Fizikalna i kemijska svojstva metana. Fizička svojstva

Opasne nečistoće u rudničkom zraku

Otrovne nečistoće u rudničkom zraku uključuju ugljikov monoksid, dušikove okside, sumporov dioksid i sumporovodik.

Ugljični monoksid (CO) - plin bez boje, okusa i mirisa specifične težine 0,97. Gori i eksplodira u koncentraciji od 12,5 do 75%. Temperatura paljenja, pri koncentraciji od 30%, 630-810 0 C. Vrlo otrovno. Letalna koncentracija - 0,4%. Dopuštena koncentracija u rudarskim radovima - 0,0017%. Glavna pomoć u slučaju trovanja je umjetno disanje u radu na svježem zraku.

Izvori ugljičnog monoksida su miniranje, motori s unutarnjim izgaranjem, požari u rudnicima te eksplozije metana i ugljene prašine.

Dušikovi oksidi (NO) Smeđe su boje i karakterističnog oštrog mirisa. Vrlo otrovno, izaziva iritaciju sluznice dišnog trakta i očiju, plućni edem. Letalna koncentracija, uz kratkotrajno udisanje, iznosi 0,025%. Granični sadržaj dušikovih oksida u rudničkom zraku ne smije biti veći od 0,00025% (u smislu dioksida - NO 2). Za dušikov dioksid - 0,0001%.

Sumporni dioksid (SO 2)- bezbojan, jakog iritantnog mirisa i kiselog okusa. Teži od zraka 2,3 puta. Vrlo otrovno: nadražuje sluznicu dišnih putova i očiju, izaziva upalu bronha, oticanje grkljana i bronha.

Sumporni dioksid nastaje miniranjem (u sumpornim stijenama), požarima i oslobađa se iz stijena.

Granični sadržaj u rudničkom zraku je 0,00038%. Koncentracija od 0,05% je opasna po život.

Sumporovodik (H 2 S)- plin bez boje, slatkastog okusa i mirisa na pokvarena jaja. Specifična težina je 1,19. Sumporovodik gori, a pri koncentraciji od 6% eksplodira. Vrlo otrovno, nadražuje sluznicu dišnih putova i očiju. Letalna koncentracija - 0,1%. Prva pomoć u slučaju trovanja - umjetno disanje na svježem mlazu, udisanje klora (pomoću rupčića navlaženog izbjeljivačem).

Sumporovodik se oslobađa iz stijena i mineralnih izvora. Nastaje truljenjem organske tvari, požarima u rudnicima i miniranjem.

Sumporovodik je vrlo topiv u vodi. To se mora uzeti u obzir pri premještanju ljudi duž napuštenih radova.

Dopušteni sadržaj H 2 S u rudničkom zraku ne smije biti veći od 0,00071%.

Predavanje 2

Metan i njegova svojstva

Metan je glavni, najčešći dio ložišta. U literaturi i praksi metan se najčešće poistovjećuje s ložištim plinom. U ventilaciji rudnika ovaj plin dobiva najveću pozornost zbog svojih eksplozivnih svojstava.

Fizikalna i kemijska svojstva metana.

Metan (CH 4) je plin bez boje, okusa i mirisa. Gustoća - 0,0057. Metan je inertan, ali istiskujući kisik (istiskivanje se događa u omjeru: 5 volumnih jedinica metana zamjenjuje 1 volumnu jedinicu kisika, tj. 5:1), može biti opasan za ljude. Zapaljuje se na temperaturi od 650-750 0 C. Metan sa zrakom stvara zapaljive i eksplozivne smjese. Kada je sadržaj u zraku do 5-6%, gori na izvoru topline, od 5-6% do 14-16% - eksplodira, više od 14-16% - ne eksplodira. Najveća snaga eksplozije pri koncentraciji od 9,5%.

Jedno od svojstava metana je kašnjenje bljeska nakon kontakta s izvorom paljenja. Poziva se vrijeme odgode bljeskalice indukcija razdoblje. Prisutnost ovog razdoblja stvara uvjete za sprječavanje izbijanja tijekom miniranja, korištenjem sigurnosnih eksploziva (BB).

Tlak plina na mjestu eksplozije je oko 9 puta veći od početnog tlaka mješavine plina i zraka prije eksplozije. U ovom slučaju, pritisak do 30 na i viši. Razne prepreke u eksploataciji (suženja, izbočine i sl.) pridonose povećanju tlaka i povećavaju brzinu širenja udarnog vala u eksploataciji.

