Сжиженный природный газ: свойства и преимущества

Сжиженный природный газ или сокращенно СПГ, как принято называть его в энергетической отрасли (англ. соотв. Liquefied Natural Gas, сокр. LNG) представляет собой обыкновенный природный газ, охлажденный до температуры –162°С (так называемая температура сжижения) для хранения и транспортировки в жидком виде. Хранится сжиженный газ в изотермических резервуарах при температуре кипения, которая поддерживается вследствие испарения СПГ. Данный способ хранения СПГ связан с тем, что для метана, основной составляющей СПГ, критическая температура –83°С, что гораздо ниже температуры окружающей среды, и не предоставляет возможным хранить сжиженный природный газ в резервуарах высокого давления (для справки: критическая температура для этана составляет +32°С, для пропана +97°С). Для использования СПГ подвергается испарению до исходного состояния без присутствия воздуха. При регазификации (

возвращении газа в исходное парообразное состояние) из одного кубометра сжиженного газа образуется около 600 кубометров обычного природного газа.

Температура сжиженного газа

Чрезвычайно низкая температура СПГ делает его криогенной жидкостью. Как правило, вещества, температура которых составляет –100°С (–48°F) или еще ниже, считаются криогенными и требуют специальных технологий для обработки. Для сравнения, самая низкая зарегистрированная температура на Земле составляет –89,2°С (Антарктика), а в населенном пункте –77,8°С (поселок Оймякон, Якутия). Криогенная температура сжиженного природного газа означает, что контакт с СПГ может вызвать изменение свойств контактирующих материалов, которые впоследствии станут ломкими и потеряют свою прочность и функциональность. Поэтому в отрасли СПГ используют специальные материалы и технологии.

Химический состав СПГ

Сырая нефть и природный газ являются ископаемыми видами топлива, известными как «углеводороды», потому что содержат химические комбинации атомов углерода и водорода. Химический состав природного газа зависит от места добычи газа и его обработки. Сжиженный природный газ представляет собой смесь метана, этана, пропана и бутана с небольшим количеством более тяжелых углеводородов и некоторых примесей, в частности, азотных и комплексных соединений серы, воды, углекислого газа и сероводорода, которые могут существовать в исходном газе, но должны быть удалены перед сжижением. Метан является самым главным компонентом, обычно, хотя и не всегда, более чем на 85% по объему.

Плотность сжиженного газа

Поскольку СПГ представляет собой некую смесь, плотность сжиженного природного газа изменяется незначительно с ее фактическим составом. Плотность сжиженного природного газа, как правило, находится в диапазоне 430–470 килограммов на кубический метр, а его объем составляет примерно 1/600 объема газа в атмосферных условиях. Это делает его примерно на треть легче, чем воздух. Другим следствием этих фактов является то, что СПГ имеет меньшую плотность, чем вода, что позволяет ему находиться на поверхности в случае разлива и вернуться к парообразному состоянию достаточно быстро.

Другие свойства СПГ

Сжиженный природный газ не имеет запаха, бесцветный, не вызывает коррозии, не горюч и не токсичен. СПГ хранится и транспортируется при сверхнизких температурах при атмосферном давлении (отсутствие высоких давлений). При воздействии на окружающую среду СПГ быстро испаряется, не оставляя следов на воде или почве.

В своей жидкой форме сжиженный природный газ не имеет способность взрываться или воспламеняться. При

испарении природный газ может воспламениться в случае контакта с источником горения, и если концентрация испарений в воздухе будет составлять от 5 до 15 процентов. Если концентрация паров газа менее 5 процентов, то для начала возгорания испарений недостаточно, а если более 15 процентов, то в окружающей среде будет нехватка кислорода.

Преимущества сжиженного природного газа

1. В процессе сжижения плотность газа увеличивается в сотни раз, что повышает эффективность и удобство хранения, а также транспортировки и потребления энергоносителя.
2. Сжиженный природный газ – нетоксичная криогенная жидкость, хранение которой осуществляется в теплоизолированной емкости при температуре –162°С. Большие объемы СПГ возможно хранить в специальных наземных резервуарах при атмосферном давлении.
3. Возможность межконтинентальных перевозок СПГ специальными танкерами-газовозами, а также перевозка железнодорожным и автомобильным видами транспорта в цистернах.
4. Сжиженный природный газ дает возможность газификации объектов, удаленных от магистральных трубопроводов на большие расстояния, путем создания резерва СПГ непосредственно у потребителя, избегая строительства дорогостоящих трубопроводных систем.

