Gaz de carbon lichefiat (LCG). Proprietățile gazelor de hidrocarburi lichefiate

29.09.2019

Gazele de hidrocarburi lichefiate (GPL) sunt produse din gazul petrolier asociat. Acestea sunt gaze pure sau amestecuri speciale care pot fi folosite pentru încălzirea locuințelor, ca combustibil pentru automobile și în producția de produse petrochimice.

NGL la HFC

Gazele de hidrocarburi lichefiate sunt produse dintr-o fracțiune largă de hidrocarburi ușoare (NGL), care, la rândul său, este izolată din gazul petrolier asociat (APG).

Separarea lichidelor din gaze naturale în componentele sale constitutive - hidrocarburi individuale - are loc în unitățile de fracționare a gazelor (GFU). Procesul de separare este similar cu separarea APG. Cu toate acestea, în în acest caz, separarea trebuie să fie mai atentă. Din gaze naturale se pot obține lichide în procesul de fracționare a gazelor diverse produse. Poate fi propan sau butan, precum și un amestec de propan-butan (se numește SPBT, sau un amestec de propan-butan tehnic). SPBT este cel mai comun tip de gaze lichefiate - în această formă acest produs este furnizat populației, întreprinderilor industriale și exportat. Astfel, din cele 2,034 milioane de tone de GPL vândute de Gazprom Gazenergoset în 2012, amestecul propan-butan a reprezentat 41%, butanul pentru o treime din livrări, iar propanul aproximativ 15%.

De asemenea, prin separarea lichidelor din gaze naturale, butan tehnic și propan tehnic, se obține propan auto (PA) sau un amestec de PBA (propan-butan auto).

Există și alte componente care sunt izolate prin procesarea NGL-urilor. Acestea sunt izobutan și izobutilenă, pentan, izopentan.

Cum se folosesc gazele petroliere lichefiate?

Gazele petroliere lichefiate pot fi utilizate în diferite moduri. Probabil că toată lumea este familiarizată cu cilindrii roșii strălucitori cu inscripția propan din timpul sovietic. Sunt folosite pentru gătit pe sobe de uz casnic sau pentru încălzire în casele de țară.

Gazul lichefiat poate fi folosit și în brichete - de obicei este pompat în el fie propan, fie butan.

Gazele de hidrocarburi lichefiate sunt folosite și pentru încălzirea întreprinderilor industriale și a clădirilor rezidențiale în acele regiuni în care gazele naturale nu au ajuns încă prin conducte. În aceste cazuri, GPL este depozitat în rezervoare de gaz - containere speciale care pot fi fie supraterane, fie subterane.

În ceea ce privește eficiența, propan-butanul ocupă locul al doilea după linia principală gaz natural. În același timp, utilizarea GPL este mai ecologică în comparație, de exemplu, cu motorina sau păcură.

Gaz pentru motoare si pachete

Propanul, butanul și amestecurile acestora, împreună cu gazul natural (metan), sunt folosite ca combustibil alternativ pentru realimentarea mașinilor.
Utilizarea combustibilului pentru motoare cu gaz este în prezent foarte importantă, deoarece anual flota autohtonă, formată din peste 34 de milioane de unități, Vehicul, 14 milioane de tone sunt emise împreună cu gazele de eșapament Substanțe dăunătoare. Și aceasta reprezintă 40% din totalul emisiilor industriale în atmosferă. Gazele de eșapament de la motoarele pe gaz sunt de câteva ori mai puțin dăunătoare.

Evacuarea motoarelor pe gaz conține de 2-3 ori mai puțin monoxid de carbon (CO) și de 1,2 ori mai puțin oxid de azot. În același timp, în comparație cu benzina, costul GPL este cu aproximativ 30–50% mai mic.

Piața carburanților pe gaz se dezvoltă activ. În prezent, în țara noastră există peste 3.000 de benzinării și peste 1 milion de vehicule pline cu gaz.

În cele din urmă, gazele petroliere lichefiate sunt materii prime pentru industria petrochimică. Pentru a produce produse GPL, acestea sunt supuse unui proces complex care are loc la temperaturi foarte ridicate. temperaturi mari- piroliza. Rezultă olefine - etilenă și propilenă, care sunt apoi, ca urmare a procesului de polimerizare, transformate în polimeri sau materiale plastice - polietilenă, polipropilenă și alte tipuri de produse. Adică folosit de noi în viața de zi cu zi pungi de plastic, vesela de unică folosință, recipientele și ambalajele multor produse sunt fabricate din gaze lichefiate.

Gaz lichefiat. Gaze de hidrocarburi lichefiate GPL = gaz petrolier lichefiat (GPL) și NGL == WSLH (răspândire largă de hidrocarburi ușoare) = NGL (lichide din gaze naturale)

Gaze petroliere lichefiate (GPL) Gazul petrolier lichefiat (GPL) este un amestec de hidrocarburi ușoare lichefiate sub presiune cu un punct de fierbere de la -50 la 0 °C. Destinat utilizării ca combustibil și, de asemenea, utilizat ca materie primă pentru sinteza organică. Compoziția poate varia semnificativ; componentele principale sunt propanul, izobutanul și n-butanul. GPL este produs în procesul de rectificare a unei fracțiuni largi de hidrocarburi ușoare (NGL = WSLH (wide spread of light hydrocarbons) = NGL (Lichide de gaz natural). NGL se referă la gaze de hidrocarburi lichefiate și este un lichid cu punct de fierbere scăzut și inflamabil, incendiu și exploziv, clasa a IV-a de toxicitate.

