Пропан-бутан: Разлика между версии

Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
Редакция без резюме
Допълнение, разширение, актуализация, редактиране, източници.
Ред 1:
{{без източници}}
[[Файл:LPG cylinders.JPG|мини|Две 45-килограмови бутилки с пропан-бутан за битови нужди, [[Нова Зеландия]]]]
[[Файл:13-08-09-hongkong-by-RalfR-106.jpg|мини|Минибуси на пропан-бутан в [[Хонконг]]]]
'''Втечнен пропан-бутан''' ({{lang|en|'''L'''iquefied '''P'''etroleum '''G'''as}}, /'''LPG''';/), среща се и като ''втечнени въглеводородни газове'' /'''ВВГ'''/ или само ''пропан-бутан'' /ПБ/) е леснозапалима смес от летливи [[въглеводород]]и – газовете [[пропан]] C<sub>3</sub>H<sub>8</sub> и [[бутан (алкан)|бутан]] C<sub>4</sub>H<sub>10</sub>. Втечнява се при налягане 8 атмосфери (при температура 20 – 25&nbsp;°С). Намира широко промишлено и битово приложение като гориво в отоплителните уреди и превозни средства. Получава се при преработка на [[нефт]].
 
Втечненият пропан-бутан често се използва и като пълнител за [[спрей]]ове, [[дезодорант]]и и др., както и като хладилен агент, който замества хлорфлуорвъглеводородите ([[фреон]]ите) и не вреди на [[озонов слой|озоновия слой]].
[[Файл:Бутилка за съхранение на компресиран втечнен петролен газ.jpg|alt=Метална автомобилна бутилка за съхранение на пропан-бутан|мини|Метална автомобилна бутилка за съхранение на пропан-бутан]]
[[Файл:Malta - Mdina - Triq San Pawl 04 ies.jpg|мини|Метални бутилки за съхранение на пропан-бутан до 25 kg]]
Сортовете на LPG, които се продават, може да съдържат само пропан (C<sub>3</sub>H<sub>8</sub>), само бутан (C<sub>4</sub>H<sub>10</sub>), но най-често са смес от пропан и бутан, в зависимост от сезона. [[Пропен]] и [[бутен]]и обикновено също присъстват в малки [[концентрация|концентрации]]. Пропан-бутанът няма мирис. Като ароматизатор се използва например [[етилмеркаптан]] (с подобна на чесън миризма), така че течовете могат да бъдат открити (усетени) лесно.
 
LPGВВГ се получава при рафинирането на нефт или [[природен газ]]. За първи път е произведен през 1910 г. от д-р Валтер Снелинг, а първите търговски продукти, съдържащи пропан-бутан, се появили през 1912 година. Пропан-бутанът осигурява около 3% от консумираната в днешно време [[енергия]], той изгаря без [[сажди]] и има ниски серни емисии, затова не води до замърсяване на Земята. LPG има топлина на изгаряне около 46,1 MJ/kg в сравнение с 42,5 MJ/kg за [[Дизелово гориво|дизел]] и 43,5 MJ/kg за [[бензин]]. Въпреки това неговата енергийна плътност на единица обем от 26 MJ/l е по-ниска отколкото на бензина или дизела.
 
LPGВВГ е газообразен при нормални [[температура|температури]] и атмосферно [[налягане]], а се доставя втечнен под налягане в стоманени бутилки. Те обикновено са пълни между 80% и 85% от капацитета си, за да се даде възможност за топлинно разширение на съдържащата се течност. Съотношението между обемите на изпарения газ и втечнения газ варира в зависимост от състава, налягането и температурата, но обикновено е около 250:1. Налягането, при което LPG се втечнява, (налягане на наситените пари), също варира в зависимост от състава и температурата, като е около 220 kPa (2,2 бара) за чист бутан при 20&nbsp;°C, и около 2,2 MPa (22 бара) за чист пропан при 55&nbsp;°C. LPG е по-тежък от въздуха, затова се събира по подовете и по-ниски места, като мазета. Това трябва да се има предвид при работа с пропан-бутан.
 
== Употреба ==
;Гражданско отопление
 
LPG представлява алтернатива на отоплението с електричество и отоплението с нафта. LPGВВГ най-често се използва там, където няма достъп до газопроводни мрежи. LPG може да се използва като източник на енергия за технологии за получаване на комбинирана топлинна и електрическа енергия (CHP). CHP е процесът на генериране както на електрическа енергия така и на полезна топлоенергия от един-единствен източник на гориво. Тази технология е позволила на LPGВВГ да се използва не само като гориво за отопление и готвене, но също така и за децентрализираното производство на електрическа енергия.
 
