Состав и свойства природных газов

Билет 1

Определение
Природный газ – это полезное ископаемое в газообразном состоянии. Оно используется в очень широких пределах в качестве топлива. Но сам природный газ как таковой не используется как топливо, из него выделяют его составляющие для отдельного использования.

Природные газы, добываемые из чисто газовых, нефтяных и газоконденсатных месторождений, состоят из углеводородов гомологического ряда метана с общей формулой С_nH_2n+2, а также неуглеводородных компонентов: азота (N₂), углекислого газа (СО₂), сероводорода H₂S, редкоземельных (инертных) газов (гелия, аргона, криптона, ксенона), ртути. Число углеродных атомов в молекуле углеводородов n может достигать 18 и более.

Метан (CH₄), этан (C₂H₆) и этилен (C₂H₄) при нормальных условиях (p =0,1 МПа и t= 273К) являются реальными газами.

Проран (С₃Н₈), пропилен (С₃Н₆), изобутан (ί=C₄H₁₀), нормальный бутан (n =C₄H₁₀), бутилены (С₄Н₈), при атмосферных условиях находятся в парообразном (газообразном) состоянии, при повышенных давлениях – в жидком состоянии. Они входят в состав жидких (сжижаемых, сжиженных) углеводородных газов.

Углеводороды начиная с изопентана (ί =С₅Н₁₂) и более тяжёлые (17 ≥ n > 5) при атмосферных условиях находятся в жидком состоянии. Они входят в состав бензиновой фракции.

Углеводороды, в молекулу которых входит 18 и более атомов углерода (от С₁₈Н₃₈), расположенных в одну цепочку, при атмосферных условиях находятся в твёрдом состоянии.

Природные газы подразделяют на три группы.

1. Газы добываемые из чисто газовых месторождений. Они представляют собой сухой газ, свободный от тяжёлых углеводородов.

2. Газы, добываемые вместе с нефтью. Это физическая смесь сухого газа, пропан-бутановой фракции (сжиженного газа) и газового бензина.

3. Газы, добываемые из газоконденсатных месторождений. Они состоят из сухого газа и жидкого углеводородного конденсата. Углеводородный конденсат состоит из большого числа тяжёлых углеводородов, из которых можно выделить бензиновые, лигроиновые, керосиновые, а иногда и более тяжёлые масляные фракции.

Искусственные газы получают из твёрдых топлив в газогенераторах, ретортах, тоннельных и прочих печах при высоких температурах, а иногда и при повышенных или высоких давлениях.

Физические свойства.
Природный газ бесцветен и не имеет запаха (в том случае, если не имеет в своём составе сероводорода), он легче воздуха. Горюч и взрывоопасен.