Tabelul 1. Cerințe tehnice pentru NGL - aceasta este materia primă pentru producția de GPL

Indicatori	Nota A	Marca B	Marca B
Compoziție de hidrocarburi, % în greutate De la 1 - De la 2, nu mai mult	3	5	nereglementat
Cu 3, nu mai puțin	15	nereglementat	nereglementat
C 4 - C 5, nu mai puțin	45	40	35
de la 6 și mai sus, nu mai mult	11	25	30
Densitate la 20 o C, kg/m 3	515 - 525	525 - 535	535 și mai sus
Conținutul de compuși ai sulfului în termeni de sulf, % în greutate, nu mai mult	0,025	0,05	0,05
inclusiv hidrogen sulfurat, % în greutate, nu mai mult	0,003	0,003	0,003
Conținut de apă în suspensie	Absența
Conținut de alcali	Absența
Aspect	Lichid transparent incolor.

Vaporii de NGL formează amestecuri explozive cu aerul de la 1,3 - 9,5% vol. la 98.066 Pa (1 at.) 15 - 20 o C.

Tabelul 2. Temperaturile de autoaprindere ale componentelor NGL, o C

Propan (C3H8)	Izo-butan (C4H10)	N-butan (C4H10)	Izo-pentan (C 5 H 12)	N-pentan (C 5 H 12)
466	462	405	427	287

Concentrația maximă admisă Vaporii de NGL în aerul zonei de lucru nu depășesc 300 mg/m 3 . NGL care intră în contact cu pielea umană provoacă degerături care seamănă cu o arsură.

Tabelul 3. Clasificarea GPL în Federația Rusă: propan tehnic, propan pentru automobile, propan-butan pentru automobile, propan-butan tehnic, butan tehnic:

Depinzând de compoziția componentelor GPL este împărțit în următoarele mărci:

Tabelul 4. Parametrii proprietăți mărci: propan tehnic, propan pentru automobile, propan-butan pentru automobile, propan-butan tehnic, butan tehnic

Numele indicatorului	Propan tehnic	Propan pentru automobile	Propan-butan pentru automobile	Propan-butan tehnic	butan tehnic
1. Fractiune in masa componente
Suma de metan, etan și etilenă	Nestandardizat
Suma de propan și propilenă	nu mai puțin de 75% în greutate.	Nestandardizat
inclusiv propanul	nestandardizate	nu mai puțin de 85±10% în greutate.	nu mai puțin de 50±10% în greutate.	nestandardizate	nestandardizate
Suma de butani și butilene	nestandardizate	nestandardizate	nestandardizate	nu mai mult de 60% din masa.	nu mai puțin de 60% în greutate.
Hidrocarburi nesaturate totale	nestandardizate	nu mai mult de 6% greutate.	nu mai mult de 6% greutate.	nestandardizate	nestandardizate
2. Proporția de reziduu lichid la 20 o C	nu mai mult de 0,7% vol.	nu mai mult de 0,7% vol.	nu mai mult de 1,6% vol.	nu mai mult de 1,6% vol.	nu mai mult de 1,8% vol.
3. Presiunea aburului saturat	nu mai puțin de 0,16 MPa (la minus 20 o C)	nu mai puțin de 0,07 MPa (la minus 30 o C)	nu mai mult de 1,6 MPa (la plus 45 o C)	nestandardizate	nestandardizate
4. Fracția de masă de hidrogen sulfurat și sulf mercaptan *inclusiv hidrogen sulfurat* :	nu mai mult de 0,013% greutate.	nu mai mult de 0,001% greutate.	nu mai mult de 0,001% greutate.	nu mai mult de 0,013% greutate.	nu mai mult de 0,013% greutate.
	nu mai mult de 0,003% greutate.
5. Conținut de apă gratuit	absenta
6. Intensitatea mirosului, puncte	cel putin 3

Gazele de hidrocarburi lichefiate sunt incendiare și explozive, cu toxicitate scăzută, au un miros caracteristic specific hidrocarburilor, iar în funcție de gradul de impact asupra organismului sunt clasificate ca substanțe din clasa a IV-a de pericol. GPL în aerul zonei de lucru (în termeni de carbon) hidrocarburi saturate (propan, butan) - 300 mg/m 3, hidrocarburi nesaturate (propilenă, butilenă) - 100 mg/m 3. GPL se formează cu aer la o concentrație de vapori de propan de la 2,3 la 9,5%, butan normal de la 1,8 la 9,1% (în volum), la o presiune de 0,1 MPa și la o temperatură de 15 - 20 o C. Temperatura de autoaprindere propan în aer este de 470 o C, butanul normal este de 405 o C.

