Одоранты. что это такое и зачем они нужны природному газу

Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Эндогаз

Эндогаз – эндотермический газ получают при сгорании городского газа с недостатком воздуха 0 25 в присутствии катализатора при 1050 С. Процесс идет с поглощением тепла. Процесс идет с выделением тепла.

Эндогазом называют газовые смеси, полученные в результате неполного сгорания углеводородов по эндотермической реакции. В этом случае тепла, образующегося при сгорании газа, недостаточно для устойчивого протекания реакции и газовоздушную смесь подогревают извне.

Качество эндогаза зависит от соотношения воздуха и газа, температуры и времени прохождения газа через реторту с катализатором, а также от качества катализатора.

Газ ( эндогаз), состоящий из смеси 20 % СО, 40 % Н2 и 40 % N2, применяют в чистом виде или в смеси с др. газами для газовой цементации, газовой нитроцемента-ции, при восстановлении содержания углерода в поверхностном слое стали, если она была обезуглерожена. Печи с контролируемой газовой средой и вакуумные печи применяют для термической обработки стали с миним. В вакуумных печах возникает большая разность т-р по объему изделия и увеличивается время его прогрева и термообработки.

При использовании эндогаза в качестве газового карбюризатора в установке предусмотрен ввод исходного газа с автоматическим регулированием смеси.

Сейчас широко применяется эндогаз. Его подают непосредственно в рабочее пространство печи. Цементацию твердыми карбюризаторами производят в стальных ящиках, которые помещают в печь. При нагреве атомы углерода, появившиеся при разложении карбюризатора, проникают в поверхностный слой и науглероживают его. Наиболее производительна и эффективна газовая цементация, при которой глубина цементированного слоя составляет 3 мм.

На этом основании эндогаз состава № 2 как менее взрывоопасный в последующих расчетах не использовался. Эти составы были использованы в последующих расчетах.

В закалочных печах используется эндогаз. Нагреватели 4 размещаются по стенкам.

В закалочных печах используется эндогаз. Нагреватели 4 размещаются по стенкам. Конвейерные печи для высокого отпуска имеют такую же конструкцию, как и закалочные, но в качестве контролируемой атмосферы используют экзотермический газ.

Исходным сырьем для получения эндогаза может служить природный газ или сжиженные пропано-бутановые смеси.

Страницы:

Эндогенераторы серии ЭН

Эндогенераторы ЭН (установки газоприготовительные) – предназначены для получения эндотермического газа (эндогаза). Эндогаз используется в процессах термической и химико-термической обработки металлов и сплавов, при спекании металлокерамики, сварке и пайке металлических изделий. Производительность эндогенераторов, соответственно, от 16 м³/ч до 125 м³/ч, установленная мощность – от 16 кВт до 55 кВт. при номинальной температуре 1050 ºС.

Состав эндогаза (исходный газ – природный газ)

Компонент	% объема
CO	18-20
H₂	38-40
CO₂	0,2 – 0,5
CH₄	0,5
N₂	остальное
Н₂O, º C точки росы	от -5 до + 10

Наименование параметра	ЭН-16 И4	ЭН-30 И4	ЭН-60 И4	ЭН-125 И4
Производительность, м3/ч	16	30	60	120
Установленная мощность, кВт	11	21	24	55
Давление газа на выходе из установки, кПа	1-4	1-4	1-4	1-4
Расход исходного газа, мг/м3 (метан)	3,3	6,2	12,4	25,8
Расход охлаждающей воды, м3/ч	0,25	0,5	1,0	2,0

Меры безопасности при работе с меркаптанами

Предназначенные для предотвращения возникновения чрезвычайных ситуаций одоранты сами являются взрывоопасными и горючими веществами 2 класса опасности.

При обращении с ними требуется соблюдать такие меры безопасности:

Все манипуляции с растворами и оборудованием в герметичной прорезиненной одежде и противогазе.
Двукратная обработка грунта нейтрализующими растворами при попадании на него меркаптанов.
Наличие эффективной приточно-вытяжной вентиляции в помещениях где хранятся или используются одоранты.
Ограничение допуска в помещение, где хранятся реагенты посторонних лиц. Надежные запоры, замки, охрана и пропускной режим.
Перевозка жидкости специальным транспортом, оборудованным предупреждающими знаками.
Наличие на газораспределительной станции датчиков определения утечки газа и одорантов, а также эффективных средств пожаротушения.

