ก๊าซที่ติดไฟได้: ชื่อ คุณสมบัติ และการใช้งาน

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

ก๊าซที่ติดไฟได้คือสารที่มีค่าความร้อนต่ำ นี่คือองค์ประกอบหลักของเชื้อเพลิงประเภทก๊าซ ซึ่งใช้ในการจัดหาก๊าซให้กับเมือง ในอุตสาหกรรมและด้านอื่นๆ ของชีวิต ลักษณะทางกายภาพและเคมีของก๊าซดังกล่าวขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่ไม่ติดไฟและสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายในองค์ประกอบ

ชนิดและที่มาของก๊าซที่ติดไฟได้

ก๊าซที่ติดไฟได้ประกอบด้วยมีเทน โพรเพน บิวเทน อีเทน ไฮโดรเจน และคาร์บอนมอนอกไซด์ บางครั้งมีสิ่งเจือปนของเฮกเซนและเพนเทน ได้สองวิธี - จากแหล่งธรรมชาติและเทียม ก๊าซที่มีต้นกำเนิดจากธรรมชาติ - เชื้อเพลิงซึ่งเป็นผลมาจากกระบวนการทางชีวเคมีตามธรรมชาติของการสลายตัวของสารอินทรีย์ ตะกอนส่วนใหญ่ตั้งอยู่ที่ความลึกน้อยกว่า 1.5 กม. และส่วนใหญ่ประกอบด้วยมีเทนที่มีส่วนผสมของโพรเพน บิวเทน และอีเทนเป็นส่วนใหญ่ เมื่อความลึกของการเกิดเพิ่มขึ้น เปอร์เซ็นต์ของสิ่งเจือปนจะเพิ่มขึ้น ผลิตจากแหล่งแร่ธรรมชาติหรือก๊าซจากแหล่งน้ำมัน

โดยส่วนใหญ่ ก๊าซธรรมชาติจะกระจุกตัวอยู่ในหินตะกอน (หินทราย กรวด) ชั้นที่ปกคลุมและชั้นใต้ดินเป็นหินดินเหนียวหนาแน่น พื้นรองเท้าส่วนใหญ่เป็นน้ำมันและน้ำ ประดิษฐ์ - ติดไฟได้ก๊าซที่ได้จากการแปรรูปด้วยความร้อนของเชื้อเพลิงแข็งประเภทต่างๆ (โค้ก ฯลฯ) และผลิตภัณฑ์อนุพันธ์ของการกลั่นน้ำมัน

ก๊าซธรรมชาติที่ผลิตในพื้นที่แห้งคือมีเทนที่มีโพรเพน บิวเทน และอีเทนในปริมาณเล็กน้อย ก๊าซธรรมชาติมีลักษณะเป็นองค์ประกอบคงที่และอยู่ในหมวดก๊าซแห้ง องค์ประกอบของก๊าซที่ได้รับระหว่างการกลั่นน้ำมันและจากการสะสมของก๊าซกับน้ำมันแบบผสมนั้นไม่คงที่และขึ้นอยู่กับมูลค่าของปัจจัยของก๊าซ ลักษณะของน้ำมัน และเงื่อนไขสำหรับการแยกส่วนผสมของน้ำมันและก๊าซ ประกอบด้วยโพรเพน บิวเทน อีเทน รวมทั้งไฮโดรคาร์บอนเบาและหนักอื่น ๆ ที่มีอยู่ในน้ำมันเป็นจำนวนมาก จนถึงเศษส่วนของน้ำมันก๊าดและน้ำมัน

การสกัดก๊าซธรรมชาติที่ติดไฟได้คือการดึงออกจากลำไส้ รวบรวม ขจัดความชื้นส่วนเกิน และเตรียมขนส่งไปยังผู้บริโภค ลักษณะเฉพาะของการผลิตก๊าซคือทุกขั้นตอนตั้งแต่อ่างเก็บน้ำจนถึงผู้ใช้ปลายทาง กระบวนการทั้งหมดจะถูกปิดผนึก

ก๊าซที่ติดไฟได้และคุณสมบัติของพวกมัน

ความสามารถในการทำความร้อนคืออุณหภูมิสูงสุดที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของก๊าซแห้งในปริมาณอากาศตามทฤษฎี ในกรณีนี้ ความร้อนที่ปล่อยออกมาจะถูกใช้ไปในการให้ความร้อนแก่ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการเผาไหม้ สำหรับก๊าซมีเทน พารามิเตอร์นี้ใน °С คือ 2043, บิวเทน - 2118, โพรเพน - 2110.

