Вопрос 91. Какие горючие газы являются компонентами газообразного топлива.

Газовое топливо – это горючие газы, основное своё применение находят для сжигания в отопительных котлах и установках.

Газообразное топливо находит широкое применение в разных отраслях народного хозяйства. В производстве газовое топливо применяется для сжигания и нагрева теплоносителя в отопительных котлах, очень широко применяется в быту. В последнее время очень часто стали применять в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания.

Использование газообразных видов топлива обусловливается их химическим составом и физическими свойствами углеводородной части. Наиболее широко применяются природный или попутный газ нефтяных или газовых месторождений, а также заводские газы нефтеперерабатывающих, доменных, коксовых и других производств. Основными элементами этих газов являются углеводороды с числом углеродных атомов в молекуле от одного до четырех (метан, этан, пропан, бутан и их производные).

Природный газ из газовых месторождений практически полностью состоит из метана (82 – 98 %), с небольшой примесью этана (до 6%), пропана (до 1,5%) и бутана (до 1%). В попутных нефтяных газах содержание метана колеблется в более широких пределах (40 – 85 %), но в них, кроме того, содержится ещё этан и пропан (до 20% каждый). Заводские газы содержат как парафиновые, так и олефиновые углеводороды, которые чаще всего используются как сырье для синтеза пластических масс и других веществ.

В горючих газах, кроме углеводородов, могут содержаться и другие компоненты, такие, как водород, оксиды углерода, азот, кислород, сероводород, пары воды и др. Входящие в состав газа неуглеводородные компоненты – водород, оксидуглерода (II) – имеют невысокую теплоту сгорания, а некоторые из них (диоксид углерода, азот), не участвуя в сгорании вообще, снижают теплотворную способность топлива. В связи с этим в зависимости от применения газ специально очищают от нежелательных примесей и соединений.

Вопрос 92. Охарактеризуйте следующие газы и их влияние на человека: метан, пропан, бутан.

Метан — простейший углеводород, бесцветный газ без запаха. Его химическая формула — CH₄. Малорастворим в воде, легче воздуха. При использовании в быту, промышленности в метан обычно добавляют одоранты со специфическим «запахом газа». Основной компонент природных (77—99%), попутных нефтяных (31—90%), рудничного и болотного газов (отсюда другие названия метана — болотный или рудничный газ).

На 90–95% метан имеет биологическое происхождение. Травоядные копытные животные, такие как коровы и козы, испускают пятую часть годового выброса метана: его вырабатывают бактерии в их желудках. Другими важными источниками служат термиты, рис-сырец, болота, фильтрация естественного газа (это продукт прошлой жизни) и фотосинтез растений. Вулканы вносят в общий баланс метана на Земле менее 0,2%, но источником и этого газа могут быть организмы прошлых эпох. Промышленные выбросы метана незначительны. Таким образом, обнаружение метана на планете типа Земли указывает на наличие там жизни.

Метан образуется при термической переработке нефти и нефтепродуктов (10—57% по объёму), коксовании и гидрировании каменного угля (24—34%). Лабораторные способы получения: сплавление ацетата натрия со щелочью, действие воды на метилмагнийиодид или на карбид алюминия.

Метан горит в воздухе голубоватым пламенем, при этом выделяется энергия около 39 МДж на 1м³. С воздухом образует взрывоопасные смеси. 

Однако не только взрывами опасен метан, он ещё и грозит отравлением. При вдыхании метана у человека может развиться кислородное голодание, начаться удушье. Первые признаки интоксикации метаном – «тяжёлая» голова, головокружение, шум в ушах. При попадании более концентрированных доз метана в организм сердце начинает учащённо биться, в мышцах появляется слабость, человека клонит в сон, начинается рвота, на коже появляются покраснения. Самое тяжёлое отравление сопровождается потерей сознания, побледнением кожи, непроизвольным мочеиспусканием, судорогами и может окончиться летальным исходом.

Пропанотноситься к органическим веществам класса алканов.  Пропан содержится в природном газе и может быть образован при крекинге нефтепродуктов. Пропан считается одним из самых ядовитых газов.