;Моторно гориво
В някои страни пропан-бутанът е бил използван от 1940-те години като алтернатива на бензина в двигателите с вътрешно горене. Предимството му е, че той е нетоксичен, не предизвиква корозия, не изисква [[тетраетилолово]] или други добавки и има високо [[октаново число]] (102 – 108, в зависимост от местните спецификации). Той изгаря по-чисто от бензина или дизела и не отделя сажди, както последния.
 
LPG е с по-ниска енергийна плътност, отколкото бензина или дизела, така че еквивалентния разход на гориво е по-висок. Много правителства налагат по-ниски данъци върху пропан-бутан, отколкото върху бензин, или дизела, което помага да се увеличи консумация на пропан-бутана за сметката на бензина, или дизела. Въпреки това, в много европейски страни това често е компенсирано от много по-високата годишна такса за движение на колите, използващи пропан-бутан в сравнение с [[автомобил]]ите, използващи бензин, или дизел. Пропан-бутанабутанът е третото най-масово използвано моторно гориво в света. За 2008 г. оценките са, че над 13 милиона превозни средства в цял свят използват пропан-бутан. Над 20 милиона тона (над 7 млрд. щатски галона) ежегодно се използват като гориво.
 
Не всички видове автомобилни [[двигател]]и могат да работят с LPGВВГ като гориво. LPG смазва горната част на цилиндрите по-лошо от бензина или дизела, като следствие двигателите с LPGВВГ са по-склонни към износване на клапаните, ако не са подходящо модифицирани.
 
;Хладилен агент
Ред 35:
LPG някога е бил популярно гориво за готвене в Хонконг. Обаче с продължаващата експанзия на мрежите за природен газ, употребата на LPG намалява до по-малко от 24% от жилищата.
 
LPGВВГ е най-използваното гориво за готвене в бразилските градски райони и се използва в почти всички домакинства. Бедните семейства получават безвъзмездни помощи от правителството, които се използват само за закупуването на пропан-бутан.
 
== Характеристики и свойства ==
Пропан-бутанът като газ е невидим, а в течно състояние е прозрачен. Когато се изпусне ВВГ в течно състояние, се изпарява много бързо като разширява обема си 270 пъти и се получава бяла мъгла, а около мястото на изтичането се образува скреж/лед. Това е свързано с поглъщане на топлина, водеща до студови изгаряния, замръзване на оборудване и др.
 
Пропан-бутанът в чисто състояние е без мирис и вкус. Прибавя се мирисителен агент, с цел откриване на течове по органо-лептичен път преди достигане на долната граница на възпламеняемост. Газът пропан-бутан е по-тежък от въздуха и при течове се стеле ниско по земята, може да проникне в дренажни ями и канали. Мястото на теча се търси със сапунен разтвор, никога с пламък.
 
Физико-химичните характеристики на втечнените въглеводородни газове са съгласно [[БДС]] 5670-83 "Газове въглеводородни втечнени". <ref name="v-gas">[http://v-gas.bg/download/Fiziko_himichni_svoistva_na_VVG_V_gaz.pdf Физико-химични свойства на ВВГ], V-gaz.</ref>,<ref name="sng">[https://www.sng.bg/bezopasnost/ Рисково аварийни характеристики на пропан-бутановата смес], Синергон Петролеум, 2019.</ref>
[[File:Pompe GPL mai 2015 France 03.JPG|мини|Колонка с помпа за ВВГ във Франция, май 2015 г.]]
{| class="wikitable"
|+ ФИЗИКО-ХИМИЧНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ
! Наименование
! Пропан
! Бутан
|-
| Химическа формула
| С<sub>3</sub>Н<sub>8</sub>
| С<sub>4</sub>Н<sub>10</sub>
|-
| Плътност на втечнения газ [''kg/m<sup>3</sup>, g/l'']
| 520
| 580
|-
| Плътност на па&#768;рите [''kg/N.m<sup>3</sup>, g/N.l'']
| 1,97
| 2,6
|-
| Плътност на парите спрямо въздуха
| 1,56
| 2,06
|-
| Долна граница на взривяемост [% об.]
| 2,1
| 1,9
|-
| Горна граница на взривяемост [% об.]
| 9,5
| 9,1
|-
| Tемпература на самовъзпламеняване [°С]
| 466
| 405
|-
| Налягане на парите при t 15 °С [bar]
| 7,5
| 1,7
|-
| Налягане на парите при t 15 °С [MPa]
| 0,75
| 0,17
|-
| Налягане на парите при t 50 °С [bar]
| 16
| 4,3–4,7
|-
| Налягане на парите при t 50 °С [MPa]
| 1,6
| 0,43–0,47
|-
| Tемпература на кипене [°С]
| –42
| –2
|-
| Категория на производство по пожарна опасност
| A
| A
|-
| Клас на взривоопасност резервоарен парк
| В-Iг
| В-Iг
|-
| Категория на взривоопасност помпен блок
| В-Iг
| В-Iг
|-
| Категория и група на взривоопасната смес
| IIA-T1
| IIA-T1
|}
Бутанът и пропанът се намират в течна фаза в долната част на съда, а в газова фаза в горната. С увеличаване на околната температура налягането на затворения газ в съда нараства правопропорционално. С увеличаване на температурата обемът на течна фаза нараства 12 пъти повече от този на водата. Например, при повишаване на температурата от -10°С до +10°С обемът на втечнения газ нараства с около 6 % (при постоянно тегло). Затова се изисква свободен, незапълнен обем в резервоара при съхранение.
Точката на възпламеняване на ВВГ е много ниска (възпламенява се под -70°С). Температурата на възпламеняване е над 140 °С. Образува възпламеняеми смеси с въздуха при концентрация на ВВГ от 2 до 10 %.
 
