Как отличить метан от пропана. Почему бутан будет плохим заменителем пропана? Пропан от бутана отличается температурой кипения
Сжиженный нефтяной газ - как альтернатива бензину. Украина на 300% обеспечена собственным пропан-бутаном, более того значительные количества данной смеси около 60% уходит на экспорт (в основном Польша) и в связи с объемами экспорта колеблется сезонно цена, поскольку вывозная пошлина до смешного низкая ок. 25$ за 1тонну, против 125$ за 1 тонну, вывозная пошлина из России.
Это не очень серьезное представление на рисунке 11. Значения взяты из таблицы кросс-чувствительности, поставляемой с датчиком. Датчик, дисплей которого был установлен с испытательным газом с содержанием 1, 76% метана, имеет гораздо более низкие значения для других газов при той же концентрации 1, 76%.
Кривые нонана и бензина накладываются друг на друга, что следует ожидать, так как ни молекулярный размер, ни калорийность не отличаются друг от друга. Становится ясно, что чем больше молекула углеводорода, т.е. чем выше его молекулярная масса, тем ниже показатель для той же начальной концентрации.
Смесь пропана и бутана, получаемая при перегонке сырой нефти или ее соединений на нефтеперерабатывающих заводах, образует сжиженный нефтяной газ, используемый как автомобильное топливо, в бытовых целях и для обогрева. Свойства бензина отличаются от свойств сжиженного нефтяного газа (пропана и бутана) углеродным числом, представляющим собой более благоприятное соотношение молекулярных масс углерода и водорода. Углеродное число у бензина? 8, у пропана? 3, а у бутана? 4. Плотность жидкой фазы зависит от температуры, с увеличением которой плотность уменьшается в результате теплового расширения, а при атмосферном давлении и температуре 15? С, плотность жидкой фазы пропана составляет 510 кг/м3, бутана? 580 кг/м3. Сжиженный газ тяжелее воздуха (пропан в 1,5 раза, бутан в 2 раза). Температура кипения у бензина выше температуры окружающей среды, а сжиженный нефтяной газ закипает при более низких температурах. Это означает, что бензин может быть в баке в жидком состоянии при атмосферном давлении, а сжиженный газ находится в баллоне при давлении, равном давлению его насыщенных паров при данной температуре. Хотя теоретически температура кипения бензина выше температуры окружающей среды, он также подвержен испарению, создавая в баке автомобиля повышенное давление. Из октанового числа очевидно, что сжиженный нефтяной газ обладает значительно лучшей антидетонационной способностью, чем высококачественный бензин. Это позволяет увеличить степень сжатия у двигателей и тем самым улучшить топливно-экономические показатели. Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива показывает, какое количество воздуха необходимо для полного сгорания 1 кг газа. Для газа этот показатель выше, чем для бензина.
Интересным в этом контексте является то, что линия метана и водорода находится в одной и той же абсолютной концентрации друг над другом, хотя теплотворная способность метана примерно в три раза выше, чем у водорода. «Маленький» водород просто работает быстрее через диффузионный барьер и, когда он горит, не выделяет углекислый газ в качестве выхлопных газов, который может препятствовать обмену газа в датчике.
Измерение нижнего предела взрываемости
Для каждого потенциально существующего газа должен быть установлен количественный предел. Обычная практика является показателем в процентах от нижнего предела взрыва. На основе газа, самый низкий предельный уровень взрываемости которого является самым низким для всех ожидаемых газов. Для газовых смесей разного состава выбор этого «базового газа» требует особой осторожности и не может быть так легко решен, каждый отдельный случай следует рассматривать особенно.
Основные свойства сжиженного нефтяного газа. Одним из наиболее важных свойств пропана и бутана, отличающих их от других видов автомобильного топлива, является образование при свободной поверхности над жидкой фазой двухфазной системы жидкость? пар вследствие возникновения давления насыщенного пара, т.е. давления пара в присутствии жидкой фазы в баллоне. В процессе наполнения баллона первые порции сжиженного газа быстро испаряются и заполняют весь его объем, создавая в нем определенное давление. При уменьшении давления газ мгновенно испаряется. Испарение сжиженного газа в баллоне продолжается до тех пор, пока образовавшиеся пары сжиженного газа не достигнут насыщения. Это свойство пропана и бутана позволяет хранить газ в небольших объемах, что очень важно.