Если жидкость пролилась на пол, ее следует незамедлительно зафиксировать песком, а затем переложить его в резиновые мешки для последующей утилизации.

Одорант

Схема присоединения к испытываемому трубопроводу компрессора и манометров.

Одорант добавляется к подаваемому компрессором воздуху. Одорантом могут служить аммиак, этилмеркаптан и другие газы с резким запахом.

Одорант должен иметь резкий и специфический запах, отличающийся от всех возможных запахов кухни и производственных помещений.

Одорант должен быть физиологически безвредным, не должен вызывать раздражения слизистых оболочек и тошноты.

Одорант в смеси с газом не должен повышать корродирующую способность газа и реагировать с применяемыми при газоснабжении материалами ( металлическими, кожаными диафрагмами, резиновыми и другими прокладками, уплотнительной прядью и пр.

Одорант и его пары не должны растворяться в воде или в конденсате при прохождении по газопроводу.

Одорант при обычной температуре не должен реагировать с какими-либо примесями газа, включая кислород и сероводород.

Одорант должен быть дешевым и доступным в изготовлении.

Одорант вводят в газ при помощи одоризационных установок капельного, фитильного или барботажного типов, включаемых либо непосредственно в газопровод ( установки прямого действия), либо параллельно ему.

Одоранты не должны вызывать раздражения слизистых оболочек, слезотечения и тошноты в тех их концентрациях, которые могут встретиться в практике. Они не должны увеличивать корродирующую способность газа по отношению к металлическим поверхностям трубопроводов, арматуры и аппаратуры. Продукты сгорания одорантов должны быть безвредны, коррозийно неактивны и не должны иметь неприятного запаха.

Одоранты не должны реагировать с применяемыми в газоснабжении материалами, уплотнительной прядью, в том числе и пропитанной маслами и смолами, различного рода прокладками, кожаными и другими диафрагмами счетчиков, регуляторов давления и пр.

Одорант должен кипеть в умеренно узких пределах температур и одновременно обладать достаточной упругостью паров, обеспечивающей насыщение им в необходимых количествах газа, имеющего в эксплуатационных условиях температуру от 6 до 25 С.

Одоранты не должны реагировать с применяемыми в газоснабжении материалами, ушютнительной прядью, в том числе и пропитанной маслами и смолами, различного рода прокладками, кожаными и другими диафрагмами счетчиков, регуляторов давления и пр.

Одорант должен кипеть в умеренно узких пределах температур и одновременно должен обладать достаточной упругостью паров, обеспечивающей насыщение им в необходимых количествах газа, имеющего в эксплуатационных условиях температуру от 0 до 25 С. Практика показывает, что температура кипения одоранта, применяемого в средней полосе СССР, должна быть не ниже 35 — 40 С, а в районах с более жарким климатом даже несколько выше.

Требования к пахнущим добавкам

Одоранты в малых концентрациях должны быть безопасны для человека

Топливо имеет специфический запах благодаря добавкам, которые вводятся в него на газораспределительных станциях (ГРС) непосредственно перед подачей к потребителям. Запах газа после одоризации напоминает сероводород или тухлые яйца.

К веществам, которые добавляют в газ, предъявляются следующие требования:

Физиологическая безопасность. Человек и домашние животные не должны пострадать от контакта с ними.
Отсутствие агрессивного воздействия на газопровод, в том числе на входящие в его состав устройства и механизмы.
Придание газу достаточно выраженного запаха, чтобы он был обнаружен даже в небольшой концентрации.

Опытным путем такие вещества были созданы и стали добавляться в магистральные трубопроводы, в баллоны для плит и автомобилей.

Физические свойства

Ориентировочные физические характеристики (зависят от состава):

Плотность:
от 0,7 до 1,0 кг/м3 — сухой газообразный, при н. у.

