Сжиженный газ. Сжиженные углеводородные газы СУГ = Liquefied petroleum gas (LPG) и ШФЛУ == WSLH (wide spread of light hydrocarbons) = NGL (Natural gas liquids) — таблицы

Сжиженный газ. Сжиженные углеводородные газы СУГ = Liquefied petroleum gas (LPG) и ШФЛУ == WSLH (wide spread of light hydrocarbons) = NGL (Natural gas liquids)  - таблицы Кислород

Таблица: плотности, химические формулы и молекулярные веса основных распространенных газов — ацетилен, воздух, метан, азот, кислород и многих других — таблицы

Таблица: плотности, химические формулы и молекулярные веса основных распространенных газов — ацетилен, воздух, метан, азот, кислород и многих других

Таблица: плотности, химические формулы и молекулярные веса основных распространенных газов — ацетилен, воздух, метан, азот, кислород и многих других
Газ Химическая
формула
Молегулярный
вес
Плотность

кг/м3

футов/фут3(lb/ft3)

Азот / Nitrogen N2 28.02 1.1651)
1.25062)
0.07271)
0.0780722)
Ацетилен = этин / Acetylene (ethyne) C2H2 26 1.0921)
1.1702)
0.06821)
0.07292)
Аммиак / Ammonia NH3 17.031 0.7171)
0.7692)
0.04481)
0.04802)
Аргон / Argon Ar 39.948 1.6611)
1.78372)
0.10371)
0.1113532)
Бензол / Benzene C6H6 78.11 3.486 0.20643
Биогаз, генерируемый метантенком; метан, генерируемый метантенком
/ Digester Gas (Sewage or Biogas)
      0.062
Бутан / Butane C4H10 58.1 2.4891)
2.52)
0.15541)
0.1562)
Бутилен = Бутен / Butylene (Butene) C4H8 56.11 2.504 0.1482)
Веселящий газ, закись азота / Nitrous Oxide N2O 44.013   0.114
Водород / Hydrogen H2 2.016 0.08992) 0.00562)
Водяной пар / Water Vapor, steam H2O 18.016 0.804 0.048
Водяной битуминозный газ= голубой водяной газ жирный / Water gas (bituminous)       0.054
Водяной карбюрированный газ = голубой водяной газ / Carbureted Water Gas       0.048
Воздух / Air   29 1.2051)
1.2932)
0.07521)
0.08062)
Гелий / Helium He 4.02 0.16641)
0.17852)
0.010391)
0.0111432)
Гексан / Hexane   86.17    
Двукосиь азота / Nitric oxide NO 30.0 1.2491) 0.07801)
Двуокись азота = перекись азота / Nitrogen Dioxide NO2 46.006    
Доменный газ = колошниковый газ / Blast furnace gas     1.2502) 0.07802)
Дисульфид углерода = двусернистый углерод = сернистый углерод = сероуглерод / Carbon disulphide   76.13    
Криптон / Krypton     3.742)  
Коксовальный газ
= коксовый газ / Coke Oven Gas
      0.0342)
Метан / Methane CH4 16.043 0.6681)
0.7172)
0.04171)
0.04472)
Метиловый спирт / Methyl Alcohol   32.04    
Пригодный газ = натуральный газ / Natural gas   19.5 0.7 — 0.92) 0.044 — 0.0562)
Продукты сгорания = смесь продуктов полного сгорания в виде CO2, Н2О, SO2 и золы
неполного сгорания в виде СО, Н2, и др., а также азота и кислорода / Combustion products
    1.112) 0.0692)
Изопентан / Iso-Pentane   72.15    
Кислород / Oxygen O2 32 1.3311)
1.42902)
0.08311)
0.0892102)
Ксенон / Xenon     5.862)  
Метилбензол = толуол / Toluene C7H8 92.141 4.111 0.2435
Неон / Neon Ne 20.179 0.89992) 0.0561792)
Н-гептан / N-Heptane   100.20    
Н-октан / N-Octane   114.22    
Н-пентан / N-Pentane   72.15    
Озон / Ozone O3 48.0 2.142) 0.125
Оксид серы (II)= диоксид серы = двуокись серы = сернистый ангидрид = сернистый газ / Sulfur Dioxide SO2 64.06 2.2791)
2.9262)
0.17031)
0.18282)
Оксид серы (III)= триоксид серы = серный ангидрид = серный газ / Sulfur Trioxide SO3 80.062    
Оксид серы (I)= моноксид серы / Sulfuric Oxide SO 48.063    
Пропан / Propane C3H8 44.09 1.8821) 0.11751)
Пропен = пропилен / Propene (propylene) C3H6 42.1 1.7481) 0.10911)
Перокид азота / Nitrous Trioxide NO3 62.005    
Светильный газ
угольный газ (горючий газ, состоящий из 20-30% метана и 50% водорода
получаемый из каменного угля в процессе его полукоксования и частичного термического крекинга / Coal gas
    0.582)  
Сера / Sulfur S 32.06   0.135
Соляная кислота = хлористый водород / Hydrochloric Acid = Hydrogen Chloride HCl 36.5 1.5281) 0.09541)
Сероводород = сернистый водород / Hydrogen Sulfide H2S 34.076 1.4341) 0.08951)
Угарный газ, моноксид углерода / Carbon monoxide CO 28.01 1.1651)
1.2502)
0.07271)
0.07802)
Углекислый газ = двуокись углерода / Carbon dioxide CO2 44.01 1.8421)
1.9772)
0.11501)
0.12342)
Хладагент R-11   137.37    
Хладагент R-12   120.92    
Хладагент R-22   86.48    
Хладагент R40 = хлористый метил / Methyl Chloride   50.49    
Хладагент R-114   170.93    
Хладагент R-123   152.93    
Хладагент R-134a   102.03    
Холодильный агент R160 =хлористый этил / Ethyl Chloride   64.52    
Хлор / Chlorine Cl2 70.906 2.9941) 0.18691)
Циклогексан / Cyclohexane   84.16    
Этан / Ethane C2H6 30.07 1.2641) 0.07891)
Этиловый спирт = этанол / Ethyl Alcohol   46.07    
Этилен / Ethylene C2H4 28.03 1.2602) 0.07862)

