Характеристика і асортимент газоподібного палива

З усіх видів газоподібного палива найпоширеніші природні гази, які поділяють на дві групи: гази газових родовищ і супутні, які добуваються разом з нафтою.

Природні гази чисто газових середовищ за складом і те­пловою цінністю відрізняються між собою незначно (табл. 1.22). Головною їх складовою є метан - СН₄.

Таблиця 1.22

Склад природних газів газових родовищ, % за об’ємом

Родовище	Компоненти, % за об’ємом	Qн, МДж/кг
СН4	С2Н6	С3Н8	С4Н10	С5Н12	СО2	Н2S
Урицьке	91,2	2,8	0,9	0,6	0,7	0,5	3,3	37,1
Елшанське	93,4	2,1	0,8	0,4	0,3	0,3	2,7	36,5
Газлінське	93,0	3,1	0,7	0,6	-	0,1	2,5	36,8
Щебелинське	93,3	4,0	0,6	0,4	0,3	0,1	1,3	37,8
Ставропольське	98,7	0,3	0,1	0,1	Сліди	0,1	0,7	35,8
Дашавське	98,3	0,3	0,1	0,2	-	0,1	1,0	35,8
Березовське	95,1	1,1	0,3	-	-	0,4	3,0	35,3

Для природного газу, який надходить по трубопроводу, нормується тільки вміст шкідливих домішок: сірководню, аміаку, смол, пилу, вологи тощо. За сортами і марками їх не поділяють. Природний газ має низьку критичну температуру (-161°С при атмосферному тиску і -82°С при тиску 4,6 МПа). Тому навіть при високому тиску він знаходиться в газоподібному стані і його називають стиснутим. До таких газів від­носять і деякі штучні. Характеристика стиснутих газів, що поставляються споживачам, наведена в таблиці 1.23.

Супутній нафтопромисловий газ, крім метану містить більш важкі газоподібні вуглеводні, кількість яких залежить від складу нафти того чи іншого родовища. В багатьох випадках газовий фактор (кількість газу м³ на одну тону нафти) дуже високий (50-100 м). Вуглеводні з числом атомів вуглецю 1-4, що входять у склад нафти, при нормальних умовах, перебувають у газоподібному стані, їх уловлюють при добуванні нафти. Теплота згоряння супутнього нафтопромислового газу вище, ніж газів газових родовищ, але його використовують головним чином як сировину для хімічної і нафтохімічної промисловості.

Таблиця 1.23

Характеристика стиснутих газів

Показник	Тип газу
Природній	Коксовий металізований	Коксовий збагачений
Теплота згоряння, кДж/м3, не менше
Вміст компонентів, %: - метану - водню	80-97 -	Більше 65 -	Менше 12
Вміст домішок, г/м3, не більше: - сірководню - смоли і пилу	0,02 0,001	0,02 0,001	0,02 0,001
Пари води в газі, що знаходиться в балоні: - влітку - взимку	7,0 0,5	7,0 0,5	7,0 0,5

Зріджений газ широко використовують для газозабез- печення сільської місцевості і районів, що не підключені до га­зової мережі, а також як паливо в котельно-побутових і неве­ликих теплоустановках (у теплицях, на тваринницьких комплек­сах тощо). Зріджений газ - це газоподібні вуглеводні які легко конденсуються при стисканні.

Основним компонентом зрідженого газу є пропан - важ­кий газ (густина по відношенню до повітря 1,52). Він створює оптимальну величину тиску насиченої пари, що особливо важ­ливо для зниження маси газових балонів транспортних устано­вок.

Етан - газ, що за густиною близький до повітря. Одержують його з супутніх нафтових газів, входить до складу зріджених газів у незначній кількості, але підвищує загальний тиск насиченої пари і тим самим забезпечує в зимовий період надлишковий тиск, який необхідний для нормальної роботи газобалонних установок.

Бутанмає два ізомери (густина за повітрям в межах 2,06...2,09). Його одержують з тих же нафтопромислових газів, що і пропан. Він являється найбільш висококалорійним компонентом зріджених газів. При температурі - 0,5 °С і нормальному атмо­сферному тиску бутан переходить у рідкий стан, що не дозволяє його використовувати в зимовий період для комунально-побутових потреб.

Пентан - важкий газ (густина за повітрям 2,67). У більшості випадків знаходиться в рідкому залишку і при t = 20 °С не повинен перевищувати 1,0...2,0% об’єму зрідженого газу, тому, що він різко знижує пружність парів і підвищує точку роси.

Зрідженні гази відповідно до ГОСТ 20448-80 (табл. 1.24) випускає промисловість таких марок СПБТЗ - суміш пропану і бутану технічна зимова; СПБТЛ - суміш пропану і бутану технічна літня; БТ - бутан технічний.

Таблиця 1.24

Характеристика зріджених газів

Показник	Марка газу
СПБТЗ	СПБТЛ	БТ
Масова частка компонентів, % сума: а) метану, етану, етилену, не більше б) пропану, пропилену, не менше в) бутану і бутиленів: - не менше - не більше	не нор- мується	не нормується   -	не нормується   -
Рідкий залишок (у тому числі вуглеводні С5 і вище) при 20°С, % за об’ємом, не більше
Надлишковий тиск насиченої пари, МПа: - при 45°С, не більше - при 20°С, не менше	1,6 0,16	1,6 -	1,6 -
Масова частка сірководню і меркаптанової сірки, %, не більше: у тому числі сірководню	0,015 0,003	0,015 0,003	0,015 0,003
Вміст вільної води і лугів	Відсутність

Поділ зріджених газів на зимові і літні прийнято у зв’язку із зменшенням пружності пари зріджених газів при низьких температурах. Тому для підтримки необхідного тиску в сис­темах газозабезпечення в складі зимової газової суміші повинно бути більше пропану. Зріджений газ надходить до споживачів у цистернах або тонкостінних балонах під тиском 1,6 МПа.

Штучне газоподібне паливо можна одержати шляхом газифікації твердого палива або його сухою перегонкою. За допомогою газифікації і сухої перегонки твердих палив одер­жують: генераторний газ, змішаний, водяний, напівкоксовий, коксовий, світильний та інші гази.