Сжиженный нефтяной газ для автомобилей что это

Сжиженные нефтяные газы представляют собой легкие углеводороды, которые при сравнительно невысоком избыточном давлении (1—2 МПа) и нормальной температуре находятся в жидком состоянии. Основными компонентами СНГ являются пропан, бутан и пропилен. Пропан и пропилен обеспечивают оптимальное давление насыщенных паров в газовом баллоне. Бутановая составляющая, которая включает в себя нормальный бутан, изобутан, изобулен и другие изомеры, является наиболее калорийным и легкосжижаемым компонентом СНГ . Применение СНГ с большим содержанием бутановых фракций предпочтительнее в летнее время и особенно в районах с жарким климатом.

Наряду с упомянутыми составляющими в состав СНГ входят метан, этан, этилен, пентаны и некоторые другие газы. Суммарное их количество не должно превышать 6%. Этан входит в состав СНГ в незначительных количествах и обладает достаточно высоким давлением насыщенных паров. Присутствие этана способствует поддержанию достаточно высокого давления газа в баллоне при отрицательных температурах окружающего воз-Духа.

Особенностью СНГ является то, что их хранят и транспортируют в жидком состоянии, а используют в газообразном. В жидком состоянии СНГ обладают большим коэффициентом объемного расширения. Из-за этого при заполнении баллона СНГ необходимо оставлять определенное свободное пространство. В случае полного заполнения баллона, т. е. при отсутствии паровой подушки, даже незначительное повышение температуры газа t приводит к резкому увеличению давления р в газовом баллоне. Увеличение давления в этом случае составляет 0,7 МПа на каждый градус повышения температуры СНГ . Суммарное давление СНГ в баллоне определяется парциальными давлениями отдельных составляющих (рис. 1). Избыточное давление в баллоне при отрицательных температурах окружающего воздуха обеспечивает надежную работу газовой аппаратуры и пуск холодного двигателя.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

В нашей стране предусматривают выпуск СНГ двух составов СПБТЗ (смесь пропана и бутана технических зимняя) и СПБТЛ (смесь пропана и бутана технических летняя). В состав СПБТЗ входит не менее 75% пропана, доля бутана не нормируется.

В состав СПБТЛ входит не более 60% бутана, доля пропана не нормируется.

Опыт эксплуатации газобаллонных автомобилей показывает, что их удовлетворительные эксплуатационные показатели могут быть обеспечены при строгой регламентации компонентного состава СНГ , поставляемого для нужд автомобильного транспорта в качестве моторного топлива.

Для получения гарантированных эксплуатационных качеств газобаллонных автомобилей разработаны технические условия ТУ 38 001 302-78 «Газы углеводородные сжиженные топливные для газобаллонных автомобилей».

Опыт использования СНГ на автомобильном транспорте показывает, что отпускаемый на АГЗС сжиженный газ часто не соответствует ТУ 38 001 302—78. Это значительно осложняет эксплуатацию газобаллонных автомобилей и требует более частых регулировок газовой аппаратуры.

Главные показатели, характеризующие горючие газы как моторное топливо, — это теплотворная способность (теплотворность) рабочей смеси и их антидетонационные свойства. По этим показателям многие составляющие СНГ и СПГ превосходят бензин. Особенно ценным свойством сжиженных нефтяных и сжатого природного газов являются их высокие октановые числа (от 90 до 120 ед.), значительно превосходящие октановые числа лучших бензинов, бензометанольных смесей и других горючих. Это позволяет при применении СНГ увеличить степень сжатия у двигателей и тем самым улучшить их термодинамические, энергетические и топливно-экономические показатели. Особенно велико октановое число у пропана и пропилена. У бутана и бутилена оно меньше, но бутановые компоненты обладают наибольшей теплотворной способностью и являются легкосжимаемыми газами.

В практике обычно используют пропан-бутановые смеси, особенностью которых является легкость перехода из жидкого состояния в газообразное и наоборот. Наряду с этими составляющими в состав сжиженного газа входят также другие предельные и непредельные углеводороды: этан, этилен, пропилен, бутилен, пентаны. Их суммарное количество не превышает 5…9%.

При хранении сжиженных газов в баллонах над поверхностью жидкости образуются насыщенные пары, давление (или, как часто называют, упругость) которых зависит только от температуры окружающей среды (жидкости) и состава сжиженного газа. По закону Дальтона общее давление смеси газов равно сумме парциальных давлений его составляющих. Упругость пара У пропана при той же температуре значительно выше, чем у бутана, что наглядно представлено на рис. 2. Особенно велика упругость паров у этана и этилена. Хотя они входят в состав СНГ в незначительных количествах, но их присутствие позволяет поддерживать достаточно высокое давление в газовых баллонах при отрицательных температурах окружающего воздуха, что весьма желательно в зимнее время.