1)NTP — Нормальная температура и давление (Normal Temperature and Pressure)20oC (293.15 K, 68oF) при 1 атм ( 101.325 кН/м2, 101.325 кПа, 14.7 psia, 0 psig, 30 in Hg, 760 мм.рт.ст)

2)STP — Стандартная температура и давление (Standard Temperature and Pressure)0oC (273.15 K, 32oF) при 1 атм (101.325 кН/м2, 101.325 кПа, 14.7 psia, 0 psig, 30 in Hg, 760 torr=мм.рт.ст)

Основные характеристики горючих газов

Природные газы. Горючие природные газы — результат биохимического и термического разложения органических остатков. Чаще месторождения природного газа сосредоточены в пористых осадочных породах (пески, песчаники, галечники), подстеленных или покрытых плотными (например, глинистыми), породами. Во многих случаях «подошвой» для них служат нефть и вода.

В сухих месторождениях газ находится преимущественно в виде чистого метана с очень малым количеством этана, пропана и бутанов. В газоконденсатных, помимо метана, в значительной доле содержатся этан, пропан, бутан и других более тяжелые углеводороды, вплоть до бензиновых и керосиновых фракций. В попутных нефтяных газах находятся легкие и тяжелые углеводороды, растворенные в нефти.

Требования, предъявляемые к природным топливным газам для коммунально-бытового назначения, показаны в табл. 3.1. Согласно требованиям ГОСТ 5542-87, горючие свойства природных газов характеризуются числом Воббе, которое представляет собой отношение теплоты сгорания (низшей или высшей) к корню квадратному из относительной (по воздуху) плотности газа:

Wo = Qн /Vd (3.1) 

Пределы колебания числа Воббе весьма широки, поэтому для каждой газораспределительной системы (по согласованию между поставщиком газа и потребителем) требуется установить номинальное значение числа Воббе с отклонением от него не более ±5%, чтобы учесть неоднородность и непостоянство состава природных газов.

По этим причинам при переводе тепловых установок с одного газа на другой необходимо обращать внимание на близость не только значений чисел Воббе обоих газов, которые обеспечивают постоянство тепловой мощности всех горелок, но и всех их физико-химических характеристик.

Сжиженные углеводородные газы. К сжиженным углеводородным газам относят такие, которые при нормальных физических условиях находятся в газообразном состоянии, а при относительно небольшом повышении давления (без снижения температуры) переходят в жидкое.

Основные газообразные углеводороды, входящие в состав сжиженных газов, характеризуются высокой теплотой сгорания, низкими пределами воспламеняемости, высокой плотностью (значительно превосходящей плотность воздуха), высоким объемным коэффициентом расширения жидкости (значительно большим, чем у бензина и керосина), что обусловливает необходимость заполнять баллоны и резервуары не более чем на 85–90% их геометрического объема, значительной упругостью насыщенных паров, возрастающей с ростом температуры, и малой плотностью жидкости относительно воды.