อุณหภูมิจุดติดไฟ - อุณหภูมิต่ำสุดที่กระบวนการจุดไฟเกิดขึ้นเองโดยไม่ได้สัมผัสกับแหล่งภายนอก ประกายไฟ หรือเปลวไฟ เนื่องจากความร้อนที่ปล่อยออกมาจากอนุภาคก๊าซ นี้พารามิเตอร์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการกำหนดอุณหภูมิพื้นผิวที่อนุญาตของอุปกรณ์ที่ใช้ในพื้นที่อันตราย ซึ่งต้องไม่เกินอุณหภูมิจุดติดไฟ ระดับอุณหภูมิถูกกำหนดให้กับอุปกรณ์ดังกล่าว

จุดวาบไฟคืออุณหภูมิต่ำสุดที่มีการปล่อยไอระเหยเพียงพอ (ที่พื้นผิวของของเหลว) เพื่อจุดไฟจากเปลวไฟที่เล็กที่สุด คุณสมบัตินี้ไม่ควรมีลักษณะทั่วไปเป็นจุดวาบไฟ เนื่องจากพารามิเตอร์เหล่านี้อาจแตกต่างกันอย่างมาก

ความหนาแน่นของแก๊ส/ไอน้ำ. มันถูกกำหนดเมื่อเปรียบเทียบกับอากาศซึ่งมีความหนาแน่นเท่ากับ 1 ความหนาแน่นของก๊าซ 1 - ตกลงมา ตัวอย่างเช่น สำหรับก๊าซมีเทน ตัวบ่งชี้นี้คือ 0.55

อันตรายจากก๊าซไวไฟ

ก๊าซที่ติดไฟได้ก่อให้เกิดอันตรายในคุณสมบัติสามประการ:

1. ความไวไฟ. มีความเสี่ยงที่จะเกิดไฟไหม้เนื่องจากการจุดไฟของแก๊สที่ไม่สามารถควบคุมได้
2. ความเป็นพิษ. ความเสี่ยงต่อการเป็นพิษจากก๊าซหรือผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ (คาร์บอนมอนอกไซด์);
3. หายใจไม่ออกเพราะขาดออกซิเจน แก๊สอื่นทดแทนได้

การเผาไหม้เป็นปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจน ในกรณีนี้พลังงานจะถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อนเปลวไฟ สารไวไฟคือก๊าซ กระบวนการเผาไหม้ก๊าซสามารถทำได้โดยมีปัจจัยสามประการ:

• แหล่งกำเนิดไฟ
• ก๊าซที่ติดไฟได้
• ออกซิเจน

เป้าหมายของการป้องกันอัคคีภัยคือการกำจัดปัจจัยอย่างน้อยหนึ่งอย่าง

มีเทน

เป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น เบา ไวไฟ ปลอดสารพิษ มีเทนคิดเป็น 98% ของก๊าซธรรมชาติทั้งหมด ถือเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดคุณสมบัติของก๊าซธรรมชาติ เป็นคาร์บอน 75% และไฮโดรเจน 25% ก้อนมวล เมตร - 0, 717 กก. มันทำให้เหลวที่อุณหภูมิ 111 K ในขณะที่ปริมาตรของมันลดลง 600 เท่า ปฏิกิริยาต่ำ

โพรเพน

ก๊าซโพรเพนเป็นก๊าซไวไฟ ไม่มีสี และไม่มีกลิ่น มันมีปฏิกิริยามากกว่ามีเทน ปริมาณในก๊าซธรรมชาติคือ 0.1-11% โดยมวล มากถึง 20% ในก๊าซที่เกี่ยวข้องจากแหล่งก๊าซและน้ำมันผสม มากถึง 80% ในผลิตภัณฑ์จากการแปรรูปเชื้อเพลิงแข็ง (ถ่านหินสีน้ำตาลและสีดำ น้ำมันถ่านหิน) ก๊าซโพรเพนใช้ในปฏิกิริยาต่างๆ เพื่อผลิตเอทิลีน โพรพิลีน โอเลฟินต่ำ แอลกอฮอล์ต่ำ อะซิโตน กรดฟอร์มิกและโพรพิโอนิก ไนโตรพาราฟิน

ภูฏาน

ก๊าซติดไฟไม่มีสี มีกลิ่นแปลกๆ. ก๊าซบิวเทนสามารถอัดและระเหยได้ง่าย บรรจุในก๊าซปิโตรเลียมสูงถึง 12% โดยปริมาตร นอกจากนี้ยังจะได้รับจากการแตกร้าวของเศษส่วนปิโตรเลียมและในห้องปฏิบัติการโดยปฏิกิริยาของเวิร์ตซ์ จุดเยือกแข็ง -138 oC. เช่นเดียวกับก๊าซไฮโดรคาร์บอนทั้งหมด เป็นสารไวไฟ เป็นอันตรายต่อระบบประสาท หากสูดดมเข้าไปจะทำให้ระบบทางเดินหายใจทำงานผิดปกติ บิวเทน (แก๊ส) มีคุณสมบัติเป็นยาเสพติด

