Что такое СУГ, его использование

Сжиженные газы Амистад

Сжиженные углеводородные газы (СУГ) – это смесь органических соединений, состоящих из углерода и водорода. Их называют сжиженными, потому что при малейшем увеличении давления они теряют газообразную форму и становятся жидкими.

СУГ добывают на месторождениях нефти и газового конденсата путем выделения из попутных газов. Наибольшей популярностью среди них пользуются пропан и бутан. Именно они применяются как автомобильное топливо, а также в промышленности и жилищно-коммунальной сфере.

Классификация

Сжиженные углеводородные газы маркируются по компонентному составу:

1. Пропан технический. Его получают путем крекинга попутных нефтяных газов. Соединений пропана и пропилена в этой смеси около 75%.

2. Пропан автомобильный. Такое топливо используют для заправки автомобиля в холодное время года. Эта смесь СУГ на 90% состоит из пропана, потому что его температура замерзания равна -43°С.

3. Пропан-бутан автомобильный. Пропан-бутановая смесь используется для заправки автомобиля в теплое время года. Содержание пропана здесь 50-60%.

4. Пропан-бутан технический. Массовая доля бутана и бутиленов здесь не превышает 60%. Эта газовая смесь получила применение как топливо, а емкость для ее хранения и подачи называется газгольдер.

5. Бутан технический. Благодаря высокой горючести бутан широко применяется в бытовых приборах: зажигалках, газовых баллонах и пр. Из-за взрывоопасности не может в чистом виде применяться как топливо.

Свойства

Сжиженные газы – пожаро- и взрывоопасные соединения, они легко воспламеняются при поднесении источника огня. СУГ малотоксичны, поэтому для обнаружения утечки к этим газам добавляют специальные одоранты – вещества со специфическим острым запахом.

Свойства сжиженных газов:

1) массовая доля основных элементов (пропана и его производных, бутана и его производных);
2) доля жидкого остатка (измеряется при 20°С);
3) давление насыщенных паров;
4) массовая доля меркаптановой серы;
5) отсутствие воды.

Характеристики

СУГ характеризуются следующими физическими показателями: молекулярной массой и объемом, плотностью газовой и жидкой форм, температурой кипения и воспламенения, теплотой сгорания, октановым числом. Для каждой марки СУГ эти характеристики свои.

Также существует такое понятие как критические параметры газов, под которыми понимаются значения давления и температуры. Предельная температура, при которой газы еще способны сжижаться с ростом давления, называется критической температурой, а давление при этом – критическим давлением.

Транспортировка

Мелкие потребители используют баллонный газ со станций наполнения. Для транспортировки крупных партий сжиженных газов используются ж/д цистерны и автоцистерны, из них газы попадают в стационарные хранилища. По речным и морским путям сжиженный газ доставляют танкеры объемом 100-200 тыс. куб. м.

Хранение СУГ

Сжиженные газы хранятся:

  • в резервуарных парках предприятий,
  • на перевалочных и портовых пунктах,
  • в хранилищах газораздаточных пунктов,
  • на станциях наполнения.

Применение сжиженных газов

СУГ – вещества экологичные, с относительно невысокой себестоимостью. Поэтому активно используются как сырье и топливо в разных отраслях промышленности, а также при обработке металлов и газосварочных работах. Вторая важная область применения таких газов – автомобильный транспорт, где они успешно конкурируют с бензином в цене и не уступают в свойствах.

Что такое сжиженный газ (СУГ)?

Что такое сжиженный газ (СУГ) и его основные отличия от метана?

Что такое сжиженный газ (СУГ — сжиженный углеводородный газ) — это смесь органических углеводородных соединений, которые при нормальных атмосферных условиях (давление 7600 мм.рт.ст. и температуре 20°С) находятся в газообразном состоянии, а при понижении температуры или повышении давления переходят в жидкое состояние.

Читайте также:  Колесные Французские Танки в World of Tanks - Колесные Танки Франции в Ворлд оф Танкс

Сырьем для получения СУГ, применяемых в системах газоснабжения, служат природные, попутные и нефтяные газы газоконденсатных месторождений, содержащие пропан-бутановую фракцию, а также газы нефтепереработки. Производится сжиженный газ на специальных заводах и железнодорожными цистернами доставляется на газонаполнительные станции. Дальше сжиженные газы транспортируются автоцистернами или баллонами.

