Сжиженный газ это нефть или нет. И что для вас такое сжиженный газ

Что такое СПГ

Что такое КПГ

Различия КПГ и СПГ для потребителя

Сжиженные газы (природный и углеводородный) широко используются в качестве топлива для бытовых и промышленных нужд. Рассмотрим их особенности, свойства, достоинства и сферы применения.

Что такое СПГ

СПГ — это сжиженный природный газ — метан, пропан или бутан, — который уменьшили в объеме в 600 раз. Сжижение происходит через поэтапное сжатие и охлаждение или только охлаждение до −160 °С с параллельным очищением от оксидов серы, углерода и воды. Продукт на выходе занимает минимально возможный объем резервуара, сохраняя при этом все физические и потребительские свойства природного газа.

Это не отдельный продукт, а агрегатное состояние газа, удобное для транспортировки. Его перевозят в криоемкостях — резервуарах, которые могут поддерживать температуру −160 °С в течение 70 суток. Перед применением СПГ регазифицируют — «размораживают», в результате чего он переходит в газообразное состояние.

Сжиженным газом снабжают крупные объекты и целые отрасли экономики некоторых стран без постройки трубопровода. Например, 100% потребностей Японии покрывает СПГ, доставленный по воде танкерами-газовозами.

Аббревиатура СУГ значит «сжиженный углеводородный газ». Углеводородный газ — не природный, его не добывают из недр, а получают путем переработки. Сырье для СУГ собирают при добыче нефти и на нефтеперерабатывающих заводах.

Сжижение газа — многоступенчатый процесс, при котором увеличивается давление и/или снижается температура. В результате вещество переходит из газообразного в жидкое агрегатное состояние. Перевод газа в жидкость делают для удобства хранения и транспортировки — так он занимает в сотни раз меньше места, хоть и весит больше. При сжижении газ конденсируют и охлаждают ступенями — на каждой из них он уменьшается в объеме в 6−13 раз, а в итоге сжимается примерно в 600 раз.

Метан не относится к СУГ, потому что это природный газ. Значит, его добывают и доставляют потребителю без изменений, если не считать добавления одоранта — ароматизатора, чтобы быстрее обнаруживать утечку. Стандартные ДВС работают и на метане, и на СУГ, но метан не сжижают, а просто закачивают в баллоны.

Что такое КПГ

Компримированный, или сжатый природный газ, — это метан из нефтегазоносной скважины или техногенный нефтяной газ, сжатый в 200 раз. Его сжимают с помощью компрессоров. В результате образуется давление в 200 бар/атмосфер.

Газ сжимают для сокращения объема, уменьшения размеров транспортировочных емкостей. После компримирования (сжатия) его состав не изменяется. В промышленных объемах КПГ производят на предприятиях. Для заправки машин, техники, мелкой бытовой тары используют готовые АГНКС, которые подключают к газопроводу. В составе АГНКС для СПГ есть фильтры, осушители, компрессоры, которые доводят кондиции газа до пригодных к использованию в ДВС.

Для хранения и транспортировки КПГ требуется специальное оборудование:

• округлые емкости и резервуары для хранения по месту производства;
• цистерны для транспортировки газовозами, в том числе морскими;
• баллоны и оборудование для автомобилей;
• баллоны для бытовых потребителей.

Компримированный газ применяют в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Лишь небольшая часть моторов автомобилей создана под метан или пропан-бутан. В основном это бензиновые двигатели, на которые установлено нештатное газобаллонное оборудование. Автомобили с моторами, которые с завода декларируются как «газовые», — это те же бензиновые ДВС, минимально доработанные под метан.

1. а) В пункте 3 ТР ЕАЭС 036/2016 Требования к сжиженным углеводородным газам для использования их в качестве топлива содержится следующее определение СУГ: «сжиженные углеводородные газы» — смесь углеводородов (пропана, пропилена, бутанов, бутиленов и бутадиенов с присутствием метана, этана, этилена и (или) пентанов и пентенов), преобразованная в жидкое состояние;

б) Руководствуясь требованиями ТР ЕАЭС 036/2016, в целях обеспечения специфических требований по обеспечению промышленной безопасности, характерных для опасных производственных объектов, на которых применяются технологические трубопроводы промышленной безопасности, необходимо учитывать и положения руководящих документов, относящихся к деятельности Ростехнадзора.

