Сжиженные углеводородные газы
Сжиженные углеводородные газы (СУГ) — это углеводороды или их смеси, которые при нормальном давлении и температуре окружающего воздуха находятся в газообразном состоянии, но при увеличении давления на относительно небольшую величину без изменения температуры переходят в жидкое состояние. Это смесь пропана и бутана, которые относятся к предельным углеводородам (алаканам).
СУГ находятся в двухфазном состоянии, они имеют жидкую и паровую фазы.
Сжиженные газы получают из попутных нефтяных газов, а также газоконденсатных месторождений. На перерабатывающих заводах из них извлекают этан, пропан, а также газовый бензин. Безусловно, наибольшую ценность для отрасли газоснабжения имеют пропан и бутан. Более того, их главное преимущество в том, что их легко хранить и перевозить в виде жидкости, а использовать в виде газа. Точнее говоря, для перевозки и хранения сжиженных газов используются плюсы жидкой фазы, а для сжигания — газообразной.
Точнее сказать, сжиженные углеводородные газы получили широкое применение во многих странах мира, включая Россию, для нужд промышленности, жилищного и коммунально-бытового сектора, нефтехимических производств, а также в качестве автомобильного топлива.
Молекула пропана состоит из трех атомов углерода и восьми атомов водорода
Пропан
Для систем газоснабжения, эксплуатируемых в России, наиболее подходящим является технический пропан (C3H8), так как он имеет высокую упругость паров вплоть до минус 35°C (температура кипения пропана при атмосферном давлении — минус 42,1°C). Даже при низких температурах из баллона или газгольдера, наполненного пропаном, легко отбирать нужное количество паровой фазы в условиях естественного испарения. то в свою очередь, позволяет устанавливать газовые баллоны со сжиженным пропаном на улице зимой и отбирать паровую фазу при низких температурах.
Бутан
При сгорании молекулы бутана в реакцию вступают четыре атома углерода и десять атомов водорода, что объясняет его большую теплотворную способность по сравнению с пропаном
Бутан (C4H10) — более дешевый газ, но отличается от пропана низкой упругостью паров, поэтому применяется только при положительных температурах. Температура кипения бутана при атмосферном давлении — минус 0,5°C.
Температура газа в резервуарах системы автономного газоснабжения должна быть положительной, иначе испарение бутановой составляющей СУГ будет невозможно. Для обеспечения температуры газа выше 0°C используется геотермальное тепло: газгольдер для частного дома устанавливается подземно.
Смесь пропана и бутана
В коммунально-бытовой сфере используется смесь пропана и бутана технических (СПБТ), в быту называемая пропан-бутаном. При содержании бутана в СПБТ свыше 60% бесперебойная работа резервуарных установок в климатических условия России невозможна. В таких случаях для принудительного перевода жидкой фазы в паровую применяются испарители СУГ.
Сжиженные углеводородные газы, их свойства влияют на меры безопасности, а также конструктивные и технические особенности оборудования, в котором они хранятся, перевозятся и используются.
Особенности и свойства СУГ
Высокая упругость паров, которая в свою очередь не имеет запаха. Для своевременного выявления утечек сжиженным газам придают специфический запах — производят одоризацию этилмер-каптаном (C2H5SH);
- Вдобавок, невысокие температуры и пределы воспламеняемости. Температура воспламенения бутана — 430°C, пропана — 504°C. Нижний предел воспламеняемости пропана — 2,3%, бутана — 1,9%;
- пропан, бутан и их смеси тяжелее воздуха. В случае утечки сжиженный газ может скапливаться в колодцах или подвалах. Запрещается устанавливать оборудование, работающее на сжиженном газе, в помещениях подвального типа;
- Переход в свою очередь, в жидкую фазу при увеличении давления или уменьшения температуры.Для сжигания СУГ необходимо большое количеств
- о воздуха (для сжигания 1 м³ газовой фазы пропана необходимо 24 м³ воздуха, а бутана — 31 м³ воздуха);
- большой коэффициент объемного расширения жидкой фазы (коэффициент объемного расширения жидкой фазы пропана в 16 раз больше, чем у воды). Баллоны и резервуары заполняются не более чем на 85% геометрического объема. Заполнение более чем на 85% может привести к их разрыву, последующему быстрому истечению и испарению газа, а также воспламенению смеси с воздухом;
-
Свойства:
- Способность быстро менять своё состояние из жидкого в газообразное и обратно при определённых внешних условиях (температуры окружающей среды, внутреннего давления в резервуаре и объёма вещества).
- Высокий объёмный коэффициент расширения. Например, в заполненном 50-литровом баллоне содержится 21 кг жидкого пропана-бутана, при испарении всей «жидкости» образуется 11 кубометров газообразного вещества.
- Малая плотность.
- Пожаро- и взрывоопасность. По степени воздействия на организм относятся к веществам IV класса опасности.
-
Какие свойства у сжиженного газа?
К положительным свойствам сжиженного газа относятся:
-
Возможность хранения в широком диапазоне температур (от –40°С до +45°С) при относительно низком давлении (до 1,6 МПа).
-
Удобство для хранения и транспортировки в баллонах и резервуарах.
-
Не выветривается и не теряет своих характеристик продолжительное время.
-
Высокие показатели октанового числа.
-
Экономичность использования.
-
Высокие экологические показатели.
К отрицательным свойствам сжиженного газа относятся:
-
Переменчивость состава.
