![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Состав и свойства природных газов и газоконденсатов
Состав природных газов
Основными компонентами горючих природных газов являются метан и его ближайшие газообразные гомологи – алифатические насыщенные углеводороды общей формулы СnН2n+2 (алканы, парафины, метановые углеводороды). Помимо алканов из горючих газов иногда в небольших количествах присутствует водород (H2) и еще реже - окись углерода (CO). В состав некоторых газов входит сероводород (H2S). Из негорючих газов всегда в различных концентрациях присутствуют азот (N2), аргон (Ar), углекислый газ (CO2). В очень небольших количествах встречаются гелий (He) и другие инертные газы (неон Ne, криптон Kr, ксенон Xe). В составе любых природных газов всегда есть пары воды.
Среди тяжелых газообразных углеводородов в составе природного газа преобладают этан (C2H6) и пропан (C3H8), в меньших количествах присутствуют бутан (C4H10), пентан (C5H12), гексан (C6H14), гептан (C7H16) и более тяжелые углеводороды гомологического ряда метана. Природные газы различных месторождений сильно различаются по составу. Средний состав некоторых месторождений представлен в таблице 5.
В промышленности и быту используются газы, состоящие, как правило, на 90-98% из метана. Перед подачей в магистральные газопроводы из газа выделяют большую часть тяжелых, кислых и инертных компонентов, производят его осушку. Поэтому состав природного газа в магистральных газопроводах более однороден. В России он определяется отраслевым стандартом ОСТ 51.40-93 (см раздел 5.6), разработанным ОАО «Газпром», добывающим более 90% отечественного газа и осуществляющим его транспортировку трубопроводным транспортом. В качестве примера в таблице 6 приведен состав газа, подаваемого по газопроводу Тюменская область - Центр.
Таблица 5. Средний состав газа некоторых газовых, газоконденсатных и нефтяных
месторождений [23]
Таблица 6. Состав природного газа, подаваемого по газопроводу
Тюменская область - Центр.
Физические свойства компонентов природных газов
Низшие алканы от метана до бутана включительно – газы без цвета и запаха. Их основные физические свойства даны в таблице 7.
Таблица 7
Основные свойства низших алканов [29-32]
Инфракрасные (ИК) спектры алканов имеют характеристические полосы в областях 2800-3000 см-1 (валентные колебания связи С-Н), 1400-1470 см-1 (деформационные колебания связи С-Н в СН3- и СН2-группах) и более слабую полосу СН3-группы при 1380 см-1 (табл. 8), которые могут использоваться для идентификации парафинов.
Таблица 8 Абсолютные интенсивности (А) ИК полос групп СН3 и СН2 нормальных парафиновых углеводородов в газовой фазе [33]
В видимой области спектра газообразные парафины прозрачны. Заметное поглощение начинается только в области вакуумного ультрафиолета на длинах волн короче 1600 Å. Поглощение метана начинается около 1440 Å, а поглощение высших парафинов смещается в сторону больших длин волн по мере замещения атомов водорода алкильными радикалами (рис. 10).
Метан - бесцветный газ, без запаха (перед пуском в сеть потребителей в него добавляют ничтожную примесь сильно пахнущих газов - одорантов, обычно меркаптанов). Горит почти бесцветным пламенем. Плохо растворим в воде. С экологической точки зрения является наиболее чистым ископаемым природным энергоресурсом. Теплота сгорания (11910 ккал/кг) и температура самовоспламенения (537оС) выше, чем у более тяжелых алканов. Метан, в отличие от других углеводородных газов, значительно легче воздуха, поэтому в случае утечки в закрытом помещении собирается в его верхней части.
Рис. 10. Спектры поглощения низших алканов в УФ области.
1 – метан; 2 – этан; 3 – пропан; 4 – пердейтеро-н-бутан; 5 – н-бутан [34].
Молекула метана принадлежит к группе симметрии Т d. Четыре атома водорода образуют правильный тетраэдр, в центре которого находится атом углерода. Равновесная длина r(С – Н) связи равна 1,091 Å, тетраэдрический валентный угол равен 109о. Наиболее интенсивные характеристические частоты поглощения метана в ИК области равны 3018,9; 2916,5; 1533,6 и 1305,9 см-1.
Этан – бесцветный газ, горящий слабосветящимся пламенем. Молекула этана принадлежит к группе симметрии D 3d, ось С – С является осью третьего порядка, имеется центр симметрии, две группы СН3 повернуты друг относительно друга на 60о. Геометрические параметры молекулы: r(С – С) =
1,543 А; r(С – Н) = 1,102 Å; ∠ССН = 109о37′; ∠НСН = 109о19′. Наиболее интенсивные характеристические частоты поглощения этана в ИК области равны 2953,8; 2950; 1468,7 и 1388,4 см-1.
Устойчивые изомеры нормальных парафинов принадлежат к группе С2v в случае нечетного и группе С2h в случае четного числа атомов углерода. Атомы углерода образуют плоскую вытянутую зигзагообразную цепочку. Один атом водорода каждой группы СН3 лежит в плоскости углеродного скелета, все другие атомы водорода образуют пары, симметричные по отношению к этой плоскости. Соответственно, молекула пропана принадлежит к группе симметрии С2v, а н-бутана - С2h. Геометрические параметры молекулы пропана: r(С – С) = 1,528 Å; ∠ССС = 112,4о; r(С – Н)СН2
= 1,096 Å; ∠НСН = 106,1о; r(С – Н)СН3 = 1,091 Å; ∠НСН = 107,7о.
Молекула изобутана является простейшим представителем разветвленных углеводородов. Изобутан НС(СН3)3 принадлежит к группе симметрии С3v, ось С – Н является осью третьего порядка, каждая из трех связей С – С(i) лежит в одной из плоскостей симметрии σ(i), в этой же плоскости находится один из атомов водорода группы С(i)Н3, а два других атома расположены симметрично по отношению к этой плоскости. Геометрические параметры молекулы изобутана: r(С – С) = 1,525 Å; r(С – Н)СН = 1,108 Å; r(С – Н)СН3 = 1,095 Å; ∠ССС = 111,2о.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-26; просмотров: 297; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.217.169.68 (0.018 с.) |