อีธาน

อีเทนเป็นก๊าซที่ไม่มีสีและไม่มีกลิ่น ตัวแทนของไฮโดรคาร์บอน การดีไฮโดรจีเนชันที่ 550-650⁰ С นำไปสู่เอทิลีน มากกว่า 800^{0 С นำไปสู่อะเซทิลีนประกอบด้วยก๊าซธรรมชาติและก๊าซที่เกี่ยวข้องมากถึง 10% โดดเด่นด้วยการกลั่นที่อุณหภูมิต่ำ อีเทนปริมาณมากจะถูกปล่อยออกมาในระหว่างการแตกร้าวของน้ำมัน ภายใต้สภาวะของห้องปฏิบัติการ ได้มาจากปฏิกิริยา Wurtz เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตไวนิลคลอไรด์และเอทิลีน}

ไฮโดรเจน

ก๊าซใสไร้กลิ่น ปลอดสารพิษ เบากว่าอากาศ 14.5 เท่า ไฮโดรเจนมีลักษณะคล้ายกับอากาศ มีปฏิกิริยาสูง มีขีดจำกัดความสามารถในการติดไฟได้กว้าง และระเบิดได้สูง รวมอยู่ในสารประกอบอินทรีย์เกือบทั้งหมด ก๊าซที่บีบอัดได้ยากที่สุด ไฮโดรเจนอิสระนั้นหายากมากในธรรมชาติ แต่พบได้บ่อยมากในรูปของสารประกอบ

คาร์บอนมอนอกไซด์

ก๊าซไร้สี ไร้กลิ่น ไร้รส. น้ำหนัก 1 คิว ม. - 1, 25 กก. พบในก๊าซแคลอรีสูงพร้อมกับมีเทนและไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ การเพิ่มสัดส่วนของคาร์บอนมอนอกไซด์ในก๊าซที่ติดไฟได้จะทำให้ค่าความร้อนลดลง เป็นพิษต่อร่างกายมนุษย์

การใช้ก๊าซที่ติดไฟได้

ก๊าซที่ติดไฟได้มีค่าความร้อนสูง จึงเป็นเชื้อเพลิงที่ประหยัดพลังงานสูง ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับความต้องการภายในประเทศ โรงไฟฟ้า โลหะ แก้ว ปูนซีเมนต์ และอาหาร เชื้อเพลิงยานยนต์ ในการผลิตวัสดุก่อสร้าง

การใช้ก๊าซที่ติดไฟได้เป็นวัตถุดิบในการผลิตสารประกอบอินทรีย์ เช่น ฟอร์มัลดีไฮด์ เมทิลแอลกอฮอล์ กรดอะซิติก อะซิโตน อะซีตัลดีไฮด์ เกิดจากการมีอยู่ในองค์ประกอบของไฮโดรคาร์บอน มีเทนเป็นองค์ประกอบหลักของก๊าซธรรมชาติที่ติดไฟได้ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์อินทรีย์ต่างๆ เพื่อให้ได้แอมโมเนียและแอลกอฮอล์ชนิดต่างๆ จะใช้ก๊าซสังเคราะห์ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการแปลงก๊าซมีเทนด้วยออกซิเจนหรือไอน้ำ ไพโรไลซิสและดีไฮโดรจีเนชันของมีเทนทำให้เกิดอะเซทิลีนพร้อมกับไฮโดรเจนและเขม่า ในทางกลับกันไฮโดรเจนถูกใช้เพื่อสังเคราะห์แอมโมเนีย ก๊าซที่ติดไฟได้ซึ่งส่วนใหญ่เป็นอีเทนใช้ในการผลิตเอทิลีนและโพรพิลีน ซึ่งต่อมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตพลาสติก เส้นใยเทียม และยางสังเคราะห์

ก๊าซมีเทนเหลวเป็นเชื้อเพลิงที่มีแนวโน้มดีสำหรับหลายภาคส่วนของเศรษฐกิจของประเทศ การใช้ก๊าซเหลวในหลายกรณีทำให้เกิดประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมาก ลดต้นทุนวัสดุสำหรับการขนส่งและแก้ปัญหาการจ่ายก๊าซในบางพื้นที่ และช่วยให้คุณสร้างสต็อกวัตถุดิบสำหรับความต้องการของอุตสาหกรรมเคมีได้