Состав и теплотехнические характеристики природных газов

Природные газы большинства месторождений не содержат сернистых соединений. Однако в природных газах некоторых месторождений содержится до 5% H2S. При очистке этих газов от сероводорода получают серу, необходимую для ряда отраслей промышленности.

В природных газах большинства месторождений СССР содержится небольшое количество балласта — азота и углекислого газа. Лишь в некоторых месторождениях содержание балласта, преимущественно азота, достигает значительной величины. Балласт в газе существенно снижает его теплоту сгорания, однако сравнительно мало сказывается на жаропроизводительности.

Так, 10% балласта в природном газе, снижая его теплоту сгорания на 10%, уменьшают жаропроизводительность лишь на 20 °C, т. е. на 1%. Некоторые природные газы содержат также гелий.

Состав углеводородов природных газов в значительной степени зависит от того, на какой глубине расположено газовое месторождение. При глубине до 1000—1300 м содержание метана в углеводородной массе газа составляет около 99%, этана до 0,5%, а содержание более тяжелых алканов составляет в большинстве случаев лишь доли процента. Такие газы называют сухими природными газами. Более половины запасов природного газа в стране приходится на долю сухих газов.

Газы, добываемые с больших глубин, также состоят в основном из метана, однако они содержат значительно большее количество его гомологов от этана до гексана и более тяжелых алканов.

При добыче природного газа с больших глубин и снижении его давления гексан и более тяжелые углеводороды, содержащиеся в газе, отделяются в виде конденсата. В конденсате содержатся также пропан, бутан и пентан .

По содержанию в газе конденсата месторождения природного газа можно разбить на четыре группы :

При содержании в 1 м³ газа 200 см³ газового конденсата соотношение по теплу конденсата к газу составляет около 25%.

Из газового конденсата вырабатывают сжиженные газы, состоящие в основном из пропана и бутана, и стабилизированный конденсат, близкий по составу к легкому моторному топливу и представляющий большую ценность для народного хозяйства.

Газы газоконденсатных месторождений и после отделения конденсата все же несколько отличаются от сухих природных газов более высоким содержанием гомологов метана и соответственно несколько более высокой теплотой сгорания.

При сгорании газов с повышенным содержанием гомологов метана расходуется большее количество воздуха и соответственно возрастает объем продуктов сгорания. Поэтому максимальная энтальпия и жаропроизводительность газов —сухих природных и газоконденсатных месторождений — очень близки.