в) В Приложении 2 Руководства по безопасности для складов сжиженных углеводородных газов и легковоспламеняющихся жидкостей под давлением дано следующее определение ЛВЖ: «легковоспламеняющаяся жидкость» — технологическая среда, включающая жидкость, состоящую из смеси углеводородов, способную самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющую температуру вспышки не выше 61 °С.

Таким образом, при определении категории технологических трубопроводов СУГ транспортируемую среду необходимо рассматривать как ЛВЖ с учётом дополнительных требований к этим трубопроводам, изложенным в вышеуказанном Руководстве.

2. Основной технической характеристикой технологического трубопровода при определении его категории является «расчётное давление» (см. Таблицу 5.1 и Приложение М (паспорт трубопровода) ГОСТ 32569-2013 «Трубопроводы технологические стальные. Требования к устройству и эксплуатации на взрывопожарооопасных и химически опасных производствах», а также Приложение 3 и Приложение 2 Руководства по безопасности ‘Рекомендации по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов’).

См. подробнее информацию по адресу: https://www.normacs.info/answers/2102 и https://www.normacs.info/answers/3274).

• Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности для объектов, использующих сжиженные углеводородные газы
• ГОСТ 32388-2013 «Трубопроводы технологические. Нормы и методы расчета на прочность, вибрацию и сейсмические воздействия»

Под классификацию понятия «нефтепродукты» попадает ряд веществ, полученных в результате смеси углеводов и их производных, а также добавления определенных химических соединений, полученных из нефти и нефтяных газов. Этот перечень достаточно обширен:

• разные виды топлива (бензин, дизтопливо, керосин, солярка и пр.)
• горюче-смазочные материалы
• растворители
• электроизоляционные масла
• нефтехимическое сырье.

Получение всех видов нефтепродуктов достигается в результате переработки нефти, в процессе которой при разном температурном режиме происходит отделение парообразных веществ.

Основные виды нефтепродуктов

• Дизельное топливо. Этот продукт нефтепереработки представляет собой жидкое вещество, которое получается благодаря прямой перегонке нефти. Оно применяется как топливо для газо-дизелей или дизельных двигателей внутреннего сгорания. Основные показатели дизельного топлива – активация к самовоспламенению, температура застывания, вязкость, испаряемость.
• Бензин. Эта легкая углеродистая смесь получается при разгонке и отборе фракций нефти, которые закипают при определенном температурном режиме. Она представляет собой горючую жидкость с температурой закипания 30 до 200 °C и плотностью 0,75 г/см³. Температура замерзания бензина достигает -60 °C. Предел температур, при котором осуществляется перегонка, влияет на качество полученного бензина: 1 сорт — до 100 °C, специальный бензин – до 110 °C, 2 сорт — до 130 °C.
• Керосин. При более высоких температурах результатом перегонки становится керосин: керосин («метеор») – до 265 °C, обыкновенный керосин – до 270 °C. Ориентировочно при температуре до 300 °C отбираются маслянистые фракции, а остаток называется мазутом. Керосин представляет собой слегка маслянистую прозрачную жидкость, которая получается в результате ректификации или прямой перегонки нефти.
• Сжиженные углеводородные газы (СУГ). В большинстве своем СУГ производятся из попутного нефтяного газа и представляют собой смесь из сжиженных под  давлением легких углеводов. Температура кипения этого нефтепродукта варьируется от −50 до 0 °C. Состав углеводородных газов может быть разным, но основными компонентами являются: пропан, изобутан, пропилен, бутилен, изобутилен, н-бутан. Сфера применения СУГ достаточно широкая: в качестве топлива для автомобилей, для отопления и бытовых нужд.
• Нафта. Представляет одну из летучих жидкостей среди углеводородных смесей. Существует несколько видов продуктов под названием нафта: термическая крекинг-нафта, сольвент-нафта. Термическая крекинг-нафта имеет температуру кипения выше, чем бензин.

По вопросам поставок нефтепродуктов обращайтесь по телефону.

Сжиженные углеводородные газы (СУГ)

СУГ — это углеводородные смеси на основе бутана и пропана, находящиеся в газообразном состоянии при нормальном атмосферном давлении и температуре воздуха не менее 0 °C. В случае небольшого снижения температуры или повышения давления они превращаются в жидкость.

