2. Природные и искусственные газы. Основные свойства газообразного топлива.

Горючие газы бывают искусственные и природные. К искусственным относят газы, вырабатываемые на газовых заводах в процессе термической переработки твердых и жидких

топлив, а также выделяющиеся в качестве вторичных продуктов некоторых производств, например в доменном процессе, при получении кокса, переработке нефти и т. д.

По методу производства искусственные горючие газы подразделяют на две основные группы: а) газы высокотемпературной (до 1000° С) и среднетемпературной (до 600° С) перегонки твердых и жидких топлив; б) газы безостаточной газификации твердого топлива.

Газы первой группы, к которым относятся коксовый, сланцевый и газы пиролиза нефти, получают в термических печах и установках нагреванием твердого или жидкого топлива без доступа воздуха. При этом в процессе термического разложения горючей части исходных топлив помимо таких продуктов производства, как кокс, смолы, бензин, керосин и др., выделяются значительные количества горючих газов. Низшая теплота сгорания газов сухой перегонки твердых топлив 3500 - 4500, а газа пиролиза нефти - до 11 000 ккал/м³.

Газы безостаточной газификации получают частичным сжиганием твердых топлив в потоке воздуха, кислорода или в смеси их с водяным паром. В результате такой термохимической переработки топлива углерод, содержащийся в нем, взаимодействует с кислородом и водяным паром и образует окись углерода и водород. Аппараты, в которых осуществляется газификация топлив, называются газогенераторами, а газы, получаемые таким методом, - генераторными. К ним относятся: генераторный водяной, генераторный паровоздушный, доменный, газ подземной газификации углей и др. Низшая теплота сгорания их не превышает

2500 ккал/м³. Существенными недостатками большинства искусственных газов являются высокая токсичность и малая теплота сгорания, объяснимая большим содержанием балластных компонентов.

К природным относят газы: добываемые из чисто газовых месторождений; попутные нефтяные, выделяющиеся из добываемой нефти; получаемые из газоконденсатных месторождений (состоят из смеси сухого газа с парами конденсата тяжелых углеводородов); сжиженные углеводородные, извлекаемые из газов нефтяных и газоконденсатных месторождений.

Природные горючие газы, добываемые из недр Земли, в основном состоят из предельных углеводородов метанового ряда с небольшим количеством негорючих и вредных примесей. Согласно теории академика И. А. Губкина природные газы образовались в процессе биохимического и термического разложения органических остатков растительного и животного мира, погребенных вместе с осадочными породами в толще земной коры. Углеводороды и сопутствующие им небольшие количества других газов, образовавшиеся в процессе указанного разложения, скапливались в порах таких пород, как пески, песчаники, галечники и др.

Природные газы в зависимости от условий образования и состава подразделяют на три группы: чисто газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений. Также принято условно считать газы с содержанием тяжелых углеводородов (от пропана и выше) менее

50 г/м³ сухими, а газы с большим содержанием тяжелых углеводородов - жирными.

Горючая часть газов чисто газовых месторождений состоит в основном из метана и небольшого количества этана и более тяжелых углеводородов. Основным балластным компонентом в них является азот. Содержание сероводорода, аммиака и других вредных примесей в сухих газах большинства месторождений незначительно. Все сухие газы легче воздуха. Низшая теплота сгорания их 8000 - 9500 ккал/м³. Состав и свойства газов чисто газовых месторождений довольно постоянны.