Сжиженный углеводородный газ и сжиженный нефтяной газ

Сжиженный углеводородный газ (СУГ) — это один из видов замещающего топлива. Обычно он представляет собой смесь пропана (C3H8) и бутана (C4H10) и является одной из наиболее распространенных альтернатив традиционным источникам топлива.

Почему именно пропан-бутановая смесь?

Использование чистого бутана нецелесообразно при отрицательных температурах, а чистый пропан слишком опасен для высокотемпературных применений, поэтому создается их смесь — пропан-бутан (СУГ), в состав которой также входят изобутан, пропилен, этан, этилен и другие углеводороды.

Методы получения СУГ

Использование пропан-бутановых смесей в качестве топлива обусловлено рядом физико-химических свойств, таких как высокие температуры кипения при атмосферном давлении. Это позволяет транспортировать, хранить и использовать сжиженную смесь при относительно низком давлении (до 1,6 МПа) в широком диапазоне температур от −40 до +45 °С.

Существует два основных способа получения СУГ:

1. Путем переработки нефти на нефтеперерабатывающих заводах, и

2. При добыче нефти и природного газа.

Долговечные свойства и низкая стоимость сжиженного газа

Сжиженный газ имеет длительный срок службы и не подвержен коррозии. Его октановое число выше, чем у бензина и дизельного топлива, и может составлять от 90 до 110 в зависимости от соотношения пропан-бутана.

По энергоэффективности СУГ отстает от других видов топлива, так как имеет меньшее содержание энергии в единице объема. Это означает, что для достижения того же эффекта требуется на 10–20% больше СУГ, чем бензина, но это компенсируется в 2 раза более низкой ценой СУГ.

Более чистое и безопасное сжигание

Сжиженный газ может безопасно и эффективно сгорать даже при холодном двигателе. При его сгорании образуется гораздо меньше дыма и золы по сравнению с дизельным топливом, что позволяет повысить экологическую чистоту. На 90% меньше твердых частиц, на 90% меньше оксидов азота и на 60% меньше двуокиси углерода CO2 — все это преимущества использования сжиженного газа. Кроме того, он не загрязняет почву, так как не растворяется в воде.

Температуры кипения компонентов газа

Каждый из газов, входящих в состав СУГ, имеет определенную температуру кипения, а значит, давление испарившегося СУГ зависит как от его температуры, так и от его состава. Российский стандарт ГОСТ 20448−90 «Газы сжиженные углеводородные для коммунально-бытового потребления» предусматривает три вида газа.

Виды СУГ и их свойства

Пропан технического сорта (ПТ), СПБТ (смесь пропана и бутана технического сорта), БТ (бутан технического сорта) — все это виды СУГ. Соотношение пропана, бутана и других примесей в СУГ оказывает существенное влияние на его характеристики, особенно на октановое число и плотность паров топлива. Октановое число (ОЧ) определяет, насколько топливо устойчиво к детонации: оно увеличивается с ростом содержания насыщенных углеводородов (пропан, н-бутан, изобутан и т. д.).

Полимеризация ненасыщенных углеводородов

Полимеризация ненасыщенных углеводородов может привести к образованию осадка в баке, топливной системе и камере сгорания. Летучесть или эластичность смеси очень важна для того, чтобы СНГ могло выходить из бака, особенно при низких температурах. Оба компонента смеси имеют низкую температуру кипения и газообразны.

Разница в температурах кипения

Пропан закипает при атмосферном давлении при довольно низкой температуре −42 °C, в то время как бутану для достижения той же точки требуется −0,5 °C. Эта разница учитывается при создании топливных газовых смесей. В холодное зимнее время года содержание пропана увеличивается для повышения эластичности паров. В летней смеси обычно содержится 40% пропана и 60% бутана, а зимой соотношение меняется на противоположное: 60% пропана и 40% бутана. Неудивительно, что пропан дороже бутана, поэтому зимняя смесь также дороже.

Управление топливом на АЗС

На АГЗС необходимо следить за составом смеси, а не пытаться обмануть, подменяя зимнюю смесь летней. В отличие от АГНКС на АГНКС используется сжатый сетевой природный газ.

Производство СУГ

СУГ может производиться двумя способами:

1. Непосредственно из сырой нефти: — В процессе добычи выделяется попутный нефтяной газ. — Этан, пропан, бутан и пентан выделяются при стабилизации в резервуарах.

Каталитический риформинг

Нефтеперерабатывающие заводы получают СУГ при крекинге и гидрогенизации сырой нефти методом каталитического риформинга. При этом получается около 2% продукции.

Изоляция газа

Из природного газа, получаемого при переработке нефти, путем газовой изоляции удаляются углеводороды тяжелее этана.