Что такое СУГ, его использование

Сжиженные углеводородные газы 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.

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.
Читайте также:  Самые уродливые автомобили мира 1
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.

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.

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.

Читайте также:  Что такое масляный фильтр

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.

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.

Сжиженный углеводородный газ — классификация, свойства и технологические преимущества

На постсоветском пространстве термин «СУГ» обычно вызывает ассоциацию с пропаном-бутаном и его применением в качестве топлива для автономных систем газификации объектов. Однако в действительности сжиженный углеводородный газ — это куда более широкая линейка углеводородов, к которой помимо пропана и бутана можно отнести метан, этилен, изобутан и их смеси.

Терминология СУГ

В мировой практике сжиженный пропан-бутан принято называть нефтяным газом (СНГ), поскольку данные углеводороды являются побочными продуктами в процессе переработке нефти. В России к СНГ также принято относить легкое углеводородное сырье, вроде фракций бутилена и пропилена. Отдельную классификацию имеет жидкий природный газ. Его сокращенно называют СПГ или сжиженный метан, так как основу природного газа составляет СН4.

Несмотря на такое разделение, в государственной документации и стандартизации в основном применяется одно название — «Сжиженные углеводородные газы», под которое попадает как СНГ, так и СПГ. Хотя с учетом развития отрасли производства и сбыта сжиженного природного газа не исключено, что в скором будущем будут разработаны отдельные стандартны для хранения, транспортировки и эксплуатации СПГ.

Читайте также:  Subaru Levorg 2018-2019 - фото и цена, характеристики Субару Леворг универсал

В целом, основываясь на анализе химического состава, к СУГ корректно относить все продукты с углеводородной основой, начиная от синтетического жидкого топлива, этилена, изобутана и заканчивая популярной смесью пропана и бутана. Кстати, зачем смешивают данные компоненты, можно прочитать здесь.

Свойства и способности сжиженных пропана, бутана и метана

Основное отличие СУГ от других видов топлива заключается в способности быстро менять свое состояние из жидкого в газообразное и обратно при определенных внешних условиях. К этим условиям относятся температура окружающей среды, внутреннее давление в резервуаре и объем вещества. Например, бутан сжижается при давлении 1,6 МПа, если температура воздуха равна 20 ºС. В то же время, температура его кипения всего -1 ºС, поэтому при серьезном морозе он будет сохранять жидкое состояние, даже если открыть вентиль баллона.

Пропан имеет более высокую энергоемкость, чем бутан. Температура его кипения равняется -42 ºС, поэтому даже в суровых климатических условиях он сохраняет способность к быстрому газообразованию.

Еще ниже температура кипения у метана. Он переходит в жидкое состояние при -160 ºС. Для бытовых условий СПГ практически не применяется, однако для импорта или транспортировки на серьезные расстояния способность природного газа сжижаться при определенной температуре и давлении имеют весомое значение.

Любой сжиженный углеводородный газ отличается высоким коэффициентом расширения. Так, в заполненном 50-литровом баллоне содержится 21 кг жидкого пропана-бутана. При испарении всей «жидкости» образуется 11 кубометров газообразного вещества, что эквивалентно 240 Мкал. Поэтому такой вид топлива считается одним из самых эффективных и экономически выгодных для систем автономного отопления. Больше об этом можно прочитать здесь.

При эксплуатации углеводородных газов необходимо учитывать их медленную диффузию в атмосферу, а также низкие пределы воспламеняемости и взрывчатости при контакте с воздухом. Поэтому с такими веществами нужно уметь правильно обращаться, учитывая их свойства и специальные требования безопасности.

Сжиженный углеводородный газ — чем он лучше других видов топлива

Индустрия применения СУГ достаточно широка, что обусловлено его теплофизическими характеристиками и эксплуатационными преимуществами по сравнению с другими видами топлива.

  • Транспортировка.
    Основная проблема доставки обычного газа в населенные пункты заключается в необходимости прокладки газовой магистрали, длина которой может достигать нескольких тысяч километров. Для транспортировки сжиженного пропан-бутана не требуется постройка сложных коммуникация. Для этого используются обычные баллоны или другие резервуары, которые перевозятся с помощью автомобильного, железнодорожного или морского транспорта на любые расстояния. Учитывая высокую энергоэффективность данного продукта (на одном баллоне СПБ можно месяц готовить еду для семьи), выгода очевидна.
  • Произведенные ресурсы.
    Цели применения сжиженных углеводородов аналогичны целям применения магистрального газа. К ним относятся: газификация частных объектов и населенных пунктов, производство электроэнергии посредством газогенераторов, эксплуатация двигателей транспортных средств, производство продуктов химической промышленности.
  • Высокая теплотворная способность.
    Жидкие пропан, бутан и метан очень быстро преобразуются в газообразное вещество, при сгорании которого выделяется большое количество тепла. Для бутана — 10,8 Мкал/кг, для пропана — 10,9 Мкал/кг, для метана — 11,9 Мкал/кг. Коэффициент полезного действия теплового оборудования, которое работает на СУГ, значительно выше КПД приборов, принимающих в качестве сырья твердотопливные материалы.
  • Простота регулировки.
    Подача сырья к потребителю может регулироваться как в ручном, так и в автоматическом режимах. Для этого существует целый комплекс приборов, отвечающих за регулировку и безопасность эксплуатации сжиженного газа.
  • Высокое октановое число.
    СПБ имеет октановое 120, что делает его более эффективным сырьем для двигателей внутреннего сгорания, чем бензин. При использовании пропана-бутана в качестве моторного топлива повышается межремонтный период для двигателя и сокращается расход смазочных материалов.
  • Сокращение расходов при газификации населенных пунктов.
    Очень часто СУГ применяют для устранения пиковой нагрузки на магистральные газораспределительные системы. Более того, выгоднее установить для удаленного населенного пункта автономную систему газификации, чем тянуть сеть трубопроводов. По сравнению с прокладкой сетевого газа удельные капиталовложения уменьшаются в 2-3 раза. Кстати, больше информации можно найти здесь, в разделе об автономной газификации частных объектов.

Подводя итоги статьи, можно сделать вывод, что сжиженные углеводороды обладают широким набором полезных свойств, что сделало их достаточно популярным продуктом во многих сферах промышленности. Для бытовых нужд пропан-бутан и вовсе является незаменимым сырьем, поскольку позволяет готовить пищу и обогревать жилье даже в самых отдаленных районах. Тем более что заказать его доставку совсем не сложно. Достаточно перейти по этой ссылке и выбрать необходимый продукт.

Ссылка на основную публикацию
Что такое ремонтные арки и с чем их едят КузовПро
Оборудование и особенности Renault DUSTER (Рено Дастер) Renault Россия Настоящий внедорожник Renault DUSTER как никто готов справиться со сложными дорожными...
Что такое карданная передачи
Карданная передача – конструкция, пережившая века Издается с 2007 года Главная страница Запчасти, ремонт, сервис Карданная передача – конструкция, пережившая...
Что такое карпулинг и райдшеринг
Что такое карпулинг, или ищем попутчика в авто Скажи мне, куда ты хочешь поехать, и я скажу, с кем это...
Что такое рессоры на машине
Что такое рессора в автомобиле Зачем нужны рессоры Для чего нужны рессоры в автомобиле? Передние и задние рессоры требуются, чтобы...
Adblock detector