Gas yang mudah terbakar: nama, properti, dan aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Gas yang mudah terbakar adalah zat dengan nilai kalor yang rendah. Ini adalah komponen utama bahan bakar gas, yang digunakan untuk memasok kota-kota dengan gas, di industri dan bidang kehidupan lainnya. Karakteristik fisiko-kimia gas tersebut bergantung pada keberadaan komponen yang tidak mudah terbakar dan pengotor berbahaya dalam komposisinya.

Jenis dan asal gas yang mudah terbakar

Gas yang mudah terbakar mengandung metana, propana, butana, etana, hidrogen dan karbon monoksida, terkadang dengan pengotor heksana dan pentana. Mereka diperoleh dengan dua cara - dari endapan alami dan buatan. Gas yang berasal dari alam - bahan bakar, hasil proses biokimia alami dekomposisi bahan organik. Sebagian besar endapan terletak pada kedalaman kurang dari 1,5 km dan sebagian besar terdiri dari metana dengan campuran kecil propana, butana, dan etana. Saat kedalaman kemunculan meningkat, persentase pengotor meningkat. Diproduksi dari deposit alam atau sebagai gas terkait dari ladang minyak.

Paling sering, deposit gas alam terkonsentrasi di batuan sedimen (batupasir, kerikil). Lapisan penutup dan di bawahnya adalah batuan lempung padat. Sol terutama minyak dan air. Buatan - mudah terbakargas yang diperoleh sebagai hasil dari pemrosesan termal berbagai jenis bahan bakar padat (kokas, dll.) dan produk turunan dari penyulingan minyak.

Komponen utama gas alam yang dihasilkan di lahan kering adalah metana dengan sedikit propana, butana, dan etana. Gas alam dicirikan oleh komposisi yang konstan dan termasuk dalam kategori gas kering. Komposisi gas yang diperoleh selama penyulingan minyak dan dari endapan campuran gas-minyak tidak konstan dan tergantung pada nilai faktor gas, sifat minyak, dan kondisi pemisahan campuran minyak dan gas. Ini mencakup sejumlah besar propana, butana, etana, serta hidrokarbon ringan dan berat lainnya yang terkandung dalam minyak, hingga fraksi minyak tanah dan bensin.

Ekstraksi gas alam yang mudah terbakar adalah mengekstraknya dari perut, mengumpulkan, menghilangkan kelebihan air dan mempersiapkan transportasi ke konsumen. Keunikan produksi gas adalah bahwa pada semua tahap dari reservoir hingga pengguna akhir, seluruh proses disegel.

Gas yang mudah terbakar dan sifatnya

Kapasitas pemanasan adalah suhu maksimum yang dilepaskan selama pembakaran sempurna gas kering dalam jumlah udara yang dibutuhkan secara teoritis. Dalam hal ini, panas yang dilepaskan dihabiskan untuk memanaskan produk pembakaran. Untuk metana, parameter dalam °С ini adalah 2043, butana - 2118, propana - 2110.

Suhu penyalaan - suhu terendah di mana proses pengapian spontan terjadi tanpa paparan sumber eksternal, percikan atau nyala api, karena panas yang dilepaskan oleh partikel gas. IniParameter ini sangat penting untuk menentukan suhu permukaan yang diizinkan dari perangkat yang digunakan di area berbahaya, yang tidak boleh melebihi suhu penyalaan. Kelas suhu ditetapkan untuk peralatan tersebut.

Titik nyala adalah suhu terendah di mana uap yang cukup dilepaskan (di permukaan cairan) untuk menyala dari nyala api terkecil. Properti ini tidak boleh digeneralisasi ke titik nyala, karena parameter ini dapat sangat bervariasi.

Kepadatan gas/uap. Itu ditentukan dibandingkan dengan udara, yang kepadatannya sama dengan 1. Kepadatan gas 1 - jatuh. Misalnya, untuk metana indikator ini adalah 0,55.

Bahaya gas yang mudah terbakar

Gas yang mudah terbakar menimbulkan bahaya dalam tiga sifat mereka:

1. Kemudahan terbakar. Ada risiko kebakaran karena penyalaan gas yang tidak terkendali;
2. Toksin. Risiko keracunan oleh gas atau produk pembakaran (karbon monoksida);
3. Matikan karena kekurangan oksigen, yang bisa diganti dengan gas lain.

Pembakaran adalah reaksi kimia yang melibatkan oksigen. Dalam hal ini, energi dilepaskan dalam bentuk panas, nyala api. Bahan yang mudah terbakar adalah gas. Proses pembakaran gas dimungkinkan dengan adanya tiga faktor:

• Sumber pengapian.
• Gas yang mudah terbakar.
• Oksigen.

Tujuan dari proteksi kebakaran adalah untuk menghilangkan setidaknya salah satu faktor.

