Сжиженные углеводородные газы

Сжиженный нефтяной газ (СУГ) — термин, используемый для обозначения углеводородов или их смесей в газообразном состоянии при нормальном атмосферном давлении и температуре, которые при незначительном повышении давления переходят в жидкое состояние без изменения температуры. Эти газы обычно образуются из попутных нефтяных газов и газоконденсатных месторождений. Затем из них извлекаются этан, пропан и газовый бензин, причем наибольшую ценность для газовой промышленности имеют пропан и бутан.

Основным преимуществом сжиженных газов является удобство их хранения и транспортировки в жидком виде и использования в виде газов. Это позволяет использовать преимущества жидкой фазы для транспортировки и хранения, а газообразной — для сжигания.

Преимущества пропана для газовых систем России

Во многих странах мира, в том числе и в России, сжиженный углеводородный газ (СУГ) используется для различных целей, например, для промышленных и жилищных нужд, в нефтехимической промышленности, а также в качестве автомобильного топлива. Из всех видов газа пропан (C3H8) наиболее пригоден для использования в системах газоснабжения в России благодаря высокой упругости его паров, способных выдерживать температуру до −35°С. Отбор паров пропана из заполненных пропаном резервуаров или баллонов возможен даже при отрицательных температурах. Это позволяет устанавливать баллоны с жидким пропаном на улице, при этом отбор паров может осуществляться даже в зимнее время.

Бутан и его применение

Бутан (C4H10) — более дешевый газ, чем пропан, однако из-за меньшей упругости паров его можно использовать только при температурах выше 0°С. Температура его кипения при атмосферном давлении составляет −0,5°С. Поэтому в резервуарах системы автономного газоснабжения необходимо поддерживать положительную температуру, иначе испарение бутановой составляющей СУГ невозможно. Для обеспечения поддержания температуры газа выше 0°C используется геотермальное тепло, при этом газовый баллон для частного дома устанавливается под землей.

Газовые смеси для домов и муниципалитетов

В бытовых и местных условиях используется комбинация пропана и технического бутана (СПБТ), которую принято называть пропан-бутановой. Если количество бутана в СПБТ превышает 60%, то в условиях российского климата невозможно поддерживать непрерывную работу баллонов. В таких случаях используются испарители СУГ для принудительного превращения жидкой фазы в пар.

Характеристики и свойства сжиженных газов

Свойства сжиженных газов могут оказывать влияние на меры безопасности, а также на конструкцию и технические элементы оборудования, в котором они размещаются, перемещаются и используются. Уникальные характеристики сжиженных газов:

1. Высокая скорость испарения;

2. Отсутствие запаха. Для своевременного обнаружения возможных утечек сжиженным газам придают характерный запах, для чего их ароматизируют этилмеркаптаном (c2h5sh).

Температура и воспламеняемость пропана и бутана

Температура, необходимая для воспламенения бутана, составляет 430°C, а пропана — 504°C. Нижний предел воспламеняемости пропана составляет 2,3%, а бутана — 1,9%. Пропан и бутан, а также их смеси тяжелее воздуха и при утечке могут скапливаться в колодцах или подвалах. Не допускается установка оборудования, работающего на сжиженном газе, в любых подвальных помещениях.

Преимущества сжиженного газа

1. Увеличение давления или снижение температуры переводит газ в жидкую фазу. переводит его в жидкую фазу

2. Высокая теплотворная способность

3. Для сгорания требуется много воздуха

4. Большой коэффициент объемного расширения

5. Баллоны и резервуары, заполненные не более чем на 85% от геометрического объема

Для предотвращения возможности разрыва емкостей, сопровождающегося быстрым выходом и испарением газа, а также воспламенением смеси с воздухом, при работе с СУГ настоятельно рекомендуется не заполнять их более чем на 85% от геометрического объема.

Последствия испарения 1 кг жидкой фазы СУГ

При этом образуется 450 л паровой фазы. То есть 1 м3 паровой фазы пропан-бутановой смеси имеет массу 2,2 кг. При сгорании 1 кг этой смеси выделяется около 11,5 кВт-ч тепловой энергии. Сжиженный газ интенсивно испаряется и при контакте с кожей человека может привести к обморожению.