석유화학 - 천연가스(Natural Gas)

1. 천연가스

 - 지하에서 산출되는 가연성 가스이며 메탄을 주성분으로 하고 에탄, 프로판, 부탄 등을 함유한다.

 

 - C7 이하의 파라핀계 탄화수소이며 산출되는 장소나 종류에 따라 황, 질소, 산소, 금속화합물의 종류나 함유량이 다르다

 

 - 석유를 포함하는 지층과 같은 구조에서 산출되는 가스를 구조성 가스라 하며 유전가스와 유리가스로 분류된다.

 

 - 유전가스는 대부분 메탄, 에탄, 프로판, 부탄이며 유리가스는 대부분 메탄이 주성분이다.

 

 - 수용성 가스와 탄전가스는는 거의 메탄이며 약간의 불활성 가스를 포함한다.

 

 - 발열량은 성분과 조성에 따라 일정하지 않으며, 1m3의 열량은 약 8,500cal 정도로 석탄가스의 약 2배이다.

 

 

2. 천연가스의 분류

1) 산출 상태에 따른 분류

① 구조성 가스

 : 석유를 함유한 지층에서 산출되는 가스

 

  ⓐ 유전가스

    - 원유와 함께 산출되는 가스

    - 메탄 외에 에탄, 프로판, 부탄 또는 그 이상의 탄화수소를 포함한다.

  ⓑ 유리가스

    - 가스로 유리되어 산출되는 가스

    - 대부분이 메탄이고 다른 탄화수소를 약간 포함한다.

② 수용성 가스

 - 석유나 석탄의 산출상태와 무관하게 지하수에 용해되어 있는 가스

 - 주로 메탄으로 되어 있고 약가느이 불활성 가스를 포함한다.

③ 탄전가스

 - 석탄층에 있는 가스로 석탄 채굴시 얻어지며 주 성분은 메탄이다.

 

 

2) 조성에 따른 분류

① 습성 가스

 - 저온에서 가압하면 액상이 되는 탄화수소로 이루어져 있다.

 - 메탄, 프로판, 에탄, 부탄 등을 함유하는 유전가스와 유리가스가 속한다.

 

② 건성 가스

 - 주성분이 메탄이며 가압해도 상온에서는 액화되지 않는 것으로 탄전가스와 수성가스, 유리가스가 이에 속한다.

 

 

3) 액화천연가스(LNG)

① 천연가스를 -160℃ 이하로 냉각하여 액화한 것을 액화천연가스(LNG)라고 한다.

(메탄의 끓는점은 -161.5℃)

 

② 도시가스 발전용 연료로 사용한다.

 

조성	구조성 가스		수용성 가스	탄전가스
	유전가스	유리가스
CH4	61.07	95.5	99.28	94.62
C2H6	4.75	3.3	0.01	0.09
C3H8	14.74	0.1	-	-
C4H10	10.46	0.3	-	-
C5 이상	5.22	0.3	-	-
CO2	0.60	0.5	0.37	0.02
O2	0.21	-	0.05	0.02
N2	2.95	-	0.28	5.18
Ar	-	-	0.01	0.07
계	100	100	100	100