400 кг/м3 -жидкий.

Температура возгорания 650 °C.

Теплота сгорания одного м3 природного газа в газообразном состоянии при н.у.: 28—46 МДж, или 6,7—11,0 Мкал.

Октановое число при использовании в двигателях внутреннего сгорания: 120—130.

Концентрационные границы воспламенения (взрыва) природного газа (метана) находятся в диапазоне от 5 до 15 %. Вне этих границ газовоздушная смесь не способна к распространению пламени. При взрыве давление в замкнутом объеме повышается до 0,8… 1 МПа.

Чистый природный газ не имеет цвета и запаха

Чтобы можно было определить утечку по запаху, в газ добавляют небольшое количество одорантов (чаще всего в качестве одоранта применяется этил-меркаптан), имеющих сильный неприятный запах, это — одоранты.

Природный газ быстро улетучивается и рассеивается в атмосфере, что важно с точки зрения безопасности.

Одоризаторы природного газа

Одоризаторы природного газа охватывают весь спектр от простого фитиля в контейнере до компьютеризированного оборудования, которое контролирует количество одоранта в зависимости от скорости потока, отслеживает количество одоранта в запасе и сигнализирует, когда одорант не вводится в газ. транслировать.

Одоранты, используемые для природного газа, варьируются от страны к стране в зависимости от правил распределения газа. Некоторые одоранты содержат серу, которая при сжигании газа окисляется до диоксида серы .

К серосодержащим отдушкам относятся:

трет-бутилтиол (ТБМ) — основной ингредиент многих смесей одорантов газа
Тетрагидротиофен (THT), используемый в качестве одоранта для природного газа, обычно в смесях, содержащих трет-бутилтиол.
2-Пропантиол, широко известный как изопропилмеркаптан (IPM), используется в качестве одоранта для природного газа, обычно в смесях, содержащих трет-бутилтиол.
Этантиол (EM), широко известный как этилмеркаптан , используется в сжиженном нефтяном газе (LPG) и имеет запах лука-порея, лука, дуриана или вареной капусты.
Метантиол , широко известный как метилмеркаптан, добавляют в природный газ в качестве одоранта, обычно в смесях, содержащих метан . Его запах напоминает тухлые яйца или капусту.
Диметилсульфид (ДМС), компонент запаха, возникающего при приготовлении некоторых овощей, особенно кукурузы, капусты, свеклы и морепродуктов.

Несодержащие серу одоранты включают:

Метилакрилат (МА)
Этилакрилат (EA)
Метилэтилпиразин , необходима ссылка запах различных продуктов, включая кофе и вино

Свойства и состав одорирующих веществ

Этилмаркаптан начали применять еще во времена Советского Союза и изготавливался он в Дзержинске. Выявлено, что он имеет невысокую химическую стабильность, которая выражается в его быстром окислении. Последнее вещество всегда присутствует в газопроводе. Они образовывают другой химический элемент, который называется диэтилдисульфидом. Этот элемент, по сравнению с этилмаркаптаном, обладает слабой интенсивностью запаха, поэтому приходится увеличивать его концентрацию, соответственно и затраты. Говоря об этом веществе, необходимо ответить, что оно достаточно токсично.

Еще один достаточно распространенный СПМ. Основным его производителем является завод по газопереработке, который находится в Оренбурге. В его состав входит много отдельных компонентов, таких как этилмеркаптан, изо-попилмеркаптан и бутилмеркаптан. Всего их 7 и все они имеют различную массовую долю в веществе. На 1000м3 вводится 16 г СПМ. В качестве одоранта зарубежном используют меркаптан, который создается при химическом синтезе серы, сульфида и других веществ, но уже с меньшей молекулярной долей.

Международный стандарт, которого придерживалось большинство производителей и потребителей, совсем недавно был изменен. Если раньше в качестве одорантов применялись соединения сери, которые имеют температуру кипения в 130 градусов, то сейчас широко начали применять бессернистые соединения. Им присущи следующие свойства:

экологическая чистота продукта. В атмосферу не выбрасываются соединения, которые имеют серу;
более резкий и стойкий запах;
соответствие эпидемиологическим нормам;
высокая интенсивность;
низкая концентрация;
вещество стабильно даже при длительной транспортировке или хранении;
не изменяющиеся свойства, даже во время больших колебании температуры;
не растворяется в воде.

