Характеристики и особенности сжиженного углеводородного газа
Где применяется СУГ
Автомобильное топливо
Коммунально-бытовое применение
Органический синтез
Для СУГ используют разные названия, например, сжиженный нефтяной газ (СНГ) или пропан-бутан. Ниже рассмотрим достоинства и особенности этого вещества.
Характеристики и особенности сжиженного углеводородного газа
СУГ получают в процессе нефтедобычи как сопутствующий газ, а также как остаточный продукт переработки нефти на НПЗ. И хотя современные технологии позволяют разделять летучие углеводородные фракции друг от друга, этого обычно не делают. Во всяком случае, если речь идет о сжиженном топливе, которое в основном состоит из пропана, бутана и изомерного бутана в различных пропорциях.
Допускаются также примеси других легких углеводородов с температурой кипения от –50°С до 0°С. Использование смеси обусловлено тем, что в чистом виде пропан и бутан не подходят в качестве топлива. Так как первый взрывоопасен при плюсовых температурах, а второй — уже при небольших отрицательных температурах сжижается даже при нормальном давлении.
Зато таких минусов лишена смесь сжиженных газов. А о ее плюсах как топлива, стоит сказать отдельно, она:
- Может храниться в сжиженном виде в широком диапазоне температур (от –40°С до +45°С) при относительно низком давлении до 1,6 МПа.
- Удобна не только для хранения, но и для транспортировки — в баллонах и резервуарах.
- Не выветривается и не теряет своих характеристик продолжительное время — дольше, чем бензин или дизельное топливо.
- Обладает высокими показателями октанового числа — от 90 до 110 в зависимости от процентного содержания пропана и бутана.
- Стоит в 1,5–2 раза дешевле, чем бензин или дизель, что положительно сказывается на экономичности использования, даже несмотря на больший расход.
Особенность сжиженного газа в смеси пропан-бутан — полное отсутствие запаха. Из-за этого обнаружить его утечку непросто. Чтобы облегчить задачу, в СУГ добавляют этилмеркаптан (также известный как этантиол) прозрачную жидкость с резким сероводородным запахом. Когда говорят, что «пахнет газом», имеют в виду именно запах этантиола. Ведь сжиженный углеводородный газ так же, как и природный газ, в естественном виде не обладает запахом.
Конечно, есть у сжиженных газов и ряд недостатков.
Во-первых, это переменность состава. В зависимости от места нефтедобычи и особенностей производства в газовой смеси может содержаться разное количество пропана, бутана и других составляющих. Хоть это и не всегда критично важно, но влияет на физические и химические параметры смеси, что надо учитывать при эксплуатации.
Во-вторых, плотность. Вне зависимости от состава сжиженные газы тяжелее воздуха примерно в 2 раза. Поэтому в случае утечки они скапливаются внизу. Например, в подвальных помещениях и на первых этажах зданий. Это создает взрывоопасные ситуации, а также может привести к отравлению людей и животных.
В-третьих, давление внутри баллонов, в которых транспортируют и эксплуатируют газы, зависит от температуры окружающей среды. Поэтому при повышении температуры (например, в жарком климате или под прямыми солнечными лучами) давление будет повышаться, что затрудняет эксплуатацию бутан-пропановой смеси, делая ее взрывоопасной.
Где применяется СУГ
Газовая смесь, сочетая в себе достоинства пропана и бутана, лишена многих их недостатков. Благодаря этому она широко используется в различных промышленных и иных сферах.
Автомобильное топливо
После бензина и дизеля именно сжиженный газ — третье по распространенности моторное топливо в мире — общее количество автомобилей с газовым питанием по разным оценкам составляет 15–20 млн. В сжиженном виде смесь пропана и бутана может полностью заменить жидкое топливо. А при небольшой модернизации двигателя — с целью увеличения его степени сжатия даже повысить мощность силового агрегата.
Широкое применение СУГ в качестве автомобильного топлива обусловлено его высокими эксплуатационными качествами:
- Практически полное сгорание с минимумом вредных выбросов и нагара, что важно для регионов с не самой лучшей экологической обстановкой (больших городов, промышленных районов и т. д.).
- Отсутствие конденсата в цилиндрах, смывающего масляную пленку, что увеличивает срок службы мотора.
- Хорошие антидетонационные показатели, что повышает мощность и снижает расход топлива.
Более широкому использованию бутан-пропановой смеси в качестве топлива пока препятствует доступность бензина и ДТ, а также страх автовладельцев, многие из которых не уверены в безопасности сжиженных смесей. Но в будущем именно газовое топливо видится самой перспективной альтернативой бензину и дизелю.
Коммунально-бытовое применение
Возможность хранения газовой смеси в баллонах под относительно небольшим давлением делает его удобным в бытовой и коммунальной сфере — для отопления, нагрева воды, приготовления пищи и т. д. Главное преимущество такого топлива перед обычным трубопроводным газом — в возможности быстро обеспечить жилищно-коммунальные потребности в отдаленных труднодоступных районах.
До сих пор у нас в стране использование баллонного пропан-бутана — обычная практика для многих деревень, поселков, небольших населенных пунктов, а также оптимальное решение для дачных домиков.
Органический синтез
Также СУГ широко используется в химической промышленности для получения различных полимерных соединений. Если брать в количественном отношении, то подавляющий объем бутан-пропановой смеси идет именно на химический синтез.
Таким образом, в настоящее время СУГ — это востребованный и перспективный источник энергии для автомобилей и в коммунально-бытовой сфере, а также материал для производства полимеров.