Какое вещество добавляют в газ для запаха?

Метан, Methane

Какое вещество добавляют в газ для запаха?

Метан — газ, обычно связанный с живыми организмами. Когда в атмосферах Марса и Титана обнаружился метан, у ученых появилась надежда на то, что на этих планетах существует жизнь. На Красной планете метана немного, а вот Титан буквально «залит» им.

И уж если не для Титана, то для Марса биологические источники метана столь же вероятны, как и геологические. Метана много на планетах-гигантах — Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне, где он возник как продукт химической переработки вещества протосолнечной туманности.

На Земле он редок: его содержание в атмосфере нашей планеты — всего 1750 частей на миллиард по объему (ppbv).

Источники и получение метана

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.

В лаборатории получают нагреванием натронной извести (смесь гидроксидов натрия и калия) или безводного гидроксида натрия с уксусной кислотой. Для этой реакции важно отсутствие воды, поэтому и используется гидроксид натрия, так как он менее гигроскопичен.

Свойства метана

Метан горит в воздухе голубоватым пламенем, при этом выделяется энергия около 39 МДж на 1м3. С воздухом образует взрывоопасные смеси. Особую опасность представляет метан, выделяющийся при подземной разработке месторождений полезных ископаемых в горные выработки, а также на угольных обогатительных и брикетных фабриках, на сортировочных установках.

Так, при содержании в воздухе до 5–6% метан горит около источника тепла (температура воспламенения 650—750 °С), от 5–6% до 14–16% взрывается, свыше 16% может гореть при притоке кислорода извне. Снижение при этом концентрации метана может привести к взрыву.

Кроме того, значительное увеличение концентрации метана в воздухе бывает причиной удушья (например, концентрации метана 43% соответствует 12% O2).

Взрывное горение распространяется со скоростью 500—700 м/сек; давление газа при взрыве в замкнутом объёме равно 1 Мн/м2. После контакта с источником тепла воспламенение метана происходит с некоторым запаздыванием. На этом свойстве основано создание предохранительных взрывчатых веществ и взрывобезопасного электрооборудования. На объектах, опасных из-за присутствия метана (главным образом, угольные шахты), вводится т.н. газовый режим.

При 150-200 °С и давлении 30-90 атм метан окисляется до муравьиной кислоты.

Метан образует соединения включения — газовые гидраты, широко распространенные в природе.

Применение метана

Метан — наиболее термически устойчивый насыщенный углеводород. Его широко используют как бытовое и промышленное топливо и как сырьё для промышленности. Так, хлорированием метана производят метилхлорид, метиленхлорид, хлороформ, четырёххлористый углерод.

https://www.youtube.com/watch?v=LRY-5aIgH6c

При неполном сгорании метана получают сажу, при каталитическом окислении — формальдегид, при взаимодействии с серой — сероуглерод.

Термоокислительный крекинг и электрокрекинг метана— важные промышленные методы получения ацетилена.

Каталитическое окисление смеси метана с аммиаком лежит в основе промышленного производства синильной кислоты. Метан используют как источник водорода в производстве аммиака, а также для получения водяного газа (т. н. синтез-газа): CH4 + H2O → CO + 3H2, применяемого для промышленного синтеза углеводородов, спиртов, альдегидов и др.  Важное производное метана — нитрометан.

Читайте также  Агрегатное состояние загрязняющих веществ выбрасываемых в атмосферу

Автомобильное топливо

Метан широко используется в качестве моторного топлива для автомобилей. Однако плотность природного метана в тысячу раз ниже плотности бензина. Поэтому, если заправлять автомобиль метаном при атмосферном давлении, то для равного с бензином количества топлива понадобится бак в 1000 раз больше. Чтобы не возить огромный прицеп с топливом, необходимо увеличить плотность газа. Это можно достичь сжатием метана до 20–25 МПа (200–250 атмосфер). Для хранения газа в таком состоянии используются специальные баллоны, которые устанавливаются на автомобилях.

Метан и парниковый эффект

Метан является парниковым газом. Если степень воздействия углекислого газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность метана составит 23 единицы. в атмосфере метана  росло очень быстро на протяжении последних двух столетий.

Сейчас среднее содержание метана CH4 в современной атмосфере оценивается как 1,8 ppm (parts per million, частей на миллион).

И, хотя это в 200 раз меньше, чем содержание в ней углекислого газа (CO2), в расчете на одну молекулу газа парниковый эффект от метана — то есть его вклад в рассеивание и удержание тепла, излучаемого нагретой солнцем Землей — существенно выше, чем от СО2.

