Большая Советская Энциклопедия (ГА)
Шрифт:
Радиоактивные газы возникают в процессе распада радиоактивных элементов. К ним относятся гелий, недолговечные эманации радия, тория и др. Самостоятельных скоплений газы этой группы не образуют (см. Гелий ).
Газы воздушного происхождения представляют собой газы атмосферы, проникшие в глубь земной коры главным образом в форме водных растворов. Они состоят из азота, кислорода и инертных газов (аргон, криптон и ксенон).
По химическому составу выделяются три основных группы Г. з. к.: углеводородные, азотные и углекислотные. Особые свойства газов — их большая способность мигрировать как в свободном, так и водорастворённом состоянии — обусловливают смешивание газов разного происхождения и вместе с тем их широкое распространение в природе (табл. 2).
Огромная масса горючих (углеводородных) газов находится в растворённом состоянии в подземных водах. Среднее содержание метана в подземных водах Западно-Кубанского прогиба колеблется от 1 м3 \м3 до 10 м3 /м3 . Общее количество метана, растворённого в пластовых водах, во много раз превышает все его запасы в газовых и нефтяных месторождениях и составляет, по Л. М. Зорькину, n
Значительное количество углеводородных газов связано с органическими веществами, как рассеянными в осадочных породах, так и образующими ископаемые угли, которые содержат много метана (до 50 и более м3 /т ). Газы могут выделяться из подземных вод и создавать самостоятельные сухие скопления лишь в тех случаях, когда упругость растворённых газов превышает давление воды на соответствующей глубине. Поэтому все залежи свободного газа образованы в основном газами катагенетического происхождения.
Табл. 1 - Количество и общий состав газов в геосферах Земли (по В.А. Соколову)
Геосфера | Масса геосферы (в 1018 т) | Общая масса газов (в 1015 т) | Среднее содержа- ние газов (%) | Масса отдельных компонентов (в 1012 т) | ||||||||
O2 | N2 | CO2 | CH4 | H2 | H2 S+ SO2 | HCl+ HF | He | Ar | ||||
Осадочный слой | 2,5 | 0,214 | 0,0097 | 2 | 76 | 92 | 43 | 0,2 | 0,8 | _ | 28 | 600 |
«Гранитный» и «базальто- вый» слои | 26 | 7,8 | 0,03 | _ | 500 | 6300 | 15 | 115 | 200 | 600 | 28 | 600 |
Верхняя мантия | _ | 435,0 | _ | _ | 13000 | 210000 | _ | 8600 | 210000 | 83000 | 28 | 600 |
*Приведён состав газов, извлечённых из породы при её дроблении.
Табл. 2. – Химический состав газов различного генезиса (в %)
Местонахождение | CO2 | CO | CH4 | C2 H6 и выше | H2 | SO2 | N2 | Ar | H2 S |
Вулкан Этна | 28,8 | 0,5 | 1,0 | – | 16,5 | 34,5 | 18,7 | – | |
Кисловодск, Нарзан | 92,13 | 0,37 | – | – | – | – | 7,3 | 0,129 | – |
Норильск, габбродиазбаз* | 34,2 | – | 30,7 | – | – | – | 35,1 | – | – |
Норильск, порфириты | 23,6 | – | 8,9 | – | 51,3 | – | 16,2 | – | – |
Грязевой вулкан Бог-Бога (Апшеронский полуостров) | 1,6 | 0,4 | 94,7 | 0,29 | 0,3 | – | 2,7 | – | – |
Газовое месторождение Карадаг (пласт VII-а) (Азербайджан) | 0,19 | – | 97,72 | 2,09 | – | – | – | – | – |
Газовое месторождение Лак (Франция) | 9 | – | 74 | 2 | – | – | – | – | 15 |
Нефтяной попутный газ из мезозойских отложений Западного Предкавказья | 7,68 | – | 84,57 | 6,54 | – | – | 1,2 | 0,52 | 0,01 |
Лит.: Козлов А. Л., Проблемы геохимии природных газов, М. — Л., 1950; Соколов В. А., Геохимия газов земной коры и атмосферы, М., 1966.
Н. Б. Вассоевич.
Газы крови
Га'зы кро'ви, газы, содержащиеся в крови животных и человека в растворённом состоянии и в химически связанном
виде. Полное исследование Г. к. человека было впервые проведено И. М. Сеченовым (1859). Г. к. состоят из газов, поступающих из окружающей среды, и газов, образующихся в организме; они поступают в кровь и выделяются из неё путём диффузии. Содержание каждого из растворённых газов в артериальной крови определяется его парциальным давлением в альвеолярном воздухе и коэффициентом его растворимости в крови. Наиболее важны кислород и углекислый газ, которые находятся в крови в растворённом и в связанном виде. Они образуют легко распадающиеся соединения: СО2 идёт на образование солей, входящих в буферные системы крови, кислород, соединяясь с гемоглобином , образует оксигемоглобин. В результате газообмена содержание газов в венозной и артериальной крови различно (см. табл. ):При значит. изменении давления воздуха (например, в горах, в кессонах) парциальное давление О2 и N2 резко меняется, что может вызвать кислородное голодание, декомпрессионные заболевания и др. нарушения. Кроме постоянных Г. к., в кровь могут поступать наркотические, токсические и др. газы (см. Наркоз , Углерода окись ).