Tabel 4. Caracteristici fizice: metan, etan, etilenă, propan, propilenă, n-butan, izobutan, n-butilenă, izobutilenă, n-pentan

Index	Metan	etan	Etilenă	propan	propilenă	n-butan	izobutan	n-butilenă	izobutilenă	n-Pentan
Formula chimica	CH 4	C2H6	C2H4	C3H8	C3H6	C4H10	C4H10	C4H8	C4H8	C5H12
Greutate moleculară, kg/kmol	16,043	30,068	28,054	44,097	42,081	58,124	58,124	56,108	56,104	72,146
Volumul molecular, m3/kmol	22,38	22,174	22,263	21,997	21,974	21,50	21,743	22,442	22,442	20,87
Densitatea fazei gazoase, kg/m 3, la 0 o C	0,7168	1,356	1,260	2,0037	1,9149	2,7023	2,685	2,55	2,5022	3,457
Densitatea fazei gazoase, kg/m 3, la 20 o	0,668	1,263	1,174	1,872	1,784	2,519	2,486	2,329	2,329	3,221
Densitatea fazei lichide, kg/m 3, la 0 o	416	546	566	528	609	601	582	646	646	6455
Punct de fierbere, la 101,3 kPa	minus 161	minus 88,6	minus 104	minus 42,1	minus 47,7	minus 0,5	minus 11,73	minus 6,9	3,72	36,07
Putere calorică mai mică, MJ/m 3	35,76	63,65	59,53	91,14	86,49	118,53	118,23	113,83	113,83	146,18
Putere calorică mai mare, MJ/m 3	40,16	69,69	63,04	99,17	91,95	128,5	128,28	121,4	121,4	158
Temperatura de aprindere, o C	545-800	530-694	510-543	504-588	455-550	430-569	490-570	440-500	400-440	284-510
Cifra octanică	110	125	100	125	115	91,20	99,35	80,30	87,50	64,45
Cantitatea de aer necesară teoretic pentru ardere, m 3 / m 3	3,52	16,66	14,28	23,8	22,42	30,94	30,94	28,56	28,56	38,08

Tabel 5. Parametri critici (temperatura și presiunea) ai gazelor: metan, etan, etilenă, propan, propilenă, n-butan, izobutan, n-butilenă, izobutilenă, n-pentan

Gazele pot fi transformate în stare lichidaîn timpul compresiei, dacă temperatura nu depăşeşte o anumită valoare caracteristică fiecărui gaz omogen. Temperatura la care un anumit gaz nu poate fi lichefiat prin nicio creștere a presiunii se numește temperatură critică. Presiunea necesară pentru a lichefia gazul la această temperatură critică se numește presiune critică.

Index	Metan	etan	Etilenă	propan	propilenă	n-butan	izobutan	n-butilenă	izobutilenă	n-Pentan
Temperatura critică, o C	minus 82,5	32,3	9,9	96,84	91,94	152,01	134,98	144,4	155	196,6
Presiune critică, MPa	4,58	4,82	5,033	4,21	4,54	3,747	3,6	3,945	4,10	3,331

Tabelul 6. Presiunea vaporilor saturați MPa, metan, etan, etilenă, propan, propilenă, n-butan, izobutan, n-butilenă, izobutilenă, n-pentan

Presiunea de vapori saturați a gazelor lichefiate este presiunea la care lichidul este în echilibru cu faza sa gazoasă. Cu un astfel de sistem cu două faze, nu are loc nici condensarea vaporilor, nici evaporarea lichidului. Fiecare componentă a GPL la o anumită temperatură corespunde unei anumite presiuni de vapori, care crește odată cu creșterea temperaturii.

Temperatura, o C	etan	propan	izobutan	n-butan	n-Pentan	Etilenă	propilenă	n-butilenă	izobutilenă
minus 50	0,553	0,07				1,047	0,100	0,070	0,073
minus 45	0,655	0,088				1,228	0,123	0,086	0,089
minus 40	0,771	0,109				1,432	0,150	0,105	0,108
minus 35	0,902	0,134				1,660	0,181	0,127	0,130
minus 30	1,050	0,164				1,912	0,216	0,152	0,155
minus 25	1,215	0,197				2,192	0,259	0,182	0,184
minus 20	1,400	0,236				2,498	0,308	0,215	0,217
minus 15	1,604	0,285	0,088	0,056		2,833	0,362	0,252	0,255
minus 10	1,831	0,338	0,107	0,0680		3,199	0,423	0,295	0,297
minus 5	2,081	0,399	0,128	0,084		3,596	0,497	0,343	0,345
0	2,355	0,466	0,153	0,102	0,024	4,025	0,575	0,396	0,399
plus 5	2,555	0,543	0,182	0,123	0,030	4,488	0,665	0,456	0,458
plus 10	2,982	0,629	0,215	0,146	0,037	5,000	0,764	0,522	0,524
plus 15	3,336	0,725	0,252	0,174	0,046		0,874	0,594	0,598
plus 20	3,721	0,833	0,294	0,205	0,058		1,020	0,688	0,613
plus 25	4,137	0,951	0,341	0,240	0,067		1,132	0,694	0,678
plus 30	4,460	1,080	0,394	0,280	0,081		1,280	0,856	0,864
plus 35	4,889	1,226	0,452	0,324	0,096		1,444	0,960	0,969
plus 40		1,382	0,513	0,374	0,114		1,623	1,072	1,084
plus 45		1,552	0,590	0,429	0,134		1,817	1,193	1,206
plus 50		1,740	0,670	0,490	0,157		2,028	1,323	1,344
plus 55		1,943	0,759	0,557	0,183		2,257	1,464	1,489
plus 60		2,162	0,853	0,631	0,212		2,505	1,588	1,645