Кроме того, метан поглощает излучение Земли в тех «окошках» спектра, которые оказываются прозрачными для других парниковых газов. Без парниковых газов — СO2, паров воды, метана и некоторых других примесей  средняя температура на поверхности Земли была бы всего –23°C , а сейчас она около +15°C.

Метан высачивается на дне океана через трещины земной коры, выделяется в немалом количестве при горных разработках и при сжигании лесов. Недавно обнаружен новый, совершенно неожиданный источник метана — высшие растения, но механизмы образования и значение данного процесса для самих растений пока не выяснены.

Источник: https://www.niikm.ru/articles/element_articles/methane/

Как называется запах для газа: имеет ли газ запах, что и зачем добавляют в природный газ для запаха

Какое вещество добавляют в газ для запаха?

Обоняние человека является самым эффективным «прибором» по выявлению утечки газа. А помогать ему призваны специальные добавки с неприятным запахом, которые смешивают с «голубым» топливом. Согласитесь, о них редко вспоминают и еще меньше знают. Вас интересует, как называется запах для газа и зачем его нужно добавлять в газ?

Мы поможем разобраться в этих вопросах — в статье рассмотрены причины добавления аромата в газ и особенности этих пахнущих веществ. Приведены нормы, согласно которым добавляют запах, и меры безопасности при использования одорантов.

Требования к пахнущим добавкам для газа

Две самые неприятные для потребителей характеристики природного газа – отсутствие цвета и запаха. Причина в том, что его утечка — это прямой путь к взрыву или пожару. Выявить же утечку бесцветного вещества, не обладающего запахом практически невозможно.

Поэтому единственным выходом из положения является использование одорантов. О том, что представляют собой указанные вещества, сказано в ТУ 51-31323949-94-2002, разработанных ООО ВНИИГАЗ, которое является подразделением Газпрома. На основании положений этих условий происходит изготовление одорантов.

Парадокс ситуации с веществами, которые должны придавать газу запах и спасать жизни людям, в том, что для этой цели используют органические, но ядовитые соединения

И в указанном техническом условии сказано, что одоранты — это интенсивно пахнущие вещества или их комбинации, которые добавляются к природному газу. Причем, исключительно в малых концентрациях с целью придать специфический (неприятный) предупреждающий запах.

Это делается, чтобы облегчить выявление утечки газа, когда уровень его концентрации не достигнет нижнего предела взрываемости. Что дает возможность любому человеку выявить утечку топлива при его концентрации около 1% от всего объема помещения. Это обеспечивает запас времени для того, чтобы предотвратить негативные последствия. Так как взрыв может произойти, когда концентрация газа достигнет 5% от общего объема помещения.

Рекомендуем ознакомиться с лучшими способами проверки утечки газа в домашних условиях.

Использование одорантов повышает стоимость газа. Поэтому процедура смешивания производится в распределительных сетях  перед самой подачей энергоносителя потребителям

ГОСТ 5542-2014 регламентирует, каким должен быть бытовой газ, который поставляется потребителям. Собственно, его можно считать основным профильным документом. Так как в РФ полностью не регламентирован вопрос о том, что нужно добавлять в природный газ для придания ему специфического неприятного запаха.

Исключением можно считать только документ ВРД 39-1.10-069-2002. Это внутренний документ Газпрома. В нем наиболее подробно описана процедура одоризации, какие для этого используются вещества, а также требования безопасности при работе с одорантами.

Читайте также  Какие вещества разрушают озоновый слой?

Поскольку одорант имеет резкий запах и к тому же ядовит (в концентрированном состоянии) то его хранение и транспортировка осуществляется в специальных цистернах, бочках

Кроме специфического запаха одоранты должны обладать еще рядом характеристик:

  • проявлять химическую и физическую стабильность в парообразном состоянии при смешивании с газом и при транспортировке по трубопроводу;
  • не оказывать негативного воздействия на материалы, из которых изготовлены трубы и любые другие элементы конструкции газопроводов – это необходимо, чтобы исключить снижение эксплуатационных характеристик и срока службы трубопроводов в целом и отдельных его элементов конструкции;
  • быть концентрированными – это даст возможность уменьшить количество используемого вещества;
  • обладать незначительной токсичностью – такое требование относится исключительно к рабочим концентрациям одорантов.

Следует отметить, что в полной мере всем перечисленным требованиям сегодня не отвечает ни одно массово используемое химическое вещество.