Содержание газов в крови человека в норме
Газ | Кровь артериальная | Кровь венозная | ||||
Парциальное давление, мм рт. ст. | Содержание в % (объёмн.) | Парциальное давление, мм рт. ст. | Содержание в % (объёмн.) | |||
В раствор. виде | В связан. виде | В раствор. виде | В связан. виде | |||
Кислород | 90-100 | 0,28 | 18-20 | 35-45 | 0,12 | 12-15 |
Углекислый газ | 37-41 | 2,5-2,6 | 44-48 | 42-47 | 2,8-3,0 | 48-53 |
Азот | 560-580 | 1 | 0 | 560-580 | 1 | 0 |
Прочие газы | — | следы | следы | следы | — | следы |
Л. Л. Шик.
Газы нефтепереработки
Га'зы нефтеперерабо'тки, смеси газов, состоящие в основном из низкомолекулярных углеводородов, образующихся на нефтеперегонных установках и при термических и каталитических процессах переработки нефтяного сырья. В отличие от газов природных горючих и газов нефтяных попутных , большинство Г. н. содержат значительные количества непредельных углеводородов и водород. Исключение составляют газы, выделяющиеся при прямой перегонке нефти, а также газы каталитического риформинга и гидроформинга, которые состоят из парафиновых углеводородов (метан, этан, пропан и др.) и небольшого количества примесей (азот, кислород, углекислый газ и др.). Большое количество непредельных углеводородов находится в газах, образующихся при проведении высокотемпературных процессов (например, общее содержание непредельных углеводородов в Г. н. при жёстких режимах коксования доходит до 50% по массе, каталитического крекинга тяжёлого сырья — до 56% по массе).
Выход Г. н. на установках крекинга, пиролиза и др. составляет (на перерабатываемую нефть) 8,5—9,5%, в том числе до 2,5% непредельных углеводородов. Содержание водорода в Г. н. колеблется от 0,2% в газах термического крекинга до 7% в газах риформинга. Входящие в состав Г. н. непредельные углеводороды (этилен, пропилен, бутилен, бутадиен и др.) являются сырьем для нефтехимической промышленности и для получения высокооктановых компонентов моторных топлив. Г. н. обладают высокой теплотой сгорания 52,3 Мдж/м3 (до 12 500 ккал/м3 ) и используются в качестве топлива.
Лит.: Тарасов А. И., Газы нефтепереработки и методы их анализа, М., 1960; Основы технологии нефтехимического синтеза, под ред. А. И. Динцеса и Л. А. Потоловского, М., 196(Смидович Е. В., Деструктивная переработка нефти и газа, М., 1966 (Технология переработки нефти и газа, ч.2).
В. В. Панов.
Газы нефтяные попутные
Га'зы нефтяны'е попу'тные, углеводородные газы, сопутствующие нефти и выделяющиеся из неё при сепарации. Количество газов (в м3 ), приходящееся на 1 т добытой нефти (т. н. газовый фактор), зависит от условий формирования и залегания нефтяных месторождений и может изменяться от 1—2 до нескольких тыс. м3 /т нефти. Суммарная добыча Г. н. п. в СССР составила 18,8 млрд. м3 (1967). В отличие от газов природных горючих , состоящих в основном из метана, Г. н. п. содержат значительные количества этана, пропана, бутана и др. предельных углеводородов. Кроме того, в Г. н. п. присутствуют пары воды, а иногда и азот, углекислый газ, сероводород и редкие газы (гелий, аргон).
Перед подачей в магистральные газопроводы Г. н. п. перерабатывают на т. н. газоперерабатывающих заводах, продукцией которых являются газовый бензин, т. н. отбензиненный газ и углеводородные фракции, представляющие собой технически чистые углеводороды (этан, пропан, бутан, изобутан и др.) или их смеси.
Газовый бензин применяют как компонент автомобильных бензинов. Сжиженные газы (пропан-бутановая фракция) широко используют как моторное топливо для автотранспорта или как топливо для коммунально-бытовых нужд. Углеводородные фракции — ценное сырьё для химической и нефтехимической промышленности. Они широко используются для получения ацетилена. Пиролизом этана получают этилен — важный продукт для органического синтеза. При окислении пропан-бутановой фракции образуются ацетальдегид, формальдегид, уксусная кислота, ацетон и др. продукты. Изобутан служит для производства высокооктановых компонентов моторных топлив, а также изобутилена — сырья для изготовления синтетического каучука. Дегидрированием изопентана получают изопрен — важный продукт при производстве синтетических каучуков.