ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физические й теплотехнические свойства природных газов, применяемых в цементной промышленности из "Природный газ в цеметной промышленности" Современные представления о природных горючих газах сводятся к признанию органического характера их происхождения за счет разложения остатков органических веществ, залегающих в толщах осадочных пород, под влиянием бактериальных процессов, высоких температур и давлений. Возможно также образование горючих газов в результате взаимодействия паров воды с карбидами и последующего изменения состава газа при контакте с месторождениями первичной нефти. [c.8] Природные газы в свободном виде находятся в земной коре на глубине нескольких тысяч метров. Они могут быть также растворены в нефти и в небольшом количестве в воде, растворимость в которой низка. Обычно природные газы встречаются в куполообразных пластах, образуемых пористыми породами—песками и известняками (так называемыми коллекторами), а также в пустотах, и испытывают давление в несколько десятков и сотен атмосфер. Эти купола и пустоты перекрыты газонепроницаемыми слоями (глинами, ангидритами и др.), препятствующими выходу газа на дневную поверхность. [c.8] Газоносные пласты часто сопровождают нефтяные и каменноугольные месторождения имеются также и чисто газовые ме- сторождения. В зависимости от происхождения и состава различают так называемые жирные или нефтяные газы, содержащие до 200 г м , а иногда и более газоконденсата, состоящего из тяжелых углеводородов, и сухие или тощие высокомета- новые природные газы из собственно газовых месторождений, почти не имеющие конденсата (от О до 10 г/ж ) и содержащие 92—98% СН4. По другой классификации в жирных газах содержится углеводородов от пропана и выше более 10%, в сухих —менее 10%. Встречаются еще так называемые попутные газы, выделяющиеся из нефти при снижении ее давления по выходе из скважины. [c.8] Попутные и природные газы очищают от конденсата на газопромыслах, где они и обезвоживаются, так как пары воды могут соединяться с углеводородами и образовывать твердые гидраты. [c.8] Химический состав. Природные газы являются смесью газообразных углеводородов метанового ряда с примесью небольших количеств углекислоты и азота. В газе некоторых месторождений обнаруживаются небольшие количества водорода и сероводорода, а также инертных газов Аг, Хе, Кг, Не, Ме инертные газы в анализах относят к азоту. [c.9] Природные газы всех месторождений не содержат непредельных углеводородов как правило, в них отсутствуют связанный и свободный кислород и окись углерода. [c.9] Химический состав природного газа различных месторождений колеблется в значительных пределах. Даже в одном и том же месторождении на разных горизонтах, в пластах и скважинах состав газа может быть различным. Возможны колебания состава газа из одного и того же пласта и скважины зависимости от длительности эксплуатации, времени года, давления и температуры, при которых газ транспортируется по трубам, и т. д. В особенности значительны колебания состава жирных газов газоконденсатных месторождений, так как содержание в газообразной фазе тяжелых углеводородов зависит от температуры. [c.9] Химический состав природного газа, получаемого цементными заводами из магистральных газопроводов, может изменяться не только по указанным причинам, но и в связи с тем, что магистральные газопроводы, идущие от разных месторождений, соединены между собой. В результате к потребителю будет поступать смесь переменного состава из газов различных месторождений. Кроме того, цементные заводы могут получать природный газ в смеси с генераторным, коксовым газами и газом подземной газификации (например, так называемый московский городской газ). Тогда в смеси будут содержаться, кроме углеводородов, также СО2, СО, Нг и N2. [c.9] Следовательно, для цементных заводов очень важно систематически получать от поставщиков паспортные характеристики природного газа и контролировать состав поступающего газа, так как состав определяет его теплотворную способность и другие теплотехнические свойства. [c.9] Характеристика газа по значению числа п рациональна, так как упрощает теплотехнические расчеты теоретического расхода воздуха, выхода отходящих газов, некоторых термодинамических свойств газа и т. д. [c.14] Удельный вес. Значения молекулярных и удельных весов углеводородов, углекислоты, азота и других газов, входящих в состав природного газа или в смеси последнего с искусственными газами, приведены в табл. 2, причем удельные веса указаны в двух единицах измерения — стандартных кубометрах — кг1ст. и в физических — нормальных кубометрах — кг1нм . [c.14] Следует отметить, что газообразные углеводороды метанового ряда по физическим свойствам отличаются от идеальных газов, в связи с чем молекулярные объемы их отличаются от молекулярного объема идеального газа (22,414 нмЧкмоль). Это отличие возрастает по мере увеличения молекулярного веса гомологов метана. Между тем иногда ошибочно подсчитывают удельный вес в кг1нм путем деления молекулярного веса на 22,414, тогда как необходимо делить на действительную величину молекулярного объема. В равной степени неправильно таким же ошибочным методом пересчитывать другие показатели физических свойств газа, отнесенных к молю (например, молекулярную теплоемкость, теплоту химических реакций и др.), на единицу объема (1 нл ). [c.14] Значения /С, соответствующие температурным условиям на дементных заводах, были приведены в табл. 2. Следует отметить, что колебания температуры в пределах 20° практически не сказываются на величине К. При других же температурах следует пользоваться данными, приведенными, например, в Правилах 27—54 [371 или в специальных справочниках [53]. [c.16] При приближенных подсчетах коэффициентом К можно пренебрегать. [c.16] Плотность природного газа р определяют путем деления его удельного веса (в кг нм ) на ускорение силы тяжести (9,81 м сек ). [c.17] Иногда удельный вес газа характеризуют относительной безразмерной величиной — отношением его к удельному весу воздуха— и подсчитывают путем деления удельного веса газа в кг нм на удельный вес воздуха, равный 1,293 кг1нм . Как видно из табл. 2, из всех углеводородов только у метана удельный вес меньше, чем у воздуха. Вследствие преобладания метана в составе природных газов удельный вес природных газов, как правило, находится в пределах от 0,72 до 0,92 кг1нм , или от 0,67 до 0,86 кг/ст. Jte, и ниже удельного веса воздуха. Попутные же газы часто тяжелее воздуха. [c.17] Вязкость. Значения р-о углеводородов метанового ряда и некоторых других газов при давлении 760 мм рт. ст. были приведены в табл. 2. [c.17] Графическое изображение изменения динамической вязкости от температуры приведено на рис. 1. [c.18] Кинематическая вязкость газов от температуры и давления. [c.18] Вернуться к основной статье