Сжиженные нефтяные газы.

Состав, свойства, марки. Наиболее широкое применение в качестве топлива для газобаллонных автомобилей получили сжиженные нефтяные газы (СНГ). К ним относят горючие газы, основными углеводородами, в которых являются пропан или бутаны. В таких газах возможно присутствие и олефиновых углеводородов (пропилен и бутилены), однако количество их обычно невелико, так как олефиновые углеводороды предварительно выделяют из горючих газов и используют в качестве сырья для нефтехимии. Таким образом, свойства сжиженных газов определяются количеством и свойствами пропана и бутана. Эти газы в отличие от метана тяжелее воздуха и поэтому при утечках скапливаются на полу, в смотровых канавах. Эти газы называют нефтяными попутными газами, потому что их получают в основном при добыче и переработке нефти.

Пропан и бутан имеют высокие октановые числа (см. табл. 1) очень маленькое цетановое число 4…5 пунктов. В жидкое состояние они переходят при обычной температуре под действием небольшого давления. Так при +20⁰С для перевода пропана из газообразного состояния в жидкое необходимо давление 0,85 МПа, для н-бутана – 0,21 МПа, для изобутана – 0,32 МПа. В связи с этим для хранения и транспортировки сжиженных газов используют баллоны с рабочим давлением 1,6 МПа. Такое давление обеспечивает содержание в жидком состоянии даже чистого пропана до температуры около +50⁰ C.

Для двигателей грузовых и легковых автомобилей, использующих в качестве моторного топлива сжиженный нефтяной газ, состав его регламентирован ГОСТ 27578-87 «Газы углеводородные сжиженные для автомобильного транспорта. Технические условия». Этот стандарт предусматривает две марки сжиженного нефтяного газа: зимний ПА (пропан автомобильный) и летний ПБА (пропан-бутан автомобильный).

Пропан автомобильный содержит 80…90 % пропана, остальное бутан, этан, метан и непредельные углеводороды. ПА применяется в диапазоне температур окружающей среды от -20 до -35⁰ C.

Пропан-бутан автомобильный содержит 40…60 % пропана, остальное бутан, этан, метан и непредельные углеводороды. ПБА применяется в диапазоне температур окружающей среды от +45 до -20⁰ C.

При температурах окружающей среды ниже -35⁰ C, в соответствии с ТУ 33.1011184-89, применяют для автомобильного транспорта марку сжиженного нефтяного газа ЭПА (этан-пропан автомобильный). Наиболее жёсткие требования предъявляются к стабильности состава сжиженного нефтяного газа, так как основные физико-химические свойства их составляющих существенно различаются. Наряду с указанными компонентами в состав сжиженного нефтяного газа входятдругие предельные и непредельные углеводороды. Суммарное их количество в применяемых СНГ не превышает 5…6 %. По своим физико-химическим и эксплуатационным показателям сжиженные нефтяные газы должны соответствовать значениям, указанным в таблице 2.

Различные углеводороды, входящие в состав СНГ, имеют разные значения давления насыщенных паров. Основными компонентами являются углеводороды с числом углеродных атомов в молекуле от 1 до 4. Этот параметр СНГ имеет важнейшее практическое значение.

Условия эксплуатации.Автомобильная газобаллонная установка рассчитана на подачу топлива к двигателю под давлением паров газа в баллоне. В связи с этим величина давления насыщенных паров сжиженных нефтяных газов имеет важное эксплуатационное значение. При любой температуре окружающего воздуха в баллоне со сжиженном нефтяным газом должно быть избыточное давление не менее 0,35…0,5 кг/см²., достаточное для надёжной подачи топлива к двигателю, а также для обеспечения пуска и прогрева холодного двигателя на газе из парового пространства баллона. Опыт эксплуатации показывает, что давление насыщенных паров сжиженных нефтяных газов для газобаллонных автомобилей должно быть не менее 2,7 кг/см² при температуре -20⁰ C. Так, углеводороды, входящие в сжиженные нефтяные газы различаются по давлению насыщенных паров, что позволяет производить газы, соответствующие времени года и климатическим условиям применения. Так сжиженный газ из пропана, хорошо отвечает требованиям зимней эксплуатации.

Таблица 1