Химический состав сжиженных углеводородных газов различен и зависит от источников их получения. Сжиженные газы из попутных неф­тяных и газоконденсатных месторождений состоят из предельных (насыщенных) углеводородов — алканов, имеющих общую химическую формулу СnН2n 2. Основными компонентами этих углеводородов являются пропан и бутан.

Недопустимо наличие в сжиженном газе в значительных количествах этана и метана (они резко увеличивают упругость насыщенных паров), пентана и его изомеров (поскольку это влечет за собой резкое снижение упругости насыщенных паров и повышение точки росы).

Сжиженные газы, получаемые на предприятиях в процессе переработки нефти, кроме алканов содержат непредельные (ненасыщенные) углеводороды — алкены, имеющие общую химическую формулу СnН2n (начиная с n = 2). Основными компонентами этих газов, помимо пропана и бутана, являются пропилен и бутилен.

Наличие в сжиженном газе в значительных количествах этилена недопустимо, так как ведет к повышению упругости насыщенных паров.Свойства сжиженных газов для бытовых целей регламентирует ГОСТ Р 52087-2003 «Газы углеводородные сжиженные топливные» (табл. 3.3 и 3.4).

Таблица 3. Теплота сгорания и относительная плотность компонентов сухого природного газа (н.у.) (ГОСТ 22667-82).

Компонент Теплота сгорания, мДж/м3 Относительная плотность d
высшая низшая
Метан СН4 39,82 35,88 0,555
Этан С2Н6 70,31 64,36 1,048
Пропан С3Н8 101,21 93,18 1,554
н-Бутан С4Н10 133,80 123,57 2,090
Изобутан С4Н10 132,96 122,78 2,081
Пентан С5Н12 169,27 156,63 2,671
Бензол С6Н6 162,62 155,67 2,967
Толуол С7Н8 176,26 168,18 3,180
Водород Н2 12,75 10,79 0,070
Оксид углерода СО 12,64 12,64 0,967
Сероводород Н2S 25,35 23,37 1,188
Диоксид углерода СО2 1,529
Азот N2 0,967
Кислород О2 1,050
Гелий He 0,138

Таблица 4. Области применения различных марок сжиженных газов в различных регионах (ГОСТ Р 52087-2003).

Система газоснабжения Применяемый сжиженный газ для микроклиматического района по ГОСТ 16350
Умеренная зона Холодная зона
Летний период Зимний период Летний период Зимний период
Газобалонная
с наружной установкой баллонов ПБТ. П5А ПТ. ПА ПБТ. ПБА ПТ, ПА
с внутриквартирной установкой баллонов ПБТ. ПБА
портативные баллоны БТ
Групповые установки
без испарителей ПБТ, ПБА ПТ, ПА ПТ, ПА, ПБТ, ПБА ПТ, ПА
с испарителями ПБТ. ПБА. БТ ПТ. ПА. ПБТ, ПБА, БТ ПТ. ПА. ПБТ, ПБА ПТ. ПА. ПБТ, ПБА

Примечания:

  1. Для всех климатических районов, за исключением холодного и очень холодного: летний период — с 1 апреля по 1 октября, зимний период — с 1 октября по 1 апреля. 
  2. Для холодных районов: летний период — с 1 июня по 1 октября; зимний периол — с 1 октября по 1 июня. 4. Для очень холодных районов: летний период — с 1 июня по 1 сентября, зимний период — с 1 сентября по 1 июня.

Таблица 5.  Физико-химические и эксплуатационные показатели сжиженных газов (ГОСТ Р 52087-2003).

Показатель Норма для марки Метод,испытания
ПТ ПА ПБА ПБТ БТ
Массовая доля компонентов, %:
сумма метана, этана и этилена не нормируется По ГОСТ 10679
сумма пропана и пропилена, не менее 75 не нормируется
в том числе пропана 85±10 50±10
сумма бутанов и бутиленов: не нормируется
не более 60
не менее 60
сумма непредельных углеводородов, не более 6 6
Объемная доля жидкого остатка при 20°С, %, не более 0,7 0,7 1,6 1,6 1,8 По 8.2
Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при температуре:
45°С, не более 1,6 По ГОСТ Р 50994 или ГОСТ 28656
-20°С, не менее 0,16 0,07
-30°С, не менее 0,07
Массовая доля сероводорода и меркаптановой серы, %, не более 0,013 0,010 0,010 0,013 0,013 По ГОСТ 229S5 или ГОСТ Р 50802
в том числе сероводорода, не более 0,003 По ГОСТ 229S5 или ГОСТ Р 50802
Содержание свободной воды и щелочи Отсутствие По 8.2
Интенсивность запаха, баллы, не менее 3 По ГОСТ 22387.5 или 8.3

