Metan er en gassformig kjemikaliesammensatt med kjemisk formel CH4. Dette er den enkleste representanten for alkanene. Andre navn for denne gruppen av organiske forbindelser er mettede, mettede eller paraffiniske hydrokarboner. De er preget av tilstedeværelsen av en enkel binding mellom karbonatomene i molekylet, og alle de andre valensene av hvert karbonatom er mettet med hydrogenatomer. For alkaner brenner den viktigste reaksjonen. De brenner for å danne gassformig karbondioksid og vanndamp. Som et resultat frigjøres en stor mengde kjemisk energi, som omdannes til varme eller elektrisitet. Metan er et brannfarlig stoff og hovedkomponent av naturgass, noe som gjør det til et attraktivt drivstoff. Grunnlaget for den utbredt bruken av naturlige mineraler er metanbrennereaksjonen. Siden det er en gass under normale forhold, er det vanskelig å transportere det over lange avstander fra kilden, derfor er det ofte flytende.
Forbrenningsprosessen består i reaksjonen mellommetan og oksygen, det vil si i oksidasjonen av den enkleste alkanen. Resultatet er karbondioksid, vann og mye energi. Forbrenning av metan kan beskrives ved ligningen: CH4 [gass] + 2O2 [gass] → CO2 [gass] + 2H20 [damp] + 891 kJ. Det vil si at en molekyl metan, når den interagerer med to molekyler oksygen, danner et molekyl av karbondioksid og to molekyler vann. Samtidig frigjøres termisk energi lik 891 kJ. Naturgass er den reneste fossilen for forbrenning, da kull, olje og andre brensel er mer komplekse i sammensetningen. Derfor, når de brennes, frigjør de forskjellige skadelige kjemikalier i luften. Siden naturgass hovedsakelig består av metan (ca. 95%), vedbrenning, danner det ikke praktisk talt biprodukter, eller de er mye mindre produsert enn i tilfelle av andre typer fossilt brensel.
Kaloriverdi av metan (55,7 kJ / g)høyere enn dens homologer, for eksempel etan (51,9 kJ / g), propan (50,35 kJ / g), butan (49,50 kJ / g) eller andre typer brensel (trevirke, kull, petroleum). Forbrenningen av metan gir mer energi. For å sikre drift av en 100 W glødelampe i et år, må 260 kg ved eller 120 kg kull, eller 73,3 kg petroleum, eller bare 58 kg metan bli brent, noe som tilsvarer 78,8 m³ naturgass.
Den enkleste alkanen er en viktig ressurs formotta elektrisitet. Dette skyldes å brenne det som kjelebrennstoff, genererer damp, som driver dampturbinen. Dessuten brukes metanforbrenning til å produsere hetrøggass, hvor energien sikrer driften av gasturbinen (forbrenning foregår før turbinen eller i selve turbinen). I mange byer røres metan til boliger for oppvarming og matlaging. Sammenlignet med andre typer hydrokarbonbrensel er naturgassforbrenning preget av mindre karbondioksidutslipp og en stor mengde varmeproduksjon.
Metanbrenning brukes til å oppnåhøye temperaturer i ovner av ulike kjemiske næringer, for eksempel store kapasitet etylen planter. Naturgass blandet med luft mates til brennerne av pyrolysovner. Ved forbrenning dannes røykgasser med høy temperatur (700-900 ° C). De oppvarmer rørene (de er inne i ovnen), hvor råmaterialblandingen med damp tilføres (for å redusere dannelsen av koks i ovnsrørene). Under virkningen av høye temperaturer oppstår mange kjemiske reaksjoner, noe som resulterer i produksjon av målkomponenter (etylen og propylen) og biprodukter (tung pyrolyseharpiks, hydrogen og metanfraksjoner, etan, propan, C4, C5-hydrokarboner, pyrokondensat, hver har sin egen applikasjon For eksempel brukes pyrokondensat til å produsere benzen eller bensinkomponenter).
Metanbrenning er en kompleks fysisk og kjemisket fenomen basert på en eksoterm redoxreaksjon som er preget av høy strømningshastighet og frigjøring av en enorm mengde varme, samt varmevekslings- og masseoverføringsprosesser. Derfor er den beregnede bestemmelse av temperaturen av forbrenning av blandingen en vanskelig oppgave, siden i tillegg til sammensetningen av den brennbare blanding, påvirker dets trykk og innledende temperatur sterkt. Med økningen er det observert en økning i forbrenningstemperaturen, og varmeutveksling og masseoverføringsprosesser bidrar til reduksjonen. Forbrenningstemperaturen for metan i utformingen av prosesser og apparater for kjemisk produksjon bestemmes av beregningsmetoden, og ved eksisterende anlegg (for eksempel i pyrolyseovner) måles den ved hjelp av termoelementer.