Bioplin iz kanalizacije, kanalizacijski plin, kanalizacijski plin. Gustoća. Spoj. Opasnost.

fizička svojstva. Gustoća.

Bioplin je skupna oznaka plinova i hlapljivih sastojaka koji se ispuštaju u kanalizaciju i prirodne procese povezane s fermentacijom i razgradnjom organskih tvari i materijala. Glavne komponente: dušik (N 2), vodikov sulfid (H 2 S), ugljikov dioksid (CO 2), metan (CH 4), amonijak (NH 3), biološki organizmi, vodena para i druge tvari. Sastav i koncentracija ovih komponenti uvelike ovise o vremenu, sastavu kanalizacije ili mješavine biomase, temperaturi i .

Dušikčini oko 78% Zemljine atmosfere i, općenito, obično se ne pojavljuje kao rezultat bioloških reakcija razgradnje, ali njegova koncentracija dramatično raste u bioplinu zbog aktivne potrošnje atmosferskog kisika u procesu.
sumporovodik nastaje biološkim i kemijskim procesima u biomasi i ulazi u volumen iznad tekućine; njegova koncentracija u bioplinu ovisi o njegovoj koncentraciji u tekućoj fazi i ravnotežnim uvjetima sustava. U netoksičnim koncentracijama, H 2 S ima poznati miris pokvarenog jaja. U opasnim koncentracijama, H 2 S brzo paralizira sposobnost osobe da osjeti ovaj oštar miris i zatim čini žrtvu bespomoćnom. H 2 S je eksplozivan u koncentracijama znatno iznad razine toksičnosti (minimalna koncentracija eksploziva 4,35%, maksimalna koncentracija eksploziva 46%).
ugljikov dioksid i metan su praktički bez mirisa i imaju gustoću: 1,5 puta veću od zraka (CO 2) i 0,6 puta veću od zraka (metan).Relativne gustoće ovih plinova mogu uzrokovati značajnu stratifikaciju plinova u uvjetima stagnacije. Budući da se oba plina aktivno proizvode u biomasi, njihova koncentracija na površini tekućina/zrak može biti znatno viša od volumenskog prosjeka.
Metan izuzetno zapaljiv, ima vrlo širok raspon eksplozivnosti i nisko plamište. Metan također može reagirati s nekim oksidansima sasvim slučajno, ali s tužnim posljedicama. Ostali zapaljivi plinovi u sastavu bioplina nastaju kao posljedica isparavanja zapaljivih tvari koje su slučajno dospjele u kanalizaciju.
Amonijak ima oštar jak miris amonijaka, što je dobro upozorenje o mogućem postizanju razine toksičnosti. Iznad određene razine, amonijak može oštetiti sluznicu očiju i izazvati opekline oka. Postizanje toksičnih koncentracija u normalnim uvjetima bioreaktora i kanalizacije malo je vjerojatno.

Svi gore navedeni plinovi su bezbojni (bezbojni) u koncentracijama bioplina.

Maksimalne očekivane koncentracije komponenata u sastavu bioplina su sljedeće:

Metan 40-70%;
Ugljični dioksid 30-60%;
Sumporovodik 0-3%;
Vodik 0-1 posto;
Ostali plinovi, uklj. amonijak 1-5 posto.

Prirodno, uklj. patogeni mikroorganizmi mogu dospjeti u zrak kada se biomasa potresa, ali obično je njihov životni vijek izvan biomase kratak.

Zaključci:
Tvari koje mogu postojati na takvim mjestima kao što su kanalizacija mogu biti i otrovne, eksplozivne i zapaljive, dok mogu biti bez mirisa, boje itd.

