чем одорируют газ природный
ОДОРИЗАЦИЯ ГАЗА
Что это такое?
Одоризация газа — это придание голубому топливу специфического запаха с помощью специальных компонентов для своевременного обнаружения возможных утечек.
Схема процесса одоризации газа
Для чего это нужно?
Природный газ не имеет ни цвета, ни запаха, поэтому обнаружить утечку голубого топлива довольно трудно. Чтобы обеспечить безопасность транспорта и использования газа, его одорируют, то есть специально придают резкий и неприятный запах. Для этой цели в голубое топливо вводят одоранты — вещества, предупреждающие о наличии газа в воздухе. Используемые для одоризации газа реагенты должны быть физиологически безвредны, неагрессивны по отношению к металлам и материалам газовых сетей и приборов, инертны к составным частям голубого топлива. Всем этим требованиям в большей степени удовлетворяют такие сернистые соединения, как этилмеркаптан, метилмеркаптан, пропилмеркаптан, каптан, сульфан. Наибольшее распространение в качестве одоранта получил этилмеркаптан — жидкость с резким запахом. Наличие паров одоранта в газе должно быть таким, чтобы резкий запах ощущался уже при небольшой объемной концентрации.
Как это происходит?
На складах одорант хранится в контейнерах заводского изготовления на открытых площадках, а непосредственно на ГРС — в подземных или надземных металлических емкостях, связанных технологическими линиями с одоризационной установкой.
А как у нас?
ОДОРИЗАЦИЯ ГАЗА
Природный газ, очищенный от сероводорода, не имеет ни цвета, ни запаха. Поэтому обнаружить утечку газа довольно трудно. Чтобы обеспечить безопасность транспорта и использования газа, его одорируют, т. е. специально придают резкий и неприятный запах. Для этой цели в газ вводят одоранты, к которым предъявляются следующие требования. Продукты сгорания одорантов должны быть физиологически безвредными, достаточно летучими (низкая температура кипения), не должны вызывать коррозию, химически взаимодействовать с газом, поглощаться водой или углеводородным конденсатом, сильно сорбироваться почвой или предметами, находящимися в помещениях. Одоранты должны быть недорогими. Этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяет этилмеркаптан. Однако при его использовании следует учитывать все присущие ему недостатки. Так, по токсичности он равен сероводороду. Поэтому если газ идет на химическую переработку, то необходимо проводить очистку от меркаптана, так как меркаптан отравляет катализаторы. Этилмеркаптан химически взаимодействует с оксидами металлов, вследствие чего при транспорте одорированного газа запах его постепенно ослабевает [37].
Кроме этилмеркапатана также используют сульфан, метил-меркаптан, пропилмеркаптан, калодорант, пенталарам и др. В качестве одоранта применяют смесь меркапатнов, получаемых при очистке природного газа с высоким содержанием серы и сернистых соединений. Одоризацию газа проводят на головных сооружениях газопровода и газораспределительных станциях. Концентрация паров одоранта в газе должна быть такой, чтобы резкий запах ощущался при объемной концентрации газа, не превышающей 1/5 от нижнего порога взрываемости. Среднегодовая норма расхода этилмеркаптана составляет 16 г на 1000 м 3 газа. В летнее время расход одоранта примерно в 2 раза меньше, чем зимой.
Устройства, при помощи которых одорант вводится в поток газа, называются одоризаторами. Различают капельные, испарительные, барботажные и полуавтоматические одоризаторы.
Капельными одоризаторами одорант вводится в газопровод каплями или тонкой струей (рис. 4.19). Одоризатор действует за счет перепада давления, создаваемого диафрагмой. Одорант из поплавковой камеры проходит через диафрагму, смотровое стекло и по трубке поступает в газопровод. В поплавковой камере все время сохраняется постоянный уровень. Расход одоранта можно изменять при помощи сменной диафрагмы.
 | Рис. 4.19. Капельный одоризатор с диафрагмой: / — бачок для одоранта; 2 — фильтр-отстойник; 3 — поплавок; 4 — поплав ковая камера; 5, 8 — соединительные трубки; 6 — тонкая диафрагма; 7 — смотровое стекло; 9 — диафрагма в газопроводе; 10 — газопровод; 11 — ручной насос; 12 — запасная емкость |
Наибольшее распространение получили испарительные (фитильные) и барботажные одоризаторы.
