Analysis of the possibilities for using shale gas to supply gas appliances based on the comparative assessment of gas

Abstract

Analysis of the possibilities for using shale gas to supply gas appliances based on the comparative assessment of gasThe article presents a preliminary analysis of the possibility of supplying gas appliances, certified for the gas group E according to EN 437, with the gases obtained from Polish shale. Due to the still small amount of drilling in Poland, data from exploited US shale gas sources from there were used. Comparative assessment indicates the potential for development of Polish shale gases for appliances category 2E after minor or major modifications involving separating higher hydrocarbons.Key words: shale gas, gas appliances, gas combustion.Analiza możliwości użytkowania gazów z formacji łupkowych w urządzeniach gazowych w oparciu o ocenę porównawczą gazów W artykule przedstawiono wstępną analizę możliwości zasilania urządzeń gazowych certyfikowanych dla gazu grupy E według EN 437 gazem uzyskiwanym z polskich formacji łupkowych. Ze względu na niewielką jeszcze ilość odwiertów w Polsce wykorzystano dane amerykańskie z eksploatowanych tam źródeł gazów z łupków. Ocena porównawcza wskazuje na możliwość zagospodarowania polskich gazów dla urządzeń kategorii 2E po mniejszych lub większych modyfikacjach polegających na odseparowaniu wyższych węglowodorów.Słowa kluczowe: gaz z formacji łupkowych, urządzenia gazowe, spalanie gazu.One of the problems to which attention should be paid within projects related to the acquisition of natural gas from shale formations is the problem of the quality of this gas, as related to the possibility of combustion in gas appliances currently in use. This is not a new problem, because, as it is known, in Poland, natural gases are characterised by various configurations of compositions of the basic ingredients, such as methane and nitrogen, supplemented with further hydrocarbons and non-flammable gases, present in low, or even trace, concentrations. Currently, Polish Standards distinguish three subgroups of natural gases: E, Lw, Ls and, until 2011, the Standards also included Lm and Ln gases. In general, it can be said that, in Poland, natural gases exploited from classic fields are within the Wobbe index range from 25 MJ/ m 3 to 57 MJ/m 3 (1013.25 mbar, 15°C and 15°C). It is hard to evaluate what will be the target quality of the gas from Polish shale formations, which is why this article is based on data published in the United States, where exploitation of shale gas has already reached a very advanced market level. Polish and comparable US gases were subjected to an analysis of their suitability for the supply of equipment covered by Directive 2009/142/EC relating to appliances burning gaseous fuels by comparing them with gases for the EN 437 harmonized standard tests and the above directive.

A Numerical Investigation on Emissions of Partially Premixed Shale Gas Combustion

“…Liu et al investigated premixed and partially premixed flame structure under various pressures of H2-CO-air syngas and indicated that CO attenuated the flame at low pressure in comparison with high pressure [20]. Gebhardt concluded that Polish shale gases from Lubocino (76.7% CH4, 14.1% C2H6, 6.6% C3H8, 0.1% CO2, 2.4% N2) and Syczyn (86.4% CH4, 5.9% C2H6, 3.4% C3H8, 0.1% CO2, 3.6% N2) show the potential for appliances category 2E by modification including higher hydrocarbons separating [21].…”

The Effect of Temperature on The Emissions of Shale Gas Combustion

“…Vargas et al concluded the shale gas 3 (58% CH4 -20% C2H6 -12% C3H8 -10% CO2) has higher laminar burning velocity than shale gas 1 and 2 [15]. Gebhardt indicated the compound of Polish shale gas is probable for usage by comparing to American gases [16].…”

Analiza możliwości użytkowania gazów z łupków w urządzeniach gazowych

“…Niemniej jednak zakładając na podstawie tych badań i porównań ze złożami amerykańskimi [ Gaz ziemny jest produktem naturalnego rozkładu produktów organicznych bez dostępu tlenu, uwięzionych w różnych strukturach geologicznych, stąd też jego skład zależy zarów-no od materiału wejściowego, z jakiego się tworzył, jak i od warunków, w jakich następowało zgazowanie. Natomiast z przykładów przedstawianych w [2] i polskich warunków głębokiego posadowienia złoża wynika, że nie można znaleźć zależności pomiędzy składem gazu a głębokością zło-ża, i jak podaje [3], jest tyle czynników migracji i kumulacji ropy naftowej i gazu, że trudno o jakieś pewne teorie ogólne. W związku z powyższym istnieje duże prawdopodobieństwo zróżnicowania składu gazów w polskich łupkach i potrzeba badania podobieństwa gazów z różnych źródeł.…”