Moguća šteta za zdravlje: Glavni rizici su:

Otrovanje H 2 S, gušenje zbog nedostatka kisika
Smanjena koncentracija i pozornost, umor zbog smanjene razine kisika (iz CO 2 i CH 4),
biološka kontaminacija
Požari i eksplozije od metana, H 2 S i drugih zapaljivih plinova

sumporovodik je vodeći uzrok iznenadne smrti na radnom mjestu pri radu s bioplinom. Pri koncentraciji u zraku od približno 300 ppm, H 2 S uzrokuje trenutačnu smrt. U tijelo uglavnom ulazi kroz pluća, ali ograničena količina može prodrijeti kroz kožu i rožnicu oka. Nije pronađeno kronično oštećenje uslijed opetovanog izlaganja. Glavni simptomi su iritacija očiju, umor, glavobolja i vrtoglavica.
Ugljični dioksid je samo sredstvo za gušenje (zamjenjuje kisik), a također i iritant dišnog sustava. Koncentracija od 5% može uzrokovati glavobolju i otežano disanje. Pozadinski sadržaj u atmosferi: 300-400 ppm (0,3-0,4%).
Metan je samo sredstvo za gušenje (zamjenjuje kisik), ali samo po sebi ne djeluje značajno na organizam.

Tablica 1 - Neka svojstva kanalizacijskog plina (bioplina)

Tablica 2 - Neke od glavnih bolesti i virusa koji žive u kanalizaciji

Zaključci:
Značajne razine bioplina mogu predstavljati opasnost zbog toksičnosti, smanjenja ukupne razine kisika i potencijalne opasnosti od eksplozije i požara. Neke komponente bioplina imaju poseban miris, koji, međutim, ne dopušta nedvosmislenu procjenu razine opasnosti. Biološki materijali i organizmi mogu vrlo uspješno egzistirati u česticama biomase iznad površine tekućine (suspenzije u zraku).

Kemijska svojstva / stvaranje

sumporovodik nastaje od sulfata sadržanih u vodi; u procesu razgradnje organskih tvari koje sadrže sumpor u odsutnosti kisika (anaerobni procesi razgradnje), kao iu reakcijama metalnih sulfida i jakih kiselina. Vodikov sulfid neće nastati ako ima dovoljno otopljenog kisika. Postoji mogućnost dodatne oksidacije sumporovodika do niskih koncentracija sumporne kiseline (H 2 SO 4) i stvaranja željeznog sulfida (FeS) - u prisutnosti željeza - u obliku čvrstog crnog taloga.
Ugljični dioksid prirodni proizvod disanja, uklj. mikroorganizama i njegovu štetnost određuje nadoknada slobodnog kisika u zraku (kao i utrošak slobodnog kisika za stvaranje CO 2). Pod određenim parametrima ovaj plin nastaje u reakcijama određenih kiselina i betonskih konstrukcija – ali u ograničenim količinama. Postoje i vrste mineralnih voda za tlo koje sadrže ovaj plin u otopljenom obliku i oslobađaju ga pri smanjenju tlaka.
Metan u kanalizaciji i sličnim sustavima nastaje u biološkim i kemijskim reakcijama. Obično mu je koncentracija ispod eksplozivne razine (ali događa se i prdi :!). Metan se može nadopuniti parama drugih zapaljivih i eksplozivnih tvari koje se ispuštaju u sustav. Prisutnost povišenih razina dušika i ugljičnog dioksida može malo promijeniti normalne granice zapaljivosti metana u zraku.

Stvaranje ovih i drugih plinova uvelike ovisi o sastavu smjese, promjenama temperature pH. Proces uvelike utječe na konačni sastav plina.

Zaključci:
Mnogo je procesa koji određuju kinetiku kemijskih reakcija i procesa prijenosa mase u procesima koji se odvijaju u otpadnim vodama i biomasi itd. sastav bioplina.

Izvori:

J.B. Barsky et al., "Simultano višeinstrumentalno praćenje para u kanalizacijskim gornjim prostorima pomoću nekoliko instrumenata za izravno očitavanje", istraživanje okoliša v. 39#2 (travanj 1986.): 307-320.
"Karakteristike uobičajenih plinova pronađenih u kanalizaciji", u Rad uređaja za pročišćavanje otpadnih voda, priručnik br. jedanaest. Alexandria, VA, Federacija za kontrolu onečišćenja vode, 1976., Tablica 27-1.
R. Garrison i M. Erig, "Ventilacija za uklanjanje nedostatka kisika u zatvorenom prostoru - Dio III: Karakteristike težih od zraka," Primijenjena higijena rada i okoliša v. 6 #2 (veljača 1991.): 131-140.
"Kriteriji za preporučeni standard - profesionalna izloženost sumporovodiku," DHEW Pub. Ne. 77-158; NTIS PB 274-196. Cincinnati, Nacionalni institut za sigurnost i zdravlje na radu, 1977.
Dopuštena granica izloženosti (29 CFR 1910.1000 Tablice Z-1 i Z-2).
Ograničenje kratkoročne izloženosti (29 CFR 1910.1000 Tablica Z-2).
Biološke opasnosti u postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda. Alexandria, VA, Federacija za kontrolu onečišćenja vode, 1991.
J. Chwirka i T. Satchell, "Vodič za obradu vodikovog sulfida u kanalizaciji iz 1990.", Vodotehnika i upravljanje v. 137 #1 (siječanj 1990.): 32-35.
John Holum, Osnove opće, organske i biološke kemije. New York, John Wiley & Sons, 1978., str. 215.
J. Chwirka i T. Satchell, "1990 Guide for Treating Hydrogen Sulfide" u Kanalizacija, vodno inženjerstvo i upravljanje v. 137 #1 (siječanj 1990.): 32.
V. Snoeyink i D. Jenkins, kemija vode. New York, John Wiley & Sons, 1980., str. 156.
M. Zabetakis, "Biološka formacija zapaljive atmosfere," US. Izvješće Ureda za rudarstvo #6127, 1962.

Mnogi aspekti kemije izgaranja uzimaju se u obzir kada provode vatrogasci kategorizacija prostora prema opasnosti od eksplozije. Prije svega, u ovom procesu potrebno je poznavati prirodu zapaljivih plinova koji stvaraju opasnost od eksplozije. Predstavljamo pozornost kolegama izvadak iz udžbenika Kemija izgaranja utemeljitelja znanosti o procesima izgaranja - Borisa Genrikhoviča Tiedemana i Dmitrija Borisoviča Stsiborskog

sumporovodik i metan.

sumporovodik(H 2 S) nešto teži od zraka. Gustoća mu je 1,192. U usporedbi s drugim plinovima, sumporovodik je manje opasan, jer se njegova prisutnost u zraku lako uoči po mirisu (smrdi na pokvarena jaja), a i ne eksplodira toliko.

Vodikov sulfid nastaje tijekom raspadanja mnogih organskih tvari, posebno u kanalizaciji, septičkim jamama, oslobađa se tijekom obrade sumpornih metala, tijekom skladištenja ostataka sode i mase za čišćenje plina; prirodno se javlja u vulkanskim plinovima i mineralnim izvorima.

Laffitt i Bare (199), određujući temperaturu samozapaljenja smjese sumporovodika sa zrakom, našli su da se najniža temperatura, naime 292°, opaža pri koncentraciji H2S u zraku od približno 13-14%. Pri određenoj temperaturi plamen se ne pojavljuje odmah, već s određenim zakašnjenjem, a prije pojave plamena cijela smjesa počinje svijetliti. Pri višim temperaturama sjaj nestaje, jer se interval između pojave sjaja smjese i paljenja smanjuje s porastom temperature.

Ovaj rad vašoj pozornosti predstavlja tim stranice "Kategorizacija prostora prema opasnosti od eksplozije"

///////////////////////////////////////////////////////

Metan(CH 4) lakši od zraka; gustoća mu je 0,559. Ponekad se netočno naziva močvara ili ognjište. Istina, ti se plinovi uglavnom sastoje od metana, ali oni nisu čisto kemijski spoj, već mješavina raznih plinova. Navedimo približan sastav prirodnog plina u regijama Baku i Grozni, kao i sastav rudničkog plina (Tablica 2).

tablica 2

Rudarski plin ………………
Surakhany …………………..
Shubans - "Vječna svjetla" ...
Starogroznenski IV………

CH 4

oko 2

zrak

CO 2

C 2 H 6

C 3 H 8

Veći ugljikohidrati.

u postocima

76,2

76,3

92,9

57,6

19,5

19,7

16,8

10,2

Metan s kisikom i zrakom stvara eksplozivne smjese koje se zapale na temperaturi od 650-750 °, kao i od plamena, iskri i pod utjecajem raznih katalizatora. Tijekom eksplozije u rudnicima ponekad ulogu katalizatora ima sumporni pirit (FeS 2), koji stalno prati fosilni ugljen.

Najjača eksplozivna smjesa sastoji se od jednog volumena metana i dva volumena kisika, odnosno 9,6 volumena zraka. Reakcija se odvija prema jednadžbi:

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O + 192 kal.