Tabelul 6. Dependența densității de temperatură: propan, izobutan, n-butan

Temperatura, o C	propan				izobutan				n-butan
	Volum specific		Densitate		Volum specific		Densitate		Volum specific		Densitate
	Lichid, l/kg	Abur, m3/kg	Lichid, kg/l	Abur, kg/m3	Lichid, l/kg	Abur, m3/kg	Lichid, kg/l	Abur, kg/m3	Lichid, l/kg	Abur, m3/kg	Lichid, kg/l	Abur, kg/m3
minus 60	1,650	0,901	0,606	1,11
minus 55	1,672	0,735	0,598	1,36
minus 50	1,686	0,552	0,593	1,810
minus 45	1,704	0,483	0,587	2,07
minus 40	1,721	0,383	0,581	2,610
minus 35	1,739	0,308	0,575	3,250
minus 30	1,770	0,258	0,565	3,870	1,616	0,671	0,619	1,490
minus 25	1,789	0,216	0,559	4,620	1,639	0,606	0,610	1,650
minus 20	1,808	0,1825	0,553	5,480	1,650	0,510	0,606	1,960
minus 15	1,825	0,156	0,548	6,400	1,667	0,400	0,600	2,500	1,626	0,624	0,615	1,602
minus 10	1,845	0,132	0,542	7,570	1,684	0,329	0,594	3,040	1,635	0,514	0,612	1,947
minus 5	1,869	0,110	0,535	9,050	1,701	0,279	0,588	3,590	1,653	0,476	0,605	2,100
0	1,894	0,097	0,528	10,340	1,718	0,232	0,582	4,310	1,664	0,355	0,601	2,820
plus 5	1,919	0,084	0,521	11,900	1,742	0,197	0,574	5,070	1,678	0,299	0,596	3,350
plus 10	1,946	0,074	0,514	13,600	1,756	0,169	0,5694	5,920	1,694	0,254	0,5902	3,94
plus 15	1,972	0,064	0,507	15,51	1,770	0,144	0,565	6,950	1,715	0,215	0,583	4,650
plus 20	2,004	0,056	0,499	17,740	1,794	0,126	0,5573	7,940	1,727	0,186	0,5709	5,390
plus 25	2,041	0,0496	0,490	20,150	1,815	0,109	0,5511	9,210	1,745	0,162	0,5732	6,180
plus 30	2,070	0,0439	0,483	22,800	1,836	0,087	0,5448	11,50	1,763	0,139	0,5673	7,190
plus 35	2,110	0,0395	0,474	25,30	1,852	0,077	0,540	13,00	1,779	0,122	0,562	8,170
plus 40	2,155	0,035	0,464	28,60	1,873	0,068	0,534	14,700	1,801	0,107	0,5552	9,334
plus 45	2,217	0,029	0,451	34,50	1,898	0,060	0,527	16,800	1,821	0,0946	0,549	10,571
plus 50	2,242	0,027	0,446	36,800	1,9298	0,053	0,5182	18,940	1,843	0,0826	0,5426	12,10
plus 55	2,288	0,0249	0,437	40,220	1,949	0,049	0,513	20,560	1,866	0,0808	0,536	12,380
plus 60	2,304	0,0224	0,434	44,60	1,980	0,041	0,505	24,200	1,880	0,0643	0,532	15,400

Cea mai comună este utilizarea GPL ca combustibil în motoarele cu ardere internă. În mod obișnuit, se folosește un amestec propan-butan pentru aceasta. În unele țări, GPL a fost folosit din 1940 ca combustibil alternativ pentru motoarele cu aprindere prin scânteie. GPL este al treilea cel mai utilizat combustibil pentru motor din lume. În 2008, peste 13 milioane de vehicule din întreaga lume funcționau cu propan. Peste 20 de milioane de tone de GPL sunt folosite anual ca combustibil pentru motor.

Utilizarea GPL ca combustibil în dispozitivele de încălzire industriale și casnice face posibilă reglarea procesului de ardere într-o gamă largă, iar posibilitatea de stocare a GPL în rezervoare îl face mai preferabil decât gazul natural în cazul utilizării GPL în alimentarea autonomă cu căldură. unitati.

Tabelul 7. Utilizarea GPL pentru producerea de produse pentru sinteza organica

Direcția principală de prelucrare chimică a GPL este transformările termice și termocatalitice. În primul rând, aceasta se referă la procesele de piroliză și dehidrogenare, care duc la formarea de hidrocarburi nesaturate - acetilenă, olefine, diene, care sunt utilizate pe scară largă pentru producerea de compuși cu greutate moleculară mare și produse care conțin oxigen. Această zonă include și procesul de producere a funinginei prin descompunere termică în fază gazoasă, precum și procesul de producere a hidrocarburilor aromatice. Schema de transformare a gazelor de hidrocarburi în produse finite este prezentată în tabel.