Но наиболее подходящими являются, так называемые, природные меркаптаны, а, если быть точным, то их смеси. Запах которых потребители ощущают при каждом включении газового оборудования.

Особенности смеси природных меркаптанов

Смесь природных меркаптанов представляет собой органическое соединение. Меркаптаны обладают выраженными ароматическими свойствами, поэтому издают неприятный и резкий запах даже при незначительных концентрациях.

Метод производства одоранта основан на щелочной экстракции, то есть выделения меркаптанов из стабильного газового конденсата, а также его смесей с нефтью. В результате чего получается первичный продукт, который называют СМП — смесь природных меркаптанов.

На фото изображен специальный автомобиль, предназначенный для транспортировки одоранта. Он относятся к новому поколению и обладает повышенной безопасностью. А средства в разработку таких транспортных средств вкладывает Газпром

Вторичным продуктом является СМП-1, который является осушенным СМП. Причем для смешивания с газом пригодны обе разновидности одоранта. Так сказано в указанном выше ТУ.

Смеси меркаптанов поставляются в виде жидкости. Она прозрачная и имеет крайне неприятный и резкий запах. Кроме того, СМП, а также его производная СМП-1 – это вредные вещества 2 класса опасности. Относятся к легковоспламеняемым продуктам. Поэтому помещения для одоризации и хранения смеси должны быть обустроены в соответствии с требованиями, предъявляемыми к помещениям категории В-1а.

Основным одорантом меркаптаны стали еще в 1984 г. В настоящее время их производят на Оренбургском перерабатывающем заводе (входит в структуры Газпрома).

Нормы и ограничения при добавлении одоранта

Как указывалось выше, смеси природных меркаптанов вводятся в незначительных количествах. На практике так оно и есть, так как обеспечить нужный уровень запаха могут всего лишь 16 г указанных химических веществ на каждые 1000 м³ поставляемого потребителям природного газа.

На сегодня ГОСТ 5542-2014 ограничивает плотность меркаптановой серы в составе одоранта 0,0036 граммами на кубический метр. Хотя в указанном документе сказано о том, что в отдельных газопроводах количество указанного вещества в составе одорантов может быть несколько большим. При этом точная цифра не приводится.

Причиной ограничения является то, что сера вступает в реакцию с оксидом железа, образующимся в результате коррозии стальных труб магистральных газопроводов и значительной части распределительных трубопроводов. И такая особенность нередко приводит к существенному снижению количества используемого одоранта, что делает их применение практически бесполезным.

Чтобы не бояться утечек газа и плачевных последствий, к которым они могут привести, эксперты рекомендует устанавливать датчик утечки с клапаном-отсекателем – такое приспособление не только своевременно обнаружит утечку, но и сразу же перекроет газоснабжение квартиры или дома.

Как происходит процесс добавления запаха?

Указанное вещество, служащее для придания специфического запаха поставляемому потребителям газу, смешивается с ним при помощи специальных установок. Ими оборудуются газораспределительные станции.

На фото изображена одоризационная установка, использующаяся на одном из российских газораспределительных пунктов. И мимо нее не проходит ни один кубометр газа, поставляемого населению

Предусмотрено 2 способа одоризации:

  • насыщение газа парами природных меркаптанов;
  • капельный ввод необходимого количества одоранта в газовый поток.

На отечественных газораспределительных станциях успешно используются обе разновидности установок. Но наиболее востребованным является оборудование, с помощью которого осуществляют капельный ввод меркаптанов. Причина в его простоте и дешевизне.

Процедура подачи одоранта производится с помощью капельницы. А в основе метода лежит постоянная величина одной капли жидкости. Так, в случае с меркаптанами указанный объем всегда равняется 0,002 г.

Для предотвращения сбоев в работе одорирующих установок производится постоянный контроль расхода вещества, придающего специфический запах газу.

На территории РФ разработкой и производством одорирующих установок занимаются 2 крупных завода. Так как страна нуждается в большом количестве такого оборудования, причем надежного и безопасного

Читайте также  Класс токсичности химических веществ
Единственным автоматизированным способом смешивания меркаптанов и энергоносителя является использование барботажных установок.

Несмотря на активное использование одорантов методы их ввода в поток газа считаются морально устаревшими. В результате специалисты прогнозируют появление в ближайшие годы принципиально новых способов смешивания, основанных на методах точного экспресс-анализа ситуации.