Рассмотрим принцип действия испарительного одоризатора (рис. 4.20). В резервуар с одорантом частично погружены фланелевые полосы. Над поверхностью одоранта между фланелевыми полосами проходит газ и насыщается одорантом. Резервуар снабжен подогревателем (на схеме не показан). Температура одоранта, от которой зависит интенсивность испарения, а следовательно, и степень одоризации, поддерживается терморегулятором.
 |
| Рис. 4.20. Испарительный (фитильный) одоризатор: |
| 1 — диафрагма; 2 — газопровод; 3 — резервуар; 4 — вертикально подвешенные фитили; 5 — регулировочный вентиль; 6 — мерное стекло |
Барботажный одоризатор представлен на рис. 4.21. Из газопровода 3 часть газа попадает в барботажную камеру 2, в которой происходит насыщение газа одорантом, поступающим из расходного бака 13. При помощи поплавкового регулятора в барботажной камере поддерживается постоянный уровень. Отсюда газ через емкость одоризатора 17 поступает в газопровод за диафрагмой 1, создающей перепад давления для прохождения газа через одоризатор. Капли неиспарившегося одоранта, захватываемые газом из барботажной камеры, оседают на дно емкости 17. Накапливающийся там одорант сливается через кран 20. Регулирование степени одоризации осуществляется вентилем 19.
Однако для рассмотренных одоризаторов характерно отсутствие прямой пропорциональной зависимости расхода одоранта от расхода газа, так как ввод одоранта происходит под действием меняющегося столба жидкости, не зависящего от количества проходящего газа. При колебании расхода в течение суток часто приходится менять режим работы установки. Регулировку выполняют вручную игольчатым вентилем, поэтому точность дозирования зависит от опытности обслуживающего персонала.
На некоторых газораспределительных станциях внедрены полуавтоматические установки одоризации газа, которые просты по конструкции, надежны в работе и обеспечивают практически полную пропорциональную зависимость расхода одоранта от расхода газа. Установка работает следующим образом (рис. 4.22). На пути газового потока в газопроводе установлена диафрагма 9, на которой создается определенный перепад давления в зависимости от расхода газа. Газ с давлением P1 до диафрагмы поступает в бачок 3 с одорантом и создает давление р2 на столб одоранта, равное р1 — рgН0. Одорант из бачка 3 через фильтр 2 и калибровочное стекло 1 впрыскивается в газопровод за диафрагмой с давлением р2. Давление впрыскивания меняется в зависимости от количества газа, проходящего через диафрагму, и этим достигается пропорциональность расхода одоранта и газа. Уровнемерное стекло 4 используется для наблюдения за расходом одоранта. Емкость 8, предназначенная для заполнения бачка деодорантом, снабжена предохранительным клапаном 5. Давление заполнения бачка поддерживается редуктором 7 и контролируется по манометру 6. При монтаже фланец с соплом крепится к фланцу задвижки 10, что позволяет заменять и чистить сопла. Изменение степени одоризации достигается за счет изменения диаметра сопла. Степень одоризации определяется хроматографическим методом
Добавки в газ для придания специфических запахов
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:
Опытным путем такие вещества были созданы и стали добавляться в магистральные трубопроводы, в баллоны для плит и автомобилей.
Особенности одорантов
Вещество, добавляемое в газ для запаха, является продуктом смешивания органических соединений, выделяемых из метана и нефти. Так как оба составляющих представляют собой результат гниения органической материи, запах у них соответствующий. Даже небольшая концентрация одорантов в топливе приводит к тому, что пахнет бытовой газ резко, остро и крайне неприятно.
Одной из особенностей присадок является то, что они полностью сгорают, не выделяя дыма и копоти. Такая безотходная и безопасная технология принята на вооружение энергетиками всего мира.
Обнаружить утечку можно еще на начальном этапе, когда ее размер не достиг критического уровня, который составляет 5% от объема квартиры. Пахнет газ, насыщенный одорантами, настолько ощутимо, что человек его чувствует уже при концентрации в квартире 1%.
Составы и запах одорантов
Производство одорантов, которые добавляют в газ для запаха, выделено в отдельное направление химической промышленности. Сегодня изготовлением добавок занимаются два крупных предприятия. Причина выпуска большого объема присадок заключается в том, что в РФ газифицировано 68% жилых домов и тысячи объектов промышленности.
Наиболее распространенными и эффективными одорантами являются смеси, изготовленные из газового и нефтяного конденсата. Они получили обобщенное название меркаптаны. Основой соединения являются технические спирты, обеспечивающие летучесть и сгораемость добавок.
Другим методом изготовления присадок является щелочная экстракция первичного сырья. Сульфидные одоранты обходятся дешевле, но менее эффективны. При контакте с металлом труб вещества теряют часть своих свойств.
