Skôr pri rafinácii ropy boli podniky nútené spaľovať tekutý metán pomocou svetlíc, keďže neboli schopné previesť kondenzát na následné petrochemické spracovanie. Teraz sa naučili, ako ho prepravovať a používať v mnohých oblastiach priemyslu. Zároveň sa dobre skladuje a pri spaľovaní netvorí škodlivé nečistoty.
Fyzikálne a chemické vlastnosti metánu
Metán je jedným z najjednoduchších uhľovodíkov. Je ľahší ako vzduch, netoxický, zle rozpustný vo vode a nemá žiadny viditeľný zápach. Predpokladá sa, že metán nie je pre človeka nebezpečný, existujú však prípady jeho účinkov na centrálny a autonómny nervový systém. Pri hromadení v interiéri sa pri koncentrácii vo vzduchu od 4 % do 17 % stáva výbušným. Preto, aby ho človek (bez prístrojov) zistil, sa do metánu často pridávajú špeciálne látky, ktoré pripomínajú zápach plynu. Vzťahuje sa na skleníkové plyny. V metáne sa prejavujú slabé narkotické vlastnosti, ktoré sú oslabené nízkou rozpustnosťou vo vode.
Podľa pôvodu sa v dôsledku zlúčenín s rôznymi látkami a chemických reakcií delí na:
- biogénne (organické);
- abiogénne (anorganické);
- bakteriálne (životne dôležitá aktivita mikroorganizmov);
- termogénne (termochemické procesy).
Tento plyn sa získava aj v laboratóriu zahrievaním uhličitanu sodného alebo bezvodého hydroxidu sodného so zmrazenou kyselinou octovou.
Metán v kvapalnom stave zaberá 600-krát menší objem ako v plynnom stave. Preto pre ľahkú prepravu a skladovanie podlieha skvapalneniu. Kvapalný metán je bezfarebná kvapalina bez zápachu. Zachováva si takmer všetky vlastnosti plynu. Kritický tlak kvapalného metánu je 4,58 MPa (minimum, pri ktorom sa mení na kvapalinu).
Existencia v prírode
Metán je súčasťou a je hlavnou zložkou nasledujúcich plynov:
- natural (až 98 %);
- olej (40-90%);
- marsh (99%);
- miner (35-50%);
- bahenné sopky (viac ako 94 %).
Obsahuje ho aj voda oceánov, jazier, morí. Je prítomný v atmosfére takých planét ako Zem, Saturn, Jupiter, Urán a v povrchových plynoch Mesiaca. Veľké množstvo sa nachádza v uhoľných slojoch. Vďaka tomu je podzemná ťažba výbušnou činnosťou.
Technológia LNG
Čistý metán sa získava zo zemného plynu odstránením ďalších zložiek: etánu, propánu, butánu a dusíka. Na získanie kvapalného metánu sa plyn stlačí a potom ochladí. Proces skvapalňovaniavyrábané v cykloch. V každej fáze sa hlasitosť zníži až 12-krát. V poslednom cykle sa zmení na kvapalinu. Na skvapalňovanie sa používajú rôzne druhy rastlín, medzi nimi:
- throttle;
- turbine-vortex;
- turbo-expander.
Je možné použiť nasledujúce schémy:
- cascading;
- expansion.
V kaskádovej schéme sa používajú tri chladivá. V tomto prípade teplota tekutého metánu postupne klesá. Táto technológia si vyžaduje veľké kapitálové výdavky. V súčasnosti sa tento proces zdokonalil a okamžite sa začala používať zmes chladív (etán a propán). Takáto schéma sa stala samochladnou, pretože tieto látky sa získavajú zo skvapalneného zemného plynu. Náklady sa mierne znížili, ale zostávajú vysoké.
Pri aplikácii schémy expanzie sa používajú ekonomickejšie odstredivé stroje. Zmes sa predbežne očistí od vody a iných nečistôt a skvapalní sa pod tlakom v dôsledku výmeny tepla so studeným prúdom expandovaného plynu. Tento proces však vyžaduje viac energie ako pri kaskádovej schéme (o 25 – 35 %). Zároveň sa však ušetria kapitálové náklady na kompresory a prevádzku zariadení.
Teplota kvapalného metánu získaného z vyššie uvedeného procesu je v priemere 162 stupňov.
Aplikácie metánu
Rozsah metánu v plynnom aj kvapalnom stave je veľmi rozsiahly. Používa sa ako palivo, ako surovina pre priemysel, v každodennom živote, vako anabolické steroidy na budovanie svalovej hmoty.
Nedokonalým spaľovaním metánu vznikajú sadze, ktoré majú široké využitie v priemysle: pri výrobe gumy, pečiatok, krémov na topánky atď. sírouhlík ako palivový plyn (večný plameň).
Kvapalný metán sa používa ako motorové palivo pre autá. Má o 15 % vyššie oktánové číslo ako benzín, ako aj vysokú výhrevnosť a antidetonačné vlastnosti. Podľa recenzií tekutý metán vyhorí takmer úplne a pri správnej montáži príslušného zariadenia na auto dochádza v porovnaní s benzínom k pomerne značným úsporám (pri cestovaní na veľké vzdialenosti).
Tento plyn sa aktívne používa na výrobu liekov, ktoré zvyšujú svalovú hmotu. Na jeho základe sa vyrábajú také produkty ako Dianoged, Danabol, Nerobol, ktoré sú najviac žiadané. Predpokladá sa, že tieto lieky majú pozitívny vplyv na ľudské telo:
- posilniť kosti;
- stimulovať tvorbu sexuálnych charakteristík;
- spaľovanie tukov;
- zvýšiť výdrž;
- urýchliť syntézu bielkovín.
Je však dôležité si uvedomiť, že všetky lieky majú vedľajšie účinky, preto by sa mali užívať pod dohľadom lekára.
Na základe vyššie uvedeného môžeme konštatovať, že produkciatekutý metán je veľmi sľubná oblasť moderného priemyslu.