Особенности производства СУГ

Сжиженный углеводородный газ получают как сопутствующее вещество в ходе добычи нефти или при ее переработке на предприятии. Хотя современные технологии позволяют отделять друг от друга летучие фракции, обычно этим не занимаются.

Достоинства и недостатки

Продукт, включающий в себя пропан, бутан и изобутан, применяется в качестве сжиженного топлива. По отдельности эти газы не могут служить горючим: первый при температуре выше 0 °C становится взрывоопасным, а другие сжижаются даже при небольшом похолодании.

Смесь СУГ избавлена от этих недостатков. К ее плюсам следует отнести:

• удобство хранения и транспортировки;
• устойчивость параметров — по сравнению с бензином и дизтопливом характеристики СУГ дольше остаются неизменными;
• высокое октановое число (90–110), которое зависит от процентного соотношения компонентов смеси;
• экономичность — при сопоставимом расходе цена такого горючего почти в 2 раза ниже по сравнению с бензином и соляркой;
• экологическая чистота — СУГ лучше сгорает, выделяя при этом меньшее количество вредных веществ.

Есть у СУГ и свои минусы, к которым относятся:

• переменность состава. На соотношение компонентов в газовой смеси влияет место добычи нефти, а также особенности производства. От этого зависят химические и физические характеристики смеси, что должно учитываться при эксплуатации;
• плотность. Она почти в два раза выше, чем у воздуха, из-за чего при утечке СУГ скапливается в нижней части зданий — на первом этаже и в подвалах. В результате возникает взрывоопасная ситуация, а люди или животные, находящиеся в этих местах, могут быть отравлены;
• прямая зависимость давления в емкостях для транспортировки и хранения газов от внешней температуры. Под воздействием солнечных лучей или в жарком климате повышается взрывоопасность смеси.

Особенностью сжиженных углеводородных газов является отсутствие запаха, что создает трудности при обнаружении утечек. Для решения проблемы в состав добавляется этилмеркаптан (этантиол). Это жидкое вещество отличается резким запахом сероводорода, что позволяет быстрее обнаружить разгерметизацию системы.

Транспортировка СУГ

С нефтеперерабатывающих предприятий закачанный в железнодорожные цистерны СУГ отправляется на газонаполнительные станции. Там углеводородной смесью заполняют специальные баллоны, в которых она хранится и передается потребителям.

Внутри цистерн (баллонов, резервуаров) СУГ находится одновременно в жидком и парообразном агрегатном состоянии. Собственные пары газа, скапливающиеся вверху емкости, обеспечивают давление, необходимое для поддержания основной части углеводородов в жидком состоянии.

Это позволяет снабжать коммунальные хозяйства, промышленные предприятия и рядовых потребителей большим количеством топлива. Дело в том, что сжиженные углеводороды занимают намного меньший объем, что удобно для хранения и транспортировки. При распределении по проводным магистралям и использовании (сжигании) смесь находится в газообразном состоянии.

Области применения

Высокая экологичность при сгорании, относительно небольшие расходы на изготовление и переработку — благодаря этим качествам сжиженный углеводородный газ широко применяется в различных производственных и хозяйственных сферах. Его используют как источник тепла в отопительных системах, как топливо для автомобильной и специальной техники, а также в качестве сырья при изготовлении аэрозолей.

В промышленных отраслях СУГ (пропан-бутан и изобутан) используется как горючее и сырье. В строительстве сжиженная смесь применяется для газовой сварки и переработки металлов.

СУГ широко используется крупными торговыми и складскими предприятиями. Пропан-бутановой смесью заправляют инфракрасные излучатели (обогреватели). Отсутствие запаха и экологическая чистота — достоинства, благодаря которым этому газу отдают предпочтение при заправке автопогрузочной техники, работающей в пищевой промышленности, а также на складах, где хранятся продукты.

Сжиженный углеводородный газ пользуется популярностью в качестве топлива для автомобилей, успешно конкурируя с традиционным горючим — бензином и соляркой. Решающую роль в этом случае играет более низкая цена СУГ.