Produse de conversie directă gaze de hidrocarburi	Substanță derivată		Produs final
Produse de conversie directă gaze de hidrocarburi	primar	secundar	Produs final
Etilenă	Polietilenă		Materiale plastice din polietilenă
	Oxid de etilenă		Surfactanți
		Etilen glicol	Fibră de poliester, antigel și rășini
		Etanolamine	Solvenți industriali, detergenți, săpunuri
	Clorură de vinil	Cloropolivinil	Tevi din plastic, filme
	Etanol	eter etilic, acid acetic	Solvenți, convertoare chimice
	Acetaldehida	Anhidridă acetică	Acetat de celuloză, aspirină
		Butan normal
	Acetat de vinil	Alcool polivinil	Plastifianți
		Poliacetat de vinil	Filme de plastic
	Etilbenzen	Stiren	Materiale plastice din polistiren
	Acid acrilic		Fibre, materiale plastice
	Propaldehidă	Propanol	Erbicide
		Acid propionic	Conservanți pentru cereale
propilenă	Acrilonitril	Adiponitril	Fibră (nailon-66)
	Polipropilenă		Filme plastice, fibre
	Oxid de propilenă	Carbonat de propilenă	Spume poliuretanice
		Polipropilenglicol	Solvenți speciali
		Alcool alilic	Rășini poliesterice
	Izopropanol	Acetat de izopropil	Solvenți pentru cerneală de imprimare
		Acetonă	Solvent
	Izopropilbenzen	Fenol	Rășini fenolice
	Acroleina	Acrilati	Acoperiri din latex
	Cloruri de alil	Glicerol	Lubrifianți
	Aldehide normale și izomolare	Butanol normal	Solvent
		izobutanol	Rășini amidice
	Izopropilbenzen
Butene normale	Polibutene		Rășini
	Alcool butilic secundar	Metil etil cetonă	Solvenți industriali, acoperiri, lianți
			Aditivi de deparafinare pentru ulei
izobutilenă		Copolimer izobutilenă metil butadienă
	Rășină butilica		Tevi din plastic, etansanti
	Alcool butilic terțiar		Solvenți, rășini
	Eter terțiar metil-butil		Booster octanic benzină
	Metacroleina	Metacrilat de metil	Curățați foile de plastic
butadienă		Polimeri de stirilbutadienă	Buna cauciuc cauciuc sintetic
	Adiponitril	Hexametilendiamină	Nailon
	sulfolenă	sulfolan	Purificator industrial de gaz
	Cloropren		Cauciuc sintetic
Benzen	Etilbenzen	Stiren	Materiale plastice din polistiren
	Izopropilbenzen	Fenol	Rășini fenolice
	Nitrobenzen	Anilină
	Alchilbenzen liniar		Detergenți degradabili cu bacterii
	Anhidridă maleică		Modificatori plastici
	Ciclohexan	caprolactamă	Nailon-6
		Acid adipic	Nailon-66
Toluen	Benzen	Etilbenzen, stiren	Materiale plastice din polistiren
		Izopropilbenzen, fenol	Rășini fenolice
		Nitrobenzen, clorbenzen, anilină, fenol	Coloranți, cauciuc, fotochimice

Pe lângă cele de mai sus, GPL este utilizat ca purtător de energie pentru aerosoli. Un aerosol este un amestec al componentului activ (parfum, apă, emulgator) cu propilenă. Aceasta este o soluție coloidală în care substanțe lichide sau solide fin dispersate (10 - 15 microni) sunt suspendate în faza gazoasă sau lichidă, care se evaporă ușor a hidrocarburilor gazoase lichefiate. faza dispersata - ingredient activ, motiv pentru care propulsorul este introdus în sistemele de aerosoli folosite la pulverizarea parfumurilor, apei de toaletă, agenților de lustruit etc.

Un om de știință chimist, după ce a examinat benzina care exista la acea vreme, a descoperit că conținea multe fracțiuni de propan, butan și alte hidrocarburi aromatice care se evaporă ușor. După ceva timp, a fost creată o fabrică care a separat hidrocarburile volatile de benzină, care s-a dovedit a fi un combustibil excelent. Primul motor cu ardere internă care folosește gaz lichefiat a fost creat în 1913.

Eficiența motorului la utilizarea GPL

Unul dintre cei mai importanți indicatori utilizarea transportului comercial este rentabilitatea acestuia. Pentru un motor cu ardere internă, indicatorul de eficiență este raportul dintre unitatea de energie cinetică primită și costul combustibilului consumat. La rândul său, consumul de combustibil depinde de cifra octanică și de limita de aprindere în timpul compresiei. Aceștia sunt principalii indicatori ai gradului de combustibil.

Pentru gazul lichefiat pe bază de propan-butan, cifra octanică este de 100-110 unități. În același timp, costul unui kilogram de GPL este semnificativ mai mic decât costul benzinei cu octan ridicat. În urma cercetărilor efectuate de VNIIGAZ, s-au obținut date că pentru o mașină cu un motor cu ardere internă care funcționează pe gaz, care se deplasează cu o viteză de 50 km/h, consumul de combustibil este cu 30-40% mai mic decât atunci când se utilizează benzină. Având în vedere costul mai mic al GPL, efectul economic al transformării parcului de vehicule la gaz crește semnificativ.

În plus, motoarele care funcționează pe GPL au o durată de viață mult mai mare. Uzura este redusă datorită faptului că compușii de sulf (depuneri de carbon) caracteristici benzinei sunt mult mai puțin depuși în camera de ardere, conditii mai bune lubrifianți pentru grupuri de pistoane. În general, atunci când convertiți o mașină la benzină, puteți obține economii de 40% operaționale, iar rambursarea unei astfel de conversii este de 0,5 - 1 an.

Indicatori de mediu ai GPL

Amestecul propan-butan, din care constă în principal GPL, este poate cel mai ecologic aspect curat combustibil. În produsele de ardere a unui astfel de amestec, practic nu există compuși grei de cenușă, funingine și o cantitate minimă de monoxid de carbon (CO).

Spre deosebire de hidrocarburile solide și lichide, gazul nu emite dioxid de sulf, compuși benzopireni, hidrogen sulfurat sau funingine atunci când este ars. În comparație cu benzina, emisiile de la care conțin un numar mare de plumb, gazul lichefiat este absolut sigur. La arderea GPL se produce o cantitate mare de vapori de apă siguri, care în niciun caz nu poate agrava mediul.