Наибольшее применение для бытового потребления получили пропан-бутановые смеси, состоящие в основном из пропана, пропилена, бутана, бутилена и небольших количеств метана, этана, этилена. При использовании пропан-бутановых смесей приходиться иметь дело с их жидкой и газообразной фазами, свойства которых являются определяющими для свойств СУГ.

Свойства сжиженного углеводородного газа (СУГ)

1. При небольшом давлении они легко переходят из парообразного в жидкое состояние, поэтому их хранят, транспортируют, распределяют и используют под давлением собственных паров. Давление этих паров определяется температурой окружающей среды. Рабочее давление в наземных резервуарах (газгольдерах), автоцистернах и баллонах, транспортирующих СУГ, должно быть не больше 16 кг/кв.см. при температуре наружного воздуха 45°С и не менее 1,6 кг/кв.см. при температуре наружного воздуха -20°С, а у подземных резервуаров рабочее давление не более 10 кг/кв.см. Остаточное давление в сосудах должно быть не менее 0,5 кг/кв.см.

2. Состав и физико-химические показатели СГ должны соответствовать ГОСТ 20448-90, который предусматривает следующие марки газов:

  • ПТ – пропан технический с массовой долей пропана и пропилена не менее 75%.
  • СПБТ (смесь пропана-бутана техническая) – с содержанием бутана и бутилена не более 60%
  • БТ- бутан технический – с содержанием бутана и бутилена не менее 60%

Эти марки СУГ выпускают потому что при одном и том же давлении пропан испаряется, т.е. приобретает газообразное состояние при температуре наружного воздуха – 42°С, а бутан уже при – 0,5°С перестает испаряться (температуры кипения).

3. СУГ не имеют запаха, поэтому их одорируют – придают газам специфический запах. В качестве одоранта используют этил меркаптан – бесцветную легколетучую жидкость с резким запахом, добавляя 60г на 1 т. газа летом и 90 гр на 1 тонну газа зимой.

4. СУГ – пожароопасны и взрывоопасны. Пределы взрываемости СУГ низкие: у пропана от 2,1-9,5%, у бутана от 1,5-8,5% (по объему) при давлении в 1 атм. и температуре 15-20°С. При загазованности помещений в размерах ниже нижнего предела взрываемости будет ощущаться запах газа (начиная с 1/5 от нижнего предела взрываемости), но газ загораться не будет. Открытое пламя зажигает газовоздушную смесь в пределах нижней и высшей границы взрываемости. При загазованности помещений в размерах выше верхнего предела взрываемости и появлении открытого огня возникает пожар или взрыв, сопровождающийся пожаром. Максимальное давление при взрыве 8,59 кг/кв.см.

Теплотворная способность сжиженных углеводородных газов (СУГ)

5. СУГ имеют высокую теплотворную способность в 3-3,5 раза выше природного газа:

  • у пропана 21760-23686 ккал/куб.м. температура горения пропана 2110 °С;
  • у бутана 28310-30710 ккал/куб.м. температура горения бутана 2118°С;

6. Для полного сгорания 1 куб.м. газа пропана требуется 23,8 куб.м. воздуха, а для бутана 30,94 куб.м. воздуха. Это количество воздуха постоянно надо обеспечивать за счет трехкратного воздухообмена кухонь в течение 1 часа при пользовании газовыми приборами.

7. Необходимо помнить, что СУГ обладают невысокими температурами самовоспламенения относительно большинства других горючих газов. Для пропана она равна 466 °С, нормального бутана 405°С, изобутана 462°С при давлении 760 мм/рт.ст.

8. Пары сжиженного газа в 2 раза тяжелее воздуха, они могут скапливаться в низких непроветриваемых местах: стелиться по полу, проникать в подполья, колодцы и ямы. Диффузия газов в атмосферу осуществляется медленно в особенности при отсутствии ветра. Только при большой скорости ветра смешение паров сжиженных газов и воздуха могут ускориться. Поэтому шкафы под баллоны устанавливаются не ближе 3 м от подвалов и колодцев, а автомашины перевозящие газ должны останавливаться не ближе 5 м от колодцев.

9. Жидкая фаза газа, попадая на тело человека, вызывает обморожение, напоминающее ожог, из-за быстрого испарения и отбора тепла от живой ткани.

Читайте также:  Как на Шевроле Лачетти поменять прокладку клапанной крышки

10. Коэффициент объемного расширения жидкой фазы СУГ в 11-16 раз больше чем у воды. Поэтому пр заполнении сосудов сжиженными газами сохраняют свободное пространство не менее 15% их вместимости. Категорически запрещается заполнять сосуды и резервуары полностью – для контроля баллоны взвешивают, заполнение резервуаров контролируют с помощью уровнемерных устройств, а при заполнении автомобильных газовых баллонов применяют клапаны-отсекатели.