Примечания:

  1. Допускается не определять интенсивность запаха при массовой доле меркаптановой серы в сжиженных газах марок ПТ, ПБТ и БТ 0,002% и более, а марок ПА и ПБА — 0,001% и более. При массовой доле меркаптановой серы менее указанных значений или интенсивности запаха менее 3 баллов сжиженные газы должны быть одорированы в установленном порядке. 
  2. При температурах -20°С и -30°С давление насыщенных паров сжиженных газов определяют только в зимний период. 
  3. При применении сжиженных газов марок ПТ и ПБТ в качестве топлива для автомобильного транспорта массовая доля суммы непредельных углеводородов не должка превышать 6%, а давление насыщенных паров должно быть не менее 0,07 МПа для марок ПТ и ПБТ при температурах -30°С и -20°С соответственно.

Таблица 6. зависимость плотности от температуры: пропан, изобутан, н-бутан

Температура,оС Пропан Изобутан н-Бутан
Удельный объём Плотность Удельный объём Плотность Удельный объём Плотность
Жидкость, л/кг Пар, м3/кг Жидкость, кг/л Пар, кг/м3 Жидкость, л/кг Пар, м3/кг Жидкость, кг/л Пар, кг/м3 Жидкость, л/кг Пар, м3/кг Жидкость, кг/л Пар, кг/м3
минус 60 1,650 0,901 0,606 1,11
минус 55 1,672 0,735 0,598 1,36
минус 50 1,686 0,552 0,593 1,810
минус 45 1,704 0,483 0,587 2,07
минус 40 1,721 0,383 0,581 2,610
минус 35 1,739 0,308 0,575 3,250
минус 30 1,770 0,258 0,565 3,870 1,616 0,671 0,619 1,490
минус 25 1,789 0,216 0,559 4,620 1,639 0,606 0,610 1,650
минус 20 1,808 0,1825 0,553 5,480 1,650 0,510 0,606 1,960
минус 15 1,825 0,156 0,548 6,400 1,667 0,400 0,600 2,500 1,626 0,624 0,615 1,602
минус 10 1,845 0,132 0,542 7,570 1,684 0,329 0,594 3,040 1,635 0,514 0,612 1,947
минус 5 1,869 0,110 0,535 9,050 1,701 0,279 0,588 3,590 1,653 0,476 0,605 2,100
0 1,894 0,097 0,528 10,340 1,718 0,232 0,582 4,310 1,664 0,355 0,601 2,820
плюс 5 1,919 0,084 0,521 11,900 1,742 0,197 0,574 5,070 1,678 0,299 0,596 3,350
плюс 10 1,946 0,074 0,514 13,600 1,756 0,169 0,5694 5,920 1,694 0,254 0,5902 3,94
плюс 15 1,972 0,064 0,507 15,51 1,770 0,144 0,565 6,950 1,715 0,215 0,583 4,650
плюс 20 2,004 0,056 0,499 17,740 1,794 0,126 0,5573 7,940 1,727 0,186 0,5709 5,390
плюс 25 2,041 0,0496 0,490 20,150 1,815 0,109 0,5511 9,210 1,745 0,162 0,5732 6,180
плюс 30 2,070 0,0439 0,483 22,800 1,836 0,087 0,5448 11,50 1,763 0,139 0,5673 7,190
плюс 35 2,110 0,0395 0,474 25,30 1,852 0,077 0,540 13,00 1,779 0,122 0,562 8,170
плюс 40 2,155 0,035 0,464 28,60 1,873 0,068 0,534 14,700 1,801 0,107 0,5552 9,334
плюс 45 2,217 0,029 0,451 34,50 1,898 0,060 0,527 16,800 1,821 0,0946 0,549 10,571
плюс 50 2,242 0,027 0,446 36,800 1,9298 0,053 0,5182 18,940 1,843 0,0826 0,5426 12,10
плюс 55 2,288 0,0249 0,437 40,220 1,949 0,049 0,513 20,560 1,866 0,0808 0,536 12,380
плюс 60 2,304 0,0224 0,434 44,60 1,980 0,041 0,505 24,200 1,880 0,0643 0,532 15,400

Наиболее распространенным является использование СУГ в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания. Обычно для этого используется смесь пропан-бутан. В некоторых странах СУГ использовались с 1940 года как альтернативное топливо для двигателей с искровым зажиганием.

