Brenngas

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Einleitung

Brenngas, Sammelbezeichnung für praktisch jedes brennbare Gas oder Gasgemisch, das man beispielsweise zur Energieerzeugung in den Haushalten oder in der Industrie verwendet. Allgemein versteht man unter dem Begriff „Brenngase” brennfähige technische Gase, die nicht nur zu Heizzwecken dienen, sondern auch für andere Prozesse benötigt werden. So nutzt man beispielsweise Heizgase (z. B. Stadtgas, Biogas) zum Kochen und Heizen, Treibgase als Motorkraftstoff und so genanntes Synthesegas zur Produktion chemischer Erzeugnisse. Besondere Formen von Brenngas sind Flüssiggase. Brenngase werden nach verschiedenen technischen Verfahren (z. B. Vergasen, Destillation, Cracken) aus festen und aus flüssigen Brennstoffen (z. B. Kohle, Koks oder Erdöl) gewonnen. Ein wichtiges Brenngas natürlichen Ursprungs ist Erdgas.

Geräte zum Verbrennen des Gases bestehen in erster Linie aus einer Brennerdüse und einer Vorrichtung zum Mischen von Luft und Gas. Im Prinzip gilt dies sowohl für einfache Vorrichtungen wie beispielsweise einem Bunsenbrenner (siehe Robert Bunsen) als auch für großtechnische Anlagen.

Eine große Anzahl von Brenngasen enthalten u. a. Kohlenwasserstoffe, also Verbindungen die sich aus Kohlenstoff und Wasserstoff zusammensetzen, als Hauptbestandteil. Die Eigenschaften dieser Gasmischungen hängen von der Zahl und Anordnung der Kohlenstoff- und Wasserstoffatome innerhalb ihrer Moleküle ab. Alle diese Gase sind in reiner Form geruchlos, weshalb man ihnen auf Grund ihrer Feuergefährlichkeit bestimmte geruchsintensive Schwefelverbindungen (z. B. Mercaptane, R8SH) beimischt. Solche Schwefelverbindungen, die in manchen Fällen auch natürlich in dem Gas enthalten sein können, riechen unangenehm und dienen als Warnhinweis auf eine Undichtigkeit in den Versorgungsleitungen oder Gas verbrauchenden Einrichtungen. Abgesehen von ihren brennbaren Bestandteilen haben die meisten Gase als Endprodukte verschiedene Anteile an nichtbrennbarem Stickstoff und Wasser.

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Stadtgas

Beim Stadtgas handelt es sich um ein Gasgemisch, das vor allem früher zur öffentlichen Gasversorgung genutzt wurde – z. B. zu Beleuchtungs- oder Heizzwecken. Die Zusammensetzung von Stadtgas ist je nach Ausgangsquelle unterschiedlich, wobei die Hauptbestandteile Wasserstoff, Methan, Stickstoff, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid sowie höhere Kohlenwasserstoffe sind. Stadtgas nimmt unter den Brenngasen eine eher untergeordnete Rolle ein, weil in den meisten Anwendungsbereichen dieses Gasgemisches heutzutage Erdgas bevorzugt wird.

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Erdgas

Eine gewisse Menge Erdgas kommt in Erdöllagerstätten fast immer vor und gelangt beim Erbohren einer Förderstelle zusammen mit dem Öl an die Oberfläche. Dieses Gas bezeichnet man als Rohrkopfgas. Bestimmte Lagerstätten liefern jedoch nur Erdgas.

Erdgas enthält organische Bestandteile, die wichtige Rohstoffe für die petrochemische und die chemische Industrie darstellen. Bevor Erdgas als Brenngas genutzt werden kann, entfernt man bestimmte Inhaltsstoffe wie z. B. Butan und Propan. Das zurückbleibende Gas besteht hauptsächlich Methan und Ethan und wird mit Hilfe besonderer Techniken von restlichen Verunreinigungen und von Wasser befreit. Dieses so genannte trockene Erdgas gelangt über Ferngaspipelines (üblicherweise unter Druck) zu den Verbrauchern in den Haushalten und in der Industrie. Darüber hinaus wird Erdgas auch in flüssiger Form, z. B. per Schiff oder auch mit speziellen Lastzügen, transportiert. Trockenes Erdgas kommt in ähnlicher Form auch in natürlichen Lagerstätten vor. Dieses Gasgemisch dient nicht ausschließlich zum Heizen, sondern u. a. auch zur Herstellung von Kunststoffen, Arzneimitteln sowie Farbstoffen.

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Synthesegas

Ein technisch bedeutendes Gasgemisch ist das so genannte Synthesegas. Dabei handelt es sich um ein Gemisch, das hauptsächlich Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthält – es gibt auch eine Mischung aus Wasserstoff und Stickstoff, die unter dem gleichen Namen in der Technik bekannt ist und zur Synthese von Ammoniak eingesetzt wird. Das aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid bestehende Synthesegas nutzt man in der chemischen Industrie meist zur Produktion bestimmter chemischer Erzeugnisse. Ausgangsquellen für Synthesegas sind beispielsweise die Vergasung von Steinkohlekoks bzw. Braunkohlenschwelkoks mit Wasserdampf und Luft sowie die Spaltung von Erdgas bzw. Erdöl mit Wasserdampf. Die zunächst gewonnenen Rohprodukte sind meistens noch verunreinigt (z. B. mit Schwefelwasserstoff) und werden nach unterschiedlichen Verfahren weiterbehandelt.