С точки зрения потребителя, преимущества сжиженного природного газа, исходя из его состава и физических свойств, состоят еще и в том, что СПГ является не только источником сухого природного газа, транспортируемого по газопроводам, а также источником ШФЛУ (широкая фракция легких углеводородов – этана, пропана, бутанов и пентанов), входящих в состав СПГ и выделяемых из СПГ при регазификации. Эти углеводороды используются в качестве нефтехимического сырья и в качестве источника экологически чистого топлива для различных видов транспорта (а также в быту). В процессе регазификации на терминале СПГ будет происходить выделение фракции С₂+ или С₃+. Возможность перевозить ШФЛУ

в составе сжиженного природного газа выступает не только в пользу потребителя, но также решает и проблемы производителя по транспортировке ШФЛУ с газового месторождения.

Сжиженный природный газ представляет собой безопасный, экологически чистый вид топлива с высокими энергетическими характеристиками и октановым числом. Цена СПГ по стоимости у потребителя ниже цены сжиженного нефтяного газа, мазута и тем более дизельного топлива.

lngas.ru

Сжиженный природный газ (СПГ), технологии сжижения

ИА Neftegaz.RU. Сжиженный природный газ (СПГ) — природный газ, искусственно сжиженный путем охлаждения до -160°C, для облегчения хранения и транспортировки.

СПГ представляет собой бесцветную жидкость без запаха, плотность которой в 2 раза меньше плотности воды.

На 75-99% состоит из метана. Температура кипения − 158…−163°C.

В жидком состоянии не горюч, не токсичен, не агрессивен.

 

Для использования подвергается испарению до исходного состояния.

При сгорании паров образуется диоксид углерода и водяной пар.

 

В промышленности газ сжижают как для использования в качестве конечного продукта, так и с целью использования в сочетании с процессами низкотемпературного фракционирования ПНГ и природных газов, позволяющие выделять из этих газов газовый бензин, бутаны, пропан и этан, гелий.

СПГ получают из природного газа путем сжатия с последующим охлаждением.

При сжижении природный газ уменьшается в объеме примерно в 600 раз.

1 тонна СПГ — это примерно 1,38 тыс м³ природного газа.

Процесс сжижения идет ступенями, на каждой из которых газ сжимается в 5-12 раз, затем охлаждается и передается на следующую ступень.

Собственно сжижение происходит при охлаждении после последней стадии сжатия.

Процесс сжижения таким образом требует значительного расхода энергии — до 25 % от ее количества, содержащегося в сжиженном газе.

Ныне применяются 2 техпроцесса:

• конденсация при постоянном давлении (компримирование), что довольно неэффективно из-за энергоемкости,
• теплообменные процессы: рефрижераторный — с использованием охладителя и турбодетандерный/дросселирование с получением необходимой температуры при резком расширении газа.

В процессах сжижения газа важна эффективность теплообменного оборудования и теплоизоляционных материалов.

При теплообмене в криогенной области увеличение разности температурного перепада между потоками всего на 0,5ºС может привести к дополнительному расходу мощности в интервале 2 — 5 кВт на сжатие каждых 100 тыс м³ газа.

Недостаток технологии дросселирования — низкий коэффициент ожижения — до 4%, что предполагает многократную перегонку.

Применение компрессорно-детандерной схемы позволяет повысить эффективность охлаждения газа до 14 % за счет совершения работы на лопатках турбины.

Термодинамические схемы позволяют достичь 100% эффективности сжижения природного газа:

• каскадный цикл с последовательным использованием в качестве хладагентов пропана, этилена и метана путем последовательного снижения их температуры кипения,
• цикл с двойным хладагентом — смесью этана и метана,
• расширительные циклы сжижения.

Известно 7 различных технологий и методы сжижения природного газа:

• для производства больших объемов СПГ лидируют техпроцессы AP-SMR™, AP-C3MR™ и AP-X™ с долей рынка 82% компании Air Products,
• технология Optimized Cascade, разработанная ConocoPhillips,
• использование компактных GTL-установок, предназначенных для внутреннего использования на промышленных предприятиях,
• локальные установки производства СПГ могут найти широкое применение для производства газомоторного топлива (ГМТ),
• использование морских судов с установкой сжижения природного газа (FLNG), которые открывают доступ к газовым месторождениям, недоступным для объектов газопроводной инфраструктуры,
• использование морских плавающих платформ СПГ, к примеру, которая строится компанией Shell в 25 км от западного берега Австралии.

Процесс сжижения газа:

Оборудование СПГ-завода:

• установка предварительной очистки и сжижения газа,
• технологические линии производства СПГ,
• резервуары для хранения, в тч специальные криоцистерны, устроенные по принципу сосуда Дюара,
• для загрузки на танкеры — газовозы,
• для обеспечения завода электроэнергией и водой для охлаждения.

Существует технология, позволяющая сэкономить на сжижении до 50% энергии, с использованием энергии, теряемой на газораспределительных станциях при дросселировании природного газа от давления магистрального трубопровода (4-6 МПа) до давления потребителя (0,3-1,2 МПа).

При этом используется как собственно потенциальная энергия сжатого газа, так и естественное охлаждение газа при снижении давления.