Безопасность СУГ для автомобилей

Пропан и пропан-бутан подходят для бензинового ДВС. Чтобы перейти с бензина на газ, двигатель не нужно переделывать, но подача топлива в новом режиме будет отличаться. Потребуется сертифицированный набор газобаллонного оборудования (ГБО). Кондиции газообразного горючего для легковых автомобилей регулирует ГОСТ 27578-2018. В нем детально указаны параметры смеси.

СУГ пропан и бутан для автомобилей стабильны, а значит, их самопроизвольная детонация исключена. Современные ГО стандарта Евро−4 имеют несколько степеней защиты буквально на все случаи жизни:

• заправка баллона не более чем на 80% — избыточное давление исключено;
• клапан — сбрасывает избыточное давление, если не сработал «поплавок»;
• отсекатель скоростного сброса — блокирует подачу газа при обрыве трубопровода;
• пожарный клапан — сбрасывает давление при нагревании, предотвращает взрыв баллона;
• ручной вентиль, чтобы самостоятельно перекрыть подачу;
• «катушка» — перекрывает подачу при выключении двигателя.

У многих водителей есть опасения, что баллон может взорваться при ДТП. Толщина стенки баллона 3 мм против 0,5−0,8 мм у топливного бака — вероятность разлива бензина в случае механического контакта намного выше.

ГОСТ 2757-2018 регламентирует температуру самовоспламенения СУГ для автомобилей:

• пропан — 470°С;
• бутан — 372°С;
• изобутан — 460°С.

Температура, которую развивает пожар в автомобиле, ниже примерно в два раза.

Виды сжиженных газов

Сделать жидким можно любое газообразное вещество. Для этого его нужно сжать или охладить, но чаще то и другое вместе.

Только охлаждением сжижают:

• кислород и воздух;
• водород и азот;
• метан и фтор;
• гелий.

Только давление применяют для:

• аммиака и фтора;
• углекислого газа;
• закиси озота;
• фреонов.

В промышленности задействованы все известные виды газов. Два самых распространенных сжиженных углеводородных — пропан и бутан. Они есть почти на каждой придорожной заправке.

Оба СУГ образуются в качестве попутного продукта при крекинге нефти — расщепления через нагрев. Проще говоря, нефть практически кипятят, чтобы разложить таким образом на тяжелые и легкие вещества. Тяжелые оседают в виде масел и мазута, а легкие перегоняют в бензин, керосин. Пары от «кипящей» нефти остаются на стенках больших баллонов-конденсаторов, а газы собирают отдельно. Это и есть пропан и бутан.

Где применяется сжиженный газ

По отдельности или в смеси пропан и бутан имеют высокую воспламеняемость и взрывоопасность. Это значит, что они полезны в переносных газовых установках, — для огневых работ и в качестве топлива.

Применение СУГ при сгорании:

• для расплавления битума при кровельных и дорожных работах;
• для резки и сварки металла;
• в газогенераторных электрических установках;
• в качестве топлива ДВС автомобилей и других тепловых установок;
• для отопления технических помещений;
• при термической обработке пищевых продуктов.

Применение пропана и СУГ как химического вещества:

• сырье для полипропилена;
• сырье для растворителей;
• пропеллент — газ для баллонов с аэрозольной краской или лаком;
• как пищевая добавка Е944.

Смесь осушенного пропана и изобутана R290а и R600 активно применяют в качестве хладагентов для заправки криоустановок и обычных холодильников. Они безопасны для озонового слоя и не вызывают парниковый эффект. Устаревшие жидкости типа R12, R22 можно заменить на R290, R600 вместе с компрессорным маслом. Бутан отдельно добавляют к бензину, чтобы повысить октановое число.

Параметры сжиженных газов

СУГ пропан и метан как топливо имеют почти одинаковый показатель удельной теплоты сгорания. Это значит, что в качестве горючего для тепловой установки ДВС нет большой разницы, какой из них использовать. Но другой их параметр отличается сильно — это точка кипения.

Использование этих газов по отдельности неудобно:

• пропан эффективен в морозы, но опасен в жарком климате или в условиях высокой температуры;
• бутан теряет свойства в морозы, но устойчив и безопасен при нагревании.

