Характеристика природных газов и продукции, получаемой из них

Природный газ относят к полезным ископаемым. Огромными запасами природного газа обладают Россия (Уренгойское месторождение), Иран, большинство стран Персидского залива, США, Канада.

Природные газы – это смесь углеводородов и не углеводородных компонентов, которые при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии.

Химический состав природных газов довольно однороден. Природный газ в основном содержит метан (СН4) с примесью других углеводородов – этана (С2Н6), пропана (С3Н8), бутана (С4Н10) и пентана (С5Н12), и не углеводородные компоненты: сероводород, азот, оксид углерода, диоксид углерода, аргон, водород, гелий (H2S, N2, CO, CO2, Ar, H2, He, соответственно).

Природный газ различных месторождений характеризуется разным химическим составом (табл. 3.1).

В зависимости от состава изменяются и его физико-химические и теплотехнические характеристики.

Природный газ широко применяется в качестве горючего в жилых, частных и многоквартирных домах для отопления, подогрева воды и приготовления пищи; как топливо для машин (газобаллонное оборудование автомобиля, газовый двигатель), котельных, ТЭЦ и др.

Сейчас он используется в химической промышленности как исходное сырье для получения различных органических веществ.

Подготовка газа необходима из-за присутствия в нем кроме целевых компонентов примесей, вызывающих затруднения при транспортировке, либо применении.

Так, пары воды, содержащиеся в газе, при определенных условиях могут образовывать гидраты или, конденсируясь, скапливаться в различных местах (например, изгиб трубопровода), мешая продвижению газа; сероводород вызывает сильную коррозию газового оборудования (трубы, емкости теплообменников и т. д.).

Для транспортировки по стандартным магистральным трубопроводам в России природный газ должен соответствовать следующим условиям, согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 5542–87 «Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения».

Для того чтобы газ отвечал указанным требованиям, необходимо определять точку росы по воде (точка росы по воде и углеводородам –16 °C летом и –20 °C зимой при давлении 7,5 МПа, что соответствует стандартному давлению на входе магистрального трубопровода).

Газ, соответствующий условиям на транспортировку трубопроводным транспортом, называют сухим.

Основные компоненты сухого газа – это метан и этан. Содержание углеводородов ряда С3–С5 ограничено вышеуказанными условиями по точке росы. Допускается содержание CO2 и инертных газов (табл. 3.2).

Чистый природный газ не имеет цвета и запаха. Для облегчения возможности определения утечки газа в него в небольшом количестве добавляют одоранты – вещества, имеющие резкий неприятный запах (гнилой капусты, прелого сена, тухлых яиц).

Чаще всего в качестве одоранта применяют тиолы, например, этилмеркаптан (16 г на 1000 м³ природного газа), концентрация серы при этом не должна превышать 0, 036 г/ м³(табл. 3.2).