Metana

Ini adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, ringan, dan mudah terbakar. Tidak beracun. Metana membentuk 98% dari semua gas alam. Ini dianggap sebagai yang utama yang menentukan sifat-sifat gas alam. Ini adalah 75% karbon dan 25% hidrogen. kubus massal. meter - 0, 717 kg. Itu mencair pada suhu 111 K, sementara volumenya berkurang 600 kali lipat. Reaktivitas rendah.

Propana

Gas propana adalah gas yang mudah terbakar, tidak berwarna dan tidak berbau. Ini lebih reaktif daripada metana. Kandungan dalam gas alam adalah 0,1-11% massa. Hingga 20% dalam gas ikutan dari ladang gas dan minyak campuran, hingga 80% dalam produk pengolahan bahan bakar padat (batubara coklat dan hitam, tar batubara). Gas propana digunakan dalam berbagai reaksi untuk menghasilkan etilen, propilena, olefin rendah, alkohol rendah, aseton, asam format dan propionat, nitroparafin.

Bhutan

Gas yang mudah terbakar tanpa warna, dengan bau yang khas. Gas butana mudah dikompresi dan mudah menguap. Terkandung dalam gas minyak bumi hingga 12% volume. Mereka juga akan diperoleh sebagai hasil pemecahan fraksi minyak bumi dan di laboratorium dengan reaksi Wurtz. Titik beku -138 oC. Seperti semua gas hidrokarbon, ia mudah terbakar. Berbahaya bagi sistem saraf, jika terhirup menyebabkan disfungsi alat pernapasan. Butana (gas) memiliki sifat narkotika.

Ethan

Etana adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. perwakilan dari hidrokarbon. Dehidrogenasi pada 550-650⁰ mengarah ke etilen, lebih dari 800^{0 С mengarah ke asetilen. Terkandung dalam gas alam dan gas ikutannya hingga 10%. Ini dibedakan dengan distilasi suhu rendah. Volume signifikan etana dilepaskan selama perengkahan minyak. Di bawah kondisi laboratorium, diperoleh dengan reaksi Wurtz. Ini adalah bahan baku utama untuk produksi vinil klorida dan etilen.}

Hidrogen

Gas transparan tidak berbau. Tidak beracun, 14,5 kali lebih ringan dari udara. Hidrogen mirip dengan udara. Ini sangat reaktif, memiliki batas mudah terbakar yang luas, dan sangat eksplosif. Termasuk dalam hampir semua senyawa organik. Gas yang paling sulit untuk dikompres. Hidrogen bebas sangat langka di alam, tetapi sangat umum dalam bentuk senyawa.

Karbon monoksida

Gas tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Berat 1 cu. m - 1, 25 kg. Hal ini ditemukan dalam gas berkalori tinggi bersama dengan metana dan hidrokarbon lainnya. Meningkatkan proporsi karbon monoksida dalam gas yang mudah terbakar menurunkan nilai kalor. Memiliki efek toksik pada tubuh manusia.

Penggunaan gas yang mudah terbakar

Gas yang mudah terbakar memiliki nilai kalor yang tinggi, dan karenanya merupakan bahan bakar energi yang sangat ekonomis. Banyak digunakan untuk kebutuhan rumah tangga, pembangkit listrik, metalurgi, kaca, semen dan industri makanan, sebagai bahan bakar otomotif, dalam produksi bahan bangunan.

Penggunaan gas yang mudah terbakar sebagai bahan baku untuk produksi senyawa organik seperti formaldehida, metil alkohol, asam asetat, aseton, asetaldehida, disebabkan oleh adanyakomposisi hidrokarbonnya. Metana, sebagai komponen utama gas alam yang mudah terbakar, banyak digunakan untuk produksi berbagai produk organik. Untuk mendapatkan amonia dan berbagai jenis alkohol, gas sintesis digunakan - produk konversi metana dengan oksigen atau uap air. Pirolisis dan dehidrogenasi metana menghasilkan asetilen, bersama dengan hidrogen dan jelaga. Hidrogen, pada gilirannya, digunakan untuk mensintesis amonia. Gas yang mudah terbakar, terutama etana, digunakan untuk memproduksi etilen dan propilena, yang kemudian digunakan sebagai bahan baku untuk produksi plastik, serat buatan dan karet sintetis.

Metana cair adalah jenis bahan bakar yang menjanjikan untuk banyak sektor ekonomi nasional. Penggunaan gas cair dalam banyak kasus memberikan manfaat ekonomi yang besar, mengurangi biaya bahan untuk transportasi dan memecahkan masalah pasokan gas di daerah tertentu, dan memungkinkan Anda untuk membuat stok bahan baku untuk kebutuhan industri kimia.