При этом дополнительно экономится энергия, необходимая для подогрева газа перед подачей к потребителю.

Чистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняем и не взрывается.

На открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние и быстро растворяется в воздухе.

При испарении природный газ может воспламениться, если произойдет контакт с источником пламени.

Для воспламенения необходимо иметь концентрацию испарений в воздухе от 5 % до 15 %.

Если концентрация до 5 %, то испарений недостаточно для начала возгорания, а если более 15 %, то в окружающей среде становится слишком мало кислорода.

Для использования СПГ подвергается регазификации — испарению без присутствия воздуха.

СПГ является важным источником энергоресурсов для многих стран, в том числе Японии ,Франции, Бельгии, Испании, Южной Кореи.

Транспортировка СПГ — это процесс, включающий в себя несколько этапов:

• морской переход танкера — газовоза,
• автодоставка с использованием спецавтотранспорта,
• ж/д доставка с использованием вагонов-цистерн,
• регазификация СПГ до газообразного состояния.

Регазифицированный СПГ транспортируется конечным потребителям по газопроводам.

Основные производители СПГ по данным 2009 г:

Катар -49,4 млрд м³, Малайзия — 29,5 млрд м³; Индонезия-26,0 млрд м³; Австралия — 24,2 млрд м³; Алжир — 20,9 млрд м³; Тринидад и Тобаго -19,7 млрд м³.

Основные импортеры СПГ в 2009 г: Япония — 85,9 млрд м³; Республика Корея -34,3 млрд м³; Испания- 27,0 млрд м³; Франция- 13,1 млрд м³; США — 12,8 млрд м³; Индия-12,6 млрд м³.

Производство СПГ в России

На 2018 г в РФ действует 2 СПГ-завода.

СПГ-завод проекта Сахалин-2 запущен в 2009 г, контрольный пакет принадлежит Газпрому, у Shell доля участия 27,5%, японских Mitsui и Mitsubishi — 12,5% и 10% . 

По итогам 2015 г производство составило 10,8 млн т/год, превысив проектную мощность на 1,2 млн т/год.

Однако из-за падения цен на мировом рынке доходы от экспорта СПГ в долларовом исчислении сократились по сравнению с 2014 г на 13,3% до 4,5 млрд долл США/год.

2^м крупным игроком на рынке российского СПГ становится компания Новатэк, которая в январе 2018 г ввела в эксплуатацию СПГ — завод на проекте Ямал-СПГ.

Новатэк-Юрхаровнефтегаз (дочернее предприятие Новатэка ) выиграл аукцион на право пользования Няхартинским участком недр в ЯНАО.

Няхартинский участок нужен компании для развития проекта Арктик СПГ. Это 2^й проект Новатэка, ориентированный на экспорт СПГ.

До 2020 г в США будут введены в эксплуатацию 5 терминалов по экспорту СПГ общей мощностью 57,8 млн т/год. 

На европейском газовом рынке начнется противостояние американского СПГ и российского сетевого газа.

neftegaz.ru

ГАЗ СЖИЖЕННЫЙ — это… Что такое ГАЗ СЖИЖЕННЫЙ?



ГАЗ СЖИЖЕННЫЙ

ГАЗ СЖИЖЕННЫЙ, сжиженный газ — легкие УГЛЕВОДОРОДЫ, преимущественно пропан и бутан, полученные в результате дистилляции неочищенной нефти и перегонки ПРИРОДНОГО ГАЗА. Используется как топливо или сырье в химической промышленности, а также как баллонный газ для отопления жилищ и приготовления пищи.

Научно-технический энциклопедический словарь.

• ГАЗ ПРИРОДНЫЙ
• ГАЗ

Смотреть что такое «ГАЗ СЖИЖЕННЫЙ» в других словарях:

• Природный газ сжиженный (СПГ) — сжиженный природный газ (СПГ) природное топливо, добываемое из недр земли. Предназначен для использования в двигателях автомобилей, тепловозов и речных судов в соответствии с ТУ 51 03 85. Изготовляется из природного или глубоко отбензиненного… …   Официальная терминология

• Углеводородный газ сжиженный — Сжиженный углеводородный газ (СУГ) продукты переработки попутного нефтяного газа и газов нефтеперерабатывающих заводов, являющиеся углеводородами, которые при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии, а при относительно небольшом… …   Официальная терминология

• сжиженный природный газ — СПГ Природный газ, сжиженный после переработки с целью хранения или транспортирования. [ГОСТ Р 53521 2009] сжиженный природный газ СПГ Горючая прозрачная жидкость, без цвета и запаха, с температурой кипения 110 115 К при атмосферном давлении… …   Справочник технического переводчика

