компоненты являются примесями и газовое топливо перед использованием должно быть максимально очищено от них.
 
 

Компоненты газового топлива.

– самый легкий в природе газ, не имеющий запаха и цвета.
Токсическими свойствами не обладает, но при значительном содержании в воздухе вызывает удушье, связанное с уменьшением кислорода в организме человека.
Масса 1 н.м3 – 0.09 кг.
Qн – низшая теплотворная способность – 10806 ккал/кг.
Qв – высшая теплотворная способность – 33860ккал/кг.
Водород содержится только в искусственных газах, в газах естественного происхождения (природных газах) его нет.
Реакция горения: Н2 + 0.5О2 + 1.88N2 = Н2О + 1.88N2
При содержании в воздухе водорода от 4,0 до 75,0 % по объему образуется взрывоопасная смесь
– является продуктом не полного сгорания углерода.
Не имеет цвета и запаха. Сильно токсичный газ. Содержание СО в воздухе
в количестве 0.025 % объема вызывает легкое отравление, в количестве 1 % объема приводит к летальному исходу через 1 – 2 минуты.
Окись углерода как и водород содержится только в искусственных газах.
Масса 1 н.м3 СО – 1.25 кг.
Теплотворная способность: Q – 24130 ккал/м3.
Реакция горения: СО + 0.5 О2 + 1.88 N2 = СО2 + 1.88 N2
При содержании в воздухе от 12,5 до 75,0 % по объему окись углерода образует взрывоопа сную смесь.
Средство защиты – фильтрующий противогаз марки СО.

Горючая часть (горючие компоненты)

Водород (Н2)

Окись углерода (СО) – угарный газ

газ не имеющий запаха и цвета.
Метан не обладает токсичностью, но при содержании его в воздухе более
10 % вызывает удушье.
Метан является основным компонентом природного газа и содержится в большинстве искусственных газов в разном процентном соотношении. Содержание метана в природных газах достигает 98 – 99 %, по этому его свойства практически определяют свойства природного газа
При атмосферном давлении и температуре минус 162 гр. С метан сжижается,
его объем уменьшается в 600 раз.
Масса 1 н.м3 СН4 – 0.717 кг
Высшая теплота сгорания (Qв) – 13200 ккал/кг
Низшая теплота сгорания (Qн) – 11957 ккал/кг
Структура молекулы метана.





Реакция горения метана:

СН4 + 2О2 + 7.52 N2 = CО2 + Н2О + 7.52 N2

Средство защиты – шланговые противогазы ПШ-1, ПШ-2.

Н
Н С Н
Н

Содержание тяжелых углеводородов в природном газе примерно 2 %, но может достигать 5 %, в зависимости от месторождения.

Средство защиты – шланговые противогаза ПШ-1, ПШ-2.

Тяжелые углеводороды – это название всех углеводородов с числом атомов углерода (С) не менее двух.
Химическая формула углеводородов в общем виде записывается – СnНm

Химическая формула этана

Химическая формула пропана

Химическая формула бутана

Н Н
Н – С – С -Н
Н Н

Н Н Н
Н – С - С - С Н
Н Н Н

Н Н Н Н
Н – С - С – С – С - Н
Н Н Н Н

газом, т.е. газом не способным к горению.
СО2 не имеет цвета и запаха, обладает слабым кисловатым вкусом, не токсичен,
но обладает наркотическим воздействием, раздражает слизистые оболочки, а при содержании в воздухе 5 – 10 % объема вызывает удушье.
Азот (N2) – основная составляющая атмосферного воздуха – 78 %. В процессе
сжигания окислы азота образуются в ничтожно малом количестве, по этому в теплотехнике
он рассматривается как инертный газ, т.е. неспособный к горению.
Газ без запаха и вкуса.
Масса 1н.м3 – 1.25 кг.
Содержание азота в природных газах различных месторождений колеблется в
Значительных пределах от 0.6 до 12.8 %.
Кислород (О2) – вторая составляющая воздуха - 21 %. В процессе горения кислород играет роль окислителя, в качестве которого он используется в большинстве случаев сжигания топлива.
По соображениям безопасности ( смесь кислорода и метана взрывоопасна) и защиты
газопроводов от коррозии в газовом топливе допускается содержание кислорода не более
1 % объема.
Масса 1 н.м3 О2 – 1.43 кг

Негорючая часть (негорючие компоненты)

активные, оказывающие на металл арматуры и газопровода коррозийное действие и химически на неактивные, способные к образованию скоплений и закупорок газопровода.

К химически активным примесям относятся: сероводород, аммиак, цианистый водород, сероуглерод.

К химически неактивным – смола, пыль, нафталин, водяной пар.
Из химически активных примесей в составе природного газа может находиться только сероводород, неактивные примеси – водяные пары и пыль, все остальные вредные примеси характерны только для искусственных газов.