-
Плотность. В случае утечки сжиженные газы тяжелее воздуха примерно в 2 раза.
-
Зависимость давления внутри баллонов от температуры окружающей среды.
-
Зависимость давления насыщенных паров пропан-бутановой смеси от температуры
Таблица плотностей сжиженной пропан-бутановой смеси (в т/м³) в зависимости от ее состава и температуры
|
T, °C
|
−25 | −20 | −15 | −10 | −5 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| P/B, % | |||||||||||
| 100/0 | 0,559 | 0,553 | 0,548 | 0,542 | 0,535 | 0,528 | 0,521 | 0,514 | 0,507 | 0,499 | 0,490 |
| 90/10 | 0,565 | 0,559 | 0,554 | 0,548 | 0,542 | 0,535 | 0,528 | 0,521 | 0,514 | 0,506 | 0,498 |
| 80/20 | 0,571 | 0,565 | 0,561 | 0,555 | 0,548 | 0,541 | 0,535 | 0,528 | 0,521 | 0,514 | 0,505 |
| 70/30 | 0,577 | 0,572 | 0,567 | 0,561 | 0,555 | 0,548 | 0,542 | 0,535 | 0,529 | 0,521 | 0,513 |
| 60/40 | 0,583 | 0,577 | 0,572 | 0,567 | 0,561 | 0,555 | 0,549 | 0,542 | 0,536 | 0,529 | 0,521 |
| 50/50 | 0,589 | 0,584 | 0,579 | 0,574 | 0,568 | 0,564 | 0,556 | 0,549 | 0,543 | 0,536 | 0,529 |
| 40/60 | 0,595 | 0,590 | 0,586 | 0,579 | 0,575 | 0,568 | 0,562 | 0,555 | 0,550 | 0,543 | 0,536 |
| 30/70 | 0,601 | 0,596 | 0,592 | 0,586 | 0,581 | 0,575 | 0,569 | 0,562 | 0,557 | 0,551 | 0,544 |
| 20/80 | 0,607 | 0,603 | 0,598 | 0,592 | 0,588 | 0,582 | 0,576 | 0,569 | 0,565 | 0,558 | 0,552 |
| 10/90 | 0,613 | 0,609 | 0,605 | 0,599 | 0,594 | 0,588 | 0,583 | 0,576 | 0,572 | 0,566 | 0,559 |
| 0/100 | 0,619 | 0,615 | 0,611 | 0,605 | 0,601 | 0,595 | 0,590 | 0,583 | 0,579 | 0,573 | 0,567 |
T — температура газовой смеси (среднесуточная температура воздуха); P/B — соотношение пропана и бутана в смеси, %
По материалам в сети Интернет: источник.
Бензин, дизельное топливо, мазут, битум, автомобильное топливо, ШФЛУ, керосин, ТС-1, БГС, прямогонный, СПБТ, ПБТ, ПБА, пропан, бутан, ГКС, газовый конденсат светлый, СГК, нефть.
Цены по заявкам. В заявках обязательно: реквизиты потребителя; банковские, коды станций и получателей (ЖД), контактная информация потребителя. Акт ввода в эксплуатацию ГНС – требуется для СУГ. По нефти, СУГ информация о договоре аренды ГНС (или о собственности), переработке (хранения).
Классы:
в зависимости от компонентного состава СУГ подразделяются на марки, например: ПТ (пропан технический), ПА (пропан автомобильный), ПБА (пропан-бутан автомобильный) и другие.
Применение:
- газификация частных объектов и населённых пунктов; 3
- производство электроэнергии посредством газогенераторов;
- эксплуатация двигателей транспортных средств;
- производство продуктов химической промышленности;
- приготовление пищи, кипячение воды, отопление;
- использование в зажигалках.
-
СУГ находят применение в качестве сырья для промышленности, а также как топливо для коммунально-бытовой сферы, автомобильного транспорта и производственных объектов.
Хранение сжиженных углеводородных газов (СУГ) осуществляется в различных резервуарах: 1
- Для хранения и транспортировки сжиженных углеводородных газов используют сосуды, работающие под давлением, — резервуары, цистерны, баллоны.
- Горизонтальные резервуары. Могут быть наземными, подземными или обвалованными, одностенными или двустенными. Наполнение и забор газа осуществляется посредством насосов или компрессоров через линию наполнения/забора. Также предусматривается линия сброса паров, которая сбрасывает излишки паровой фазы СУГ и предотвращает взрывоопасные ситуации.
- Вертикальные резервуары. Изготавливаются на объём до 20 м³, могут устанавливаться как наземно, так и подземно в зависимости от условий на объекте.
- Изотермические резервуары. Хранят газ при атмосферном давлении и низкой температуре. Могут устанавливаться как наземно, так и заглубляться в грунт внутрь железобетонного котлована. 1
Некоторые параметры хранения СУГ:
- рабочее давление — до 1,6 МПа; 1
- температура хранения — от -50 °С до +60 °С;
- давление насыщенных паров — выше 0,07–0,16 МПа (при -20 °С), выше 0,07 МПа (при -30 °C), до 1,6 МПа (при +45 °С);
- объёмная доля жидкого остатка при +20 °С — не более 0,7–1,8%.
Выбор способа хранения СУГ осуществляет проектная организация по согласованию с научно-исследовательской организацией. Разрабатывающей в свою очередь, потенциально взрывоопасный технологический процесс. С той целью чтобы, обеспечить условия взрывопожаробезопасности и иных нормативов. 4