Set echipament de gaz

Vehiculele transformate pentru a funcționa cu gaz lichefiat sunt echipate cu un set de echipamente pentru butelie de gaz. Momentan pe piata echipamente de gaz Sunt disponibile kituri din a patra și a cincea generație. Se disting prin cele mai bune caracteristici de performanță, fiabilitate ridicată și siguranță.

În kiturile de gaz pentru automobile din a cincea generație, alimentarea cu gaz a motorului a fost schimbată. Acum combustibilul este furnizat galeriei de admisie în fază lichidă, ceea ce îi îmbunătățește condițiile de funcționare. În acest scop, în sistem este instalată o pompă de gaz suplimentară.

Scurtă prezentare a pieței gazelor lichefiate

Gazul lichefiat este obținut din gazul petrolier asociat și ca rezultat al prelucrării gazului lichefiat, precum și ca produs secundar la unele producție chimică. Producția sa este în continuă creștere. Aproximativ 2/3 din GPL produs merge pe piața internă. Restul este exportat, în principal în Europa. Cei mai mari cumpărători de gaz lichefiat rusesc sunt Polonia, Finlanda și Turcia. Structura consumului de gaz lichefiat în Federația Rusă diferă semnificativ de cea europeană.

În țara noastră, o mare parte a GPL este utilizat ca combustibil pentru motoare și ca materie primă pentru industria chimică. În Europa, gazul lichefiat este folosit mai ales în locuințe și servicii comunale. Potrivit experților, în viitorul apropiat va exista o creștere a consumului de GPL în industrie și în vehicule. În același timp, consumul de GPL în sectorul utilităților va rămâne la același nivel, chiar și în ciuda dezvoltării unei rețele centralizate de distribuție a gazelor.

Propan tehnic (PT)

Hidrocarburi gazoase inflamabile. La presiune normală este în stare gazoasă. Formula chimică C2H8; greutate moleculară 44; la temperatura de 15°C are o densitate in faza lichida de 510 kg/m3; valoare caloricaîn timpul arderii 85MJ/m3; cifra octanica 110; punctul de fierbere la presiune normală -43°C.

Mai bine de 30 de ani în URSS, apoi în Rusia lichefiat și gaze comprimate utilizate în economia naţională. În acest timp, a fost parcurs o cale destul de dificilă în organizarea contabilității gazelor lichefiate, dezvoltarea tehnologiilor pentru pomparea, măsurarea, stocarea și transportul acestora.

De la ardere la recunoaștere

Din punct de vedere istoric, potențialul gazului ca sursă de energie a fost subestimat în țara noastră. Nevăzând domenii de aplicare justificate economic, producătorii de petrol au încercat să scape de fracțiunile ușoare de hidrocarburi și le-au ars inutil. În 1946, separarea industriei gazelor într-o industrie independentă a revoluționat situația. Volumul de producție a acestui tip de hidrocarburi a crescut brusc, la fel ca și raportul din bilanţul de combustibil al Rusiei.

Când oamenii de știință și inginerii au învățat să lichefieze gazele, a devenit posibil să construiască întreprinderi de lichefiere a gazelor și să livreze combustibil albastru în zone îndepărtate care nu sunt echipate cu o conductă de gaz și să-l folosească în fiecare casă, ca combustibil pentru automobile, în producție și, de asemenea, să-l exporte. pentru valută.

Ce sunt gazele petroliere lichefiate

Ele sunt împărțite în două grupe:

Gazele de hidrocarburi lichefiate (GPL) - sunt un amestec compuși chimici, constând în principal din hidrogen și carbon cu structură diferită molecule, adică un amestec de hidrocarburi cu greutăți moleculare diferite și structuri diferite.
Fracțiuni largi de hidrocarburi ușoare (NGL) - includ în principal amestecuri de hidrocarburi ușoare de fracții hexan (C6) și etan (C2). Compoziția lor tipică: etan 2-5%, fracții de gaz lichefiat C4-C5 40-85%, fracția de hexan C6 15-30%, fracția pentanică reprezintă restul.

Gaz lichefiat: propan, butan

În industria gazelor naturale, GPL este utilizat la scară industrială. Componentele lor principale sunt propanul și butanul. De asemenea, conțin hidrocarburi mai ușoare (metan și etan) și altele mai grele (pentan) ca impurități. Toate componentele enumerate sunt hidrocarburi saturate. GPL mai poate conține hidrocarburi nesaturate: etilenă, propilenă, butilenă. Butan-butilene pot fi prezente sub formă de compuși izomeri (izobutan și izobutilenă).

Tehnologii de lichefiere

Au învățat să lichefieze gazele la începutul secolului al XX-lea: în 1913, a fost acordat un premiu pentru lichefierea heliului. Premiul Nobel către olandezul K. O. Heike. Unele gaze sunt aduse în stare lichidă prin simplă răcire fără conditii suplimentare. Cu toate acestea, majoritatea gazelor „industriale” de hidrocarburi (dioxid de carbon, etan, amoniac, butan, propan) sunt lichefiate sub presiune.

Producția de gaz lichefiat se realizează la instalațiile de lichefiere a gazelor situate fie în apropierea câmpurilor de hidrocarburi, fie de-a lungul traseului conductelor de gaze în apropierea marilor noduri de transport. Gazele naturale lichefiate (sau comprimate) pot fi transportate cu ușurință prin transport rutier, feroviar sau pe apă până la utilizatorul final, unde pot fi depozitate, apoi transformate înapoi în stare gazoasă și furnizate rețelei de alimentare cu gaz.