Metan stvara sljedeće zapaljive smjese sa zrakom (41)

Od 0 do 4% metana ……………………………….. nema eksplozije

» 4 » 6 % » ……………………………... slaba eksplozija

» 6 » 9 % » ……………………………... jaka eksplozija

» 9 » 10 % » ……………………………... vrlo jaka eksplozija

» 10 » 13 % » ……………………………... jaka eksplozija

» 13 » 16 % » ……………………………... slaba eksplozija

Iznad 16% » ……………………………… zapaljiva smjesa

Ovaj rad vašoj pozornosti predstavlja tim stranice " Kategorizacija prostora prema opasnosti od eksplozije»

///////////////////////////////////////////////////////

Eksplozivna svojstva ovih smjesa smanjuju se u prisutnosti ugljičnog dioksida; naprotiv, dižu se zbog prisutnosti ugljene prašine. Temperatura paljenja je relativno visoka; metan se teško zapali, pa sigurnosne žarulje, raspoređene po Davyjevom principu, dobro štite smjesu od eksplozije.

Postoje slučajevi samozapaljenja metana, koji se objašnjavaju prisutnošću tragova hidrogenfosfida, koji nastaje raspadom organske tvari. S klorom, metan daje smjesu koja eksplodira od svjetlosti.

Metan nastaje u rudnicima ugljena, skladištima ugljena, u ugljenokopima brodova sporim raspadanjem ugljena, u stajaćim vodama, kanalima, septičkim jamama, močvarama, barama, zbog truljenja organske tvari. U akumulacijama stvara mjehuriće ispod leda koji se ponekad samozapale pri probijanju leda. Sastavlja glavni dio prirodnih zapaljivih plinova. Bilo je slučajeva eksplozija metana koji se oslobađa iz tla u podrumima i podrumima.

Dijagnoza trovanja sumporovodikom i metanom.