У каждого из этих видов СУГ есть полезные незаменимые свойства. Они сохраняются при смешивании, поэтому производителям удается получать эффективные смеси для заправки машины, которые работают и в жару, и зимой. Их, как и дизельное топливо, разделяют на «обычный» и «зимний» варианты:

• для регионов с умеренным температурным режимом — не более 60% бутана;
• для северных областей — не менее 75% метана.

Пропан считается более ценным из-за своих «противоморозных» свойств. При производстве топлива для установок, работающих при нормальной температуре, в смесь добавляют больше бутана, чтобы реализовать газ и избавиться от остатков.

Различия КПГ и СПГ для потребителя

КПГ — газ, пригодный для использования в качестве топлива без предварительной подготовки. Его сжимают для сокращения объема тары. Компримированный метан хранят, перевозят в стальных баллонах и емкостях с одинарной стенкой. Компримировать (сжать) его можно с помощью передвижной или модульной АГНКС.

СПГ — газ, пригодный для транспортировки и хранения в криоемкостях. Это резервуары, цистерны с двойными стенками, внутри которых циркулирует криожидкость. Она поддерживает температуру −160 °С, чтобы вещество оставалось в сжиженном состоянии. Для применения в качестве топлива необходима регазификация — переход из жидкого в газообразное состояние. Для этого используют регазификационные станции.

За удобство в транспортировке СПГ приходится мириться с его недостатками, которых нет у КПГ:

• возможен ожог при контакте с кожей;
• заполнение тары не более, чем на 80% для температурного расширения;
• выше расходы на производство — до 25% энергии, которую содержит сам продукт.

КПГ и СПГ сохраняют свойства исходного газа — пропана, метана, бутана — и все конкурентные преимущества перед жидким топливом. Они не образуют сажи, нагара, полностью сгорают при любой температуре, выделяют в разы меньше вредных веществ при сгорании.

Сжиженный природный газ (СПГ)

Процесс превращения газа в жидкость происходит поэтапно. На каждой стадии производится сжатие с кратным уменьшением объема (от 5 до 12 раз), охлаждением и переходом на следующую ступень. Окончательное сжижение происходит при понижении температуры на последнем этапе. Процесс требует больших затрат энергии — до 25 % от ее общего количества, содержащегося в веществе.

Современная промышленность использует следующие технологии производства СПГ:

• компримирование — конденсация под воздействием постоянного давления;
• рефрижераторный процесс в сочетании с дросселированием, обеспечивающий охлаждение с резким расширением вещества.

Для успешного сжижения газа важны качество теплоизоляционных материалов и эффективная работа теплообменного оборудования.

Порядок транспортировки

Транспортировка СПГ включает следующие этапы:

• морской переход танкера со сжиженным газом;
• перевозка специальным автотранспортом;
• доставка к месту регазификации с помощью железнодорожных цистерн;
• перевод вещества в газообразное состояние.

После регазификации осуществляется доставка до конечных потребителей по газопроводным магистралям.

Сферы применения

Сжиженный природный газ используется в качестве топлива:

• легковыми, грузовыми и пассажирскими автомобилями;
• железнодорожным и водным транспортом;
• энергетическими установками на предприятиях и отдельных объектах;
• населением для хозяйственных и бытовых нужд.

В зависимости от стоящих задач сжиженный природный газ задействуют в качестве источника электрической или тепловой энергии, а также холода, который может быть использован в хозяйственных целях.

Достоинства СПГ

По сравнению с традиционными видами горючего СПГ имеет определенные плюсы энергетического, экологического, а также коммерческого плана. Это проявляется при использовании сжиженного природного газа в качестве топлива как для газовых моторов, так и для энергоустановок.

• увеличенными показателями минимальной массовой теплоты сгорания и коэффициентом полезного действия оборудования;
• относительно низкой стоимостью, что позволяет экономить на топливных расходах;
• высокой чистотой, которая способствует увеличению эксплуатационного ресурса оборудования.

Сжиженный природный газ используется в качестве топлива для котельных вместо традиционного мазута. Его применение позволяет снизить энергозатраты, поскольку СПГ не требует разогрева и рециркуляции. Газовое топливо по сравнению с углеводородным меньше изнашивает оборудование, поскольку не способствует коррозии. Наконец, использование СПГ упрощает уход за системой, поскольку не приходится часто очищать камеры сгорания, дымовые трубы и горелки.