Здесь каталитический датчик имеет неоценимые преимущества по сравнению с другими принципами. Поскольку он реагирует на все газы, а пределы взрывоопасности углеводородов уменьшаются с увеличением молекулярного веса, мне просто нужно отрегулировать его на газ, нижний предельный уровень которого является самым низким. Поведение реакции на большие молекулы с более низким сигналом имеет тенденцию к повышению безопасности, как иллюстрируют следующие рисунки.
Эти представления являются только образцовыми и количественно непригодными для использования! Каждый тип датчика может иметь разные значения относительной чувствительности. Фактические значения можно найти в соответствующем листе данных датчика или запросить у изготовителя датчика!
Рассмотрим пример: Давление насыщенного пара бутана составляет 0,1 МПа при 0? С и 0,17 МПа при 15? С, а давление насыщенного пара пропана при этих же температурах 0,59 и 0,9 МПа соответственно. Это различие приводит к значительной разнице в давлении смеси при изменении пропорции пропана и бутана. Давление растет при увеличении температуры, что приводит к большим изменениям объема сжиженного газа, находящегося в жидком состоянии. Следовательно, если сжиженный газ в жидком состоянии полностью заполняет баллон и температура продолжает увеличиваться, то давление будет быстро расти, что может привести к разрушению баллона. Поэтому никогда не заполняйте баллон жидким сжиженным газом полностью. Обязательно оставляйте паровую подушку, объем которой равен 10% от полной емкости баллона.
Поэтому для контроля пропана датчик следует также откалибровать с помощью пропана, если это возможно. Как тогда относительная чувствительность выглядит, показывает иллюстрацию. Теперь отображение в процентах от нижнего предела взрыва для пропана является правильным. Однако индикатор метана слишком высок. Если присутствует только метан, срабатывает сигнал тревоги даже при более низких концентрациях, чем на самом деле.
Если неизвестные легковоспламеняющиеся газы запускают высокую индикацию как можно раньше, устройство обычно откалибровано для нонанов. В частности, пожарные бригады ожидают быстрого предупреждения об опасностях, связанных с газом, поскольку нижний предел взрыва нонана уже составляет 0, 7 об.%.
Эти два газа (пропан и бутан) различаются между собой температурой кипения, при которой они переходят из жидкого в газообразное состояние. Пропан перестает переходить в газ и остается в жидком состоянии при температуре -43? С, для бутана эта температура равна 0? С.
Зависимость давления насыщенных паров пропана и бутана от температуры.В условиях холодного климата (или зимой) в сжиженном нефтяном газе? смеси пропана и бутана, ? предназначенном для использования в качестве автомобильного топлива, должен преобладать пропан для лучшей газификации смеси.
Однако не рекомендуется повышать чувствительность таких датчиков до возможного регулируемого максимума, так как это также увеличивает шум сигнала. С такими чувствительно настроенными датчиками изменение положения из-за тепловой конвекции внутри измерительной камеры может привести к изменению дисплея.
Некалибровка занимает много времени и требует специального оборудования, поэтому многие производители указывают эталонные газы или заменяют испытательные газы, которые имитируют регулировку нонана. То же самое относится к плохо обработанным или даже токсичным пробным газам, с которыми калибровка датчика технически очень сложно или даже невозможно реализовать. Следует отметить, что эти контрольные значения также чувствительны к сенсору и различаются в зависимости от конструкции.
На газозаправочные станции согласно ГОСТу 27578-87, введенному с 1 июля 1988 г., должен поступать сжиженный нефтяной газ двух марок: летний ГТБА? пропан-бутан автомобильный с содержанием 50 ? 10% пропана, остальное бутан и зимний ПА? пропан автомобильный с содержанием 90 ? 10% пропана (а такой на Украине не существует).
