Физико-химические свойства сжиженных углеводородных газов

Таблица плотности газа

Таблица плотностей сжиженной пропан-бутановой смеси (в т/м³) в зависимости от ее состава и температуры

Отличительные особенности сжиженных газов:

• высокая упругость паров;
• не имеют запаха. Для своевременного выявления утечек сжиженным газам придают специфический запах — производят одоризацию этилмер-каптаном (C2H5SH);
• невысокие температуры и пределы воспламеняемости. Температура воспламенения бутана — 430°C, пропана — 504°C. Нижний предел воспламеняемости пропана — 2,3%, бутана — 1,9%;
• пропан, бутан и их смеси тяжелее воздуха. В случае утечки сжиженный газ может скапливаться в колодцах или подвалах. Запрещается устанавливать оборудование, работающее на сжиженном газе, в помещениях подвального типа;
• переход в жидкую фазу при увеличении давления или уменьшении температуры;
• высокая теплотворная способность. Для сжигания СУГ необходимо большое количество воздуха (для сжигания 1 м³ газовой фазы пропана необходимо 24 м³ воздуха, а бутана — 31 м³ воздуха);
• большой коэффициент объемного расширения жидкой фазы (коэффициент объемного расширения жидкой фазы пропана в 16 раз больше, чем у воды). Баллоны и резервуары заполняются не более чем на 85% геометрического объема. Заполнение более чем на 85% может привести к их разрыву, последующему быстрому истечению и испарению газа, а также воспламенению смеси с воздухом;
• в результате испарения 1 кг жидкой фазы СУГ при н. у. получается 450 литров паровой фазы. Другими словами, 1 м³ паровой фазы пропан-бутановой смеси имеет массу 2,2 кг;
• при сгорании 1 кг пропан-бутановой смеси выделяется около 11,5 кВт×ч тепловой энергии;
• сжиженный газ интенсивно испаряется и, попадая на кожу человека, вызывает обморожение.

Пример:

Плотность пропан-бутановой смеси состава 60% пропан, 40% бутан при температуре окружающей среды -20°C составит 0,577 т/м3 либо 577 кг/м3

Расчеты удельного веса

Для того чтобы правильно провести расчеты, необходимо определиться с самим понятием.

Удельный вес – это величина соотношения веса материала или вещества к их объему. Все расчеты проводятся по формуле: y=p*g, где y – удельный вес, p – плотность, g – ускорение свободного падения, которое в обычных случаях является константой и равняется 9,81 м/с*с. Результат измеряется в Ньютонах, деленный на кубический метр (Н/м3). Для того чтобы перевести значение в систему исчисления СИ, его необходимо умножить на 0,102.

Плотностью называют количественное значение массы в килограммах, помещаемого в метре кубическом. Очень неоднозначная величина и зависит от множества факторов. Основной из них является температура. Итак, плотность пропан-бутана может варьироваться от 490 до 619 кг/м3.

Технологический фактор

Помимо климатического фактора, существует технологическое обоснование того, зачем смешивают пропан и бутан. На нефтеперерабатывающих предприятиях в процессе переработки попутных газов пропан и бутан производятся в разных количествах. Поэтому для оптимизации сырьевой политики данные углеводороды смешивают между собой в определенной пропорции. При этом, независимо от технологии изготовления сжиженного углеводородного газа, процентное содержание двух составляющих должно находиться в рамках, установленных ГОСТом.

Свойства СУГ

Чтобы понять, зачем смешивают пропан с бутаном, необходимо знать особенности каждого компонента, в том числе их взаимодействие с внешней средой. С точки зрения молекулярного строения они относятся к углеводородным соединениям, которые можно хранить в жидком состоянии, что значительно упрощает транспортировку и эксплуатацию.

Одним из условий образования жидкого газа является высокое давление, поэтому его хранят в специальных резервуарах под давлением 16 бар. Второе условие для перехода углеводородных газов из одного состояния в другое – внешняя температура воздуха. Пропан закипает при -43°С, тогда как преобразование из жидкого в газообразное состояние у бутана происходит при -0,5°С, что является основным отличием данных углеводородов.

Таблица с некоторыми другими свойствами данных газов

Дополнительную информацию о свойствах сжиженного углеводородного газа можно прочитать в статье: пропан-бутан для газгольдера – свойства и особенности применения .