С понижением температуры окружающего воздуха упругость паров уменьшается, с повышением температуры — увеличивается. Но давление паров у СНГ всегда должно быть достаточным, чтобы обеспечить подачу топлива к двигателю при пониженных температурах окружающего воздуха, и в то же время не быть слишком большим при повышенных температурах, чтобы не пришлось баллоны для хранения СНГ делать толстостенными, следовательно, тяжелыми.

Поддержание давления паров СНГ в желаемых пределах достигается установлением в смеси соответствующего соотношения пропана и бутана.

Согласно ГОСТ 20448—81 в СССР предусмотрен выпуск СНГ двух составов: СПБТЗ — смесь пропана и бутана технических, зимняя, СПБТЛ — смесь пропана и бутана технических, летняя. Зимняя смесь содержит не менее 75% пропана и не более 20% бутана. Летняя смесь — соответственно не более 34% пропана и не менее 60% бутана.

Эти газы, используемые для бытовых нужд, иногда применяются и в качестве топлива для автомобилей. Однако опыт эксплуатации газобаллонных автомобилей показал, что удовлетворительные параметры по мощности, топливной экономичности и токсичности отработавших газов могут быть обеспечены только при строгой регламентации компонентного состава газа, поставляемого в качестве топлива.

Сжиженные газы запаха не имеют, но для обнаружения газа в воздухе при утечке в него вводятся одоранты — специальные вещества, которые в определенных концентрациях не вредны для человека и не разрушают материалы, применяемые в газовых системах. Запах одораита, например этилмеркапта-на, ощущается при содержании его 0,2 г в 1000 м3 воздуха. Надо помнить, что сжиженные газы не ядовиты, однако попадая на кожу, вследствие быстрого испарения могут вызвать ее обмораживание.

Большой коэффициент объемного расширения жидкой фазы таких газов предопределяет необходимость паровой подушки в каждом баллоне. В случае заполнения баллона до отказа (без наличия паровой подушки) даже незначительное повышение температуры газа приведет к резкому увеличению давления жидкости в баллоне и его разрушению. Это увеличение составляет примерно 0,7 МПа (7 кгс/см2) на каждый градус повышения температуры жидкой фазы.

В отечественных автомобильных баллонах для СНГ предусмотрен объем паровой подушки, равный 10% от полной емкости баллона. Такой объем позволяет обеспечить безопасную эксплуатацию баллонов и требуемое давление газа при изменении температуры окружающего воздуха от —30 °С до +40 °С. При повышении давления газа сверх нормативного произойдет срабатывание предохранительного клапана, и часть газа из баллона будет выпущена. Контроль заполнения баллона обеспечивается специальным вентилем.

Плотность жидкой фазы СНГ составляет 560… 600 кг/м3 при 0°С и нормальном атмосферном давлении. Плотность паровой фазы при тех же условиях колеблется в пределах 2,0… 2,7 кг/мз.

Так как сжиженный нефтяной газ тяжелее воздуха (пропан в 1,56 раза, бутан в 2,09 раза), то при утечках он будет скапливаться внизу на поверхности земли, а также в различных углублениях (приямках, смотровых канавах), образуя с воздухом взрывоопасную смесь. Нижний предел воспламеняемости газа С( тавляет всего 1,8…2,4%, что обусловливает взрыво и по-жароопасность СНГ и требует неукоснительного выполнения правил безопасности и охраны труда при эксплуатации, техническом обслуживании и хранении газобаллонных автомобилей.

СУГ топливо: что это за зверь и нужен ли он именно Вам?

СУГ топливо расшифровывается, как «сжиженный углеводородный газ». Является одним из самых востребованных видов альтернативного топлива. Его получают в процессе нефтедобычи путем разделения многокомпонентной нефтяной смеси. Простыми словами, является побочным компонентом переработки нефти.

Итак, что за топливо СУГ для автомобилей? СУГ – это вид топлива, представляющего собой сжиженные под высоким давлением смеси природных газов (легких углеводородов). В их составе чаще всего присутствуют бутан, пропан, метан, этан, изобутан, этилен и др.

Характеристики

В зависимости от состава сжиженного газа, различаются и его физические характеристики: плотность, температура кипения (представляет собой диапазон температур), воспламенения, октановое число и т.д.

По отношению к СУГ топливам также применяются аббревиатуры СПГ и СНГ, с расшифровкой: сжиженный природный газ и сжиженный нефтяной газ.