Зависимость давления насыщенных паров смеси пропана и бутана от температуры. Некоторую опасность представляет собой сжиженный газ, попавший на кожу: под действием быстро испаряющегося газа на коже могут возникнуть очаги обморожения. Теплота сгорания газа несколько меньше, чем у бензина. Однако с увеличением количества подаваемого в двигатель воздуха теплота сгорания несколько увеличивается. Молекулярная масса сжиженного газа меньше, чем у бензина, и это ухудшает работу двигателя. Поскольку в двигатель сжиженный газ поступает в газообразном состоянии, то по сравнению с бензином уменьшается наполнение им цилиндров (ниже скорость горения газовоздушной смеси) при высокой частоте вращения коленчатого вала двигателя. При уменьшении частоты вращения в двигатель подается меньший объем газа. Таким образом, при работе двигателя на газе его мощность снижается. И в этом один из недостатков газобаллонного двигателя. Если мощность двигателя, работающего на бензине, принять за 100%, то мощность двигателя, работающего на газе, будет примерно равна 95%, что приводит к снижению максимальной скорости примерно на 4%.
Проблема с использованием замещающих газов: они могут иметь разные физические свойства. Диффузионное поведение, особенно в связанных с возрастом или окружающей средой изменениях диффузионного барьера, можно регулировать по-разному, чем с фактическим целевым газом. То же самое относится к связанным с возрастом изменениям активного пеллистора.
Поэтому при использовании заменяющих испытательных газов должны быть определены подходящие процедуры или меры, с помощью которых можно надежно проверять через регулярные интервалы времени, если датчик все еще достаточно сильно реагирует на целевой газ.
Какая фирма-производитель лучше? Известно около 20 Итальянских производителей, 5-7 Турецких., несколько Польских, Голландских и Американских. Турецкие - это как правило, эконом-предложения, работает данное оборудование нормально, качество-переменное.Итальянское делиться на бизнес и элит.Бизнес-TOMASETTO, MARINI, STEFANELLI, LONGAS, STARGAS, LOVTEC и т.д. Работает в основном без проблем, изредка бывает брак, нет проблем с запчастями и ремонтом.Элит- LOVATO, TARTARINI, LANDI-RENZO, BRC. Работает без проблем, брака практически нет, но ремонт и запчасти дороги и плохо доступны.Ну и элита газового оборудования-то что сделано в Голландии: PRINS, VIALE, KOLTEK-NEKAM. Работает отлично, очень стабильно, очень дорого в закупке, длительный срок беспроблемной приятной эксплуатации, но зачасти трудно доступны и дороги.
Влияние окружающей среды и перекрестная чувствительность. Остатки горения, особенно в случае растворителей или крупных молекул, приводят к образованию остатков на слое катализатора. Таким образом, сигнал медленно возвращается во время использования датчика.
Это изменение происходит, если имеются какие-либо вещества, остатки образуются только очень медленно. Изменение сигнала отслеживается во время обычной регулировки. Этот эффект старения не будет проблемой, если изменение сигнала остается стабильным при любых условиях использования. Это изменение может быть постоянным, но также обратимым. После такого действия датчик должен быть откалиброван, при необходимости отрегулирован и впоследствии проверен с более короткими интервалами, чтобы гарантировать, что сигнал остается стабильным.
Газ? давний и вечный соперник бензина. Газ (фр. gaz, от греч. chaos - хаос), агрегатное состояние вещества, в котором оно равномерно заполняет весь предоставленный ему объем. В тридцатые годы прошлого века англичанин Барнетт получил патент на газовый двигатель, а в 1860 году француз Э. Ленуар построил мотор, работающий на смеси воздуха и газа. Такой выбор горючего никого не удивил - бензина еще не было. Бензин в качестве горючего был использован спустя два десятилетия, когда Г. Даймлер создал бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Бензиновый мотор заменил лошадь в первых "самодвижущихся колясках" - автомобилях.
Также должны быть современники, которые плохо справляются со своими каталитическими датчиками с парами СНГ с зажигалки. Помимо того, что полученное большое количество тепла может механически разрушить датчик, оно затем непригодно для измерения и должно быть сначала отрегулировано, а затем откалибровано с более короткими интервалами, чем обычно.