Видео описание

Какое давление в пропановом баллоне.
Вот основные направления применения сжиженного пропана в баллонах:

• Бытовое применение баллонов со сжиженным пропаном нужно в тех случаях, когда нет магистрального подключения, то есть при отсутствии доступа к метану. Их используют для подключения к варочным плитам (духовкам) и для котлов отопления с заменой форсунок.
• На некоторых небольших производствах пропан используют для резки и сварки металлов.
• Как энергоноситель для автомобилей, который обходится гораздо дешевле бензина или дизеля.

Чтобы определить номинальное давление в баллоне, достаточно посмотреть на бирку, которая должна крепиться у вентиля после каждой технической проверки. Кроме номинала там должно быть указано минимальное остаточное давление, при достижении которого емкость считается непригодной для эксплуатации до очередной заправки. Чтобы определить количество оставшегося газа в баллоне, что очень важно для автомобилистов, на выходном патрубке устанавливается стрелочный манометр, определяющий давление в емкости на текущий момент. Зная о том, каким должно быть номинальное и остаточное минимальное давление, путем несложных арифметических расчетов можно определить количество пропана в емкости.

Важно! Если после заправки манометр показывает минимальное остаточное давление, то это говорит о двух вещах: либо происходит утечка газа, либо неисправен сам измерительный прибор. Таким оборудованием пользоваться нельзя!

Типы газовых баллонов под метан

На сегодняшний день существует 4 разновидности резервуаров под природный газ, это:

• ТипI.
  Полностью металлическая конструкция. Отливается в специализированных резервуарах и не имеет швов. Прочная и надежная конструкция, проверенная годами. Баллон имеет горловину под вентиль в форме цилиндра с одной стороны, и дно закругленной формы с другой. В процессе изготовления все резервуары подвергаются испытаниям избыточным давлением и проходят проверку ультразвуком для выявления скрытых дефектов. Несмотря на более современные технологии изготовления других типов, многие считают Тип 1 наиболее надежной конструкцией.
• ТипII.
  Баллоны второго типа представляют собой металлопластиковую конструкцию. Изготовлены они из легированной конструкционной стали. Основная часть конструкции покрыта армирующей оболочкой. Заявлено, что сталь, которая применяется в данной конструкции не изменяет своих физических свойств при низких температурах окружающей среды.

• ТипIII.
  Конструкция третьего типа схода с предыдущей. Отличительной особенностью является наличие алюминиевого лейнера, который усилен оплеткой из карбоволокна. Разрывное усилие составляет около 140 кгс/ мм2. Оплетка пропитывается специально разработанным составом на основе эпоксидной смолы. Плюсом данного типа конструкции является стойкость к коррозии на протяжении всего периода эксплуатации.
• ТипIV.
  Четвертый тип по своей конструкции аналогичен предыдущим двум. Особенностью исполнения является материал лейнера. В данном типе он полимерный, усиленный армирующей оболочкой из углеродного волокна или композитного материала. Основным плюсом баллона данного типа является его небольшой вес, за счет использования современных технологий производства. К минусам же относится высокая цена изделия, редкость на рынке, а также хрупкость изделия при воздействии механических повреждений.

Видео описание

Газ пропан: замеряем давление в баллоне.

Что важно знать о заправке

Цена заправки газового баллона определяется как произведение цены 1 литра пропана на количество литров равное 85% от паспортного значения объема баллона Источник mitex-shop.ru
Место, где вы будете заправлять баллон с пропаном, имеет значение хотя бы потому, что не все заправщики отягощают себя таким качеством, как совесть. Как мы уже говорили выше, резервуар заполняется только на 85%, но нечестные работники иногда требуют с покупателя оплату за 100% емкости. Например, в 50-литровый баллон закачивают только 42,5 литров газа, но никак не 50, и это как раз соответствует 85%. Поэтому проведите простую калькуляцию и выясните, не обманывают ли вас на заправке. Имейте в виду, что заполнением баллонов пропаном должны заниматься только специалисты – это обеспечит качество заправки и безопасность для вас и для всех окружающих.

Удельный вес природного газа, вес 1 м3 природного газа, таблица значений

Природный газ представляет собой образовавшеюся в недрах Земли смесь газов. Этот газ относят к полезным ископаемым и используется повсеместно. Считается что данное вещество образовывается благодаря разложению остатков живых организмов благодаря большим температурам и давлению.

Данный вид газов считается самым экологически чистым видом топлива органического типа, ведь при его сгорании образуется гораздо меньше вредных веществ в сравнении с другими видами.

Природный газ применяется везде. Им отапливаются жилые помещения и дома, подогревается вода. С помощью этого газа готовят еду. Используют как топливо для автомобилей и как сырье в химической промышленности.