Сравнително ниската температура на кипене на пропана осигурява използването му и през най-студените зимни дни.
 
В течна фаза ВВГ са по-леки от водата и са неразтворими в нея. Те нямат корозивно действие върху металите. Разтварят определени вещества - мазнини, лакове, масла и провокират силно раздуване на естествения каучук.
 
В зависимост от предназначението си втечнените въглеводородни газове се произвеждат в три марки: А, Б и В. Произвеждат се и два вида смеси - зимна смес (60–65 % пропан и 40–35 % бутан) и лятна смес (35–40 % пропан и 65–60 % бутан). Те имат свойството да са в газова фаза при обикновена температура и атмосферно налягане, но се втечняват веднага щом бъдат подложени на сравнително слабо налягане.
 
{| class="wikitable"
|+ СРАВНЕНИЕ НА ПРОПАН-БУТАН СЪС СТАНДАРТНИТЕ АВТОМОБИЛНИ ГОРИВА
! Гориво
! Плътност при t (@)
! Q<sub>д</sub>
! Q<sub>д</sub>
! Q<sub>д</sub>
! Относителен разход на гориво спрямо бензин
! Средна цена на горивото <sup>&</sup>
! Цена за 1000 kcal енергия
! Икономичност на горивото спрямо бензин
|-
|
| ''kg/l''
| ''kJ/kg''
| ''kcal/kg''
| ''kcal/l''
| ''литра''
| ''лв/l''
| ''лв/1000 kcal''
| %
|-
| Бензин А95
| 0,760
| 42500
| 10151
| 7715
| 1,000
| 1,69
| 0,219
| 0
|-
| Дизел (Нафта)
| 0,840
| 41650
| 9948
| 8356
| 0,917
| 1,74
| 0,2082
| 5,03
|-
| Пропан-бутан 40/60 %
| 0,552*
| 45972
| 10980
| 6061
| 1,214
| 0,78
| 0,1287
| 41,23
|-
| Пропан-бутан 50/50 %
| 0,545*
| 46035
| 10995
| 5992
| 1,223
| 0,78
| 0,13
| 40,64
|-
| Пропан-бутан 60/40 %
| 0,538*
| 46098
| 11010
| 5924
| 1,232
| 0,78
| 0,1317
| 39,86
|}
(@) – При t 20 °С за бензин и дизел и 15 °С за пропан-бутан.<br>
(*) – Съответният обем на 1 kg смес пропан-бутан е: 40/60 – 1,812 л, 50/50 – 1,835 л, 60/40 – 1,859 л. Плътността зависи от съдържанието и на други въглеводороди по съответния държавен стандарт. Например за Франция: <br>40/60 – 0,557 ''g/l'', 50/50 – 0,550 ''g/l'', 60/40 – 0,543 ''g/l''. <ref name="horizongpl">[http://www.horizongpl.com/tout_gpl_composition.php Composition du GPL], Horizon GPL.</ref><br>
<sup>&</sup> За България към 19 май 2020 г.
 
== Сигурност на доставките ==
Line 59 ⟶ 223:
* [[Нефт]]
* [[Природен газ]]
 
== Източници ==
<references />
 
[[Категория:Горива]]