Меры безопасности при работе с меркаптанами

Все разновидности одорирующего вещества относятся к 2 классу опасности. Основной компонент одоранта — этилмеркаптан — содержит в своем составе большое количество серы. Обычно ее не меньше 37%, на что указывает ТУ 51-31323949-94-2002. И такая особенность может привести к негативным последствиям для организма человека, причем вплоть до летального исхода (при попадании вещества во внутрь организма).

Поэтому при взаимодействии, хранении, транспортировке этого вещества необходимо соблюдать меры безопасности, чему посвящен п. 5.5 ВРД 39-1.10-069-2002.

Меры безопасности при обращении с меркаптанами необходимо знать хотя бы потому, что бывает так, как изображено на фото, где на переднем плане видны брошенные нерадивыми газовщиками бочки, в которых хранился одорант. И они представляют собой опасность. К примеру, грунт, на который пролилась смесь природных меркаптанов, должен быть дважды обработан специальными растворами

Согласно эти требованиям, при контакте с концентрированным одорантом следует использовать спецодежду, индивидуальные средства защиты – противогаз, резиновые сапоги и рукавицы, прорезиненные фартуки.

При этом в помещении с одорантом должна быть включена вытяжная вентиляция. При попадании токсичной жидкости или ее паров на кожу их остатки необходимо смыть значительным количеством теплой воды, при возможности с мылом.

Если меркаптаны вызвали раздражение слизистых оболочек, то пораженные места следует промыть:

  • теплой водой;
  • 2% содой, если она есть рядом.

Если поражены органы дыхания, тогда пострадавшего следует эвакуировать из помещения. А его самочувствие улучшит свежий воздух и покой. А при поражении органов дыхания нужно в обязательном порядке вызвать врача.

На фото изображена свалка , размещенная возле железнодорожной станции Томска, куда по недосмотру выбросили тару с остатками меркаптанов. В результате, на протяжении длительного времени, их запах пугал жителей прилегающих районов

Хотя многие специалисты критикуют отдельные пункты и положения, содержащиеся в ведомственной инструкции Газпрома о мерах безопасности при хранении, транспортировке, использовании одорантов, но потребителям следует быть готовыми к различным ситуациям.

Дело в том, что различные казусы и происшествия с одорантами встречаются достаточно часто. К примеру, в 2012 г. их запах привел к большому переполоху в Пензе. Несколько лет назад случились происшествия в Ленинградской обл., а всего пару лет назад специалистам МЧС пришлось срочно эвакуировать цистерну с меркаптанами из самой Северной столицы.

В 2017 г. возникла паника в небольшом украинском городе Лисичанск, когда газовщики несколько превысили норму, установленную для смешивания одоранта и газа. А в конце 2018 г. Роспотребнадзор выявил наличие смеси меркаптанов в атмосфере Нижневартовска. Причем, в самом центре города. Как выяснилось позже, кто-то закопал бочку с этим веществом, а при проведении земельных работ она была повреждена.

Но обычному потребителю газа не стоит бояться – пострадать от воздействия одоранта на практике сложно, ведь его концентрация в поставляем топливе ничтожно мала, чтобы вызвать видимую реакцию при бытовом использовании.

Все же следует помнить, если запах СПМ стал более острым, тогда нужно выключить все газовые приборы, открыть окна, покинуть помещение и сообщить об происшествии дежурным службам горгаза.

Если же острый аромат проникает извне, тогда нужно плотно прикрыть окна и постараться не выходить на улицу. Кроме того, нужно позвонить в МЧС или горгаз.

Рекомендуем ознакомиться с алгоритмом действий при обнаружении утечки в квартире или подъезде.

Выводы и видео полезное по теме

В приложенном ниже видеоролике рассказывается о происшествии с меркаптанами в Пензе.

Придают газу запах газу одоранты, которые существенно снижают вероятность возникновения несчастных случаев. Но используемые в качестве сигнализаторов опасности органические вещества потенциально опасны для здоровья и используются из-за того, что на сегодня отсутствует альтернатива.

В результате потребителям следует владеть знаниями не только о том, имеет ли поставляемый газ запах, но и навыками, позволяющими нивелировать последствия отравления этими веществами.

У вас остались вопросы по изложенному выше материалу? Или хотите дополнить нашу статью полезной информацией, которая будет интересна нашим читателям? Пишите свои замечания, оставляйте рекомендации, задавайте вопросы нашим экспертам и другим пользователям – форма обратной связи расположена ниже.

Источник: https://sovet-ingenera.com/gaz/safety/kak-nazyvaetsya-zapah-dlya-gaza.html