گاز متان (Methane Gas)
گاز متان اولین و سادهترین هیدروکربن از گروه آلکانهاست که جزء اصلی گاز طبیعی به شمار میرود. فرمول شیمیایی گاز متان (CH4) بوده و محتوای کربنی کمتری داشته که بهطور طبیعی در نتیجه تجزیه بیهوازی مواد آلی تولید میشود. این گاز قابل اشتعال است که به راحتی در هوا میسوزد و با اکسیژن واکنش میدهد و به دلیل فراوانی آن در زمین، به عنوان سوختی اقتصادی مورد توجه قرار گرفته است.
مشاهده گواهی
تاریخچه گاز متان
گاز متان از دل طبیعت آغاز شد؛ سادهترین هیدروکربن زمین که میلیاردها سال پیش همراه با حیات اولیه تولید میشد. متان محصول محیطهای بیاکسیژن است؛ از مرداب و رسوبات دریا تا شکم دامها. همین منشأ طبیعی باعث شد قبل از شناخت علمی، نام «گاز مرداب» روی آن بماند.
در سال ۱۷۷۶ «آلساندرو ولتا» هنگام بررسی حبابهای مرداب، متان را جمعآوری و آزمایش کرد و برای نخستینبار خصوصیت اشتعالپذیری آن را ثابت نمود. کمی بعد ساختار مولکولیاش بررسی شد و در خانواده آلکانها قرار گرفت.
در قرن نوزدهم، متان چهره صنعتی پیدا کرد؛ حضورش در معادن زغالسنگ انفجارهای مرگبار بهوجود آورد و صنعت را مجبور کرد سیستم تهویه و پایش گاز توسعه دهد.
قرن بیستم، دوره جهش متان بود. مشخص شد که بخش اصلی گاز طبیعی است؛ سوختی ارزان، پربازده و مناسب برای تولید برق، گرمایش و خوراک پتروشیمی. همین جایگاه آن را در صف منابع استراتژیک انرژی قرار داد.
بااینحال، نقش اقلیمی متان تصویر انرژی پاک راکمی مبهم کرد. انتشار آن دهها برابر قویتر از دیاکسیدکربن در گرمکردن زمین اثر میگذارد و موضوع نشت از صنایع نفت و گاز اکنون یکی از دغدغههای اصلی سیاستگذاری اقلیمی است.
خواص فیزیکی و شیمیایی گاز متان
گاز آرگون (Ar)، به عنوان عنصری در گروه ۱۸ جدول تناوبی (گازهای نجیب)، به دلیل داشتن آرایش الکترونی کامل با هشت الکترون در لایه ظرفیت، از نظر شیمیایی کاملاً پایدار و بیاثر مطلق است و تقریباً هیچ تمایلی به تشکیل پیوندهای شیمیایی ندارد. همین خاصیت بیاثری، آرگون را به یک جزء ضروری در کاربردهای حساس صنعتی تبدیل کرده است؛ بهویژه در فرآیندهایی مانند جوشکاری قوسی، که در آن به عنوان یک گاز محافظ عمل میکند تا از فلز مذاب در برابر اکسیداسیون توسط اکسیژن و نیتروژن هوا جلوگیری کند، و همچنین در تولید نیمههادیها که در آن برای ایجاد محیطی فوقالعاده خالص به کار میرود. هرچند تا دههها گمان میرفت که این گاز مطلقاً ترکیب شیمیایی تشکیل نمیدهد، اما سنتز برخی ترکیبات بسیار ناپایدار مانند هیدرید فلوئور آرگون (HArF) در شرایط آزمایشگاهی شدید (دماهای پایین) نشان داد که این عنصر میتواند در حوزه تحقیقات علمی، قابلیتهای واکنشپذیری محدودی از خود نشان دهد، هرچند این ترکیبات در مصارف صنعتی کاربردی ندارند.