N.P. Varshavets, S.N. Abramova, A.G. Karchenov
Grad Krasnodar

U siječnju 1997. godine, tijekom radova na sanaciji kanalizacijske stanice, mimo postojećih propisa, došlo je do ispuštanja fekalnih otpadnih voda iz cjevovoda u strojarnicu.
Tijela petorice radnika pronađena su u fekalnim vodama čija visina na dnu strojarnice nije prelazila 0,7 m. Još su dva radnika pronađena bez svijesti na stubištu u istoj prostoriji. Prilikom skidanja potonjeg, dvojica spasilaca koji su koristili filter gas maske osjetili su slabost, slabost, vrtoglavicu, nedostatak zraka, poremećaj svijesti. Ti su se fenomeni pojačali te su oba spasioca, kao i izvađene žrtve, odvedeni u bolnicu, gdje su im u barokomori davani kisik.
Leševe 5 mrtvih uklonili su drugi spasioci koji su već koristili izolacijske plinske maske. Studije zraka radne sobe, u kojoj su pronađene žrtve, na prisutnost plinova, uključujući metan, koje je provela Služba za sanitarni i epidemiološki nadzor, dale su negativan rezultat.
Pregled leševa sljedećeg dana otkrio je prisutnost kape od postojane fine mjehuriće pjene na otvorima nosa i usta, mrlje Rasskazova-Lukomskog ispod visceralne pleure, plućni edem i akutni poremećaj cirkulacije. Navedeno je dalo osnove za vjerovanje da je smrt svih stradalih uzrokovana utapanjem.
Za sudsko-kemijsko istraživanje uzet je materijal: dio tvari mozga, pluća, želudac sa sadržajem, bubreg, uzorak vode iz prostorije. Zalisci dijatomejskog planktona nisu pronađeni ni u fekalnim otpadnim vodama ni u unutarnjim organima mrtvih. Ranije, tijekom drugih forenzičkih ispitivanja vezanih uz utapanje u izvorima sumporovodika, također nismo otkrili dijatomejski plankton. To daje razloga vjerovati da plankton ne nastanjuje vodu koja sadrži vodikov sulfid.
Na temelju dostupnih podataka o preživjelima kojima je pružena učinkovita medicinska skrb, izvješća da su pri pokušaju izvlačenja žrtava ljudi osjećali nedostatak zraka, slabost i poremećaj svijesti, sugerirano je da je riječ o trovanju mješavinom neidentificiranih plinova, vjerojatno mješavinom metana i vodikov sulfid, koji bi mogao uzrokovati da bespomoćni ljudi uđu u kanalizaciju.
Voda uzeta iz strojarnice, gdje su pronađeni leševi, podvrgnuta je kemijskoj studiji. Iz vode se osjećao oštar miris sumporovodika, čija je prisutnost potvrđena kemijskim reakcijama. Sudsko-kemijskim pregledom pluća i stijenke želuca kod svih leševa pronađen je sumporovodik. Kemijsko otkrivanje u unutarnjim organima leša vodikovog sulfida, koji je uzrokovao trovanje, teško je procijeniti zbog njegovog stvaranja tijekom razgradnje proteina. U svježim slučajevima (nedostatak amonijaka) prisutnost velike količine sumporovodika je karakterističan znak koji ukazuje na mogućnost trovanja njime.
U našem slučaju, amonijak je bio odsutan u unutarnjim organima i ukazala se rijetka prilika za određivanje sumporovodika u želucu i plućima pomoću M.D. Shvaykova (1975). Kao rezultat fermentacije nastaju različiti plinovi, od kojih je glavni metan. Topljivost metana u vodi je 3,3 ml u 100 ml vode. Prisutnost organske suspenzije povećava koncentraciju otopljenog metana.
Provedeno je istraživanje otpadnih voda i unutarnjih organa na sadržaj metana dvjema metodama: plinsko-tekuća i plinsko-apsorpcijska. U prvom slučaju istraživanje je provedeno na kromatografu Tsvet-4 s plamenoionizacijskim detektorom. Odabrani su sljedeći uvjeti: kolona 200 x 0,3 cm, punjenje od 25% dinonil ftalata na N-AW Chromatronu. Temperatura kolone 75°C, injektor 130°C. Potrošnja plina nosača - dušik 40ml/min, vodik 30ml/min, zrak 300ml/min. U drugom slučaju, istraživanje je provedeno na kromatografu "Tsvet-100" s DIP-om pod sljedećim uvjetima: kolona 100x0,3 cm, mlaznica - Separon BD. Temperatura kolone 50°C, injektor 90°C. Potrošnja plina nosača - dušik 30ml/min, zrak 300ml/min. Granica mjerenja uređaja IMT-0.5 je 2x10A. Registracija je provedena pomoću integratora ITs-26. Metodologija istraživanja: 5 ml ispitivane vode, kao i 5 g. nasjeckani unutarnji organi stavljeni su u penicilinske bočice, hermetički zatvoreni i zagrijavani u kipućoj vodenoj kupelji 10 minuta. Iz tikvica je uzeto 2 ml parovitih uzoraka i ubrizgano u injektore kromatografa. Za kontrolu je korišten plin za kućanstvo koji sadrži 94% metana. Na kromatogramima u svim objektima (voda, pluća, želudac) zabilježeni su vrhovi koji su se po vremenu zadržavanja podudarali s vrhom metana. Vrijeme zadržavanja metana u prvom slučaju je 31 sekunda, u drugom - 22 sekunde. Tako je metan pronađen u kanalizacijskoj vodi, kao iu plućima i želucu svakog leša koji je dostavljen na kemijsko istraživanje.
Naši su zaključci bili temelj odjelske provjere nesreće i naknadno su potvrđeni materijalima preliminarne istrage.

Prirodni plinovi su zastupljeni uglavnom metanom - CH 4 (do 90 - 95%). To je najjednostavniji plin po kemijskoj formuli, zapaljiv, bezbojan, lakši od zraka. U sastav prirodnog plina također ulaze etan, propan, butan i njihovi homolozi. Zapaljivi plinovi su obvezni pratioci ulja, tvore plinske kape ili se otapaju u uljima.

Osim toga, metan se nalazi iu rudnicima ugljena, gdje zbog svoje eksplozivnosti predstavlja ozbiljnu prijetnju rudarima. Metan je poznat i u obliku izlučevina u močvarama – močvarni plin.

Ovisno o sadržaju metana i ostalih (teških) ugljikovodičnih plinova iz serije metana, plinovi se dijele na suhe (siromašne) i masne (bogate).

Do suhi plinovi su uglavnom metanskog sastava (do 95 - 96%), u kojem je sadržaj ostalih homologa (etan, propan, butan i pentan) neznatan (frakcije postotka). Oni su više karakteristični za čisto plinska ležišta, gdje nema izvora obogaćivanja u njihovim teškim komponentama koje su dio nafte.
masnih plinova- To su plinovi s visokim sadržajem "teških" plinskih spojeva. Osim metana, sadrže desetke postotaka etana, propana i spojeva veće molekulske mase do heksana. Masne smjese su više karakteristične za prateće plinove koji prate naftna ležišta.

Zapaljivi plinovi uobičajeni su i prirodni pratioci nafte u gotovo svim njezinim poznatim nalazištima, tj. nafta i plin su neodvojivi zbog srodnog kemijskog sastava (ugljikovodik), zajedničkog podrijetla, uvjeta migracije i nakupljanja u prirodnim zamkama raznih vrsta.

Iznimka su takozvana "mrtva" ulja. To su ulja blizu dnevne površine, potpuno otplinjena zbog isparavanja (isparavanja) ne samo plinova, već i lakih frakcija same nafte.

Takvo je ulje poznato u Rusiji u Uhti. To je teška, viskozna, oksidirana, gotovo netekuća nafta koja se proizvodi nekonvencionalnim rudarskim metodama.

U svijetu su rasprostranjena čisto plinska ležišta, gdje nema nafte, a plin se nalazi ispod slojnih voda. U Rusiji su otkrivena superdivovska plinska polja u zapadnom Sibiru: Urengojskoje s rezervama od 5 trilijuna kubičnih metara. m 3, Yamburgskoye - 4,4 bilijuna. m 3, Zapolyarnoye - 2,5 bilijuna. m 3, Medvjed - 1,5 trilijuna. m 3.

Ipak, najrasprostranjenija su nalazišta nafte i plina te naftna polja. Zajedno s naftom plin se javlja ili u plinskim kapama, tj. nad uljem, ili u stanju otopljenom u ulju. Tada se naziva otopljeni plin. U svojoj srži, ulje s plinom otopljenim u njemu slično je gaziranim pićima. Pri visokim ležišnim tlakovima značajne količine plina otopljene su u nafti, a kada tlak padne na atmosferski tlak tijekom proizvodnog procesa dolazi do otplinjavanja nafte, tj. plin se brzo oslobađa iz mješavine plina i ulja. Takav plin naziva se pridruženi plin.

Prirodni pratioci ugljikovodika su ugljikov dioksid, sumporovodik, dušik i inertni plinovi (helij, argon, kripton, ksenon) prisutni u njemu kao nečistoće.

Ugljikov dioksid i vodikov sulfid

Ugljikov dioksid i sumporovodik u plinskoj smjesi nastaju uglavnom zbog oksidacije ugljikovodika u površinskim uvjetima uz pomoć kisika i uz sudjelovanje aerobnih bakterija.

Na velikim dubinama, kada ugljikovodici dođu u dodir s prirodnim sulfatnim vodama, nastaju i ugljikov dioksid i sumporovodik.

Sa svoje strane, sumporovodik lako ulazi u oksidativne reakcije, posebno pod utjecajem sumpornih bakterija, a zatim se oslobađa čisti sumpor.

Dakle, vodikov sulfid, sumpor i ugljični dioksid stalno prate ugljikovodične plinove.

Dušik

Dušik - N - česta nečistoća u ugljikovodičnim plinovima. Podrijetlo dušika u sedimentnim slojevima posljedica je biogenih procesa.

Dušik je inertni plin koji u prirodi teško reagira. Slabo je topljiv u ulju i vodi, pa se nakuplja ili u slobodnom stanju ili kao nečistoća. Sadržaj dušika u prirodnim plinovima često je mali, ali ponekad se nakuplja u čistom obliku. Na primjer, na polju Ivanovskoye u regiji Orenburg, otkriveno je ležište plinovitog dušika u naslagama gornjeg perma.

inertni plinovi

Inertni plinovi - helij, argon i drugi, poput dušika, ne reagiraju i nalaze se u plinovima ugljikovodika, u pravilu, u malim količinama.

Pozadinske vrijednosti sadržaja helija su 0,01 - 0,15%, ali postoje i do 0,2 - 10%. Primjer industrijskog sadržaja helija u prirodnom ugljikovodikovom plinu je polje Orenburg. Za njegovo izdvajanje izgrađena je tvornica helija uz tvornicu za preradu plina.