Основные свойства и химический состав топлива

Комитет по образованию Псковской области

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Псковской области «Псковский агротехнический колледж»

 

 

Индивидуальный проект

на тему

«Влияние топлива на загрязнения воздуха»

по дисциплине

«Биология»

 

Обучающийся: Павлов Даниил Алексеевич

Курс 1 группа 12-11

Специальность: Техническое обслуживание и ремонт двигателей систем и агрегатов автомобилей

Руководитель: Щеголева И.И

 

 

                                                                                         Оценка:  __________

 

 

Псков, 2023г.

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………….….3

Глава I. Понятие и классификация топлива………………………………………….4

1.1. Понятие топлива…………………………………………..........................………4

1.2. Основные свойства и химический состав топлива...…………………………...4

1.3. Классификация топлива.................................................…………………..……..5

Глава II. Виды топлива………………………………………………………………..6

2.1. Нефть и нефтепродукты.........................................................................................6

2.2. Уголь……………………........................................................................................8

2.3. Природный и бытовой газ.....................................................................................10

Глава III. Влияние топлива на окружающую среду...……………………………….18

3.1. Загрязнение атмосферы..........................................................................................18

3.2. Парниковый эффект…............................................................................................21

3.3. Последствия добычи и транспортировки топлива …..........................................22

Заключение……………………………......…………………………………..……....28

Список использованных источников………………..……………………………….30

ВВЕДЕНИЕ

Топливо активно используется людьми для получения тепла и света, то есть энергии, с тех самых пор, как человек научился пользоваться огнём. Первоначально в качестве топлива использовались дрова, а также жир рыб и животных.

В процессе эволюции и развития требования к ассортименту топлива росли. Первая промышленная революция, произошедшая в XIX веке в результате перехода от древесного топлива к ископаемому угольному, полностью преобразовала аграрные страны Европы, а затем и Америку.

Потом пришла эра электричества, открытие которого оказало огромное влияние на жизнь человечества и обусловило зарождение и рост крупнейших городов мира.

Применение в качестве топлива нефти и природного газа в сочетании с развитием электроэнергетики, а затем и освоение энергии атома позволили промышленно развитым странам осуществить грандиозные преобразования, итогом которых стало формирование современного облика Земли.

Известно, что топливо (его разные виды) играет в жизни современного человека очень важную роль, и без него она немыслима. Мы применяем топливо как для обогрева жилья и приготовления еды, так и для выработки электроэнергии. А также в различных транспортных средствах – от машин и другого наземного транспорта до самолётов и космических ракет. Вместе с тем, человек, используя топливо, оказывает большое негативное влияние на окружающую среду, не всегда это замечая. В средствах массовой информации есть множество примеров. Так только за прошедший 2020 год в России крупных разливов произошло около пяти: в Находке 14 марта, в Норильске 29 мая, в Химках 25 июня, в порту Хатанга 27 сентября, в Новой Кежме 10 октября. Каждый раз нефть или топливо в больших масштабах загрязняли почву и воду, нанося вред живущим здесь организмам и растениям. Много говорят и загрязнении окружающей среды при сжигании топлива.

Таким образом, данная тема интересна и актуальна. Все люди тем или иным образом сталкиваются с топливом и результатами его применения, как полезными, так и вредными для всего живого.

 

Цель проекта: выяснить, какие виды топлива существуют и используются человеком, каково оказываемое ими влияние на окружающую среду.

Задачи проекта:

1) рассмотреть понятие топлива и его основные свойства.

2) изучить классификацию топлива.

3) собрать информацию о различных видах топлива.

4) выяснить, какое воздействие использование топлива оказывает на окружающую среду и как его снизить.

 

 

Глава I . Понятие и классификация топлива

Понятие топлива

Топливо в широком смысле слова — это вещество, способное в ходе определённых процессов выделять энергию, которую можно использовать для технических целей. Химическое топливо выделяет энергию в ходе экзотермических химических реакций при горении, ядерное топливо — в ходе ядерных реакций. В данном проекте я хотел бы подробнее рассмотреть именно химическое топливо.

Понятие топлива возникло из способности некоторых веществ гореть, выделяя при этом тепло. В большинстве случаев горение является химической реакцией окисления, при этом для таких видов топлива, как, например, дерево (дрова) или бензин окислителем часто служит кислород воздуха. В качестве окислителя в специальных устройствах (например, ракетных двигателях) могут использоваться и другие вещества, например жидкий кислород. Фтор не используется как окислитель из-за очень высокой токсичности, озон — из-за токсичности и нестабильности.

Некоторые топлива (например, гомогенные пороха или твёрдые ракетные топлива) способны к самостоятельному горению в отсутствие окислителя. Однако большинство топлив, используемых в быту и в промышленности, требует для сжигания наличия кислорода, и такие топлива также могут называться горючими. Наиболее распространёнными горючими материалами являются органические топлива, в составе которых есть углерод и водород.

Поскольку во многих устройствах в качестве окислителя используется кислород, потребляемый из окружающего воздуха без приложения специальных усилий («невидимый» окислитель), в быту происходит смешение понятий и горючее часто (и ошибочно) называют топливом.

 

Основные свойства и химический состав топлива

 

Основной показатель топлива — его теплотворная способность (или теплота сгорания топлива, ТСТ). Это количество тепла, кДж/кг, выделяющегося при полном сгорании одного килограмма топлива. Различают высшую Qв и низшую Qн теплоту сгорания. Высшей теплотой сгорания Qв топлива называют количество теплоты, выделяющееся при сгорании 1 кг твёрдого или жидкого топлива или 1 м3 газообразного (при температуре 0С и давлении 0,1013 МПа) и превращении водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания, в жидкость. Низшая теплота сгорания соответствует тому количеству теплоты, которое выделяется при полном сгорании, без учёта теплоты конденсации водяного пара.

Помимо теплоты сгорания, важным показателем является температура воспламенения и горения топлива.

Любое топливо по своей сути является смесью различных химических веществ и элементов.

Органическое топливо состоит из горючей и негорючей частей. Горючая часть топлива представляет собой совокупность различных органических соединений, в которые входят углерод, водород, кислород, азот, сера. Негорючая часть (балласт) состоит из различных минеральных примесей. В газообразных топливах это углекислый газ CO2, азот N2 и водяные пары. В твёрдых топливах примеси состоят в основном из глины Al2O3⋅2SiO2⋅2H2O, свободного кремнезема SiO2 и железного колчедана FeS2. В горючих сланцах примеси — в основном карбонаты. В нефти негорючие примеси — это различные соли и окислы железа. К примесям относят также золу и влагу.

Углерод С — основная горючая часть топлива, с увеличением его содержания тепловая ценность топлива повышается. Для различных топлив содержание углерода составляет от 50 до 97 %.

Водород Н является второй по значимости горючей составляющей топлива. Содержание водорода в топливе достигает 25 %. Однако при сгорании водорода выделяется в 4 раза больше теплоты, чем при сгорании углерода.

Кислород О, входящий в состав топлива, не горит и не выделяет теплоты, поэтому является внутренним балластом топлива. Его содержание в зависимости от вида топлива колеблется в широких пределах: от 0,5 до 43 %.

Азот N не горит и так же, как кислород, является внутренним балластом топлива. Содержание его в жидком и твердом видах топлива невелико и составляет 0,5…1,5 %.

Сера S, при сгорании которой выделяется определенное количество теплоты, является весьма нежелательной составной частью топлива, так как продукты ее сгорания — сернистый SO2 и серный SО3 ангидриды — вызывают сильную газовую или жидкостную коррозию металлических поверхностей. Содержание серы в твердом топливе достигает 8 %, в нефти — от 0,1 до 4 %.

Зола представляет собой негорючий твердый компонент, количество которого определяют после полного сгорания топлива. Она является нежелательной и даже вредной примесью, так как в ее присутствии усиливаются абразивные износы, усложняется эксплуатация котельных установок и т.д. Топливо с высоким содержанием золы имеет низкую теплоту сгорания и воспламенения.

Влага является весьма нежелательной примесью, так как, отбирая часть теплоты на испарение, снижает теплоту и температуру сгорания топлива, усложняет эксплуатацию установок (особенно в зимнее время), способствует коррозии и т.д.

 

Классификация топлива

Все виды топлива можно разделить на несколько групп по определённым признакам. Существует две системы классификации топлива: по его агрегатному (физическому) состоянию и по способу его получения.

По агрегатному состоянию топливо делится на три группы:

· Жидкое. Природным жидким топливом является нефть. В сыром виде она в качестве топлива обычно не используется. После переработки из неё получают так называемые нефтяные топлива: бензин, дизель, керосин и т.д. Сюда же можно отнести жидкое ракетное топливо.

· Твёрдое. К этой группе относят древесину, торф, уголь (каменный, антрацит, бурый), твёрдое ракетное топливо и т.д.

· Газообразное. Сюда относятся пропан, бутан, метан, природный газ, бытовой газ, водород.

 

По способу получения топливо делится на две группы:

· Природное.  Топливо этой группы в основном представляет собой природные полезные ископаемые, которые за множество лет появились за счет прохождения разнообразных природных процессов на Земле. Сюда относят уголь, нефть, газ, торф, древесину и т.д.

· Искусственное. Искусственным топливом называется топливо, получаемое из органического сырья (твердого, жидкого и газообразного) либо путем его целенаправленной обработки, либо в виде побочного продукта, образуемого параллельно с основным продуктом технологического процесса. К этой группе можно отнести продукты переработки нефти, бытовой газ, биодизель, синтетический бензин (получается из угля), метанол и этанол, ракетное топливо и т.п.

 

Глава II . Виды топлива

В данной главе из всего множества видов топлива мы рассмотрим самые известные и широко используемые.

Нефть и нефтепродукты

Нефть - природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом, состоящая в основном из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений (в приложении 2 показан внешний вид нефти).

Это вещество известно человеку с древнейших времён. Нефть добывали и использовали (в сыром виде) начиная с 6000-4000 лет до нашей эры. Применялась она в том числе как горючее в различных осветительных приборах. Однако, масштабы нефтедобычи были довольно малыми и большой роли в экономике нефть не играла. Широкая добыча и использование этого вещества начались только с XIX века.

В современной практике нефтедобычи существует немало технологий, но все они были основаны на самом простом, известном с древних времен способе получения воды из скважин или колодцев. Это так называемые артезианские скважины

Вода, находясь в нижней точке (части) пласта почвы, под давлением, создаваемым за счет того, что она расположена между двумя горами, в ущелье, низине, выходит на поверхность с большой скоростью.

В составе нефти обнаружены сотни углеводородов различного строения, многочисленные гетероорганические соединения. Полностью разделить такую смесь на индивидуальные соединения невозможно, но это и не требуется ни для технической характеристики нефтяного сырья, ни для его промышленного использования.

Нефть состоит из следующих основных элементов:

· углерод (84-87%),

· водород (12-14%),

· кислород,

· азот,

· сера (1-2%).

 

Содержание серы может доходить до 3-5%. В нефтях выделяют следующие части: углеводородную, асфальто-смолистую, порфирины, серу и зольную. В каждой нефти имеется растворенный газ, который выделяется, когда она выходит на земную поверхность (называется он попутным газом).

Главную часть нефтей составляют углеводороды различные по своему составу, строению и свойствам, которые могут находиться в газообразном, жидком и твердом состоянии. В зависимости от строения молекулы нефти подразделяются на три класса – парафиновые, нафтеновые и ароматические. Но значительную часть нефти составляют углеводороды смешанного строения, содержащие структурные элементы всех трех упомянутых классов. Строение молекул определяет их химические и физические свойства.

Важным показателем качества нефти является фракционный состав. Фракционный состав определяется при лабораторной перегонке, в процессе которой при постепенно повышающейся температуре из нефти отгоняют части – фракции, отличающиеся друг от друга пределами выкипания. Каждая из фракций характеризуется температурами начала и конца кипения.

При промышленной перегонке нефти используют не лабораторный метод постепенного испарения, а схемы с так называемым однократным испарением и дальнейшей ректификацией. Фракции выкипающие до 350°С, отбирают при давлении, несколько превышающем атмосферное. Они носят название светлых дистиллятов (фракций). Обычно при атмосферной перегонке получают следующие фракции, название которым присвоено в зависимости от направления их дальнейшего использования:

· н.к. (начало кипения) - 140°С) – бензиновая фракция

· 140-180°С – лигроиновая фракция (тяжелая нафта)

· 140-220°С (180-240°С) – керосиновая фракция

· 180-350°С (220-350°С, 240-350°С) – дизельная фракция (легкий или атмосферный газойль, соляровый дистиллят)

 

Остаток после отбора светлых дистиллятов (фракция, выкипающая выше 350°С) называется мазутом. Его также перегоняют, его фракции называют тёмными.

Нефти различных месторождений заметно различаются по фракционному составу, содержанию светлых и темных фракций.

Как правило, нефть в сыром виде как топливо не используется. Вместо этого она подвергается описанному выше процессу перегонки. Получившиеся нефтепродукты и используются в качестве топлива.

Мы рассмотрим такие из них, как бензин, керосин и дизель.

Бензин — горючая смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от +33 до +205 °C (в зависимости от примесей). Плотность около 0,71...0,76 г/см³. Теплотворная способность около 10 600 ккал/кг (44,4 МДж/кг, 32,7 МДж/литр). Температура замерзания около −60 °C в случае использования специальных присадок.

Состоит в основном из предельных 25-61 %, непредельных 13-45%, нафтеновых 9-71 %, ароматических 4-16 % углеводородов с длиной молекулы углеводорода от C 5 до C 10 и числом углеродных атомов от 4-5 до 9-10 со средней молекулярной массой около 100Д. Также в состав бензина могут входить примеси — серо-, азот- и кислослородсодержащих соединений. Бензин — это самая легкая фракция из жидких фракций нефти.

Бензин представляет собой бесцветную (или светло-жёлтого цвета) горючую и легковоспламеняющуюся жидкость с сильным запахом, легче воды, легкоиспаряющуюся (приложение 3).

Одна из главных характеристик бензина – октановое число. Октановое число - показатель, который характеризует детонационную стойкость топлива (параметр, характеризующий способность топлива противостоять самовоспламенению при сжатии.). Бензин с более высоким октановым числом может выдержать более высокую степень сжатия в цилиндрах двигателя без досрочного самовоспламенения (стука в двигателе, «детонации») и потому может применяться в двигателях с большей удельной мощностью и коэффициентом полезного действия. Октановое число зависит либо от добавок, входящих в состав бензина, либо от технологии его обработки.

Бензин – это самое распространенное топливо для автомобильного и воздушного транспорта. Однако, авиационный и автомобильный бензин несколько различаются составом и предъявляемыми требованиями.

К автомобильным бензинам предъявляются меньшие требования, их октановое число меньше. Авиационные бензины, соответственно, более высокооктановые и более качественные. Они должны обеспечивать идеальную работу двигателя на любой высоте. Бензин для авиации содержит меньшее количество легких фракций, чтобы полностью исключить риск возникновения паровых пробок. Большое значение имеет химическая стабильность и небольшое наличие примесей, вызывающих коррозию деталей и трудноудалимый нагар.

 

Керосин — горючая смесь жидких углеводородов (от C8 до C15) с температурой кипения от +150 до +250 °C, прозрачная, бесцветная (или слегка желтоватая), слегка маслянистая на ощупь (внешний вид на фото в приложении 4). Плотность 0,78—0,85 г/см³ (при +20 °C), вязкость 1,2—4,5 мм²/с (при +20 °C), температура вспышки +28…+72 °C, температура самовоспламенения 200-400 °С (в зависимости от давления среды), теплота сгорания около 43 МДж/кг.

В зависимости от химического состава и способа переработки нефти, из которой получен керосин, в его состав входят:

· предельные алифатические углеводороды — 20—60 %,

· нафтеновые углеводороды 20—50 %,

· бициклические ароматические 5—25 %,

· непредельные углеводороды — до 2 %,

· примеси сернистых, азотистых или кислородных соединений.

Керосин применяют как реактивное топливо в самолётах и ракетах, горючее при обжиге стеклянных и фарфоровых изделий, для бытовых нагревательных и осветительных приборов (керосин осветительный).

В зависимости от области применения различают несколько видов керосина. Состав их несколько различается в связи с разными предъявляемыми требованиями.

Авиационный керосин — это авиационное смесевое углеводородное топливо, изготавливаемое на основе лигроино-керосиновой фракции нефти, с добавлением комплекса различных присадок. Авиационный керосин применяется, главным образом, в качестве горючего для авиационных турбореактивных, турбовентиляторных и турбовинтовых двигателях.

Керосин применяется и в ракетной технике. Здесь он играет роль экологически чистого углеводородного горючего (ракетного топлива). В паре с жидким кислородом используется на нижних ступенях многих космических ракет-носителей.

Технический керосин в качестве топлива используют в основном при обжиге стеклянных и фарфоровых изделий.

Осветительный керосин применяют в лампах и бытовых нагревательных приборах (например, примусах).

 

Дизельное топливо (в простой речи иногда называется просто «дизелем») — жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе внутреннего сгорания. Обычно под этим термином понимают топливо, получающееся из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки нефти.

Дизельное топливо имеет окраску от светло-желтой до темно-желтой (приложение 5). Свойства данного вида топлива различаются у разных его типов.

Основные потребители дизельного топлива — железнодорожный транспорт (тепловозы, автомотрисы, дизель-поезда), грузовой автотранспорт, автобусы, водный транспорт, военная техника, дизельные электрогенераторы, сельскохозяйственная техника, а также легковой дизельный автотранспорт. Кроме дизельных двигателей, остаточное дизельное топливо (соляровое масло) зачастую используется в качестве котельного топлива, в бытовых нагревательных приборах, электрогенераторах.

 

Уголь

Уголь (ископаемый уголь) — осадочная порода, полезное ископаемое, ценнейший вид топлива.

Ископаемый уголь образовался из спор, частей эпидермия плаунов, папоротников и других древних растении в результате процессов, длившихся миллионы лет.

Уголь, после древесины, был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива. Сжигание одного килограмма этого вида топлива позволяет получить 3400-7200 ккал энергии.

Уголь является самым распространенным ископаемым топливом на Земле, его месторождения широко распространены.

Существуют способы добычи угля которые разработала горнодобывающая промышленность.

Если ископаемое находится на глубине до 100 метров, применяется карьерный способ – самый дешевый способ добычи угля. Этим способом добывается 60% мирового угля в настоящее время. Тонкий верхний слой породы (обычно всего несколько метров) убирается, чтобы был доступ к угольным пластам толщиной 50-100 метров. Если уголь залегает глубже 100 метров, роются шахты и он добывается подземным способом.

Как топливо это ископаемое часто используется без особой переработки. Существует несколько типов ископаемого угля (приложение 6).

Суббитуминозный уголь, или бурый уголь (чёрный лигнит) — горючее полезное ископаемое, ископаемый уголь 2-й стадии метаморфизма (переходное звено между лигнитом и каменным углем), образуется из лигнита или напрямую из торфа.

Содержит 50-77 % углерода, 20-30 % (иногда до 40 %) влаги и много летучих веществ (до 50 %). Имеет черно-бурый или чёрный цвет, реже бурый. Образуются из отмерших органических остатков под давлением нагрузки и под действием повышенной температуры на глубинах порядка 1 километра. Используется как топливо на тепловых электростанциях и котельных, а также как химическое сырьё. Имеют низкую теплоту сгорания, около 26 МДж/кг.

Среднее содержание минерального остатка (золы) бурых углей составляет 20-45 % от массы сухого вещества.

Легко горит коптящим пламенем, выделяя неприятный своеобразный запах гари. На воздухе бурый уголь быстро теряет влагу, растрескивается и превращается в порошок.

Из существующих видов угля бурый уголь является наименее полезным из-за высокого содержания золы. Это значительно снижает его теплотворную способность. К тому же, при перевозках он крошится, из-за чего его чаще всего используют в районе добычи.

Как топливо бурый уголь в России и многих других странах вследствие своих недостатков (низкая теплота сгорания, повышенная влажность) имеет меньшее значение, чем каменный уголь. Главным преимуществом бурого угля является низкая стоимость. Применяется как на тепловых электростанциях (его используют такие крупные электростанции, как Берёзовская ГРЭС, Приморская ГРЭС, Благовещенская ТЭЦ), так и на котельных.

Каменный уголь — твёрдое горючее полезное ископаемое, промежуточная по содержанию углерода форма угля между бурым углём и антрацитом.

Плотная порода чёрного, иногда серо-чёрного цвета. Блеск смоляной или металлический. В органическом веществе каменного угля содержится 75—92 % углерода, 2,5—5,7 % водорода, 1,5—15 % кислорода.

Влажность 1–12%. Содержание минеральных примесей (каолинит, иллит, пирит, сидерит, анкерит, кальцит, кварц и др.) может достигать 40%, при большем их содержании породу называют углистым сланцем.

Каменный уголь был известен ещё в древнем мире. Первое упоминание о нём связывают с Аристотелем (IV век до н. э.).

Данный вид угля по своей пользе занимает место между бурым углём и антрацитом, обладая относительно них средней энергетической ценностью.

Антрацит — самый древний из ископаемых углей, уголь наиболее высокой степени углефикации (метаморфизма).

Лучший сорт каменного угля, отличающийся чёрным цветом, сильным блеском, большой теплотворной способностью, высшая разновидность угля.

Уголь чёрно-серого цвета с металлическим блеском, твёрдый, высокой плотности и высокой электропроводности.

От других видов угля антрацит отличается высоким содержанием связанного углерода (91-98 %), низким содержанием влаги, серы, летучих веществ, высокой удельной теплотой сгорания. Антрацит горит быстро, без дыма и пламени, с высокой теплоотдачей, не спекается.

Все виды угля в наше время как топливо применяются в основном в электростанциях и котельных. С началом широкого применения нефтепродуктов в XIX-XX веках уголь как топливо был в значительной мере вытеснен ими из некоторых областей, где он до этого применялся – например, из транспорта.

 

Природный и бытовой газ

Природный газ — смесь углеводородов, преимущественно метана, с небольшими примесями других газов, добываемая из осадочных горных пород Земли.

Природный газ образовался в результате анаэробного разложения органических веществ под влиянием высокой температуры и давления.

Погибшие организмы опускались на морское дно, формируя илистые осадки, которые за счет геологических смещений проникали на большую глубину.

Именно там в течение миллионов лет протекал процесс, при котором углерод, входящий в состав осадочных пород, стал частью соединений, называемых углеводородами, из которых и состоит природный газ.

Основную часть природного газа составляет метан (CH4) — от 70 до 98 %. В состав природного газа могут входить более тяжёлые углеводороды — гомологи метана:

· этан (C2H6),

· пропан (C3H8),

· бутан (C4H10),

· пентан (C5H12).

Природный газ содержит также другие вещества, не являющиеся углеводородами:

· водород (H2),

· сероводород (H2S),

· углекислый газ (СО2),

· азот (N2),

· гелий (He) и другие инертные газы.

Чистый природный газ не имеет цвета и запаха. Для облегчения возможности определения утечки газа в него в небольшом количестве добавляют одоранты — вещества, имеющие резкий неприятный запах (гнилой капусты, прелого сена, тухлых яиц).

С середины XX века природный газ является важным полезным ископаемым, используемым в том числе в качестве топлива. Природный газ в пластовых условиях (условиях залегания в земных недрах) находится в газообразном состоянии — в виде отдельных скоплений (газовые залежи) или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений, либо в растворённом состоянии в нефти или воде. При нормальных условиях (101,325 кПа и 20 °C) природный газ находится только в газообразном состоянии.

Существует несколько достаточно эффективных методов добычи природного газа. К ним относятся:

· Бурение. Природный газ заполняет множество пустот в земных породах, соединяясь между собой каналами. При бурении скважины топлива под естественным давлением начинает подниматься вверх. Чтобы обеспечить равномерную добычу, саму скважину создают в виде «лесенки», а ее стенки укрепляются обсадными трубами.

· Гидроразрыв пласта. Такой метод также предполагает бурение скважин, в которые затем нагнетается большое количество водного или воздушного потока. Этот подход позволяет разрушить перегородки, образовавшиеся в горной породе, благодаря чему весь газ под давлением выходит наружу.

· Добыча под водой. Добыча газа под водой ведется со специальных платформ, бетонное основание которых упирается в дно. Именно в последние встраиваются колонны, посредством которых ведется бурение скважин, и резервуары для временного хранения топлива. Далее газ по трубопроводу отправляется на сушу, где его обрабатывают традиционным способом.

Добываемый газ содержит множество разнообразных примесей. Поэтому его оправляются на специальную станцию, которую обычно строят рядом с месторождением.

Сам по себе природный газ как топливо не используется. На специальных установках он разделяется на составляющие (например, метан, пропан, бутан), которые и используются как топливо, чаще всего известное под названием бытовой газ.

В основном используемый в быту газ представляет собой метан или пропан, где метан чаще всего перемещается по газопроводам, а пропан хранится в баллонах.

Метан, CH4 — простейший по составу предельный углеводород, при нормальных условиях бесцветный газ без вкуса и запаха.

Малорастворим в воде, почти в два раза легче воздуха.

При использовании в быту в метан (природный газ) обычно добавляют одоранты (обычно тиолы) — летучие вещества со специфическим «запахом газа», чтобы человек вовремя заметил аварийную утечку газа по запаху.

Основной компонент природного газа (77—99 %), попутных нефтяных газов (31—90 %), рудничного и болотного газов. В анаэробных условиях (в болотах, переувлажнённых почвах, кишечнике жвачных животных) образуется биогенно в результате жизнедеятельности некоторых микроорганизмов.

Метан используется в качестве топлива для печей, водонагревателей, автомобилей, турбин и др. Для хранения метана может использоваться активированный уголь.

Как основной компонент природного газа, метан важен для производства электроэнергии, сжигая его в качестве топлива в газовой турбине или парогенераторе. По сравнению с другими видами углеводородного топлива метан производит меньше углекислого газа на каждую единицу выделенного тепла. При температуре около 891 кДж/моль теплота сгорания метана ниже, чем у любого другого углеводорода. Тем не менее, он производит больше тепла на массу (55,7 кДж/г), чем любая другая органическая молекула из-за его относительно большого содержания водорода, что составляет 55 % теплоты сгорания, но отдаёт только 25 % молекулярной массы метана. Во многих городах метан подаётся в дома для отопления и приготовления пищи. В этом контексте его обычно называют природным газом, содержание энергии в котором составляет 39 мегаджоулей на кубический метр. Сжиженный природный газ (СПГ) представляет собой преимущественно метан (CH4), превращаемый в жидкую форму для удобства хранения или транспортировки.

Рафинированный жидкий метан, в сочетании с жидким кислородом, рассматривается в качестве перспективного ракетного топлива.

Пропан, C3H8 — органическое вещество класса алканов. Содержится в природном газе, образуется при крекинге нефтепродуктов, при разделении попутного нефтяного газа,

 природного газа, как побочная продукция при различных химических реакциях. Чистый пропан не имеет запаха и цвета. В технический газ могут добавляться компоненты, обладающие сигнальным запахом. Как представитель углеводородных газов пожаро- и взрывоопасен.

Несмотря на более высокую цену, пропан как топливо во многом удобнее природного газа (метана), так как в отличие от метана сжижается при комнатной температуре и сравнительно невысоком давлении (12-15 атм), а метан при комнатной температуре не сжижается, и его приходится хранить сжатым под высоким давлением (200—250 атм), либо транспортировать в жидком виде при криогенных температурах. Это делает пропан гораздо более удобным для хранения и транспортировки, поэтому пропан (или его смесь с бутаном) широко применяется для подключения переносного газового оборудования (переносные газовые плитки, газовые горелки для кровельных работ и т. д.), в качестве автомобильного топлива, а также для газификации небольших отдаленных населенных пунктов или отдельных зданий, для которых строительство газопровода природного газа экономически нецелесообразно. Помимо этого пропан применяется в газовых электрогенераторах, для обогрева зданий, для приготовления пищи и подогрева воды (в газовых плитках и газовых горелках).              