Существуют агрессивные газы и пары, которые разрушают слой катализатора. К ним относятся, в частности, соединения хлора и серы, хлорированные и обогащенные углеводороды. Это изменение происходит медленнее или быстрее, в зависимости от концентрации агрессивных веществ. Медленные изменения отслеживаются при регулярной настройке.
Повсеместный рост количества автомобилей потребовал значительного увеличения объемов производства бензина. О газе как о возможном моторном топливе надолго забыли. Лишь через 100 лет после Барнетта, в конце тридцатых годов нашего столетия, возродилась мысль о его использовании. Тогда появились первые газогенераторные автомобили. Газ вырабатывался в топке, а оттуда подавался в двигатель.
Особая опасность при наличии таких веществ, более высокие концентрации которых очень быстро разрушают катализатор, и, кроме задачи испытательных газов, нет возможности обнаружить такой ущерб. Датчик, который был разрушен таким образом, будет показывать стабильный «ноль» даже при наличии легковоспламеняющихся газов и паров.
Водород, но иногда также фтор и хлор. Горючие компоненты сгорают на активном пеллисторе и остаются позади, оксиды кремния - стекло! Таким образом, каталитический датчик, как и сравнительный датчик, убеждает с защитным слоем и, следовательно, неэффективен. Если присутствуют соединения хлора, этот эффект усугубляется их разрушительным эффектом. Как и в случае с каталитическими ядами, существует особая опасность того, что высокие концентрации быстро разрушают катализатор.
Бензин дорожает, и сегодня его пытаются заменить. И природным газом, и синтезированными газами и жидкостями, например - спиртом, который гонят из самого разного сырья: от тростника до апельсиновых корок. Все эти виды топлива менее опасны для окружающей среды, чем бензин.
Октановое число 105? Исследования опровергли устоявшееся мнение, что использование газа вместо бензина - вынужденная мера. Газовое топливо сгорает полнее, поэтому концентрация окиси углерода в выхлопе газового двигателя в несколько раз меньше.
Впускные каналы для каталитических систем ни в коем случае не должны состоять из силиконовых или кремнийсодержащих материалов. Потому что только срабатывание из силиконового материала может повлиять на работу измерительной катушки. Повреждение катализатора первоначально повлияет на измерение метана. Из-за относительно высокой энергии, необходимой для сжигания метана, повреждение катализатора, скорее всего, повлияет на этот газ. Может быть полезно периодически проверять датчик на его относительную чувствительность к метану.
Дополнительную информацию можно найти в главе 1 «Особенности каталитических систем». Условием для правильной функции является содержание кислорода не менее 10 об.%. То есть при высоких концентрациях легковоспламеняющихся газов и паров горит только часть газов, и ложно указывается безопасная концентрация. Поэтому необходимо обеспечить подходящие меры, гарантирующие «четкое» измерение даже в случае отсутствия кислорода и что концентрации выше диапазона измерения не дают ложного показания.
Автомобиль на бензине выбрасывает в атмосферу сернистый газ, который образуется от сгорания сернистых компонентов топлива, и тетраэтилсвинец. В природном газе серы, как правило, нет, а поэтому в выхлопах газового двигателя нет ни сернистого газа, ни соединений свинца. В отработанных газах бензинового двигателя из-за неполного сгорания топлива содержится и окись углерода (СО) - токсичное для человека вещество. И газовые, и бензиновые автомобили выбрасывают в атмосферу одинаковое количество углеводородов. Для здоровья человека опасны не сами углеводороды, а продукты их окисления. Двигатель, работающий на бензине, выбрасывает сравнительно легко окисляющиеся вещества - этил и этилен, а газовый двигатель - метан, который из всех предельных углеводородов наиболее устойчив к окислению. Поэтому углеводородный выброс газового автомобиля менее опасен (см. рис. 1.5 книги "Источники энергии").
Это может быть достигнуто метрологически путем объединения с измерением кислорода или, если недостаток кислорода вызван слишком высокой концентрацией горючих газов, с контрольным измерением теплопроводности. Однако комбинация с теплопроводностью является надежной, если в образце нет горючих газов с меньшей теплопроводностью, чем метан.
Каталитические меры: преимущества и недостатки. Влияние давления окружающей среды, температуры и влажности в заданном диапазоне измерений незначительно. Используемые в настоящее время датчики по-прежнему имеют относительно высокое потребление энергии. Не допускается выборочное измерение воспламеняющихся газов.
Газ как моторное топливо не только не уступает бензину, но и превосходит его по своим свойствам. Двигатель внутреннего сгорания автомобиля работает по классическому четырехтактному циклу. Газообразная смесь воздуха и топлива всасывается в цилиндр двигателя, сжимается поршнем, воспламеняется искрой, давит на поршень и двигает шатунный механизм, а затем выбрасывается из цилиндра. Чем сильнее можно сжать топливо без возникновения детонации*, тем больше мощность двигателя. Антидетонационную способность топлива определяют октановым числом. Чем оно выше, тем лучше топливо. Среднее октановое число природного газа - 105 - недостижимо для любых марок бензина.
Концентрация кислорода должна составлять не менее 10%. Не подходит для измерений выше нижнего предела взрыва. В зависимости от диффузионного фильтра конденсационная влажность может препятствовать доступу газа. Существуют вещества, которые отравляют катализатор и, таким образом, влияют на отображение в сторону более низких значений. В зависимости от расчетного измеряемого сигнала, зависящего от давления воздуха. . Текст был любезно предоставлен нам г-ном Хансом Питером Маурисхатом в качестве предварительного распечатки запланированной пересмотренной версии его сборника по измерению газа.
Детонация [лат. detonare прогреметь] - распространение пламени в веществе со скоростью, превышающей скорость звука в данном веществе.
Двигатель внутреннего сгорания работает на смеси воздуха и распыленного топлива. Для воспламенения смеси нужна определенная концентрация топлива. Газ, в сравнении с бензином, горит при меньших концентрациях, т.е. при более "бедных" смесях. В случае повышения концентрации газа и обогащения смеси можно добиться увеличения мощности двигателя. Обедняя смесь, наоборот, можно понизить мощность. Возникает возможность изменением состава смеси регулировать мощность двигателя: газ как топливо значительно "послушнее" бензина.
Авторские права на текст и самодельные иллюстрации и объекты принадлежат исключительно автору Хансу Петер Мауришат. Воспроизведение или использование текста или графики и иллюстраций в других электронных или печатных публикациях не допускается без прямого письменного согласия автора.
Во время выбора одного из этих двух расходных материалов следует знать аспекты, в которых они различаются, какова его стоимость и насколько мы можем сэкономить с каждой из них. Важно обратить внимание на тип жилья и объем потребления, поскольку на основе этого будет выгоднее выбирать природный газ или пропан.
Эксплуатация показала, что автомобили на газе более выносливы - в полтора-два раза дольше работают без ремонта. При сгорании газа образуется меньше твердых частиц и золы, вызывающих повышенный износ цилиндров и поршней двигателя. Кроме того, масляная пленка дольше держится на металлических поверхностях - ее не смывает жидкое топливо, и, наконец, газ практически не вызывает коррозию металла.
Пропан представляет собой сжиженный нефтяной газ, такой как газ бутана. Среди его характеристик мы обнаруживаем отсутствие запаха и его эффективность при низких температурах. Кроме того, по сравнению с электроэнергией, он имеет достаточно экономические издержки для тех районов, где природный газ все еще не распределяется.
Поскольку распределительные компании расширяют сети поставок, этот углеводород набирает силу для других поставок энергии. Кроме того, по сравнению с пропаном у клиентов есть больше предложений и компаний на выбор. Проблема, которая значительно облегчает экономию каждого потребителя, поскольку она имеет больше разнообразия на выбор.
Несмотря на многочисленные достоинства природного газа, закрывать заправочные станции и выбрасывать бензиновые канистры еще рано.
Метан. В переходе на газовое топливо есть свои сложности. Так, например, плотность природного метана в тысячу раз ниже плотности бензина. Поэтому, если заправлять автомобиль метаном при атмосферном давлении, то для равного с бензином количества топлива понадобится бак в 1000 раз больше. Чтобы не возить огромный прицеп с топливом, необходимо увеличить плотность газа. Это можно достичь сжатием метана до 20:25 МПа (200:250 атмосфер). Для хранения в таком состоянии используются специальные баллоны, которые устанавливаются на автомобилях.
Природный газ-метан способен резко уменьшать объем (в 600 раз) при его низкотемпературном cжижении. Такой жидкий газ можно перевозить в специальных "бензобаках" при давлении не более 6 атмосфер (давление воды в водопроводном кране). Имеется множество технических разработок и патентов по реализации такой технологии получения жидкого метана. Во всем мире уже производится и потребляется много миллионов тонн охлажденного (до температуры около -120?C) метана. Крупнейшими производителями является Индонезия, Алжир, Ливия, США, Норвегия и т.д. Для перевозки используются танкеры-метановозы водоизмещением до 120 000 тонн (Япония) Продуктами полного сгорания метана являются безвредные вещества - углекислый газ и вода. Именно поэтому мы не испытываем неудобств на наших кухнях, где иногда целый день горят газовые (метановые) горелки.
Пропан-бутан. Пропан-бутан - синтетическое топливо. Его получают из нефти и сконденсированных нефтяных попутных газов. Чтобы эта смесь оставалась жидкой, ее хранят и перевозят под давлением в 1,6 МПа (16 атмосфер). Газобаллонная аппаратура для сжиженного пропан бутана несколько проще. Процесс заправки машин на газонаполнительных станциях несложен и очень похож на заправку бензином. По своим свойствам сжиженный пропан-бутан почти не отличается от сжатого природного газа. То же высокое октановое число, те же неплохие экологические и эксплуатационные показатели. Есть у сжиженного пропан бутана и преимущество перед метаном - это запас хода. 225 литров этого горючего для грузовика ЗИЛ;434730 (ЗИЛ-130)хватает на пробег около 500 километров, а метана, помещающегося в восьми баллонах - в 2,5 раза меньший
Преимущества использования газового топлива. Последнее время использование сжиженного нефтяного газа (пропан-бутан) стало более популярным, что объясняется в основном дешевизной газа по сравнению с бензином. Однако у сжиженного газа как автомобильного топлива есть и другие преимущества.
Очень важно то, что это экологически более чистое топливо, в выхлопе при работе на газе содержится меньше вредных веществ.
Газ имеет более высокое октановое число (порядка 105 и даже выше в зависимости от соотношения пропан/бутан). Соответственно, практическое отсутствие любых детонаций и как следствие снижение линейных нагрузок на цилиндро-поршневую и кривошипно-шатунную группы двигателя.
Уменьшается износ цилиндро-поршневой группы, вследствии того, что газ в испарённом состоянии не смывает масляную плёнку со стенок цилиндров.
Благодаря лучшему смесеобразованию газа с воздухом и тому, что газо-воздушная смесь равномернее распределяется по цилиндру - улучшается ХХ двигателя, двигатель работает <мягче> и тише.
Газ не разжижает моторное масло и практически не засоряет его продуктами горения, поэтому масло можно менять реже, чем при эксплуатации на бензине.
Газ в испарённом виде значительно чище чем бензин, поэтому в камере сгорания и в картере двигателя практически не образуется нагара и отложения смол.
Автомобиль оборудованный газовой системой питания становится двухтопливным, - а это большое преимущество в случае отказа одной из систем.
Среди многих преимуществ есть и некоторые недостатки:
Уменьшение максимальной мощности на 5-7%, которое можно частично скомпенсировать установкой более раннего угла опережения, -на 5-7 град.
Уменьшение полезного объёма багажного отделения из-за появления в нём ёмкости для газа.
Не желательность запуска холодного двигателя на газе при t окружающего воздуха ниже 0 град. Хотя при аварийной ситуации такая возможность существует.
Для тех кто мне писал, (хонда и газ - это вещи несовместимы)
Пропан и бутан – предельные углеводороды, получаемые путем переработки природного и попутного газа, а также сырой нефти. При нормальном давлении и температуре они представляют собой легкогорючие газы, обращаемые в жидкость при относительно невысоком давлении. При хорошо отрегулированном оборудовании в качестве продуктов сгорания от них остаются только водяные пары и углекислый газ. Именно эти свойства обусловили выбор пропана и бутана в качестве топлива для городских автомобилей, газовых приборов и систем автономного газоснабжения. Эти углеводороды используют как в чистом виде, так и в смеси в различных пропорциях.
Пропан
Главным преимуществом использования сжиженного пропана в системах автономного газоснабжения является его способность к естественному испарению и переходу в газообразное состояние при низких температурах. Это позволяет устанавливать наземные газгольдеры и при умеренном расходе газа обходиться без испарителей даже в морозные зимы.
Недостатками пропана по сравнению с бутаном являются большая цена и более высокое давление паров, которое при нагреве свыше 50 о С достигает 20 атм, что предъявляет повышенные технические требования к оборудованию.
В системах автономного газоснабжения чаще применяют не чистый, а так называемый технический пропан, содержащий небольшое количество пропилена C 3 H 6 . При использовании в качестве топлива его свойства мало отличаются от свойств чистого пропана, но стоимость несколько ниже.
Пропан обходится дороже других углеводородных газов, но позволяет сэкономить на оборудовании. Поэтому его используют в системах автономного газоснабжения, работающих периодически или с небольшими нагрузками, например, в системах аварийного и резервного энергоснабжения.
Бутан
Главное преимущество бутана – низкое давление паров, не превышающее 3 атм даже при нагреве до 50 о C, что позволяет использовать простое оборудование и легкие тонкостенные баллоны. Бутан применяется в качестве топлива для походных газовых плит, портативных горелок, газовых зажигалок. Но в системах автономного газоснабжения низкое давление не является решающим преимуществом, так как оборудование для них рассчитано на давление не ниже 16 атм.
Недостатком бутана является высокая температура кипения – при температуре ниже −0,5 о C его естественное испарение практически прекращается. Эта проблема решается двумя способами – использованием подземных газгольдеров, погружаемых ниже точки промерзания грунта, или при помощи испарителей, обеспечивающих принудительное испарение путем нагрева. Выбор оптимального решения зависит от расхода газа, климатических условий и режима эксплуатации.
При всех недостатках и незначимых для систем автономного газоснабжения преимуществах чистый бутан стоит примерно столько же, сколько и пропан. Потому он редко применяется в этих системах.
Пропан-бутан
Смешанный сжиженный углеводородный газ, состоящий из пропана и бутана, стоит в среднем в полтора раза дешевле его чистых компонентов, так как их разделение – процесс довольно сложный и энергоемкий.
Для смешанных жидких углеводородов возникает та же проблема, что и для чистого бутана – прекращение естественного испарения бутановой составляющей при отрицательных температурах. И решается она теми же путями. Но при постоянном высоком расходе газа дополнительные затраты на оборудование быстро окупаются экономией на более дешевом топливе, поэтому пропан-бутан получил наибольшее распространение в системах автономного газоснабжения.
Обычно пропан-бутановая смесь содержит оба компонента примерно в равных пропорциях, но существуют и специальные составы.
«Летняя» смесь содержит около 70% бутана и 30% пропана. В жаркую погоду на прямом солнце оборудование может раскалиться до температуры свыше 50 о C, но и при такой температуре давление смеси с низким содержанием пропана не превысит расчетных 16 атм.
«Зимняя» смесь состоит из 70% пропана и 30% бутана. При сильных морозах глубина промерзания грунта может превысить расчетное значение. При этом относительно небольшое количество жидкого бутана останется на дне подземного газгольдера, где температура выше, чем у поверхности, и проблем с его испарением не возникнет.
Давление паров СУГ при различных температурах. 1 МПа=9.869 атм.