Echipament special

Pentru lichefierea gazelor se folosesc instalatii speciale. Ele reduc semnificativ volumul de combustibil albastru și cresc densitatea energiei. Cu ajutorul lor, puteți realiza diferite căi prelucrarea hidrocarburilor în funcție de aplicarea ulterioară, proprietățile materiei prime și condițiile mediu inconjurator.

Instalațiile de lichefiere și compresie sunt proiectate pentru prelucrarea gazelor și au un design bloc (modular) sau sunt complet containerizate. Datorită stațiilor de regazificare, devine posibilă furnizarea ieftină combustibil natural chiar și cele mai îndepărtate regiuni. Sistemul de regazificare vă permite, de asemenea, să stocați gaze naturale și să furnizați cantitatea necesară în funcție de cerere (de exemplu, în perioadele de vârf de cerere).

Cele mai multe dintre diferitele gaze în stare lichefiată își găsesc aplicații practice:

Clorul lichid este folosit pentru dezinfectarea și înălbirea țesăturilor și este folosit ca armă chimică.
Oxigen - in institutii medicale pentru pacienții cu probleme de respirație.
Azot - în criochirurgie, pentru înghețarea țesuturilor organice.
Hidrogenul este ca combustibilul pentru avioane. ÎN În ultima vreme au apărut mașinile cu hidrogen.
Argon - în industrie pentru tăierea metalelor și sudarea cu plasmă.

De asemenea, este posibil să se lichefieze gazele de hidrocarburi, dintre care cele mai populare sunt propanul și butanul (n-butan, izobutan):

Propanul (C3H8) este o substanță de origine organică din clasa alcanilor. Se obține din gaze naturale și prin cracarea produselor petroliere. Un gaz incolor, inodor, ușor solubil în apă. Folosit ca combustibil, pentru sinteza polipropilenei, producerea solvenților, în Industria alimentară(aditiv E944).
Butan (C4H10), o clasă de alcani. Un gaz incolor, inodor, inflamabil, ușor de lichefiat. Obținut din condensat de gaz, gaz petrolier (până la 12%), în timpul cracării produselor petroliere. Folosit ca combustibil în industria chimică, în frigidere ca agent frigorific, în industria alimentară (aditiv E943).

Caracteristicile GPL

Principalul avantaj al GPL este posibilitatea existenței lor la temperaturi ambientale și presiuni moderate atât în stare lichidă, cât și în stare gazoasă. În stare lichidă sunt ușor de prelucrat, depozitat și transportat, în stare gazoasă au cea mai bună caracterizare combustie.

Starea sistemelor de hidrocarburi este determinată de combinarea influențelor diferiților factori, așadar, pt caracteristici complete trebuie să cunoști toți parametrii. Principalele care pot fi măsurate direct și afectează regimurile de curgere includ: presiunea, temperatura, densitatea, vâscozitatea, concentrația componentelor, relațiile de fază.

Sistemul este în echilibru dacă toți parametrii rămân neschimbați. În această stare, în sistem nu apar metamorfoze calitative și cantitative vizibile. O modificare a cel puțin unui parametru perturbă starea de echilibru a sistemului, provocând unul sau altul proces.

Proprietăți

La depozitarea gazelor lichefiate și transportul lor, starea lor de agregare se modifică: o parte din substanță se evaporă, transformându-se în stare gazoasă, o parte se condensează și se transformă într-un lichid. Această proprietate a gazelor lichefiate este una dintre cele determinante în proiectarea sistemelor de stocare și distribuție. Când lichidul în fierbere este preluat din rezervoare și transportat printr-o conductă, o parte din lichid se evaporă din cauza pierderii de presiune, se formează un flux în două faze, a cărui presiune a vaporilor depinde de temperatura fluxului, care este mai mică decât temperatura. în rezervor. Dacă mișcarea unui lichid în două faze prin conductă se oprește, presiunea în toate punctele este egalizată și devine egală cu presiunea vaporilor.

În spațiul post-sovietic, termenul „GPL” evocă de obicei o asociere cu propan-butan și utilizarea acestuia ca combustibil pentru sistemele autonome de gazeificare a instalațiilor. Cu toate acestea, în realitate gaz petrolier lichefiat- aceasta este o gamă mult mai largă de hidrocarburi, care, pe lângă propan și butan, include metanul, etilena, izobutanul și amestecurile acestora.

Terminologia GPL

În practica mondială, propan-butanul lichefiat este de obicei numit gaz petrolier (GPL), deoarece aceste hidrocarburi sunt produse secundare în procesul de rafinare a petrolului. În Rusia, se obișnuiește, de asemenea, includerea în CSI a materiilor prime ușoare de hidrocarburi, cum ar fi fracțiunile de butilenă și propilenă. Gazele naturale lichide au o clasificare separată. Este prescurtat ca GNL sau metan lichefiat, deoarece baza gazului natural este CH4.

În ciuda acestei diviziuni, în documentația de stat și standardizarea este utilizat în principal un nume - „gaze de hidrocarburi lichefiate”, care include atât CIS, cât și GNL. Deși, ținând cont de dezvoltarea industriei de producție și comercializare a gazelor naturale lichefiate, este posibil ca în viitorul apropiat să fie elaborate standarde separate pentru stocarea, transportul și exploatarea GNL.

În general, pe baza analizei compoziție chimică, este corect să se includă toate produsele pe bază de hidrocarburi ca GPL, începând de la combustibil lichid sintetic, etilenă, izobutan și terminând cu amestecul popular de propan și butan. Apropo, puteți citi de ce aceste componente sunt amestecate.

