Попутные нефтяные газы и промышленные газы

Попутные нефтяные газы выделяются с нефтью при её добыче из нефтяных скважин. С каждой тонной добываемой нефти получают в среднем около 50 м³ газов. Попутные газы содержат метан, этан, пропан и другие алканы, а также негорючие газы – азот, аргон и оксид углерода (IV). Средний состав попутных газов нефтяных месторождений (по объёму) выглядит так: СН₄ (32, 0–58); С₂Н₆ (7–20); С₃Н₈ (12–18); С₄Н₁₀ (7, 5–11, 5); С₅Н₁₂ и выше, N₂ и другие инертные газы (2–27, 5); СО₂ (0, 1–0, 5).

В попутных газах нефтяных месторождений так же основным компонентом является метан, но содержание его колеблется в более широких пределах (от 40 до 85 %), чем в природных газах

Попутные газы более разнообразны по углеводородным компонентам, чем природные, поэтому их выгоднее использовать как химическое сырьё.

Состав промышленных (заводских) газовнаиболее разнообразен. В них содержатся как парафиновые, так и олефиновые углеводороды (с одной двойной связью). Количество тех или иных углеводородов и их строение всецело зависят от технологии получения горючего газа на заводе.

. В газах нефтепереработки содержится этилен, пропилен, бутилен.

Состав газов, получаемых на нефтеперерабатывающих заводах, зависит от типа установки, с которой он отбирается. Газы установок каталитических процессов содержат обычно намного меньше олефиновых углеводородов, чем газы термических процессов. Особенно много олефиновых углеводородов содержится в газах пиролиза и коксования. Однако такие газы чаще используются не как топливо, а как сырьё для синтеза пластических масс и других веществ.

В качестве топлива для газобаллонных автомобилей, помимо указанных выше, можно использовать коксовый и городской газы, получаемые при коксовании углей, канализационные газы, являющиеся продуктом переработки сточных вод городских канализационных систем и т.д.

Во всех горючих газах, используемых в качестве топлив для газобаллонных автомобилей, кроме углеводородов, содержатся другие составляющие: водород, окись углерода, двуокись углерода, азот, кислород, водяные пары, сероводород и т.д. Неуглеводородные составляющие горючих газов (водород и окись углерода) имеют невысокую теплоту сгорания, поэтому их присутствие снижает калорийность топлива. Такие компоненты как, как двуокись углерода и азот, не участвуют в сгорании и тем самым также снижают калорийность горючих газов. В необходимых случаях горючие газы специально очищают от неуглеводородных составляющих.

Таким образом, эффективность и особенности применения горючих газов обусловливаются составом и свойствами их углеводородной части. В зависимости от физических свойств углеводородной части все газообразные топлива условно делят на две группы - сжатые и сжиженные газы.

Сжиженные газообразные топлива содержат в основном пропан С₃Н₈ и бутан С₄Н₁₀. Каждый из этих углеводородов в отдельности или в смеси хранят при обычных температурах в жидком виде в баллонах при давлении 1, 6 МПа. Критическая температура для пропана + 97⁰ С, для бутана + 125⁰ С.

Основной газообразный углеводород, используемый в сжатом виде, - метан. При температуре выше -82⁰ С (критическая температура) его нельзя превратить в жидкость при сжатии до любых высоких давлений. Его хранят в баллонах при давлении до 20 МПа. При охлаждении до -161⁰ С метан сжижается при атмосферном давлении.

Сжиженные газы (ГНС) в качестве автомобильных топлив имеют ряд преимуществ перед сжатыми газами (КПГ). Одним из главных преимуществ является более простая и безопасная топливная аппаратура из-за:

- низкого давления;

- отсутствия необходимости в создании специального топливного бака в виде морозильной камеры и т.д.

Основные физические параметры нефтяных газов даны в таблице 1.

Таблица 1 – Физические свойства нефтяных газов