11. Удельный вес жидкой фазы СУГ примерно в 2 раза легче воды. В 50-ти литровом баллоне не более 20 кг жидкой фазы СУГ. При растекании СУГ будут находиться на поверхности воды или земли.

12. При загорании СУГ применяют следующие средства пожаротушения: огнетушители углекислотные и пенные, воду в тонкораспыленном виде, сухой песок, водяной пар, асбестовое полотно.

Самые важные факты о свойствах СУГ

Утверждения об отличных характеристиках топливных смесей обычно слишком общие и малоинформативные. Мы восполняем недостаток информации – в этой статье приведены фактические данные о сжиженных углеводородных газах (СУГ). Они будут полезны всем, кто уже использует такое топливо или только планирует автономную газификацию своего дома (коммерческого объекта).

Что такое СУГ и в чем их главная особенность?

Под названием «сжиженные углеводородные газы» имеются в виду смеси низкомолекулярных углеводородов – пропана и бутана. Их основное отличие состоит в легком переходе из газообразной фазы в жидкую и наоборот:

  • В условиях нормального атмосферного давления и при обычной температуре окружающей среды компоненты смеси являются газами.
  • С незначительным увеличением давления (без снижения температуры) углеводороды СУГ превращаются в жидкости. При этом их объем резко уменьшается.

Такие свойства позволяют легко транспортировать и хранить СУГ. Ведь достаточно закачать смесь в закрытую емкость под давлением, чтобы она стала жидкой и получила небольшой объем. А перед эксплуатацией СУГ испаряется, и дальше его можно использовать точно так же, как обычный природный газ. При этом смесь бутана и пропана имеет более высокий коэффициент полезного действия. Удельная теплота сгорания сжиженного газа примерно на 25 % выше, чем природного.

Производят СУГ на газоперерабатывающих заводах из попутного нефтяного газа или конденсатной фракции природного газа. Во время переработки сырье разделяют на легкие и тяжелые фракции – этан, метан, газовый бензин и т.д. Две из них – пропан и бутан – дальше перерабатываются в сжиженный газ. Их очищают от примесей, смешивают в нужном соотношении, сжижают и транспортируют в хранилища или к потребителю.

Свойства составляющих СУГ – пропана и бутана

Оба газа являются низкомолекулярными предельными углеводородами:

  • Пропан (С3Н8). В линейную молекулу входят три атома углерода и восемь – водорода. Газ идеально подходит для применения в российских климатических условиях – его температура кипения составляет -42,1 °С. При этом до -35 °С пропан сохраняет высокую упругость паров. То есть, он хорошо испаряется естественным путем и транспортируется по наружному трубопроводу даже в самую суровую зиму. Чистый сжиженный пропан можно использовать в надземных газгольдерах и баллонах – сбоев в поступлении газа во время морозов не будет.
  • Бутан (С4Н10). Состоит из четырех атомов углерода и десяти атомов водорода. Молекула может быть линейной или разветвленной. Бутан имеет более высокую теплотворную способность, чем пропан, и дешевле стоит. Но у него есть серьезный недостаток. Температура кипения бутана – всего -0,5 °С. Это значит, что при малейшем морозе он будет оставаться в жидком состоянии. Естественное испарение бутана при температуре ниже -0,5 °С прекращается, и для получения газа приходится использовать дополнительный подогрев.

Из приведенной информации получаем важный вывод: температура сжиженной пропан-бутановой смеси в газгольдере или баллоне всегда должна быть положительной. Иначе бутан не будет испаряться и появятся проблемы с газоснабжением. Чтобы добиться нужной температуры, газгольдеры устанавливают подземно (здесь их подогревает геотермальное тепло). Другой вариант – оборудовать емкость электроподогревом (испарителем). Заправленные баллоны всегда держат в помещениях.

Читайте также:  Выбираем антифриз по правилам

От чего зависит качество СУГ?

