Mitä hiilivetyä maakaasu sisältää?

Mitä hiilivetyä maakaasu sisältää? Metaani ja hiilivedyt

mitä hiilivetyä maakaasu sisältää on erittäin olennainen kysymys kaikille fossiilisten polttoaineiden kemiallisesta koostumuksesta ja energiaratkaisuista kiinnostuneille lukijoille. Oikean tiedon omaksuminen auttaa hahmottamaan näiden puhtaasti palavien kaasujen keskeisen merkityksen nykyaikaisessa teollisuudessa ja laajassa energiantuotannossa. Lue eteenpäin ymmärtääksesi kattavasti, mitkä eri hiilivetykomponentit muodostavat tämän tärkeän luonnonvaran perustan.

Mitä hiilivetyä maakaasu sisältää?

Maakaasu on monimutkainen fossiilisten kaasujen seos, jonka koostumus vaihtelee jonkin verran esiintymästä riippuen. Se herättää usein kysymyksiä sen tarkasta kemiallisesta sisällöstä ja siitä, mitä hiilivetyjä se pitää sisällään ennen puhdistusprosesseja.

Maakaasu sisältää pääasiassa metaania, joka on sen merkittävin ja kevein hiilivety. Metaanin osuus maakaasusta on tyypillisesti 85-98 prosenttia riippuen kaasulähteestä.

Maakaasun pääkomponentti metaani

Metaani on yksinkertaisin mahdollinen hiilivety, jonka kemiallinen kaava on CH4. Se muodostaa leijonanosan kaikesta maakaasusta. Kun kaasu tuotetaan kuluttajille, se on puhdistettu niin, että metaani muodostaa lähes koko kaasuseoksen.

Tämä korkea metaanipitoisuus tekee maakaasusta tehokkaan ja puhtaammin palavan energialähteen verrattuna muihin fossiilisiin polttoaineisiin. Aivan kuten useimmat asiantuntijat tietävät, energiasisältö perustuu juuri metaanin palavuuteen.

Raskaammat hiilivedyt maakaasussa

Metaanin lisäksi raakamaakaasussa on pieniä määriä muita, raskaampia hiilivetyjä. Näitä ovat etaani (C2H6), propaani (C3H8) ja butaani (C4H10). Näiden osuus vaihtelee yleensä muutamasta prosentista noin 10 prosenttiin ennen käsittelyä.

Nämä raskaammat yhdisteet tekevät raakakaasusta niin sanotusti märkää maakaasua. Ennen kuin kaasu johdetaan jakeluverkkoon tai kotitalouksiin, nämä raskaammat hiilivedyt poistetaan pitkälti teollisuudessa.

Puhdistusprosessi ja epäpuhtaudet

Raakamaakaasu ei sisäl pelkkiä hiilivetyjä. Kaasun seassa on usein myös erilaisia epäpuhtauksia, jotka täytyy erottaa ennen käyttöä. Näihin lukeutuvat typpi, hiilidioksidi ja vesihöyry.

Puhdistuslaitoksissa kaasu käy läpi useita vaiheita. Raskaammat hiilivedyt otetaan talteen erillisiksi tuotteiksi, kuten nestekaasuksi, ja epäpuhtaudet poistetaan tehokkaasti. Seuraavaksi tarkastellaan tarkemmin maakaasun koostumus ja ominaisuuksia.

Miksi raskaammat hiilivedyt poistetaan?

Jos raskaampia hiilivetyjä ei poistettaisi, ne saattaisivat tiivistyä putkistossa nesteeksi paineen vaihteluiden vuoksi. Tämä aiheuttaisi häiriöitä kuljetusjärjestelmissä ja polttolaitteissa.

Teollisuuden mittauksissa on todettu, että huolellisesti puhdistettu maakaasu koostuu yli 95-prosenttisesti pelkästä metaanista, mikä takaa tasaisen energiasisällön kuluttajille.

Maakaasu verrattuna muihin kaasuihin

Maakaasua verrataan usein biokaasuun, sillä molemmat perustuvat pitkälti samaan pääkomponenttiin. Erona on kuitenkin se, että biokaasu sisältää tyypillisesti 40-70 prosenttia metaania ja loput on pääasiassa hiilidioksidia. Siksi on tärkeää tietää, mikä on maakaasu vs biokaasu ero käytännössä.

Maakaasun fossiilinen alkuperä erottaa sen uusiutuvasta biokaasusta, vaikka niiden kemiallinen polttokäyttäytyminen on hyvin samankaltaista.

Kaasujen hiilivetypitoisuuksien vertailu

Raakamaakaasu

Vaihtelee tyypillisesti 85-98 prosentin välillä riippuen esiintymästä

Vaatii aina kattavan puhdistuksen ennen jakeluverkkoa

Sisältää vesihöyryä, hiilidioksidia ja typpeä

Sisältää merkittäviä määriä etaania, propaania ja butaania

Puhdistettu maakaasu

Yleensä yli 95-98 prosenttia puhtaaksi suodatettua metaania

Valmista suoraan teollisuuden ja kotitalouksien käyttöön

Minimaaliset määrät tai täysin poistettu

Poistettu lähes kokonaan tuotantoprosessin aikana

Raakabiokaasu

Tyypillisesti alhaisempi, noin 40-70 prosenttia kokonaistilavuudesta

Vaatii jalostuksen ennen syöttöä kaasuverkkoon

Sisältää runsaasti hiilidioksidia ja pieniä määriä rikkiyhdisteitä

Ei sisällä merkittäviä määriä fossiilisia raskaampia hiilivetyjä

Kaasulaitoksen prosessi ja laadunhallinta

Mika, prosessi-insinööri eräällä pohjoismaisella kaasulaitoksella, kohtasi haasteen, kun putkistoon virtasi poikkeuksellisen raskaampaa maakaasua, jossa oli tavallista enemmän butaania ja propaania.

Ensimmäinen yritys säätää erotuskalvoja pelkällä paineen nostolla epäonnistui, sillä se aiheutti paineohjauksessa häiriöitä ja johti hetkellisesti liialliseen kaasun tiivistymiseen.

Kahden viikon tiukan testauksen ja järjestelmän hienosäädön jälkeen tiimi oppi mukauttamaan jäähdytysvaihetta dynaamisesti kaasun koostumuksen mukaan.

Tuloksena laitos saavutti vakaan yli 95 prosentin metaanipuhtauden, ja häiriötilanteet laskivat merkittävästi, mikä osoitti tarkan esikäsittelyn tärkeyden.