Proprietățile și abilitățile propanului lichefiat, butanului și metanului

Principala diferență dintre GPL și alte tipuri de combustibil este capacitatea de a-și schimba rapid starea de la lichid la gazos și înapoi în anumite condiții externe. Aceste condiții includ temperatura ambiantă, presiunea internă în rezervor și volumul substanței. De exemplu, butanul se lichefiază la o presiune de 1,6 MPa dacă temperatura aerului este de 20 ºС. În același timp, punctul său de fierbere este de numai -1 ºС, astfel încât în caz de îngheț sever va rămâne lichid, chiar dacă supapa cilindrului este deschisă.

Propanul are un conținut de energie mai mare decât butanul. Punctul său de fierbere este de -42 ºС, astfel încât chiar și în condiții climatice dure își păstrează capacitatea de a forma rapid gaze.

Metanul are un punct de fierbere chiar mai mic. Se transformă într-o stare lichidă la -160 ºС. În scopuri interne, GNL practic nu este utilizat, dar pentru import sau transport pe distanțe lungi, capacitatea gazului natural de a se lichefia la o anumită temperatură și presiune este de o importanță semnificativă.

transport cu autocisterna

Orice gaz petrolier lichefiat are un coeficient de dilatare ridicat. Deci, un cilindru plin de 50 de litri conține 21 kg de propan-butan lichid. Când tot „lichidul” se evaporă, se formează 11 metri cubi de substanță gazoasă, ceea ce este echivalent cu 240 Mcal. Prin urmare, acest tip de combustibil este considerat unul dintre cele mai eficiente și mai rentabile pentru sistemele de încălzire autonome. Puteți citi mai multe despre asta.

La exploatarea gazelor de hidrocarburi, este necesar să se țină cont de difuzia lor lentă în atmosferă, precum și de limitele scăzute de inflamabilitate și explozibilitate la contactul cu aerul. Prin urmare, trebuie să puteți manipula corect astfel de substanțe, ținând cont de proprietățile lor și de cerințele speciale de siguranță.

Tabel de proprietăți

Gaz petrolier lichefiat - de ce este mai bun decât alte tipuri de combustibil

Industria de utilizare a GPL este destul de largă, ceea ce se datorează caracteristicilor sale termofizice și avantajelor operaționale în comparație cu alte tipuri de combustibil.

Transport.
Principala problemă a livrării de gaz convențional în zonele populate este necesitatea instalării unei conducte de gaz, a cărei lungime poate ajunge la câteva mii de kilometri. Pentru transportul propan-butan lichefiat nu este necesară construcția unor comunicații complexe. În acest scop se folosesc butelii obișnuite sau alte containere, care se transportă pe orice distanță cu transportul rutier, feroviar sau maritim. Având în vedere eficiența energetică ridicată a acestui produs(cu un cilindru SPB poți găti mâncare pentru o familie timp de o lună), beneficiile sunt evidente.

Resurse produse.
Scopurile utilizării hidrocarburilor lichefiate sunt similare cu cele ale utilizării gazului principal. Acestea includ: gazeificarea instalațiilor și așezărilor private, producerea de energie electrică prin generatoare de gaz, funcționarea motoarelor vehiculelor, producerea de produse chimice.

Putere calorica mare.
Propanul lichid, butanul și metanul sunt transformați foarte repede într-o substanță gazoasă, a cărei ardere eliberează o cantitate mare de căldură. Pentru butan - 10,8 Mcal/kg, pentru propan - 10,9 Mcal/kg, pentru metan - 11,9 Mcal/kg. Coeficient acțiune utilă echipamentele termice care funcționează cu GPL sunt semnificativ mai mari decât eficiența dispozitivelor care folosesc materiale combustibile solide ca materie primă.

Usor de reglat.
Aprovizionarea cu materii prime către consumator poate fi reglată atât manual, cât și automat. În acest scop, există o întreagă gamă de dispozitive responsabile de reglarea și siguranța funcționării cu gaz lichefiat.

Cifra octanica mare.
SPB are un rating octan de 120, ceea ce îl face o materie primă mai eficientă pentru motoarele cu ardere internă decât benzina. Când se utilizează propan-butan ca combustibil pentru motor, perioada de revizie a motorului crește și se reduce consumul de lubrifianți.

Reducerea costurilor în timpul gazificării zonelor populate.
Foarte des, GPL este utilizat pentru a elimina sarcina de vârf pe sistemele principale de distribuție a gazelor. Mai mult, este mai profitabil să se instaleze pentru telecomandă aşezare un sistem autonom de gazeificare mai degrabă decât o rețea de conducte. Comparativ cu instalarea gazelor de rețea, investițiile de capital specifice sunt reduse de 2-3 ori. Apropo, mai multe informații găsiți aici, la secțiunea de gazeificare autonomă a instalațiilor private.

Rezumând articolul, putem concluziona că hidrocarburile lichefiate au o gamă largă de proprietăți utile, ceea ce le-a făcut un produs destul de popular în multe industrii. Pentru nevoile casnice, propan-butanul este o materie primă indispensabilă, deoarece vă permite să gătiți alimente și să încălziți casele chiar și în cele mai îndepărtate zone. Mai mult, comandarea livrării sale nu este deloc dificilă. Doar urmați acest link și selectați produsul de care aveți nevoie.

Articole similare: