Сжиженный углеводородный газ (СУГ) - топливо: что это такое, автомобильное топливо, ГОСТ, марки, заправка, правила безопасности

Сжиженный углеводородный газ: что это такое

Основу вещества составляют легкие углеводороды с низкой температурой кипения в рамках от -50 градусов до нуля. Соединения сжижены в условиях изменения давления и находятся преимущественно в жидком состоянии.

СУГ образуется в процессе химического разделения сжиженных компонентов от высокомолекулярных углеводородов жидкого и твердого типа. В качестве сырья используется газообразный компонент в нефти и конденсированный из природного газа CH.

Главное применение газовых смесей – заправка автотранспортных средств, в особенности личных машин. Благодаря невысокой стоимости и качеству горючее становится все более востребованным, что отражается в росте числа АГЗС по всей стране. Другая сфера использования – получение органических соединений и веществ. Во время синтеза газы используются в качестве изначального материала. Сжиженные газы применяют для питания комплексов независимого отопления.

Физико-химические свойства сжиженных углеводородных газов

В стандартном состоянии сжиженный углеводородный газ представляет собой жидкость без цвета. Он может менять свое состояние с жидкого на газообразное и обратно под воздействием следующих факторов:

1. температура внешней среды;
2. фактический объем топлива;
3. внутреннее давление в рабочей камере.

Если определить изначальную температуру воздуха на отметке +20 градусов, то для сжатия бутана потребуется давление в 16 бар. Температура кипения под постоянным давлением у этого алкана составляет -1 градус. В холодное время года бутан находится в жидкой фазе.

Больший КПД демонстрирует пропан – он закипает при отметке в -42 градуса. Углеводородный газ отлично подходит для заправки транспортных средств в условиях критически низких температур благодаря тому, что не теряет газообразующих свойств.

В отличие от бензинов, керосина и дизеля, СУГ не нуждается в добавлении присадок на основе серных компонентов или свинца, медленно уничтожающих покрытие элементов механизма. Газы длительное время сохраняют изначальные химические свойства, пребывая в стабильном состоянии даже при контакте с кислородом.

Углеводородные газы, сжиженные в условиях перепада давления, имеют склонность к быстрому изменению объема при повышении температуры. Пятьдесят литров пропан-бутана во время испарения «превращаются» в более, чем 10 м3 газового вещества, что делает использование топливного продукта выгодным во многих случаях.

Сжиженный углеводородный газ: ГОСТ 20448 90 и ГОСТ Р 52087 2003

В России качество и правила использования СУГ, в том числе в качестве заправки для транспортных средств, обозначены в стандартах ГОСТ Р 52087 2003 и ГОСТ 20448 90 (последняя редакция обоих – 2018 год). Документы устанавливают следующие характеристики для пропана, бутана и пропан-бутана:

1. Массовая доля компонентов в составе смеси. Метан, этилен, этан, тяжелые углеводороды С₄ и больше – в большинстве случаев не нормируется, но обязательная к определению. Сумма С с открытой цепью и двойными или тройными связами – максимум 6.
2. Массовая доля серы и сероводородного компонента – от 0,010 до 0,003%.
3. Давление насыщенных паров при различных температурах. При +45 градусах и ниже значение составляет 16 бар, при -20 градусах и ниже - 7 бар.
4. Полное отсутствие свободных молекул воды и гидроксидов щелочных компонентов.

Приведенные требования актуальны для СУГ, используемых в качестве топлива для двигателей различных типов автомобилей.

Сжиженный углеводородный газ: марки

Согласно ГОСТ Р52087-2003, только 2 типа сжиженного газомоторного топлива подходят для питания двигателей автотранспорта, учитывая природные условия на территории России. Это пропан (ПА) и пропан-бутан (ПБА).

Большая часть состава обоих марок газового топлива – это алкановое органическое вещество пропан, находящееся в обоих видах горючего в разном соотношении к остальной части состава. В СУГ под маркировкой пропан находится 90% алканового соединения, в ПБА – около 50%

Отличия в использовании СУГ следующие:

1. Пропан – оптимальное решение для климатических зон с суровыми погодными условиями. Его целесообразно использовать на всей территории страны зимой, если температура воздуха не опускается ниже -42 градусов. В то же время, заливка в машины пропана при температуре воздуха +10 градусов и выше повышает вероятность возникновения пробок давления в топливных магистралях.
2. В остальных случаях, в том числе в теплое время года, оптимально использование пропан-бутана. Смесь не теряет свойств в температурном режиме до -20 градусов.

Бутан, который является вторым компонентом смешанного СУГ, образуется во время крекинга нефтяного сырья. Как и пропан, быстро воспламеняется и может долгое время находиться в жидкой фазе. Бутан закипает уже при температуре -0,5 С, пропан – при -43 С. В стандартных условиях (температура вещества +15…+20 С) давление бутана составляет чуть выше 0,1 Мпа, пропана – в 7 раз больше.

Для стабилизации смеси ПБА добавляют немного этана и простейших олефинов.

Топливо СУГ для автомобилей: заправка

Смесь пропана и бутана создана специально для быстрой заправки транспортных средств в изменяющихся внешних условиях, например при перепадах температур при движении из одного региона в другой. Также соединение пропан-бутан приобретает повышенную сопротивляемость к быстрому выкипанию или замерзанию.

Топливо СУГ, расшифровка которого включает в том числе резистентность к определенным температурам (пропан – к низким, бутан – к высоким), позволяет избежать частую смену двух марок горючего на маршрутном пути. Вместо двух продуктов достаточно использовать единый.

Использование чистого пропана оправдано в районах с суровым климатом и в период с октября по апрель. В разных точках страны зимнее время варьируется, для определения целесообразности заливки пропана можно ориентироваться на ГОСТ-16350 и номинальные данные по температуре.

Правила безопасности при заправке СУГ

Поскольку пропан и пропан-бутан являются взрывоопасными газами, то при заправке на АГЗС следует соблюдать определенные правила безопасности:

1. Любое освещение допустимо только во взрывоопасной защите;
2. Исключается любой контакт с огнем или открытой искрой;
3. Топливный резервуар заполняется максимум на 80 процентов из-за способности газов расширяться;
4. Во время налива и слива топлива из цистерн запрещается использование соединительной арматуры в качестве сливной трубопроводной магистрали. В случае длительного перерыва при сливе или наливе перед возобновлением действий проверяются датчики давления;
5. В регионах с сильно жарким климатом лучше сделать выбор другого источника питания из-за потери пропаном плотности при нагреве;
6. Запрещается оставлять на стоянке автомобиль, который перед остановкой был полностью заправлен.