• сжиженный природный газ — 5 сжиженный природный газ; СПГ: Природный газ, сжиженный после переработки с целью хранения или транспортирования. Источник: ГОСТ Р 53521 2009: Переработка природного газа. Термины и определения оригинал документа Смотри также родст …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Сжиженный нефтяной газ — Бытовые 45 кг баллоны СНГ в Новой Зеландии Сжиженный нефтяной газ (СНГ) (англ. Liquefied petroleum gas (LPG)) очищенный и подготовленный нефтяной или отделённый от природного газ, сжиженный при охлаждении или под давлением для облегчения хранения …   Википедия

• Сжиженный природный газ — Природный газ является одним из важнейших энергоносителей, занимая в структуре потребления третье место после нефти и угля. Основными областями применения природного газа являются промышленность и производство электроэнергии (44% и 31%… …   Энциклопедия ньюсмейкеров

• газ — горючий природный газ по ГОСТ 5542 или сжиженные углеводородные газы (СУГ) по ГОСТ 27578 и ГОСТ 20448; Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• сжиженный газ в баллонах — Сжиженный нефтяной газ, хранящийся в соответствующих емкостях под давлением. [СТ РК ИСО 1998 1 2004 (ИСО 1998 1:1998, IDT)] Тематики нефтепродукты EN bottled gas …   Справочник технического переводчика

• Сжиженный природный газ (СПГ) — горючая прозрачная жидкость, без цвета и запаха, с температурой кипения 110 115 К при атмосферном давлении 101,33 кПа. По химическому составу СПГ представляет собой многокомпонентную смесь углеводородов с преобладающим содержанием метана.… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Газ вытесняющий — Сжатый или сжиженный газ, создающий избыточное давление в корпусе огнетушителя и используемый для подачи огнетушащего вещества из огнетушителя на очаг горения Источник: НПБ 156 96: Пожарная техника. Огнетушители передвижные. Основные показатели и …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

dic.academic.ru

Какая разница между природным и сжиженным газом?

Как известно, газ существует в разных формах, которые тем или иным способом нашли своё применение в промышленности. Часто люди путают что такое природный и сжиженный газ, поэтому стоит разобраться в чём состоит их разница и какие плюсы и минусы может получить человечество от того или иного вида данного топлива.

Что представляет собой природный и сжиженный газ

Немногие знают, но первый в мире автомобиль работал уже на газе, используемый для современных автомобильных двигателей.

Природным газом называется тот газ, который добывают из недр нашей планеты с помощью специального оборудования. Природный газ не требует какой-либо обработки и может транспортироваться по специально созданным трубам.

Наиболее часто встречается в недрах именно метан — распространённый тип газа. Он сохраняет своё природное состояние. Он хранится в специально созданных объектах инфраструктуры, с помощью которых легко можно его использовать.

В перемещении газа к потребителю используют специально спроектированные трубы.

Сжиженный газ — это тот же природный газ только представленный в жидком состоянии. Это могут быть как углеводородные, так и компримированные природные газы.
В случае, если транспортировка природного газа невозможна либо невыгодна по трубопроводу, его сжижают. Таким образом удаётся уменьшить объём в 600 раз.

Сжиженный природный газ представляет собой жидкость, которая как минимум в два раза легче воды. Закипеть эта жидкость может при температуре около 158-163 градусов Цельсия. Сжиженный газ представлен зачастую, как и чистый природный, метаном. Хранение данного вида топлива предусмотрено в специальных резервуарах. Чтобы жидкое состояние сжиженного газа сохранилось при перевозке, он находится в криоцистернах, в которых поддерживается определённая температура.

Чтобы природный газ превратился в сжиженный, он должен пройти несколько этапов обработки:

• сжатие;
• охлаждение;
• возврат в классическое состояние с помощью регазификационных терминалов.

Разница между природным и сжиженным газом

Несмотря на некоторую схожесть, существуют некоторая разница между природным и сжиженным газом. Первое, чем отличаются данные виды топлива — состоянием. Природный газ может находиться и транспортироваться в том состоянии, в котором он добывается с недр земли — в газообразном.

Сжиженный газ может быть охлаждённой жидкостью, сжатым газом (пропан, бутан) или веществом, которое стало жидкостью с помощью сильной компрессии. Именно выходя из этой разницы выбираются способы транспортировки и его хранения.

Природный газ требует меньше времени для транспортировки, так как доставляется потребителю в чистом виде по трубопроводу. Главное — обеспечить максимально безошибочно эту доставку, соблюдая все строгие правила. Сжиженный газ нужно регазицифировать или же извлечь из баллона. Это можно сделать только возвратив его из жидкого состояния в классическое.