Высокая цена бытового газа объясняется и тем, что в него вводятся ароматические добавки. Но это обязательные требования действующего законодательства, целью которых является обеспечение безопасности граждан и сохранность их имущества.
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.
Способы одоризации
Насыщение топлива запаховыми присадками проводится на последней стадии его транспортировки до потребителя на обогатительных или газораспределительных подстанциях.
Добавляться одоранты могут следующими способами:
Процедура одоризации выполняется в ручном или автоматическом режиме. Расчет концентрации проводится по определению соотношения израсходованных присадок и прокачанного топлива.
Процесс добавления запаха в газ
Перед тем как добавить смеси меркаптанов в газопровод проверяется их качество, концентрация, состав и соответствие требованиям ГОСТ. После этого цистерна соединяется с установкой и производится перекачка присадок в ее бак. Затем выставляется программа, если аппаратура автоматическая. При ручном режиме на дозаторе выставляются параметры в соответствии с характеристиками смеси и прокачиваемого объема газа.
В дальнейшем проводится переключение потока между установками. Заправленная начинает подавать в магистраль одоранты. Опустошенное устройство останавливается, осуществляется его обслуживание, проверка, заправка и подготовка к дальнейшей эксплуатации.
Оператору нет необходимости проверять, имеет ли газ запах, для этого существуют контрольные датчики, определяющие концентрацию в нем меркаптанов.
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:
Если жидкость пролилась на пол, ее следует незамедлительно зафиксировать песком, а затем переложить его в резиновые мешки для последующей утилизации.
При попадании вещества на кожу и слизистые оболочки их нужно промыть теплой водой с мылом и обработать 2% раствором соды. В дальнейшем пострадавших нужно как можно быстрее доставить в медицинское учреждение для проведения диагностики и оказания врачебной помощи.
Вы точно человек?
Одоризация — природный газ
Одоризацию природного газа производят на ГРС, сжиженных углеводородных газов бытового и коммунально-бытового назначения — на газоперерабатывающих, нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах. При массовой доле пропана в сжиженном газе до 60 % ( включительно), бутана и других газов более 40 % норма одоризации составляет 60 г этилмер-каптана на 1 т сжиженного газа; пропана свыше 60 %, бутана и других газов до 40 % — 90 г на 1 т сжиженного газа.
| Схема газоиндикатора ПГФ. |
Для одоризации природного газа наиболее широко применяется этилмеркаптан, среднегодовой расход которого составляет 16 г на 1000 м3 при стандартных условиях.
Для одоризации природного газа применяют этилмеркап-тан — 15 г на 1000 м3 газа.
Таким образом одоризация природного газа этилмеркаптаном лишь незначительно увеличивает загрязненность дымовых газов сернистыми соединениями.
Исследования эффективности одоризации природного газа легкими фракциями сланцевых газовых бензинов с небольшими добавками технического этилмеркаптана показали, что они отвечают основным требованиям, предъявляемым к одорантам природного газа.
Таким образом, одоризация природного газа этшшеркапта-ном лишь незначительно увеличивает загрязненность дымовых газов сернистыми соединениями.
Одорант сульфан используют для одоризации природного газа в газовой промышленности. Диметилсульфид является хорошим растворителем и сырьем для получения диметилсуль-фоксида и диметилсульфона.
В настоящее время для одоризации природного газа в Советском Союзе применяется почти исключительно этилмеркаптан, получаемый синтетическим путем из хлористого этила и пидро-сульфида натрия. В газ с одорантом вносится 8 — 10 мг серы на 1 нм3 газа.
Почти все используемые для одоризации природного газа средства ( одоранты) содержат в качестве основного компонента меркаптаны. Вдыхание паров одорантов вредно для здоровья человека. Кроме того, одоранты ( этилмеркаптан, каптан, пен-таларм и др.) являются легко испаряющимися горючими веществами, причем их пары могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси.
Особая важность решения проблемы одоризации природного газа продиктована обеспечением безопасности потребителей и требует глубокой научной проработки.
Среднегодовая норма расхода этилмеркаптана для одоризации природного газа составляет 16 г на 1000 м3 газа.
Проанализированы проблемы, связанные с производством одорантов и одоризации природного газа в России. Рассмотрены состав и свойства применяемых в настоящее время одорантов. Обозначены требования к одорантам, обеспечивающим эффективную одоризацию газа.
Норма — расход — одорант
Норма расхода одорантов установлена из расчета, что запах будет ощутим при наличии в помещении не более 1 % газа.
