Сжиженный углеводородный газ (СУГ) является одним из самых распространенных видов органического топлива и широко применяется в промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве и быту. Он обладает оптимальным сочетанием потребительских качеств, которые позволяют успешно решать задачи по обеспечению различных объектов экологичной и дешевой энергией.
Промышленность.
На многих промышленных предприятиях СУГ используется как высококачественное сырье и участвует в технологических процессах как источник тепловой энергии.
Сжиженный газ используется для получения химической продукции, обработке металлов, в литейной промышленности, при газосварочных работах и т.д. СУГ широко используется в сельском хозяйстве при тепличном и оранжерейном овощеводстве и цветоводстве.
Транспорт.
Сжиженный газ успешно конкурирует с такими видами топлива как бензин и солярка. Он обладает определенными преимуществами, по сравнению с жидкими углеводородами. Перевод двигателей внутреннего сгорания на газ позволяет снизить износ двигателя и увеличить его ресурс на 10-15%. При этом снижается расход моторного масла, улучшается режим работы двигателя, снижается детонация.
Кроме того, перевод автопарка на сжиженный газ резко снижает затраты на эксплуатацию и улучшает экологические показатели при работе двигателя. Так же, для многих автовладельцев является актуальным возможность гарантированной защиты от слива топлива.
Жилищно-коммунальное хозяйство.
В ЖКХ сжиженный газ чаще всего используется для отопления жилых домов и для газификации кухонь. Многие котельные и водогрейные пункты, расположенные вдали от централизованного газоснабжения работают на сжиженном газе. В некоторых случаях целесообразна выработка электроэнергии на автономных газовых электрогенераторах.
Использование сжиженного газа в качестве моторного топлива.
Толчком к использованию СУГ в качестве моторного топлива стал довольно курьезный случай. В 1910 году в США к химику Уолтеру Снеллингу обратился его знакомый и пожаловался на то, что в его автомобиле слушком быстро испаряется бензин.
Ученый-химик, исследовав существовавший в то время бензин, обнаружил, что в его составе много легкоиспаряющихся фракций пропана, бутана и других ароматических углеводородов. Через некоторое время была создана установка, отделяющая из бензина летучие углеводороды, которые сами по себе оказались прекрасным топливом. Первый двигатель внутреннего сгорания на сжиженном газе был создан в 1913 году.
Экономичность двигателей при использовании СУГ.
Одним из важнейших показателей использования коммерческого транспорта является его экономичность. Для двигателя внутреннего сгорания показателем экономичности является отношение полученной единицы кинетической энергии к стоимости израсходованного топлива. В свою очередь расход топлива зависит от его октанового числа и предела воспламенения при сжатии. Это основные показатели сортности топлива.
Для сжиженного газа на пропан-бутановой основе октановое число составляет 100-110 ед. При этом, стоимость одного килограмма СУГ значительно ниже, чем стоимость высокооктанового бензина. В результате исследований, проведенных ВНИИГАЗ, были получены данные, что для автомобиля с двигателем внутреннего сгорания на газе, движущегося со скоростью 50 км/час расход топлива на 30-40% ниже, чем при использовании бензина. Учитывая более низкую стоимость СУГ экономический эффект от перевода автопарка на газ увеличивается в разы.
Кроме того, двигатели, работающие на СУГ отличаются гораздо более высоким моторесурсом. Износ снижается за счет того, что в камере сгорания гораздо меньше откладываются сернистые соединения (нагар), характерные для бензина, лучше условия смазки поршневой группы. В целом, при переводе автомобиля на газ можно добиться 40% экономии эксплуатации, а окупаемость такого перевода составляет 0,5 – 1 год.
Экологические показатели СУГ.
Пропан-бутановая смесь, из которой в основном состоит СУГ, является, пожалуй, самым экологически чистым видом топлива. В продуктах горения такой смеси практически отсутствуют тяжелые зольные соединения, копоть, минимально количество угарного (СО) газа.
В отличие от твердых и жидких углеводородов газ при горении не выделяет диоксида серы, бензопиреновых соединений, сероводорода, сажи. По сравнению с бензином, выхлопы от которого содержат большое количество свинца, сжиженный газ абсолютно безопасен. При сжигании СУГ получается большое количество безопасного водяного пара, что не коей мере не может ухудшить экологию.
Комплект газобаллонного оборудования.
Транспортные средства, переоборудуемые для работы на сжиженном газе, оснащаются комплектом газобаллонного оборудования. На сегодняшний день на рынке газового оборудования имеется комплекты четвертого и пятого поколения. Они отличаются лучшими эксплуатационными характеристиками, высокой надежностью и безопасностью.
В автомобильных газобаллонных комплектах пятого поколения изменена подача газа в двигатель. Теперь во впускной коллектор топливо подается в жидкой фазе, что позволяет улучшить условия его работы. Для этого в системе установлен дополнительный газовый насос.
Краткий обзор рынка сжиженного газа.
Сжиженный газ получают из попутного нефтяного газа и в результате переработки сжиженного газа, а также как побочный продукт на некоторых химических производствах. Его выработка постоянно увеличивается. Около 2/3 произведенного СУГ поступает на внутренний рынок. Остальное идет на экспорт, в основном в Европу. Крупнейшими покупателями российского сжиженного газа является Польша, Финляндия, Турция. Структура потребления сжиженного газа в РФ значительно отличается от европейской.
У нас большая доля СУГ используется в качестве моторного топлива и в качестве сырья химической промышленности. В Европе сжиженный газ по большей части расходуется в жилищно-коммунальном хозяйстве. По прогнозам специалистов в ближайшее время будет наблюдаться рост потребления СУГ в промышленности и на автотранспорте. При этом потребление СУГ в коммунальной сфере останется на том же уровне, даже не смотря на развитие централизованной газораспределительной сети.
Пропан технический (ПТ).
Горючий углеводородный газ. При нормальном давлении находится в газообразном состоянии. Химическая формула С2Н8; молекулярная масса 44; при температуре 15оС имеет плотность в жидкой фазе 510 кг/м3; теплотворная способность при сгорании 85МДж/м3; октанове число 110; температура кипения при нормальном давлении -43оС.
Бутан технический (БТ).
Горючий углеводородный газ. Химическая формула С4Н10. Молекулярная масса 58; при нормальном давлении и температуре 15оС имеет плотность жидкой фазы 580 кг/м3; точка кипения -0,5оС, октановое число 95, теплотворная способность при сгорании 111МДж/м3.
Смесь пропано-бутановая техническая (СПБТ).
На газосжижающих станциях и нефтехимических предприятиях производится несколько сортов сжиженного газа. Они отличаются количеством примесей и процентным соотношением основных компонентов. Так как пропан способен испаряться при более низких температурах, то в сжиженном газе зимних сортов его концентрация увеличена до 70-80%, а доля бутана снижена до 28-18%.
Сжиженный газ, предназначенный для использования в летнее время, состоит на 40-50% из пропана, остальное – это бутан и небольшое количество этана, метана, других углеводородных соединений, а также ничтожное количество пыли и водяного пара.