Одним из примеров таких одорантов выступает Gasador. Его признали пригодным в нашей стране, после того, как были пройдены все испытания. Они проводились на предприятии ООО «Севергазпром».

Запасы природного газа

Карта запасов природного газа в мире

Метан и некоторые другие углеводороды широко распространены в космосе. Метан — третий по распространённости газ вселенной, после водорода и гелия. В виде метанового льда он участвует в строении многих удалённых от солнца планет и астероидов, однако такие скопления, как правило, не относят к залежам природного газа, и они до сих пор не нашли практического применения. Значительное количество углеводородов присутствует в мантии Земли, однако они тоже не представляют интереса.

Огромные залежи природного газа сосредоточены в осадочной оболочке земной коры. Согласно теории биогенного (органического) происхождения нефти они образуются в результате разложения останков живых организмов. Считается, что природный газ образуется в осадочной оболочке при больших температурах и давлениях, чем нефть. С этим согласуется тот факт, что месторождения газа часто расположены глубже, чем месторождения нефти.

Огромными запасами природного газа обладает Россия (Уренгойское месторождение), США, Канада. Из других европейских стран стоит отметить Норвегию, но её запасы невелики. Среди бывших республик Советского Союза большими запасами газа владеет Туркмения, а также Казахстан (Карачаганакское месторождение).

Во второй половине XX века в университете им. И. М. Губкина были открыты природные газогидраты (или гидраты метана). Позже выяснилось, что запасы природного газа в данном состоянии огромны. Они располагаются как под землёй, так и на незначительном углублении под морским дном.

Крупнейшие мировые газодобытчики
Страна	2010	2006
Добыча, млрд куб.м	Доля мирового рынка (%)	Добыча, млрд куб.м	Доля мирового рынка (%)
Российская Федерация	647		673,46	18
Соединенные Штаты Америки	619		667	18
Канада	158
Иран	152		170	5
Норвегия	110		143	4
Китай	98
Нидерланды	89		77,67	2,1
Индонезия	82		88,1	2,4
Саудовская Аравия	77		85,7	2,3
Алжир	68		171,3	5
Узбекистан	65
Туркменистан			66,2	1,8
Египет	63
Великобритания	60
Малайзия	59		69,9	1,9
Индия	53
ОАЭ	52
Мексика	50
Азербайджан			41	1,1
Остальные страны			1440,17	38,4
Мировая добыча газа		100	3646	100

Ограничения при добавлении в газ

В концентрированном состоянии одоранты ядовиты и представляют опасность для людей. Исходя из этого, для их транспортировки и хранения применяются герметичные емкости с несколькими степенями защиты. Резервуары и склады оснащаются сигнализацией, на входе выставляется охрана.

Концентрация наполнителей в газе регламентирована ГОСТ 5542-2014. В соответствии с требованиями документа она не должна превышать 0,0036 грамм на кубический метр. При этом допускается отклонение в обе стороны до 10%. Более подробно правила приготовления и использования одорантов изложены во внутреннем документе Газпрома ВРД 39-1.10-069-2002.

Одоранты впрыска жидкости

Для систем очень большого объема (и для некоторых систем меньшего объема) производятся одоранты с впрыском жидкости. Эти одоранты работают за счет добавления небольших количеств жидкого одоранта к движущемуся газу. Насос, которым можно управлять для обеспечения необходимого диапазона скоростей добавления, является очень важным аспектом одоризатора этого типа

Компьютерное управление для контроля скорости потока и изменения скорости закачки является важной частью более современных версий этого. В предыдущих версиях отработано множество схем контроля уровня одоризации

Одоризатор Peerless был первым примером одоризатора этого типа. Одоризатор для природного газа Peerless был признан вехой в машиностроении Американское общество инженеров-механиков в 1992 г. Сообщается, что этот одорант был разработан в ответ на взрыв в Новой Лондонской школе, произошедший в марте 1937 года. Он был впервые отправлен в июле 1937 года. Одоризатор Peerless решил две основные проблемы предыдущих устройств: они позволили избежать проблем с негерметичными уплотнениями вала. путем инкапсуляции всего устройства в сосуд высокого давления и добавления одоранта пропорционально потоку газа с использованием газового счетчика для приведения в действие насоса одоранта.