Использование СУГ в качестве топлива в промышленных и коммунально-бытовых нагревательных аппаратах позволяет осуществлять регулирование процесса горения в широком диапазоне, а возможность хранения СУГ в резервуарах делает его более предпочтительным по сравнению с природным газом в случае использования СУГ на автономных узлах теплоснабжения.

Таблица 7. использование суг  для производства продуктов для органического синтеза

Основное направление химической переработки СУГ — это термические и термокаталитические превращения. В первую очередь здесь подразумеваются процессы пиролиза и дегидрирования, приводящие к образованию ненасыщенных углеводородов — ацетилена, олефинов, диенов, которые широко применяются для производства высокомолекулярных соединений и кислородсодержащих продуктов.

Продукты прямого превращения

углеводородных газов

Производное вещество Конечный продукт
первичное вторичное
Этилен Полиэтилен Полиэтиленовые пластмассы
Окись этилена Поверхностно-активные вещества
Этиленгликоль Полиэфирное волокно, антифриз и смолы
Этаноламины Промышленные растворители, моющие вещества, мыло
Хлорвинил Хлорполивинил Пластиковые трубы, пленки
Этанол Этиловый эфир, уксусная кислота Растворители, химические преобразователи
Ацетальдегид Уксусный ангидрид Ацетатная целлюлоза, аспирин
Нормальный бутан
Винилцетат Поливиниловый спирт Пластификаторы
Поливинилацетат Пластиковые пленки
Этилбензол Стирол Полистироловые пластмассы
Акриловая кислота Волокна, пластмассы
Пропиональдегид Пропанол Гербициды
Пропионовая кислота Консервирующие средства для зерна
Пропилен Акрилонитрил Адипонитрил Волокна (нейлон-66)
Полипропилен Пластичные пленки, волокна
Окись пропилена Пропиленкарбонат Полиуретановые пены
Полипропиленгликоль Специальные растворители
Аллиловый спирт Полиэфирные смолы
Изопропанол Изопропилацетат Растворители типографических красок
Ацетон Растворитель
Изопропилбензол Фенол Фенольные смолы
Акролеин Акрилаты Латексные покрытия
Аллилхлориды Глицероль Смазочные вещества
Нормальные и изомолярные альдегиды Нормальный бутанол Растворитель
Изобутанол Амидные смолы
Изопропилбензол
Номальные бутены Полибутены Смолы
Вторичный бутиловый спирт Метилэтиловый кетон Промышленные растворители, покрытия, связывающие вещества
Депарафинизирующие добавки к нефти
Изобутилен Изобутиленметиловый бутадиеновый сополимер
Бутиловая смола Пластмассовые трубы, герметики
Третичный бутиловый спирт Растворители, смолы
Метилбутиловый третичный эфир Повыситель октанового числа бензина
Метакролеин Метилметакрилат Чистые пластиковые листы
Бутадиен Стирилбутадиеновые полимеры Буна-каучуковая синтетическая резина
Адипонитрил Гексаметилендиамин Нейлон
Сульфолен Сульфолан Очиститель промышленного газа
Хлоропрен Синтетическая резина
Бензол Этилбензол Стирол Полистироловые пластмассы
Изопропилбензол Фенол Фенольные смолы
Нитробензол Анилин Красители, резина, фотохимикаты
Линейный алкилбензол Разлагающиеся под действием бактерий моющие вещества
Малеиновый ангидрид Модификаторы пластмасс
Циклогексан Капролактам Нейлон-6
Адипиновая кислота Нейлон-66
Толуол Бензол Этилбензол, стирол Полистироловые пластмассы
Изопропилбензол, фенол Фенольные смолы
Нитробензол, хлорбензол, анилин, фенол Красители, резина, фотохимикаты

Кроме перечисленного СУГ используют в качестве аэрозольного энергоносителя. Аэрозолем является смесь активного компонента (духов, воды, эмульгатора) с пропиленом. Это коллоидный раствор, в котором тонкодиспергированные (размером 10 — 15 мкм) жидкие или твердые вещества взвешены в газовой или жидкой, легкоиспаряющейся фазе сжиженного углеводородного газа.

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий