Свойства СУГ – самые важные факты

Обычно утверждения, касающиеся отличных характеристик топливных смесей, являются малоинформативными и слишком общими. В этой статье мы решили восполнить недостаток этой информации, и привести фактические данные, касающиеся СУГ – сжиженных углеводородных газов.LPG Эти данные станут очень полезными как для тех, кто уже пользуется этим видом топлива, или же только планирует автономную газификацию коммерческого объекта или своего дома.

Что такое СУГ, и в чем заключается их основная особенность?

Под названием «сжиженные углеводородные газы» имеются в виду смеси бутана и пропана – низкомолекулярных углеводородов. Основное их отличие заключается в легком переходе из жидкой формы в газообразную и наоборот:

  • При обычной температуре окружающей среды и в условиях нормального атмосферного давления компоненты, входящие в состав смеси, являются газами.
  • Если давление незначительно увеличивается (при этом температура не снижается), углеводороды СУГ переходят в жидкую форму, при этом очень сильно уменьшаясь в объеме.

Благодаря этим свойствам сжиженные углеводородные газы легко хранить и транспортировать. Достаточно всего лишь закачать смесь в закрытую емкость, находящуюся под давлением, чтобы она перешла в жидкую фазу и ее объем резко уменьшился. скачанные файлыА перед непосредственным использованием СУГ испаряется, после чего его можно использовать точно так же, как и обычный природный газ из магистральных газопроводов. Одновременно с этим смесь бутана и пропана обладает более высоким коэффициентом полезного действия, так как удельная теплота сгорания УГ на 25% выше, чем у природного газа.

СУГ производят на газоперерабатывающих заводах, используя для этого конденсатную фракцию природного газа или попутный нефтяной газ. Во время процесса переработки сырье разделяют на тяжелые и легкие фракции – метан, этан, газовый бензин и так далее. Две из них, а именно бутан и пропан, далее и перерабатываются в сжиженный газ. Производится очистка от примесей, после чего их смешивают в требуемом соотношении, сжижают, и транспортируют к потребителю или в хранилища.

Свойства составляющих сжиженного газа – бутана и пропана

Как пропан, так и бутан являются низкомолекулярными предельными углеводородами:

  • Пропан (С3Н8). В линейную молекулу этого газа входят три атома углерода и восемь атомов водорода. Данный газ превосходно подходит для использования в наших климатических условиях, так как температура его кипения составляет -42,1 °С. При этом до -35 °С у этого газа сохраняется высокая упругость паров. Это значит, что он хорошо испаряется естественным путем и без проблем транспортируется по наружному трубопроводу даже в самые трескучие морозы. Чистый сжиженный пропан можно применять в надземных газгольдерах и баллонах, и при этом сбоев в поступлении газа во время сильных морозов не будет.
  • Бутан (С4Н10). Этот газ состоит из четырех атомов углерода и десяти — водорода. Молекула может быть разветвленной либо линейной. Бутан обладает более высокой теплотворной способностью, нежели пропан, и его стоимость более низкая. Однако у бутана есть весьма серьезный недостаток. Температура его кипения составляет всего -0,5 °С. Это означает, что при минимальном морозе он не будет испаряться, и останется жидким. Естественное испарение бутана при температуре ниже -0,5 °С прекращается, и для того, чтобы получить газ, требуется использование дополнительного подогрева.

Из приведенной выше информации мы можем получить важный вывод – температура закачанной в баллон или газгольдер смеси всегда должна быть плюсовой. В противном случае бутан прекратит испарение, и с газоснабжением возникнут проблемы. Для того чтобы добиться требуемой температуры, газовые емкости устанавливают под землей, где их подогрев осуществляется при помощи геотермального тепла. Еще один вариант – оборудовать газгольдер системой электрического подогрева (испарителем). Заправленные баллоны всегда хранят в помещениях.

От чего зависит качество сжиженного газа?

imagesИтак, для систем автономной газификации сжиженный газ всегда поставляют в виде смеси. В официальной документации ее называют СПБТ – смесь пропана и бутана технических. Помимо двух этих газов, в сжиженном газе всегда в небольшом объеме присутствуют и другие примеси – непредельные углеводороды, щелочь, вода и так далее. Качество смеси зависит от того, в каком соотношении в ней присутствуют бутан и пропан, а также от типа и количества примесей:

  • Чем больше в СПБТ содержится пропана, тем лучше будет ее испарение зимой. При этом, сжиженные газы с большей концентрацией пропана стоят дороже, поэтому обычно их применяют только как зимнее топливо. В любом случае, в условиях российского климата нельзя использовать сжиженный газ с содержанием бутана более 60 процентов, так как данная смесь будет испаряться только в том случае, если будет установлен испаритель.
  • Чем больше в сжиженном газе имеется примесей, тем больше страдает газовое оборудование. Сгорание непредельных углеводородов является неполным – они коксуются и полимеризуются. Их остатки загрязняют газовое оборудование, что, в свою очередь, приводит к резкому сокращению срока его эксплуатации. Также на пользу технике не идут и тяжелые фракции, такие как щелочи и вода. Многие вещества остаются в трубопроводах и самом резервуаре в качестве неиспаряющегося конденсата, снижающего общую эффективность системы. Помимо этого, наличие примесей не получает получить такое количество тепла, какое дают бутан и пропан, поэтому при их повышенной концентрации КПД топлива снижается.

Полезные факты о сжиженных газах

  • Смесь бутана и пропана очень хорошо смешивается с воздухом, горит равномерно и при этом сгорает полностью, не оставляя на элементах газового оборудования нагара и сажи.
  • В сжиженном состоянии СУГ является более тяжелым, чем воздух. Пропан тяжелее в полтора раза, а бутан – в два раза. В случае утечки газа смесь опускается вниз. Именно по этой причине установка резервуаров недопустима над колодцами и подвалами. Зато подземный газгольдер является абсолютно безопасным, так как даже в случае его повреждения смесь уйдет в нижние слои грунта, где она не сможет смешаться с воздухом, а соответственно – загореться или взорваться.
  • У жидкой фазы СУГ коэффициент теплового расширения очень высокий – на каждый градус повышения температуры 0,003 для пропана и 0,002 для бутана. Это приблизительно в 16 раз выше, чем у обычной воды. Именно по этой причине нельзя заправлять газгольдеры больше чем на 85% от их полного объема. В противном случае смесь может сильно расшириться и в лучшем случае полностью заполнить резервуар. А в таком случае банально не останется места для испарения, и в систему перестанет поступать газ. В худшем же случае чрезмерное расширение сжиженного газа может привести к разрыву газовой емкости, большим утечкам и образованию пожаро- и взрывоопасных смесей с воздухом.
  • Во время испарения одного литра сжиженного газа образуется 250 литров газа. Именно поэтому установленные в помещениях резервуары со сжиженной смесью. Даже в случае малой утечки СУГ он мгновенно испаряется, и комната наполняется огромным количеством газа. При этом воздушно-газовая смесь быстро достигает взрывоопасного соотношения.
  • На воздухе жидкая фаза очень быстро испаряется. Если на кожу человека пролить сжиженный газ, это приведет к обморожению.
  • Как чистый бутан, так и чистый пропан являются газами без запаха. Поэтому к ним специально добавляют одоранты – сильно пахнущие вещества. Обычно это соединения серы, в основной массе случаев – этилмеркаптан. Они имеют крайне сильный и неприятный запах, благодаря которому человек может узнать об утечке газа.
  • Смесь имеет высокие теплотворные способности. Так, во время сжигания одного кубического метра газообразного пропана используется 24 куба воздуха, одного куба бутана– 31 куб воздуха. В результате сгорания одного килограмма смеси в среднем выделяется порядка 11,5 кВт/ч энергии.
Если статья оказалась полезной, в качестве благодарности воспользуйтесь одной из кнопок ниже - это немного повысит рейнинг статьи. Ведь в интернете так трудно найти что-то стоящее. Спасибо!

Оставить комментарий

  

  

Ваше мнение для нас важно!

Не ругаемся, не спамим, не пустословим, стараемся писать грамотно. Не кричим (сообщения заглавными буквами). Проявляем уважение к другим участникам обсуждения, соблюдаем правила. Спасибо!

Я не робот (обязательно)

Copyright © 2009-2014 mingas.ru – Мир природного газа | на сайте Все права защищены

RATING ALL.BY Рейтинг@Mail.ru