Одоризация газа

Одоризация - это придание природному газу специфического запаха с помощью специальных компонентов для своевременного обнаружения возможных утечек.


Природный газ не имеет цвета и запаха, что затрудняет обнаружение его утечек.
Добавление резкого и неприятного, предупреждающего запаха в природный газ упрощает обнаружение утечек.
Резкий запах должен ощущаться носом человека уже при небольшой объемной концентрации добавленного вещества, начиная с уровня от 20% нижнего порога образования взрывоопасной концентрации.

Одоризация не изменяет физико-химические свойства природного газа.
Для этой цели используются одоранты - вещества:

• физиологически безвредные,
• неагрессивные по отношению к металлам и материалам газовых сетей и приборов,
• инертные к составным частям природного газа.

Наиболее известны одоранты сернистых соединений:

• этилмеркаптан С₂Н₅SН - наиболее распространенный одорант, бесцветная прозрачная жидкость;
• метилмеркаптан;
• пропилмеркаптан;
• каптан;
• сульфан.

Типы одорантов

Тетрагидротиофен (THT) - циклический сульфид.
Один из самых стойких к окислению от трубопроводов одорантов.
Имеет среднюю интенсивность запаха.
Формула: C₄H₈S
Молекулярная масса: 88.172
Регистрационный номер химсоединения по классификации CAS: 110-01-0
Относительная плотность: 1.000
Точка кипения: 115 - 124 °C
Точка замерзания: -96°C
Температура вспышки: -7 °C
Содержание серы: 36.37 (вес %)

Димитилсульфид (DMS) - характеризуется хорошей устойчивостью к окислению.
Запах схож с запахом чеснока.
Обычно используется, как примесь к тетрагидротиофену.
Формула: C₂H₆S
Молекулярная масса: 62.135
Регистрационный номер химсоединения по классификации CAS 75-18-3
Относительная плотность 0.8
Точка кипения 37 °C
Точка замерзания -98°C
Температура вспышки -38 °C
Содержание серы 51.61 (вес %)

Этилмеркаптан (EM) - классический одорант, применяемый на территории РФ.
Норма одоризации газа составляет 16 г/1000м³
Формула C₂H₆S
Молекулярная масса 62.135
Регистрационный номер химсоединения по классификации CAS 75-08-1
Относительная плотность 0.839
Точка кипения 34 - 37 °C 31
Точка замерзания -148 -121°C
Температура вспышки -48 °C
Содержание серы 51.61 (вес %)

Метилакрилат (MA) и Этилакрилат (EA) - не серосодержащие одоранты, экологически чистые, но более дорогие.
Формула C₄H₆O и C₅H₈O₂
Молекулярная масса 86.0892 и 100.1158
Регистрационный номер химсоединения по классификации CAS 96-33-3 и 140-88-5
Относительная плотность 0.9535 – 0.9574 0.9
Точка кипения 78 - 81 °C и 99 - 100 °C
Точка замерзания -75°C и -72°C
Температура вспышки -3 °C и 8.3 °C
Содержание серы (вес %) 32

Смеси одорантов

Делятся на 4 основные категории:
меркаптановые смеси;
Меркаптан / алкилсульфидные смеси;
Тетрагидротиофен / меркаптановые смеси;
Смеси акрилатов (без серы).
Смешивание одорантов позволяет достичь или улучшить определенные свойства одоранта.

Одоранты, применяемые в России

этилмеркаптан. Из-за химической нестабильности окисляется в газопроводах с образованием дисульфида, который имеет меньшую интенсивность запаха;
смесь природных меркаптанов (СПМ), используемая с 1984 г, на большинстве газораспределительных станциях России. Производится в Оренбурге по ТУ 51-31323949- 94-2002.. Состав смеси: Этилмеркаптан < 44%, Изопропилмеркаптан 31 %, Бутилмеркаптан 11%, Н-пропилмеркаптан 6 %, Трет-бутилмеркаптан 5 %, Н-бутилмеркаптан 1,5 %, Тетрогидротиофен 1,5 %.
Физико-химические свойства, которыми должны обладать одоранты:

• химическая стабильность, отсутствие реакции с газовыми компонентами;
• высокое давление конденсации пара;
• не должен оказывать коррозионного воздействия на технологическое оборудование в применяемых концентрациях;
• стойкость и резкость запаха выше тяжелых гомологов метана;
• не должен содержать воду, не должен окислять стенки газопроводов.
• Одоризацию проводят на газораспределительных станциях (ГРС) непосредственно перед подачей газа потребителям.

Одоризация - важная операция технологического процесса на ГРС, поскольку может предупредить утечку и связанные с ней аварийные ситуации.
Специальные Блоки одоризации (БО) на ГРС обеспечивают подачу одоранта пропорционально расходу газа по установленным нормам.
Норма добавления реагента в природный газ: 16 г/1000 м³ (при температуре 0°С и давлении 760 мм.рт.ст.).
Годовое потребление одорантов - тысячи тонн.
Блоки одоризации на ГРС работают в ручном и автоматическом режимах.
Основные типы БО на ГРС:

• капельные БО, где реагент подается в газопровод в виде капель или тонкой струи;
• барботажные БО, которые работают по принципу насыщения отведенного потока газа парами одоранта в барботажной камере и затем смешения его с основным потоком в газопроводе.

Хранение одорантов:

• на складах - в контейнерах заводского изготовления на открытых площадках;
• непосредственно на ГРС - в подземных или надземных металлических емкостях, связанных технологическими линиями с БО.

История

Впервые одоризацию газа, применив этилмеркаптан, для определения утечек в гидравлическом контуре использовал Фон Квальо в Германии в 1880^х гг.
Широкое внедрение техпроцесса одоризации началось в 1930^х гг. в Англии, когда после крупной аварии, произошедшей из-за утечки газа было разрушенное здание и погибло 319 человек. В результате этого несчастного случая, после Англии, проводить одоризацию газа начали в Канаде и США.
Ныне одоризация горючих газов применяется во всем мире.