Для начала определим количество воздуха, необходимого для полного сгорания этилена (C2H6):

1 моль С2H6 + a(O2 + 3.76N2) -> b(CO2 + 3.08N2 + 2H2O)

Состав на 100 моль С2H6: 1 моль С2H6, 3.08 моль CO2, 2 моль H2O, a(1+3.76) моль О2, a3.76 моль N2

Учитывая, что С2Н6 составляет 96%, а СО2 – 4% по объему, можно определить мольные доли: 1 моль C2H6 – 96%, 3.08 моль CO2 – 4%

Тогда количество моль С2H6 и CO2 до и после реакции можно представить следующим образом:

x – количество моль С2H6 до реакции
1 – x – количество моль С2H6 после реакции
3.08y – количество моль CO2 до реакции
3.08y – количество моль CO2 после реакции

Тогда уравнение принимает вид:

x/(1-x) = 3.08/96

Отсюда находим х и у. Получаем следующие значения:

x = 0.053
y = 0.00163

Теперь определим количество кислорода и азота в продуктах сгорания:

Количество моль O2: 0.053 (1 + 1.153.76) = 0.583
Количество моль N2: 0.053 1.15 3.76 = 0.237

Суммируем мольные доли каждого компонента:

Количество моль CO2: 0.00163
Количество моль H2O: 0.053 2 = 0.106
Количество моль O2: 0.583
Количество моль N2: 0.237 + 1.150.237 = 0.541

Теперь определим процентное содержание каждого компонента по массе:

Для CO2: (0.00163 44) / ((0.00163 44) + (0.106 18) + (0.583 32) + (0.541 28)) = 0.12%
Для H2O: (0.106 18) / ((0.00163 44) + (0.106 18) + (0.583 32) + (0.541 28)) = 1.11%
Для O2: (0.583 32) / ((0.00163 44) + (0.106 18) + (0.583 32) + (0.541 28)) = 21.55%
Для N2: (0.541 28) / ((0.00163 44) + (0.106 18) + (0.583 32) + (0.541 28)) = 77.22%

Таким образом, состав (в процентах по массе) продуктов сгорания попутного газа будет следующим:
CO2 – 0.12%
H2O – 1.11%
O2 – 21.55%
N2 – 77.22%