از انواع خواص فیزیکی و شیمیایی این گاز در جدول زیر ذکر شده است :
|
نام علمی |
Methane |
|---|---|
|
فرمول شیمیایی |
CH۴ |
|
جرم اتمی |
۴۰.۰۷ g/mol |
|
ساختار |
چهار وجهی منتظم (تتراهدرال) ۴ پیوند یگانه بین کربن و هیدروژن |
|
حالت فیزیکی در دمای |
گاز فشرده |
|
رنگ |
بدون رنگ |
|
بو |
بدون بو |
|
چگالی |
۰.۰۴۲۳ lb/ft۳ |
|
نقطه ذوب |
℃۱۸۷.۶- |
|
نقطه جوش |
℃۱۶۱.۴۸- |
|
حلالیت در آب |
۰.۰۲ g/lit |
|
پایین ترین حد اشتعال |
۵% |
|
بالاترین حد اشتعال |
۱۵% |
موارد ایمنی و خطرات گاز متان
نکات ایمنی و مخاطرات گاز متان و پیشگیری از خطرات احتمالی
|
طبقه بندی ماده |
گاز قابل اشتعال-گازهای تحت فشار |
|---|---|
|
نماد خطر |
|
|
کلاس خطر(لوزی خطر) |
|
|
علائم |
پیشگیری |
کمک های اولیه |
|
|---|---|---|---|
|
استنشاق |
کاهش اکسیژن خون |
انتقال فرد به هوای تازه، در صورت نیاز تنفس مصنوعی انجام شود و به پزشک مراجعه شود |
انتقال به هوای تازه، انجام تنفس مصنوعی یا اکسیژن در صورت ایست تنفسی و مراجعه به پزشک در صورت شدت علائم. |
|
پوست |
تحریک پوست |
استفاده از دستکش و لباس محافظ |
شستشوی پوست با صابون و آب، خارج کردن لباسهای آلوده با احتیاط و مراجعه به پزشک در صورت نیاز |
|
چشم ها |
تحریک چشمها |
استفاده از عینک ایمنی و محافظ صورت |
استفاده از عینک ایمنی و محافظ صورت |
فرآیند تولید گاز متان
انواع گاز متان
| Purity grade | % Purity | Typical impurities (ppm) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| O₂ | H₂O | N₂ | CnHm | H₂ | ||
| Grade 2.5 | ۹۹.۵% | ۱۰۰ | N.D | ۶۰۰ | ۳۰۰۰ | ۵۰۰ |
| Grade 3.8 | ۹۹.۹۸% | ۳۰ | N.D | ۲۰۰ | ۳۰۰ | ۲۰ |
| Grade 4.5 | ۹۹.۹۹۵% | ۵ | ۵ | ۲۰ | ۲۰ | ۵ |
کاربرد گاز متان در صنایع مختلف چیست؟
گاز متان بسته به منبع و روش تولید، در انواع مختلفی وجود دارد؛ از متان صنعتی گرفته تا متان زیستی و آزمایشگاهی که در این بخش با گونههای مختلف این گاز پرکاربرد آشنا میشوید.
منبع انرژی
- سوخت خانگی و صنعتی
متان، بهعنوان جزء اصلی گاز طبیعی، در مصارف خانگی (پختوپز، گرمایش) و صنعتی (تولید بخار و گرما) استفاده میشود. - نیروگاههای گازی و سیکل ترکیبی
متان در توربینهای گازی برای تولید برق بهکار میرود و در مقایسه با زغالسنگ، گازهای گلخانهای کمتری تولید میکند.
خوراک صنایع شیمیایی
- تولید هیدروژن
از طریق فرایند ریفورمینگ بخار متان (SMR)، هیدروژن تولید میشود که در صنایع پتروشیمی، تولید آمونیاک و پالایشگاهها کاربرد دارد. - تولید آمونیاک
هیدروژن حاصل از متان در فرآیند هابر برای تولید آمونیاک استفاده میشود (پایه تولید کودهای نیتروژنی). - تولید متانول
متانول حاصل از متان میتواند به اولفینهای سبک تبدیل شود (MTO)، که در صنایع پلاستیکسازی کاربرد دارد. - تولید اولفینها (اتیلن، پروپیلن)
متانول حاصل از متان میتواند به اولفینهای سبک تبدیل شود (MTO)، که در صنایع پلاستیکسازی کاربرد دارد.
سوختهای پاک و حملونقل
- CNG گاز طبیعی فشرده
متان فشرده بهعنوان سوخت خودروهای گازسوز استفاده میشود. مزایای آن شامل آلایندگی کمتر و قیمت مناسبتر نسبت به بنزین است. - پیل سوختی
متان بهعنوان منبع هیدروژن در پیلهای سوختی استفاده میشود. در این سیستمها، متان با بخار واکنش داده و هیدروژن تولید میکند که در پیل سوختی برای تولید برق و آب مصرف میشود.
انرژی های تجدید پذیر و متان زیستی
- بیوگاز
متان حاصل از تجزیه مواد آلی (زباله، فاضلاب، کود) قابل جمعآوری و استفاده برای تولید برق، گرما یا سوخت است. - ترکیب با انرژیهای پاک
متان بهصورت مکمل در کنار منابع تجدیدپذیر برای تولید پایدار انرژی یا هیدروژن سبز استفاده میشود.
مخلوط های گازی و کالیبراسیون آنالایزر (دتکتورها)
طبق مواردی که در بالا اشاره شد، این گاز بهعنوان گاز کالیبراسیون در آنالایزر (دتکتور) های گاز متان، برای پایش نشتی یا تجمع خطرناک گاز متان در معادن استفاده میشود،گاز متان همچنین بهصورت مخلوطهای گازی، مانند ترکیب معروف P-10 (شامل ۹۰٪ آرگون و ۱۰٪ متان)، در دستگاههای شمارشگر گازی (Gas Proportional Counters)و کروماتوگرافی گازی (Gas Chromatography) کاربرد دارد.
استفاده در تحقیقات پیشرفته
گاز متان علاوه بر اینکه در مطالعات بنیادی برای بررسی عملکرد کاتالیزورها در واکنشهای فعالسازی پیوند C-H استفاده میشود، از راکتورهای پلاسما، نانورآکتورها، و فناوریهای هیبریدی برای تبدیل گاز متان به مواد با ارزش افزوده بالا، در حال پیشرفت است.
انواع سیلندر گاز متان
گاز متان به دلیل اشتعالپذیری بالا و ماهیت قابلانفجار، معمولاً با رنگ قرمز یا نشانههای هشداردهنده مشخص میشود.
|
نوع گاز |
رنگ سیلندر (INSO 712) |
جنس شیر (ISO 11114) |
جنس سیلندر (ISO 11114) |
|---|---|---|---|
|
گرید آزمایشگاهی |
قرمز (۳۰۰۰) |
برنج (B) فولادهای کربنی (CS) فولادهای ضد زنگ (SS) آلیاژهای آلومینیوم (AA) |
فولادهای کربنی قرار گرفته تحت عملیات حرارتی نرمالایزینگ (NS) فولادهای آلیاژی قرارگرفته تحت عملیات آب دهی (کوئنچ) و برگشت دهی (تمپرینگ) آلیاژهای آلومینیوم (AA) فولادهای ضد زنگ (SS) |
|
گرید صنعتی |
|
جنس سیلندر |
ظرفیت سیلندر(لیتر) |
ارتفاع سیلندر(سانتی متر) |
قطر سیلندر(سانتی متر) |
وزن سیلندر(کیلوگرم) |
ضخامت سیلندر(میلی متر) |
|---|---|---|---|---|---|
|
آلومینیوم |
۲ ۵ ۱۰ ۴۰ |
۴۴ ۵۸.۵ ۸۲.۵ ۱۵۶ |
۱۱ ۱۴ ۱۶ ۲۵ |
۲.۱۸ ۴.۸۶ ۹.۰۴ ۴۵.۰۶ |
۶.۵ ۷.۱ ۸.۱ ۱۵.۳ |
|
فولادی |
۵ ۱۰ ۴۰ ۵۰ |
۵۵ ۹۳ ۱۴۲ ۱۵۶ |
۱۴ ۱۵ ۲۴ ۲۵ |
۸.۷ ۱۴ ۴۸.۹ ۶۰.۸ |
۳.۶ ۳.۶ ۵.۷ ۵.۸ |
قیمت گاز متان
قیمت گاز متان بر اساس خلوص و حجم کپسول متفاوت خواهد بود. جهت ثبت سفارش و آگاهی از قیمت گاز متان از طریق شماره های موجود در سایت شرکت گاز اردستان با ما تماس بگیرید.
|
قیمت گاز متان |
میزان خلوص گاز متان |
|---|---|
|
تماس بگیرید |
Methane 99.999 (5) |
|
تماس بگیرید |
Methane 99.9995 (5.5) |
|
تماس بگیرید |
Methane 99.9999 (6) |
استعلام قیمت گاز متان
قیمت لحظهای گاز متان را استعلام کنید و بهترین پیشنهاد خرید را دریافت نمایید!