Существенная разница состоит и в стоимости газа. Природный намного дешевле, потому что не проходит обработку. Производство и доставка сжиженного газа для бытовых нужд и есть причиной его высокой стоимости.

pronedra.ru

Что такое :: Сжиженный газ как вид топлива для автомобиля — ikirov.ru

  Сейчас во всем мире сжиженный газ производят и используют как высококачественное бытовое и промышленное топливо, что является следствием основных его преимуществ. А именно: возможность существования сжиженного газа при температуре окружающей среды и умеренных давлениях как в жидком, так и газообразном состоянии. В жидком виде эти газы легко перерабатываются, хранятся, транспортируются, а в газообразном — имеют лучшую, чем природный и искусственные газы, характеристику сгорания при отсутствии вредных примесей.

Двигатели внутреннего сгорания, работающие на газовом топливе, начали разрабатываться гораздо раньше бензиновых и дизельных, однако широкое применение в автомобильной сфере они стали находить только в последние годы. Тем более что перевод двигателя на газ не исключает возможность его эксплуатации на бензине. Причем переключение двигателя с одного вида топлива на другое происходит прямо в салоне машины.

Газовое топливо обладает многими преимуществами перед традиционным жидким. Пожалуй, самое главное из таких преимуществ для рядового автолюбителя — это низкая стоимость газа. Поэтому, даже притом, что один и тот же двигатель расходует газа несколько больше, чем бензина, использование газового топлива оказывается весьма выгодным. Одним из приятных особенностей газового топлива является тот факт, что после опустения топливного баллона машина будет в состоянии проехать еще 2-4 км.

В качестве автомобильного горючего используются два вида газового топлива — сжиженный нефтяной, или углеводородный, газ и сжатый компримированный газ. Сжиженный газ, используемый как автомобильное топливо, в основном состоит из пропана (С3Н8), газовой смеси бутана (С4Н10), получаемых при добыче природного газа и нефти, а также на различных стадиях ее переработки на заводах. и (около 1%) непредельных углеводородов. Их химические и физические свойства обеспечивают достаточную мощность и эффективной работы двигателя.

Сжиженный или сжатый газ?

Следует отличать сжиженный и сжатый газ. Сжатый газ — это, в основном, метан, сохраняющий свое газообразное состояние почти при любой температуре и при любом повышении давления.

Сжиженный газ пользуется наибольшей популярностью у владельцев легковых автомобилей. Переоборудовать автомобиль для работы на сжиженном газе проще и дешевле, чем для работы на сжатом. Сжиженный газ находится в баллоне под относительно небольшим давлением — 16 атмосфер, а высокая степень разреженности сжатого газа требует увеличить этот показатель в 12-15 раз. Поэтому для использования сжатого газа необходимы более громоздкие и тяжелые заправочные баллоны с более толстыми стенками. При этом пробег автомобиля, работающего на сжатом газе, от одной заправки вдвое меньше пробега авто, на котором установлено оборудование для сжиженного газа. Однако сжатый газ также употребляется в качестве автомобильного горючего, поскольку запасы метана в природе очень велики и себестоимость этого вида топлива небольшая. Машины, работающие на сжатом газе — это, в основном, грузовые автомобили и автобусы, используемые предприятиями. Кроме себестоимости, у сжатого газа есть и другие положительные отличия: он менее взрывоопасен, нежели сжиженный, так как очень легок и при утечке не скапливается на открытом пространстве; сжатый газ, сгорая, образует более чистый выхлоп; при использовании сжатого газа не нужно сливать периодически образующийся конденсат, обладающий неприятным запахом.

Свойства сжиженного газа

LPG или сжиженный газ, побочный продукт очищенной сырой нефти, является газом в комнатной температуре и давлении, и жидкостью в давлении 2Па. Плотность жидкой фазы газа зависит от температуры, с увеличением которой плотность уменьшается. При нормальном атмосферном давлении и температуре 15°С, плотность жидкой фазы пропана составляет 0,51 кг/л, бутана — 0,58 кг/л. Паровая фаза пропана тяжелее воздуха в 1,5 раза, бутана — в 2 раза. Температура кипения бензина выше температуры окружающей среды, а сжиженный газ испаряется при более низких температурах. Это означает, что бензин в баке находится, как правило, в жидком состоянии при атмосферном давлении, а сжиженный газ в баллоне — при давлении, соответствующем температуре окружающей среды.

Марки сжиженного газа

Существует две марки сжиженного нефтяного газа (ГСН): ПА — пропан автомобильный и ПБА — пропан-бутан автомобильный.