Главной характеристикой такого сырья является его способность менять состояние из газообразного в жидкое. Условиями перехода являются внешняя температура, давление внутри емкости для транспортировки и объем вещества. Как мы упомянули выше, состав (процентное распределение углерода и водорода в смеси) влияет на общие характеристики газа:

1. Сжижение бутана происходит при давлении 1,6 Мпа при 20° С, кипение начинается при -1° С. Это значит, на морозе состав сохранит жидкую форму, даже если открутить вентиль баллона;
2. А вот пропан закипает при -42° С, поэтому даже на сильном морозе легко перейдет из жидкого состояние в газообразное;
3. Еще ниже градус кипения у метана: он начинает сжижаться при -160° С.

Именно из-за разнообразия физико-химических свойств данные газы чаще всего комбинируют в смеси, добиваясь идеальных для разных целей характеристик. К слову, летом и зимой для повышения упругости паров газа СУГ топливо Лукойл может изменяться по составу (содержание пропана/бутана). Кстати, пропан стоит дороже бутана, поэтому зимой его стоимость на заправках выше, чем в теплый период.

• В жидком состоянии такое топливо при взаимодействии с кислородом обладает низкой воспламеняемостью и взрывчатостью;
• СУГ характеризуется низкой скоростью диффузии в среду;
• Обладают способностью долго выветриваться;
• Октановое число (параметр сопротивления горючего к воспламенению, например, в ДВС) меняется в интервале 100-110. Кстати, этот параметр есть у всех марок бензина (в том числе у АИ-100 и его брендированных собратьев);
• Сгорает чисто, без дыма и пепла, формирует в составе выхлопа на 90% меньше твердых частиц и оксида азота и на 60% меньше углекислого газа, чем, к примеру, солярка.

Применение

Рассмотрим, где СУГ топливо используется:

1. В качестве альтернативного автомобильного топлива. Является более эффективным сырьем для ДВС, чем, даже, высококачественный бензин или любая марка дизельного топлива;
2. Для автономной газификации жилых массивов и промышленных объектов, в том числе, отдаленных территориально;
3. Для производства электроэнергии с помощью газогенераторов;
4. В химической промышленности в различных производствах (ПАВы, полиэтилены, пластмассы, пленки, волокна, смолы, растворители и т.д.).

Транспортировка СУГ реализуется в специальных сосудах под правильным давлением или в изотермических цистернах, а также по трубопроводам. Перевозка возможна железнодорожным транспортом в особых вагонах-цистернах, морским путем в танкерах-газовозах, сухопутным в автоцистернах.

Преимущества и недостатки

Отдельно хотелось бы подчеркнуть, СУГ является третьим по популярности моторным горючим в мире. Поговорим о топливе СУГ для автомобилей отдельно: что за преимущества вознесли его до таких высот?

• СУГ запросто может заменить традиционный бензин, при этом, возможно одновременное использование обоих видов топлива;
• Сжиженный газ более экологичный, формирует менее токсичный выхлоп;
• Оставляет на внутренних частях и узлах ДВС меньше нагара;
• Не образовывает внутри движка конденсат, не смывает масляную пленку с поршней. Все это значительно повышает срок службы двигателя внутреннего сгорания;
• Обладает более высоким октановым числом;
• Сокращает расход смазочных жидкостей;
• Увеличивает межремонтный интервал двигателя;
• Расходуется экономнее;
• Стоит дешевле бензина.

Вот почему топливо марки СУГ сегодня настолько востребовано. Однако, у сжиженного углеводородного газа есть и другие достоинства:

1. Простота и легкость транспортировки позволяет газифицировать отдельные хозяйственные и жилые массивы, без необходимости тянуть многокилометровые трубопроводы;
2. Высокие теплотворные качества (выше, чем у твердого сырья);
3. Широта и комплексность применения;
4. Относительная легкость добычи и регулировки (реализации).

Чтобы быть полностью объективными, приведем и минусы СУГ топлива:

• При применении в качестве топлива в ДВС, незначительно снижает мощность движка, а также увеличивает скорость разгона до 100 км/ч.;
• Установка ГБО в автомобиль обходится недешево;
• Баллон придется возить в багажнике, соответственно, сократится его полезная площадь;
• СУГ топливо предполагает более частую (2-3 раза в год) замену воздушных фильтров в авто, а также ежегодное обновление газовых фильтров;
• Низкоразвитая сеть газовых заправок (их можно найти в приложении Яндекс Заправки) и сервисных центров по ремонту ГБО;
• Риск утечки (низкий, но он есть).

Популярность СУГ топлива в мире обусловлена широтой его полезных свойств, большой сферой применения, простотой добычи. Сжиженный газ применяют и в автопроме, и в промышленной сфере и для хозяйственно-бытовых нужд.

При переходе на ГБО обращайтесь с оборудованием бережно, тщательно соблюдайте технику безопасности. Следуйте рекомендациям мастеров по установке и регулярно проверяйте надежность крепежа баллона.