гази природні горючі
газы природные горючие - combustible natural gases - *natürliche Brenngase - суміші газів земної кори - вуглеводні метанового ряду і невуглеводневих компонентів - здатних горіти. Зустрічаються в осадовому чохлі земної кори у вигляді вільних скупчень, а також у розчиненому (в нафті і пластових водах), розсіяному (сорбовані породами) і твердому (в газогідратних покладах) станах. Представлені метаном (вміст до 85-90%), етаном, пропаном, бутанами і пентаном (сумарний вміст 0,1-20%), а також парами легких рідких вуглеводнів. Вуглеводні, важчі від пентану, наявні в основному в газах нафтових і газоконденсатних родовищ. Теплотворна здатність 32,7 МДж/м3. Невуглеводневі компоненти представлені г.ч. азотом, вуглекислим газом, водяними парами, сполуками сірки (сірководень, меркаптани, сірчистий оксид вуглецю тощо), гелієм, аргоном, зустрічаються водень, ртуть, пари летких жирних к-т. Вміст вуглекислого газу змінюється від часток відсотка до 10–15%, часом більше, напр., в Астраханському родовищі концентрація СО2 22%. Концентрація азоту в Г.п.г. звичайно не перевищує 10% (часто 2–3%), в газах окремих нафтогазоносних басейнів його вміст може сягати 30–50% (напр., у Волго-Уральському) і більше; відомі родовища з переважним вмістом азоту (Чу-Сарисуйська газоносна область: Амангельдинське родовище – 80% N2 і 16% СH4; Учаральське родовище 99% N2). Кількість сірководню звичайно не перевищує 2–3%, як виняток відомі газові поклади із вмістом сірководню 15–20% і більше (Астраханське родовище – 22,5%). Концентрації гелію переважно складають соті і тисячні частки відсотка; в США і Канаді є родовища із вмістом гелію 5–8% (Ратлснейк – 7,6%; Модл-Дом – 7,2%). Факторами, які визначають вологість газу, є тиск, температура, склад, а також кількість солей, розчинених у воді, яка контактує з даним газом. Чим більше в Г.п.г. важких вуглеводнів і азоту, тим нижча його вологість. Наявність сірководню і вуглекислого газу збільшує його вологість. При промисловій обробці, транспортуванні і переробці Г.п.г. наявність пари води в них зумовлює утворення конденсату водяної пари і льодяних пробок, що ускладнює експлуатацію газопроводів і апаратів. Наявність вологи в газах при підвищеному тиску і зниженій температурі зумовлює утворення і відкладання в газопроводах і технологічних апаратах гідратів вуглеводневих газів. Для видалення вологи з газів використовують різні фізичні і фізико-хімічні методи осушування газів.Щодо походження Г.п.г., більшість дослідників дотримується органічної теорії походження вуглеводнів. Згідно з цією теорією газоподібні вуглеводні ґенеруються, г.ч. в процесі перетворення гумусової і сапропелевої органіч. речовини. Згідно неорганіч. або абіогенної теорії, нафта і газ утворюються внаслідок синтезу з вуглецю і водню в умовах високих т-р і тиску глибинних зон земної кори. Формування газових покладів відбувається внаслідок міграції газу з материнських товщ і акумуляції їх в природних резервуарах.
Переважна частина розвіданих запасів природного газу (понад 90%) укладена в чисто газових або газоконденсатних родовищах. Розвідані запаси газу в світі - понад 80 трлн. м3. З надр видобуто бл. 50 трлн. м3. Щорічно видобувається бл. 2 трлн. м3 газу. За оцінками Світового енергетичного конгресу (1998) розвідані запаси газу складають в млрд. т. у.п.: світові 172,8; Європа – 6,5; Україна - 1,1. За прогнозами "Римського клубу" вичерпання планетарних запасів Г.п.г. з урахуванням нових розвіданих ресурсів слід очікувати бл.2050 р. Усього в світі відомо більше 10 тис. газових родов., однак осн. запаси газу зосереджені в невеликому числі унікальних (більше за 1 трлн. м3) і найбільших (0,1-1,0 трлн. м3) газових і газоконденсатних родовищ. Аналіз розподілу початкових запасів газу по 180 найбільш великих родов. світу показує, що в кайнозойських відкладах зосереджено 11 %, в мезозойських - 65,5% і палеозойських 23,5%. На глиб. до 1000 м міститься 13,6% запасів газу, в інтервалі 1000-3000 м - 73,4%, 3000-5000 м - 12,9% і нижче за 5000 м - 1,1%. З піщаними колекторами пов'язано 76,3% запасів, з карбонатними - 23,7%. Глинистими покришками контролюється 65,7% запасів газу, соленосними - 34,3%. Переважна більшість запасів газу (91%) зосереджена в пастках структурного типу. Г.п.г. - високоефективний енергоносій і цінна хім. сировина. Вони дозволяють здійснювати принципово нові технол. процеси - швидкісне конвекційне і радіаційне нагрівання, безпосереднє спалення в рідинах і розплавах, безокиснювальне нагрівання металів і т.і. З Г.п.г. виробляють метанол, формальдегід, оцтову к-ту, ацетон і т.д. Г.п.г. широко застосовують для отримання аміаку, спиртів, олефінових вуглеводнів, передусім етилену і пропілену, які в свою чергу є сировиною для пластич. мас, синтетич. каучуків, шт. волокна і т.і. Сірчисті природні гази використовують для отримання елементарної сірки. На території України відкрито понад 120 родовищ Г.п.г. — у Придніпровсько-Донецькій і Передкарпатській нафтогазоносних областях та Причорномор’ї і акваторії Азовського моря.
У багатьох технологічних процесах дуже ефективна заміна електроенергії і пари продуктами згоряння Г.п.г. Так, при заміні електроенергії коефіцієнт використання первинного палива зростає з 0,35 до 0,6–0,7. Застосування Г.п.г. скорочує питому витрату палива в доменному виробництві на 10% (з підвищенням продуктивності на 2–4%), в мартенівському виробництві на 5–7% (з підвищенням продуктивності на 7–10%), в процесах нагрівання металу на 2–5%, при виробництві метанолу на 8–10%. Г.п.г. дають змогу здійснити принципово нові технологічні процеси – швидкісне конвективне і радіаційне нагрівання, спалювання безпосередньо в рідинах і розплавах, безокислювальне нагрівання металів і т.д. Г.п.г. – цінна хімічна сировина для виробництва метанолу, формальдегіду, оцтової кислоти, ацетону та інших органічних сполук. Конверсією киснем або водяною парою з метану (основного компонента Г.п.г) отримують синтез-газ (СО+Н2), широко застосовуваний для отримання аміаку, спиртів та інших органічних продуктів; піролізом і дегідрогенізацією метану – ацетилен, сажу і водень. Г.п.г. застосовують також для отримання олефінових вуглеводнів, перш за все етилену і пропилену, які в свою чергу є сировиною для подальшого органічного синтезу. З них виробляють пластичні маси, синтетичні каучуки, штучні волокна та ін. Сірководневмісні гази використовують для отримання елементарної сірки.