Сколько в 1 кг пропана м3 газа

Таблица плотностей сжиженной пропан-бутановой смеси (в т/м3) в зависимости от ее состава и температуры T, °C

T — температура газовой смеси (среднесуточная температура воздуха); P/B — соотношение пропана и бутана в смеси, %

Пример: Плотность пропан-бутановой смеси состава 60% пропан, 40% бутан при температуре окружающей среды -20°C составит 0,577 т/м3 либо 577 кг/м3

Как перевести пропан-бутан из килограммов в литры?

Для того, чтобы посчитать количество литров в одном килограмме газа нужно воспользоваться формулой: Литр=Килограмм/Плотность Пример: Известно, что в баллоне 50 литров залито 21 килограмм газа, у которого испытательная плотность равна 0,567. Чтобы посчитать литры нужно 21 разделить на 0,567. Получится 37,04 литра газа.

Как перевести пропан-бутан из литров в килограммы?

Для того, чтобы посчитать сколько килограммов содержится в одном литре газа нужно воспользоваться формулой: Килограмм= Литр*Плотность Пример: Известно, что в автомобиль заправлено 100 литров газа плотностью 0,567. Чтобы посчитать какое количество килограммов газа, нужно 100 умножить на 0,567. Получится 56,7 кг газа.

Сколько литров в кубе сжиженного природного газа, сжатого, конденсированного, трубопроводного, баллонного, компримированного, нефтяного, попутного, газоконденсата, пропана, бутана и пропан-бутановой газовой смеси. Все эти варианты являются разновидностями газообразного топлива или газтоплива

Как только не называют в народе «многострадальный» кубический метр – м3. Особенно часто используются, повсеместно приняты и понятны всем такие сокращения, как: куб и кубометр. Литры наш «народ» не переиначивает, менталитет не позволяет. Вопрос, сколько литров в 1 кубометре сжиженного газообразного топлива или одном кубе природного газа

, может представлять собой чисто познавательный интерес. Раньше это волновало преимущественно школьников и студентов младших курсов, решающих задачи по физике. Однако, сегодня, когда в квартирах и частных домах все чаще ставят различные счетчики для учета расхода природного трубопроводного или сжиженного газа, люди далекие от школьной программы начинают вспоминать давно подзабытые сведения. В том числе, интересуются в интернете, уточняя,
сколько литров содержится в кубометре природного сжиженного газа
. Например, имеющийся счетчик показывает расход природного газа в кубах, точнее в кубических метрах, а тариф оплачивается исходя из количества израсходованных литров. Поэтому, полезно проверить правильность начислений за газ самостоятельно, переведя литры в кубы, кубометры или кубические метры — м3. Задача достаточно простая, но часто «усложняемая» некорректными постановками вопроса. Поэтому рассмотрим подробнее.

Температурные процессы, которые протекают внутри баллона со сжиженным газом

При нормальных условиях эксплуатации баллона, заполненного газом, справедливы следующие условия:

• Теоретическая температура замерзания сжиженного нефтяного газа составляет -188 ° C. Однако это наблюдается только в лабораторных условиях.
• Сжиженный пропан кипит при -42 ° C, однако и такие температуры могут наблюдаться разве что в Антарктиде или в Якутии.
• В процессе своего охлаждения часть бутана (который практически всегда содержится в смеси) начинает испаряться.
• При таком испарении внешняя температура стенок баллона с газом дополнительно понижается. Теоретически – до -49 ° C, практически – до начала процесса интенсивного образования льда.

С учётом исходной влажности окружающей среды, скорость испарения снижается, а с остальными вопросами, которые связаны с перепадом давления, успешно справляется газовый редуктор.

Зачем смешивают пропан и бутан в автономной системе газоснабжения

Учитывая физико-химические характеристики насыщенных углеводородов, их применение во многом зависит от климатических условий. Сжиженный бутан в чистом виде не будет работать при отрицательных температурах. Тогда как применение чистого пропана противопоказано в условиях жаркого климата, поскольку высокая температура вызывает чрезмерное повышение давления в газовом резервуаре.

Так как для каждого региона нецелесообразно производить отдельную марку газа, с целью унификации ГОСТом предусмотрена смесь с определенным содержанием двух компонентов в рамках установленных норм. Согласно ГОСТ 20448-90 максимальное содержание бутана в данной смеси не должно превышать 60%, при этом для северных регионов и в зимнее время года доля пропана должно быть не меньше 75%.

Процентное соотношение газов в разное время года

Кстати, больше статей нашего блога о газификации — в этом разделе.