Норма расхода одорантов устанавливается из расчета, что запах будет ощутим при наличии в помещении не более 1 % газа.
| Схема простейшей канальной одо ризадионной установки. |
В соответствии с ним необходимо исчислять нормы расхода одоранта в различные периоды года.
Учитывая, что воспринимаемость запаха с повышением температуры возрастает, рекомендуется изменять этот среднегодовой удельный расход по сезонам года: примерное соотношение удельных расходов в холодные и жаркие месяцы года может быть принято как 2: 1, соответственно этому могут исчисляться нормы расхода одоранта в более холодных и в более жарких климатологических районах страны.
| Схема простейшей капельной одоризационной установки. |
В связи с тем, что воспринимаемость запаха повышается с повышением температуры, приведенные среднегодовые нормы расхода одоранта должны изменяться по сезонам года. В соответствии с ним необходимо исчислять нормы расхода одоранта в различные периоды года. Расход одоранта на одоризацию сжиженных газов ( пропана, бутана и их смесей) составляет 12 — 13 мл на 1000 л жидкого газа.
Интенсивность запаха при повышении температуры увеличивается, а при понижении — уменьшается, поэтому приведенная среднегодовая норма изменяется по сезонам года. В этих же пределах изменяется норма расхода одоранта при испытании объектов, сооружаемых в жарких и холодных климатических поясах.
Природный газ, не содержащий сероводорода, имеет слабый запах, и утечку его обнаружить трудно, поэтому газ одорируют, т.е. искусственно придают ему запах. В качестве одорантов выбирают безвредные недефицитные соединения, резко пахнущие, неагрессивные, легко кипящие, слабо поглощаемые твердыми и жидкими веществами. Количество вводимого одоранта определяется из условия обнаружения нормальным обонянием человека утечки одорированного газа при концентрации его в атмосфере, в 5 раз меньшей нижнего предела взрываемости. Для метана — главного компонента природного газа — сигнальная концентрация в воздухе составляет 1 объемн. Нормы расхода одоранта колеблются в пределах от 10 до 215 г на 1000 м3 газа.
Зачем нужны правила одорирования
Поставщики газа в настоящее время добавляют одоранты в бытовой газ, однако концентрация остается на усмотрение ресурсоснабжающей организации, рассказал ТАСС генеральный директор ассоциации ЖКХ «Городская среда» Алексей Макрушин. «Закрепление единых норм по содержанию реагентов в газе необходимо, так как сейчас многие компании делают это по собственному усмотрению и желанию, законодательно уровень одорации нигде не закреплен», — говорит он.
Отрицательных последствий для здоровья человека бытовой одорированный газ не имеет, рассказала начальник управления по эксплуатации внутридомового газового оборудования АО «Мосгаз» Татьяна Киселева.
«Правильно одоризированный газ имеет резкий и специфический запах, отличающийся от других запахов в жилых и производственных помещениях. Он не должен агрессивно воздействовать на материалы газовых сетей и оборудования, с которыми контактирует», — отмечает она. Продукты сгорания не должны ухудшать санитарно-гигиенические условия помещений, а запах должен исчезать медленно, но не застаиваясь в помещении.
ОДОРИЗАЦИЯ ГАЗА
Что это такое?
Одоризация газа — это придание голубому топливу специфического запаха с помощью специальных компонентов для своевременного обнаружения возможных утечек.
Схема процесса одоризации газа
Для чего это нужно?
Природный газ не имеет ни цвета, ни запаха, поэтому обнаружить утечку голубого топлива довольно трудно. Чтобы обеспечить безопасность транспорта и использования газа, его одорируют, то есть специально придают резкий и неприятный запах. Для этой цели в голубое топливо вводят одоранты — вещества, предупреждающие о наличии газа в воздухе. Используемые для одоризации газа реагенты должны быть физиологически безвредны, неагрессивны по отношению к металлам и материалам газовых сетей и приборов, инертны к составным частям голубого топлива. Всем этим требованиям в большей степени удовлетворяют такие сернистые соединения, как этилмеркаптан, метилмеркаптан, пропилмеркаптан, каптан, сульфан. Наибольшее распространение в качестве одоранта получил этилмеркаптан — жидкость с резким запахом. Наличие паров одоранта в газе должно быть таким, чтобы резкий запах ощущался уже при небольшой объемной концентрации.
Как это происходит?
На складах одорант хранится в контейнерах заводского изготовления на открытых площадках, а непосредственно на ГРС — в подземных или надземных металлических емкостях, связанных технологическими линиями с одоризационной установкой.