Показатель	ПА-пропан автомобильный	ПБА-пропан-бутан автомобильный
Массовая доля компонентов, %:
метан и этан	Не нормируется
пропан	90±10	50±10
углеводороды С4 и выше	не нормируется
непредельные углеводороды	6
объем жидкого остатка при +40’С	отсутствует
при +45’C, не более	—	1,6
при — 20″C, не менее	—	0,07
при -35’C, не менее	0,07	—
в том числе сероводорода, %, не боле	0,01
Массовая доля серы и сернистых соединений,%, не более	0,01
Содержание свободной воды и щелочи	Отсутствует

Марка газа ПБА допускается к применению во всех климатических районах при температуре окружающего воздуха не ниже -20°С. Марка ПА используется в зимний период в тех климатических районах, где температура воздуха опускается ниже -20°С (рекомендуемый интервал -20°С…-25°С). Пропан остается в жидком состоянии при температуре ниже -42 градуса, для бутана эта температура составляет -0,5 °С. В весенний период времени с целью полной выработки запасов сжиженного газа марки ПА допускается ее применение при температуре до 10°С. Более высокая температура может привести к нежелательному повышению давления в газоподающей системе автомобиля и ее разгерметизации.

Преимущества сжиженного газа

Октановое число

Октановое число газового топлива выше, чем бензина, поэтому детонационная стойкость сжиженного газа больше, чем бензина даже самого высшего качества. Это позволяет добиться большей экономичности использования топлива в двигателе с повышенной степенью сжатия. Среднее октановое число сжиженного газа — 105 — недостижимо для любых марок бензина. При этом скорость сгорания газа немного меньше, чем у бензина. Это снижает нагрузки на стенки цилиндров, поршневую группу и коленчатый вал, позволяет двигателю работать ровно и тихо.

Диффузия

Газ легко смешивается с воздухом и равномерней наполняет цилиндры однородной смесью, поэтому двигатель работает ровнее и тише. Газовая смесь сгорает полностью, поэтому не образуется нагар на поршнях, клапанах и свечах зажигания. Газовое топливо не смывает масляную пленку со стенок цилиндров, а также не смешивается с маслом в картере, не ухудшая, таким образом, смазочные свойства масла. В результате цилиндры и поршни изнашиваются меньше.

Давление в баллоне

Сжиженный газ отличается от других видов автомобильного топлива наличием паровой фазы над поверхностью жидкой фазы. В процессе наполнения баллона первые порции сжиженного газа быстро испаряются и заполняют весь его объем. Давление в баллоне зависит от давления насыщенных паров, которое в свою очередь зависит от температуры жидкой фазы и процентного соотношения пропана и бутана в ней. Давление насыщенных паров характеризует испаряемость ГСН. Испаряемость пропана выше чем бутана, поэтому и давление при отрицательных температурах у него значительно выше.

Выхлоп

При горении, выделяется меньшее количество углеродистых и азотных окисей и несожженных углеводородов чем бензин или дизельное топливо, без выделения ароматических углеводородов или диоксида серы.

Примеси

Качественное газовое топливо не содержит таких химических примесей, как сера, свинец, щелочи, которые усиливают коррозирующие свойства горючего и разрушают детали камеры сгорания, систему впрыска, лямбда-зонд (датчик, определяющий количество кислорода в топливной смеси), каталитический нейтрализатор выхлопных газов.

Недостатки сжиженного газа

Взрывоопасность

При испарении 1 л сжиженного газа образуется около 250л газообразного. Таким образом, даже незначительная утечка может быть очень опасной, так как объем газа при испарении увеличивается в 250 раз.

Этот недостаток может проявиться при неправильной установке газобаллонного оборудования или несоблюдении автовладельцем правил эксплуатации такой аппаратуры. Для возгорания газа необходима более высокая концентрация этого вещества в воздухе, чем бензина. Однако повышенная летучесть газа позволяет опасному количеству накапливаться быстрее и в больших объемах. В движущемся автомобиле такая концентрация возникнуть не может, но в любом случае, при обнаружении характерного запаха водителю следует перекрыть подачу газа в двигатель и продолжать движение на бензине. Ставить при обнаружении утечки газа машину в гараж недопустимо.

Проверить герметичность газобаллонной аппаратуры можно, нанеся кистью мыльный раствор в места соединений трубопроводов. Если в таких местах появляются мыльные пузыри — автомобилю прямой путь на сервисную станцию. Ремонтировать газовое оборудование самостоятельно запрещается. Каждые два года установленная на машине газобаллонная аппаратура должна проходить освидетельствование специалистов. Исправное газовое оборудование полностью герметично. На каждом трубопроводе, отходящем от баллона, устанавливаются как минимум три независимых друг от друга запорных устройства.

Одорация

Поскольку газ не обладает запахом, то для определения негерметичности системы в газ добавляются в определенной пропорции особые вещества – меркаптаны. По своей химической структуре они похожи на алкогольные вещества, общая формула которых R-SH. Наличие этих веществ даже в небольших количествах чувствуется благодаря их неприятному запаху – если в закрытом автомобиле есть запах «газа», значит, система негерметична, и эксплуатировать такой автомобиль небезопасно. Сернистые соединения одоранта и самого газа снижают долговечность работы редуктора вследствие интенсивного старения мембран, резиновых уплотнений и вызывают коррозию трубопроводов.

Заправка топливного баллона

Полностью заполнять топливный баллон газом нельзя, поскольку даже небольшой рост окружающей температуры ведет к существенному повышению давления в баллоне. Поэтому при заправке топливного резервуара на 80% специальное устройство газовой аппаратуры автоматически перекрывает заправочный канал.

Нежелательная эксплуатация в условиях жаркого климата

Жаркий климат — не лучший для эксплуатации автомобилей на газовом топливе. В таких условиях, чтобы уменьшить давление в топливном резервуаре, баллон надо немного «выездить», прежде чем машина будет поставлена на стоянку.

Снижение мощности

По причине более низкой теплоты сгорания газово-воздушной смеси по сравнению со смесью воздуха и жидкого топлива наблюдается некоторое падение мощности двигателя — примерно на 10%. Однако существенного влияния на динамические характеристики автомобиля это не оказывает и, к тому же, это можно частично устранить, если установить угол опережения зажигания на 3-5° раньше.

Травмоопасность

Сжиженный газ, попав на кожу человека при низкой температуре воздуха, может вызывать обморожение.

Кроме всего вышесказанного можно отметить необходимость более частой замены воздушных фильтров. Детали для газобаллонного оборудования пока найти труднее, чем для системы питания жидким топливом. Топливный резервуар занимает некоторую часть багажника. Наконец, у машины, работающей на газе, иногда возникают проблемы с запуском холодного двигателя.

www.ikirov.ru

Сжиженный природный газ Википедия

Сжи́женный приро́дный газ (СПГ) — природный газ (преимущественно метан, CH₄), искусственно сжиженный путём охлаждения до минус 160 °C для удобства хранения или транспортировки. Для хозяйственного применения преобразуется в газообразное состояние на специальных регазификационных терминалах.

СПГ рассматривается как приоритетная или важная технология импорта природного газа целым рядом стран, включая Францию, Бельгию, Испанию, Южную Корею и США. Самый крупный потребитель СПГ — это Япония, где практически 100 % потребностей газа покрывается импортом СПГ.

Физические и химические характеристики

СПГ представляет собой жидкость без запаха и цвета, плотностью 0,41—0,5 кг/л в зависимости от температуры, давления, и содержания высших алканов (плотность чистого метана при температуре кипения — 0,41 кг/л, при повышении давления и понижении температуры плотность растет, примеси высших алканов также повышают плотность)^[1][2]. Не токсичен. Температура кипения −158…−163 °C. Современный СПГ состоит на 85—95 % из метана, а в остальные 5 % входят этан, пропан, бутан, азот^[3]. Нижняя граница теплоты сгорания — 50 116 кДж/кг, или 20 МДж/л. В процессе обработки природный газ очищают от воды, диоксида серы, диоксида углерода и т. п.^[4]

Потребительские свойства

Чистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняется и не взрывается. На открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние и быстро смешивается с воздухом. При испарении природный газ может воспламениться, если произойдет контакт с источником пламени. Для воспламенения необходимо иметь концентрацию газа в воздухе от 4,4 до 17 % (объемных)^{[источник не указан 322 дня]}. Если концентрация менее 4,4 %, то газа будет недостаточно для начала возгорания, а если более 17 %, то в смеси будет слишком мало кислорода. Для использования СПГ подвергается регазификации — испарению без присутствия воздуха.

Применение

Моторное топливо

Начиная с 1990-х годов появляются различные проекты использования СПГ в качестве моторного топлива на водном^[5], железнодорожном и даже автомобильном транспорте, чаще всего с использованием переоборудованных газодизельных двигателей^[6].

На судах СПГ как основной вид топлива используется как на грузовых, так и на пассажирских перевозках:

В России выпускается тепловоз ТЭМ19-001, работающий на СПГ^[8][9]. В США и Европе появляются проекты по переводу грузового автомобильного транспорта на СПГ^[10][11].

Разрабатываются ракетные двигатели, использующие в качестве топлива «СПГ + жидкий кислород» (данный вид двигателей имеет ряд преимуществ).

Способ получения

СПГ получают из природного газа путём сжатия с последующим охлаждением. При сжижении природный газ уменьшается в объёме примерно в 600 раз^[3][12]. Процесс сжижения идет ступенями, на каждой из которых газ сжимается в 5—12 раз, затем охлаждается и передается на следующую ступень. Собственно сжижение происходит при охлаждении после последней стадии сжатия. Процесс сжижения, таким образом, требует значительного расхода энергии^[13], до 25 % от её количества, содержащегося в сжиженном газе.

В процессе сжижения используются различные виды установок — дроссельные, турбодетандерные, турбинно-вихревые и пр.