Итак, сжиженный газ, поставляемый для систем автономной газификации, это всегда смесь. В официальных документах она проходит как СПБТ – смесь пропана и бутана технических. Кроме этих двух газов, в СУГ всегда есть небольшой объем примесей – воды, щелочей, непредельных углеводородов и т.д. Качество смеси зависит от соотношения в ней пропана и бутана, а также от количества и типа примесей:

  1. Чем больше в СПБТ пропана, тем лучше она будет испаряться в холодное время года. Правда, сжиженные газы с повышенной концентрацией пропановой составляющей дороже стоят, поэтому их обычно используют лишь в качестве зимнего топлива. В любом случае, в условиях российского климата нельзя использовать смесь с содержанием бутана более 60 %. Она будет испаряться только при наличии испарителя.
  2. Чем больше в СУГ примесей, тем хуже для газового оборудования. Непредельные углеводороды не сгорают полностью, а полимеризуются и коксуются. Их остатки загрязняют оборудование и резко сокращают срок его службы. Тяжелые фракции – вода и щелочи – также не идут на пользу технике. Многие вещества остаются в резервуаре и трубопроводах в виде неиспаряемого конденсата, который снижает эффективность системы. Кроме того, примеси не дают такого количества тепла, как пропан и бутан, поэтому их повышенная концентрация понижает КПД топлива.
Полезные факты о сжиженных газах
  • Пропан-бутановая смесь отлично смешивается с воздухом, равномерно горит и полностью сгорает, не оставляя на элементах оборудования сажи и нагара.
  • СУГ в газообразном состоянии тяжелее воздуха: пропан – в 1,5 раза, бутан – в 2 раза. При утечке смесь опускается вниз. Поэтому резервуары со сжиженным газом нельзя устанавливать над подвалами и колодцами. Зато подземный газгольдер абсолютно безопасен – даже при его повреждении газовая смесь уйдет в нижние слои грунта. Там она не сможет смешаться с воздухом и взорваться или загореться.
  • Жидкая фаза СУГ имеет очень высокий коэффициент теплового расширения (0,003 для пропана и 0,002 для бутана на каждый градус повышения температуры). Это примерно в 16 раз выше, чем у воды. Поэтому газгольдеры нельзя заправлять более чем на 85 %. Иначе при повышении температуры жидкая смесь может сильно расшириться и в лучшем случае занять весь объем резервуара. Тогда места для испарения просто не останется и газ в систему поступать не будет. В худших случаях чрезмерное расширение жидкой смеси приводит к разрывам газгольдеров, большим утечкам и образованию взрыво- и пожароопасных смесей с воздухом.
  • При испарении 1 л жидкой фазы СУГ образуется 250 л газа. Поэтому так опасны резервуары со сжиженной смесью, установленные внутри помещений. Даже при незначительной утечке жидкой фазы происходит ее моментальное испарение, и комната наполняется огромным количеством газа. Газо-воздушная смесь в этом случае быстро достигает взрывоопасного соотношения.
  • Испарение жидкой фазы на воздухе происходит очень быстро. Пролитый на кожу человека сжиженный газ вызывает обморожение.
  • Чистые пропан и бутан – газы без запаха. К ним специально добавляют сильно пахнущие вещества – одоранты. Как правило, это соединения серы, чаще всего – этилмеркаптан. Они имеют очень сильный и неприятный запах, который «сообщает» человеку об утечке газа.
  • Смесь обладает высокими теплотворными способностями. Так, при сжигании 1 куб. м газообразного пропана используется 24 куб. м воздуха, бутана – 31 куб. м воздуха. В результате сгорания 1 кг смеси выделяется в среднем 11,5 кВт·ч энергии.

Адрес: 195426, г. Санкт-Петербург, проспект Косыгина, 25А

Информация, размещенная на сайте, носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) Гражданского кодекса РФ. Обработка персональных данных ведется согласно установленной Политике конфиденциальности.

Ссылка на основную публикацию
Что такое стартер – где он находится и из чего состоит, как работает и возможные неисправности с мет
Стартер автомобиля устройство, принцип работы и виды Со временем опытный водитель считает, что автомобиль можно ремонтировать самостоятельно. Нередко у машин...
Что такое контрактный двигатель автомобиля выбор и постановка на учет
Что такое контрактный двигатель Как правильно выбрать контрактный двигатель Ни для кого не секрет, что даже самый качественный капитальный ремонт...
Что такое концевик, где он находится, расположение концевиков на разных автомобилях
Концевой выключатель двери, виды, подключение Концевой или конечный выключатель – это электрический аппарат, подающий сигнал при перемещении подвижного элемента в...
Что такое страховка каско, и как сэкономить при ее приобретении — – автомобильный журнал
Что входит в КАСКО все важные нюансы страхования Cодержание С момента введения «автогражданки» появилось очень много компаний, которые предлагают свои...
Adblock detector