Эксплуатация природного газа как топлива сопряжена с опасностью взрывов и отравлений. Широко используемый в бытовых приборах пропан в больших количествах может вызвать у человека отравление, приводящее к его смерти. Как было замечено раньше, для предотвращения этого к газу добавляют специальные пахучие вещества; тем не менее, если утечка произойдёт тогда, когда человек спит, их запаха он не почувствует и отравится. Такие случаи нередки и происходят довольно часто. При утечке бытового газа есть вероятность его взрыва. Его может вызвать даже малейшая искра. Такие взрывы могут быть довольно разрушительными. Взрыв в жилом доме может привести к его обрушению, что, несомненно, причинит вред не только тем, в чьей квартире произошёл взрыв, но и другим людям.

За прошедший 2021 год произошло несколько взрывов газа.

8 сентября в Ногинске городского округа Богородский в Подмосковье произошел взрыв газа в девятиэтажном жилом доме. Произошло обрушение второго и третьего этажей здания и частично четвертого этажа. Пострадали пять человек. Удалось спасти трех человек, включая двоих детей.

27 августа в Махачкале (Дагестан) в нежилом помещении, расположенном по улице Новокаякентская, произошел взрыв газа. По версии следствия, собственник помещения нарушил требования пожарной безопасности, из-за этого в помещении произошла утечка газа. Подростки во время игры бросили горящую петарду перед входными дверьми помещения, из-за чего произошел взрыв газа. Дети 12 и 13 лет получили сильные ожоги и были госпитализированы в тяжелом состоянии.

11 августа в Краснодаре в одной из квартир 4-этажного дома на улице Орджоникидзе в Пашковском микрорайоне произошел пожар, предварительной причиной которого стал взрыв бытового газа. Один человек погиб, еще двое пострадали.

7 августа в одном из домов в городе Новый Уренгой произошел взрыв бытового газа. Инцидент произошел в квартире на третьем этаже дома на улице Молодежной. По информации МЧС, в результате ЧП частично обрушились стена квартиры и обшивка в подъезде. Пострадал один человек.

28 июля в Барнауле в многоквартирном доме на улице Молодежной взорвался бытовой газ. 69-летняя женщина получила ожоги 35% тела. Также пострадал семилетний ребенок, который после обследования в больнице был отпущен домой. Позднее женщина скончалась.

6 июня в многоквартирном доме в городе Энгельсе Саратовской области произошел взрыв бытового газа. В результате ЧП пострадал хозяин помещения, ему оторвало кисть руки, его в шоковом состоянии доставили в больницу.

19 апреля в трехэтажном жилом доме в селе Маргуша в Нижегородской области взорвался газ, пострадали три человека. После взрыва начался пожар на всей площади – 1200 квадратов, а также произошло обрушение четырех квартир на втором и третьем этажах. По словам источника в экстренных службах, причиной аварии могла стать утечка газа из-за неисправности оборудования на третьем этаже.

19 марта в подмосковных Химках на восьмом этаже девятиэтажного жилого дома прогремел взрыв газа, после которого обрушились перекрытия. По предварительным данным, погибли мужчина и трехлетний ребенок, еще двое – женщина и 12-летний подросток – пострадали.

1 марта в поселке Рыздвяный Ставропольского края в первом подъезде пятиэтажного многоквартирного дома произошел взрыв газа. В результате были выбиты стекла в одной квартире и повреждена входная дверь. Из 15 квартир были эвакуированы 23 человека. Пострадал один человек.

23 января в Назрановском районе Ингушетии в частном доме произошел взрыв газа. В результате пострадали два человека. Взрывом выбило стекла на кухне, пожара в доме не было.

9 января в одном из частных домов в селе Межводное Черноморского района на западе Крыма произошел взрыв газа. В результате была повреждена крыша и частично стены. Пострадали три человека, которые с травмами различных степеней тяжести были доставлены в больницу. Впоследствии одна из пострадавших скончалась. Причиной взрыва явилась утечка газа.