Устройство завода по производству СПГ

Как правило,

ruwikiorg.ru

Природный и сжиженный газ: описание и чем они отличаются

Газ существует в различных формах, каждая из которых нашла применение в промышленности. Природный газ, подготовленный для успешного и безопасного использования в виде топлива, становится сжиженным. Именно этот факт и способствует основному, самому большому, разделению вещества. Однако в чем же заключаются отличия и на что следует ориентироваться?

Традиционный природный газ: что это?

Природный газ – это любой газ, который может использоваться в виде топлива. При этом предполагается добыча полезного сырья из земли. Если же ориентироваться на узкое понятие, предполагается газ, который обладает максимально похожими характеристиками к тому сырью, которое извлекается из недр грунта. Такое топливо не обрабатывается, поэтому оно может успешно транспортироваться только по специально созданным и спроектированным трубам.

Самый распространенный  тип газа – метан

Среди преимуществ топлива нужно отметить возможность сохранять оптимальные физические параметры при транспортировке к потребителю. Чаще всего природный газ сохраняет свое газовое состояние. Для хранения используются специальные объекты инфраструктуры, благодаря которым можно рассчитывать на успешное использование газа. В дальнейшем для перемещения топлива к его пользователям используются правильно спроектированные трубы.

Сжиженный газ: что это?

Сжиженный газ бывает следующим:

• Видоизмененное состояние природного газа, которое предполагает форму жидкости. Предполагается образование путем охлаждения газообразного топлива.
• Газы, в составе которых присутствует углеводород. Предполагается возможность сжатия подобных веществ;
• Газ, который прошел компримирование.

Танкер со сжиженным газом

Сжижение газа требуется для удобной транспортировки, если полноценное использование труб оказывается невозможным или невыгодным. Более того, присутствует возможность для успешного хранения ценного голубого топлива.

Сжиженный газ природного происхождения – это специальная жидкость, которая обладает вдвое меньшим весом, чем обычная вода. Предполагается возможность закипания при температуре, по крайней мере, минус 158 градусов. Однако закипание может происходить и при меньшей температуре!  Прежде всего, топливо своим химическим составом напоминает метан. Для его хранения используются специальные резервуары, позволяющие гарантировать безопасную транспортировку жидкой версии природного газа. Для успешного перемещения принято использовать криоцистерны, в которых поддерживается оптимальный температурный режим.

Для превращения классического газа в сжиженный требуется сразу несколько этапов. Изначально природный газ нужно сжать под определенным давлением, а затем – охладить. Объем уменьшиться приблизительно в шесть сотен раз.

Присутствует возможность проведения обратной реакции, когда сжиженный газ превращается в обычное физическое состояние. Для этого обязательно задействуют регазификационное оборудование.

Для сжижения начального газа, который был добыт в недрах земли и впоследствии его регазификация, требуют обязательных энергетических затрат, которые могут быть существенными. В результате себестоимость выпуска сжиженного газа в расчете на один кубический метр топлива, который можно использовать, оказывается существенно выше стоимости, характеризирующей получение традиционного газа и его использования без дополнительных мер.

Сжиженные углеводородные газы чаще всего представлены пропаном и бутаном. По физическим и химическим параметрам оба вещества кардинально отличаются от метана. Например, сжижение можно проводить без высокой температуры. В результате пропан и бутан можно использовать для зажигалок, баллонов, отопительного автомобильного оборудования. Нужно понимать, что бутан и пропан редко поставляются по магистральным трубопроводам, ведь они обладают высокой себестоимостью в расчете на 1 кубический метр, по сравнению с природным газом, выпускаемым в виде метана.

К сжиженным газам также принято относить компримированный природный газ. Он традиционно представлен метаном, но в жидкость он превращается только под очень большим давлением. Для хранения традиционно используют специальное оборудование, давление в котором составляет около двухсот бар. Чаще всего компримированный природный газ используют для заправки автомобилей, ведь он радует максимальной выгодой, по сравнению с углеводородными газами.

В чем же кроется разница?

Основное отличие – состояние газа:

• природный газ пребывает в первоначальном, газообразном, состоянии. Температура приблизительно соответствует окружающей среде. Кроме того, предполагается минимальное давление;
• сжиженный газ – переводится в состоянии жидкости. При этом требуется обязательное влияние холодного воздуха или компрессии.

В результате предполагается разница в способах транспортировки и хранения газа. Традиционный газ можно доставлять только с помощью трубы, но без дополнительной обработки, если соблюдаются строгие требования к условиям транспортировки. Сжиженный газ нужно регазифицировать или извлечь из баллона с обязательным превращением в стандартное состояние.

Природный газ обычно стоит дешевле, сжиженный – дороже. К такой разнице в стоимости приводит необходимость обработки сжиженного газа.

Общее – сжиженный газ до своей обработки представлял собой природный. После этого он меняет свои характеристики под влиянием криобработке или сжатия для приведения в жидкое состояние. Правильная эксплуатация газа обязательна для промышленности.

vchemraznica.ru