Одоризация

Одоризация позволяет более быстро обнаружить утечки газа.

Одоризация до установленной выше величины осуществляется в каждой точке транспортной сети с помощью централизованной установки одоризации.

Одоризация осуществляется путем добавки в горючий газ небольшого количества жидкости, обладающей хорошей летучестью и резким специфическим запахом.

Одоризация — обязательная технологическая операция при подготовке природного газа — осуществляется, как правило, путем подачи в газ жидких одорантов.

Одоризация должна производиться путем автоматического ввода одоранта, количество которого пропорционально расходу газа.

Одоризация — процесс придания природному газу искусственного запаха; необходима в целях безопасности, позволяет легко обнаружить даже минимальную утечку газа.

Одоризация газа в системе газоснабжения Ленинграда является исключительно важным мероприятием для обеспечения надлежащих санитарно-гигиенических условий и безопасности использования горючих газов в быту и промышленности.

Одоризация газа производится на выходном трубопроводе из ГРС. Газ, поступающий бытовым потребителям, должен быть одо-ризирован. Газ, поступающий на промышленные предприятия, может не подвергаться одоризации.

Одоризация газа, содержащего сероводород, не производится.

Одоризация газов производится с помощью специальных жидкостей, обладающих сильным запахом. Наиболее часто в качестве одоранта применяют этилмеркаптан. При этом запах газа должен ощущаться при концентрации его в воздухе не более 1 / 5 части нижнего предела взрываемости. Практически это означает, что природный газ, имеющий нижний предел взрываемости, равный 5 %, должен чувствоваться в воздухе помещений при 1 % — й концентрации. Запах сжиженных газов должен ощущаться при 0 5 % — й концентрации их в объеме помещения.

Одоризация газов производится с помощью специальных жидкостей, обладающих сильным запахом. Наиболее часто в качестве одоранта применяют этилмеркап-тан, который содержит до 50 % серы. Количество этил-меркаптана, добавляемого к газам, берется из расчета 16 г на каждые 1000 м3 природного газа. При этом запах газа должен ощущаться при концентрации его в воздухе не более Vs части нижнего предела взрываемости. Практически это означает, что природный газ, имеющий нижний предел взрываемости, равный 5 %, должен чувствоваться в воздухе помещений при 1 % — ной концентрации. Запах сжиженных газов должен ощущаться при 0 5 % — ной концентрации их в объеме помещения.

Технологическая схема очистки газа от сероводорода и углекислого газа раствором этаноламина.

Одоризация газа необходима, так как очищенный от сероводорода газ не имеет запаха, необходимого для обнаружения утечек. Поэтому в газ, как упоминалось выше, вводят одорант. Обычно применяемый для этой цели этилмеркаптан ( С2НБ8Н) представляет собой прозрачную, легко испаряющуюся жидкость с резким характерным запахом. Помимо этилмеркаптана в качестве одоранта могут быть применены каптан, тетрагидротиофен, пен-таларм и др. Одоризация может осуществляться на головных сооружениях магистрального газопровода, но чаще газ одорируют на ГРС, применяя для этой цели одоризационные установки капельного, барботажного и инжекторного типов.

Одоризация газов производится с помощью специальных жидкостей, обладающих сильным запахом. Наиболее часто в качестве одоранта применяют этилмеркоп-тан, который содержит до 50 % серы. Количество этил-меркоитана, добавляемого к газам, берется из расчета 16 г на каждые 1000 м3 природного газа. При этом, согласно ГОСТ 5542 — 50, запах нетоксичных газов должен ощущаться при содержании их в воздухе не более Vs нижнего предела воспламеняемости, а запах токсичных газов — при содержании в воздухе в количествах, допускаемых санитарными нормами.

Возможные изменения в регламентированных нормах одорантов

За последние несколько лет количество аргументированных предложений по отмене жестких регламентированных норм резко увеличилось

Если для всех объектов будут установлены индивидуальные нормы, в которых будет приниматься во внимание такие факторы, как длинна газопровода, а так же состав вещества и его качество, то это даст дополнительный толчок к использованию разных одорантов

На качество одорантов природного газа влияют:

Длина газопровода газопровода может отрицательно сказываться на качестве этилмеркаптана. При химической реакции элементов состава одоранта, а так же элементов трубопровода, происходит уменьшение интенсивности газа. Поэтому предприятию, которое транспортирует природный газ, приходится увеличивать количество вводимого одоранта.
Качество запаха смеси зависит от массовой доли серы. Если знать, какой процент элемента содержится в транспортируемом природном газе, можно изменять количество вводимого одоранта в общий поток. При этом наличие большого количества примесей может повлиять на ухудшение его качества. Так, самое отрицательное влияние на качество оказывает влага, которая приводит к появлению в трубопроводе конденсата, что повлечет за собой растворение некоторого количества одоранта.
Компоненты состава и их качество. Говоря о качественном составе, нельзя оставить тему транспортировки одорантов в нашей стране. Из-за того, что для этой цели очень часто используется черная сталь, которая вступает в реакцию с перевозимым веществом, одорант за время транспортировки достаточно сильно теряет свои качества. На это влияют и температурные перепады, которые возникают из-за большой протяженности магистралей, проходящих через всю страну. Кроме этого, значительное снижение фактического качества некоторых элементов одоранта происходит из-за колебаний в соотношении ее компонентов, которая происходит по вине завода изготовителя.

Применение

Существует несколько основных областей применения природного газа. Ведь помимо основной его составляющей, формула газа которой СН₄, используются и все другие компоненты смеси.

1. Бытовая сфера жизни людей. Сюда относится газ для приготовления пищи, отопления жилых зданий, топлива для котельных и так далее. В газ, который используется для приготовления пищи, добавляют специальные вещества, относящиеся к группе меркаптанов. Делается это для того, чтобы в случае протекания трубы или другого упущения газа люди могли почувствовать его запах и принять меры. Смесь бытового газа (а это смесь пропана и бутана) чрезвычайно взрывоопасна в больших концентрациях. Меркаптаны же делают специфическим и неприятным на запах природный газ. Формула их включает такие элементы, как сера и фосфор, что и придает им такую специфику.

2. Химическое производство. В данной сфере одним из главных начальных веществ для многих реакций получения важных соединений является природный газ, формула которого показывает, в каких синтезах он может принимать участие:

основа при производстве пластмасс, которые являются самым распространенным современным материалом практически для всех сфер промышленности;
сырье при синтезе этина, цианистого водорода и аммиака. Сами перечисленные продукты в дальнейшем идут на производстве многих синтетических волокон и тканей, удобрений и утеплителей в строительстве;
каучук, метанол, органические кислоты — образуются из метана и других веществ. Находят применение практически во всех сферах человеческой жизни;
полиэтилен и многие другие соединения синтетической природы получили благодаря именно метану.

3. Использование в качестве топлива. Причем для любого вида деятельности человека, начиная от заправки соответствующего типа настольных ламп и до работы тепловых электростанций. Данный вид топлива считается экологически правильным и целесообразным на фоне всех альтернативных способов. Однако при сгорании метан образует углекислый газ, как любое другое органическое вещество. А он, как известно, причина парникового эффекта Земли. Поэтому перед людьми стоит задача поиска еще более чистого и качественного источника тепловой энергии.

Пока это все основные источники, которые используют природный газ. Формула его, если брать все комплексные составляющие, показывает, что он практически возобновляемый ресурс, только время для этого нужно очень много. Нашей стране с запасами газа чрезвычайно повезло, ведь такого количество природного ископаемого хватит на много сотен лет не только самой России, но и многим странам мира через экспорт.

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

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.

Системы распределения контролируемых атмосфер на промышленном предприятии.

Важное значение имеет рациональный выбор схемы снабжения печей и печных агрегатов контролируемыми атмосферами. При использовании экзотермических атмосфер или атмосфер из аммиака генераторы обычно устанавливаются на специальном участке цеха и все печи снабжаются атмосферой централизованно по общей магистрали

Если производится экзотермическая атмосфера 2-х типов (например очищенный и неочищенный экзогазы) оба типа атмосферы подаются к печам по различным магистралям.

Труднее осуществить выбор схемы снабжения атмосферами эндо-или-экзоэндогаза при цементации и нитроцементации. Это связано с тем, что для различных зон цементационных печей требуется атмосфера различного состава. В настоящее время наиболее целесообразно для крупных цехов серийного или массового производства является централизованная схема снабжения атмосферойэндо или эндоэкзогаза. Пример выполнения такой схемы приведен на рис. 1.

В соответствии с этой схемой генераторы, установленные на генераторном участке цеха, подают в одну общую магистраль атмосферу одного и того же состава, обеспечиваемого системой автоматического регулирования непосредственно на каждом генераторе. Регулирование осуществляется по импульсу (составу газа),

взятому на выходе из генератора (обычно по содержанию одного из компонентов CO₂ или H₂O). При низком углеводородном потенциале атмосферы регулирующий прибор на генераторе дает команду на изменение состава исходных компонентов (например, соотношение природный газ-воздух). В результате углеводородный потенциал повышается и поступает обратная команда. Углеродный потенциал при необходимости изменяется непосредственно на печи: повышается путем введения углеводородов или понижается посредством добавки окисляющих компонентов (неочищенного экзогаза, воздуха) непосредственно в печь. Для поддержания углеродного потенциала печи оборудуются собственной системой автоматического регулирования, действующей по анализу пробы газа непосредственно из печи.

Централизованная схема дает возможность применить генераторы высокой производительности это позволяет удешевить производство атмосферы, сэкономить площадь, облегчить условия эксплуатации. Централизованную схему следует применять при закалке, цементации, нитроцементации близких по составу марок сталей, когда режим термообработки мало отличается друг от друга.

При обработке деталей по различным процессам при использовании печей периодического действия, а также когда необходимо обеспечить особо высокие требования к качеству насыщения, применяется автономная схема снабжения атмосферой. По этой схеме генератор ставится непосредственно у каждой печи. При такой схеме состав атмосферы р генераторе регулируется непосредственно по анализу газов из печи по схеме обратной связи. Схема позволяет повысить точность регулирования состава (углеродного потенциала) в печи за счет автоматического учета практически всех возмущений, изменяющих углеродный потенциал (подсосы воздуха через неплотности печи, другие загрязнения) и уменьшить его инерционность. Однако преимущества автономной схемы ограничиваются тем, что при необходимости поддержания высокого углеродного потенциала атмосферы (например, для зоны насыщения) ее приготавливают при повышенной концентрации углеводородов в исходной смеси, что ускоряет засаживание катализатора, т.е. при этом ухудшаются эксплуатационные характеристики. Если же высокий углеродный потенциал обеспечить добавкой углеродов непосредственно в печь, а на генераторе поддерживать умеренный потенциал, многие преимущества автономной схемы теряются. Кроме того необходимость установки у каждой печи или у каждой зоны по отдельному агрегату повышает капитальные и текущие затраты.

Весьма перспективной является комбинированная схема снабжения, сочетающая особенности как централизованной, так и автономной. По этой схеме те зоны, не требует точного регулирования, снабжаются по централизованной схеме, а зоны, в которых осуществляется окончательное формирование диффузного слоя – по автономной. Например, эндогаз со сравнительно невысоким углеродным потенциалом по централизованной схеме поступает в закалочные печи, в зоны нагрева и интенсивного насыщения цементационных печей. В зоне интенсивного насыщения углеродный потенциал повышается до предельного значения добавкой углеводородов непосредственно в печь. В зоне диффузионного выравнивания, в которой окончательно формируется слой, эндогаз подается от отдельного небольшого генератора по автономной схеме с регулированием по импульсу из печи.