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令和元年度 公害防止管理者 大気特論 問1を解説|天然ガスの性状

令和元年度 大気特論 問1は、天然ガスの性状に関する問題です。分類・組成・発熱量・液化のしかたについての記述のうち、誤っているものを選びます。

この問題のポイント

天然ガスは、重質炭化水素(エタン以上)を伴う湿性ガスと、ほぼメタンだけの乾性ガスに大別され、標準発熱量はおよそ40 MJ/m3N が目安です。ここで狙われるのはLNG(液化天然ガス)の作り方です。液化の主役は「加圧」ではなく「冷却」で、メタンの沸点である約−162 ℃まで冷やして液体にします。加圧して比較的高い温度で液化する、という向きに書き換えると誤りになります。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢(5)(誤っている記述)

各選択肢の正誤

選択肢各選択肢の判定解説
(1)○(正しい)重質分を伴う湿性ガスと、ほぼメタンの乾性ガスに分けられます。
(2)○(正しい)湿性ガスはメタンに加え、エタン・プロパン・ブタンなどの重質分を含みます。
(3)○(正しい)乾性ガスでも二酸化炭素をわずかに含むことがあります。
(4)○(正しい)標準発熱量はおよそ40 MJ/m3N で、都市ガスの目安とも整合します。
(5)×(誤り)LNGはほぼ常圧で約−162 ℃まで冷却して液化します。「数十気圧に加圧」「−77 ℃程度」は誤りです。

選択肢(5)のポイント(ここが誤り)

LNGは液化天然ガスの略で、その製造は冷却が主役です。主成分メタンの沸点は約−162 ℃で、この温度まで冷やすことでほぼ常圧のまま液体になります。液化すると体積は気体の約600分の1に縮み、輸送・貯蔵に有利になります。選択肢(5)のように数十気圧に加圧して−77 ℃程度で液化するという説明は、加圧を主役に据え、冷却温度も高すぎるため誤りです。加圧で液化する燃料はLPG(プロパン・ブタン)のイメージで、天然ガス(メタン)とは液化の考え方が異なります。

覚え方

  • LNGは約−162 ℃に冷やして液化。加圧が主役ではない。
  • 天然ガスの標準発熱量はおよそ40 MJ/m3N
  • 湿性=エタン以上の重質分あり/乾性=ほぼメタン。

理解度チェック

Q.

LNGはどのようにして液体にする?

ほぼ常圧のまま、メタンの沸点である約−162 ℃まで冷却して液化します。加圧が主役ではありません。

Q.

天然ガスの湿性ガスと乾性ガスの違いは?

湿性ガスはエタン・プロパンなどの重質炭化水素を伴い、乾性ガスはほぼメタンからなります。

この問題に関連する用語解説

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和元年度 公害防止管理者等国家試験 大気特論 問題・正解」(公式PDF