Tekutý metán: Vlastnosti a aplikácie
Predtým, keď boli rafinované ropy, podniky boli nútené spaľovať kvapalný metán pomocou horákov, pretože nemohli previesť kondenzát pre následné petrochemické spracovanie. Teraz sa naučil dopravovať a používať v mnohých oblastiach priemyslu. Zároveň je dobre skladovaný a pri spálení nevytvára škodlivé nečistoty.
Fyzikálne a chemické vlastnosti metánu
Metán sa vzťahuje na najjednoduchšie uhľovodíky. Je ľahší ako vzduch, netoxický, málo rozpustný vo vode, nemá hmatateľný zápach. Predpokladá sa, že metán nie je nebezpečný pre ľudí, existujú však prípady jeho vplyvu na centrálny a autonómny nervový systém. Akumulácia v uzavretom priestore s koncentráciou vzduchu 4% až 17% sa stáva výbušnou. Preto ho na detekciu človekom( bez prístrojov), metán často pridávajú špeciálne látky, ktoré pripomínajú zápach plynu. Vzťahuje sa na skleníkové plyny. Metán vykazuje slabé narkotické vlastnosti, ktoré sú oslabené nízkou rozpustnosťou vo vode.
Vznik ako výsledok zlúčenín s rôznymi látkami a chemickými reakciami je rozdelený na: biogénny( biologický) systém
- ;
- abiogénny( anorganický);Bakteriálna
- ( vitálna aktivita mikroorganizmov);
- termogénne( termochemické procesy).
Tento plyn sa tiež vyrába v laboratóriu zahrievaním sodnového vápna alebo bezvodého hydroxidu sodného so zmrazenou kyselinou octovou.
Metán v kvapalnom stave zaberá 600 krát menej objemu ako v plynnom skupenstve. Pre pohodlie pri preprave a skladovaní je preto skvapalnená.Tekutý metán je bezfarebná kvapalina, ktorá necíti. Zachováva takmer všetky vlastnosti plynu. Kritický tlak kvapalného metánu je 4,58 MPa( minimum, pri ktorom sa mení na kvapalinu).
Existencia
v prírode Metán je zložkou a je hlavnou zložkou týchto plynov:
- prírodný( až 98%);Olej
- ( 40-90%);
- močiar( 99%);Dno
- ( 35-50%);
- bahenné sopky( viac ako 94%).
Nachádza sa tiež vo vode oceánov, jazier, morí.Je prítomná v atmosfére takýchto planét ako Zem, Saturn, Jupiter, Urán a vo povrchových plynoch Mesiaca. Veľké množstvo je obsiahnuté v uhoľných spojoch. To spôsobuje, že baníctvo v uzavretých driftoch má výbušnú činnosť.
Technológia skvapalňovania zemného plynu
Čistý metán sa vyrába zo zemného plynu a odstraňuje z neho iné zložky: etán, propán, bután a dusík. Na výrobu kvapalného metánu sa plyn stlačí a nasleduje chladenie. Proces skvapalňovania sa vykonáva v cykloch. V každom štádiu sa objem zníži na 12-násobok. V kvapaline sa mení na posledný cyklus. Pre skvapalňovanie sa používajú rôzne typy zariadení, medzi nimi: škrtenie
- ;Turbínový vortex
- ;
- turbo expandéry.
Nasledujúce schémy je možné použiť:
- kaskádová;
- je rozšírenie.
V kaskádovej schéme sa používajú tri chladiace činidlá.Zároveň sa teplota kvapalného metánu znižuje krok za krokom. Táto technológia si vyžaduje veľké kapitálové náklady. V súčasnosti sa tento proces zlepšil a okamžite sa aplikovala zmes chladív( etán a propán).Táto schéma sa sama ochladila, pretože tieto látky sú odvodené zo skvapalneného zemného plynu. Náklady mierne klesli, ale stále zostávajú vysoké.
Pri použití schémy rozširovania sa používajú ekonomickejšie odstredivé stroje. Zmes je predčistená vodou a inými nečistotami a skvapalnená pod tlakom tepelnou výmenou s prúdom studeného expandovaného plynu. Tento proces však vyžaduje viac energetických výdavkov ako v kaskádovej schéme( o 25-35%).Zároveň sú však ušetrené kapitálové náklady na prevádzku kompresorov a zariadení.
Teplota kvapalného metánu získaného v dôsledku vyššie uvedeného postupu je v priemere 162 stupňov.
Aplikácia metánu
Oblasť použitia metánu v plynnom aj v kvapalnom stave je veľmi rozsiahla. Je používaný ako palivo, ako surovina pre priemysel, v domácnosti, ako anabolické steroidy pre zvýšenie svalovej hmoty.
Neúplné spaľovanie metánu sadzí, ktorý je široko používaný v priemysle:. V gume, razenie atrament, krém na topánky, atď. Tiež sa používa pre výrobu kyseliny kyanovodíkovej a kyseliny octovej, metanolu, acetylén, čpavok, sírouhlíka, ako vykurovací plyn( večný oheň).
Tekutý metán sa používa ako motorové palivo pre autá.On oktánové číslo je o 15% vyššia ako u benzínu, ako aj vysokú výhrevnosť a antidetonačnou vlastnosti. Spätná väzba od kvapalného metánu sa spaľuje takmer úplne a keď sa správne nainštalovaný na príslušnom vybavenie vozidla dochádza k pomerne ťažký ekonomiku v porovnaní s benzínom( pri dlhších cestách na diaľku).
Tento plyn sa aktívne používa na výrobu liekov, ktoré zvyšujú svalovú hmotu. Na základni sú k dispozícii také prostriedky ako "Dianoged", "Danabol", "Nerobolum", ktorí sú najžiadanejšie. Predpokladá sa, že tieto látky majú priaznivý vplyv na ľudský organizmus:
- posilnenie kostí;
- stimuluje tvorbu sexuálnych charakteristík;
- spaľuje mastné vrstvy;
- zvyšuje vytrvalosť;
- urýchľuje syntézu proteínov.
Je však dôležité mať na pamäti, že všetky lieky majú vedľajšie účinky, takže by mali byť prijaté pod lekárskym dohľadom.
Na základe uvedeného možno dospieť k záveru, že výroba kvapalného metánu je veľmi perspektívny oblasť moderného priemyslu.