No Image

Теплотворная способность пропан бутана

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
10 марта 2020

Сжиженный углеводородный газ (СУГ) — это углеводороды или их смеси, которые при нормальном давлении и температуре окружающего воздуха находятся в газообразном состоянии, но при увеличении давления на относительно небольшую величину без изменения температуры переходят в жидкое состояние.

Сжиженные газы получают из попутных нефтяных газов, а также газоконденсатных месторождений. На перерабатывающих заводах из них извлекают этан, пропан, а также газовый бензин. Наибольшую ценность для отрасли газоснабжения имеют пропан и бутан. Их главное преимущество в том, что их легко хранить и перевозить в виде жидкости, а использовать в виде газа. Другими словами, для перевозки и хранения сжиженных газов используются плюсы жидкой фазы, а для сжигания — газообразной.

Сжиженный углеводородный газ получил широкое применение во многих странах мира, включая Россию, для нужд промышленности, жилищного и коммунально-бытового сектора, нефтехимических производств, а также в качестве автомобильного топлива.

Молекула пропана состоит из трех атомов углерода и восьми атомов водорода

Пропан

Для систем газоснабжения, эксплуатируемых в России, наиболее подходящим является технический пропан (C3H8), так как он имеет высокую упругость паров вплоть до минус 35°C (температура кипения пропана при атмосферном давлении — минус 42,1°C). Даже при низких температурах из баллона или газгольдера, наполненного пропаном, легко отбирать нужное количество паровой фазы в условиях естественного испарения. Это позволяет устанавливать газовые баллоны со сжиженным пропаном на улице зимой и отбирать паровую фазу при низких температурах.

Бутан

При сгорании молекулы бутана в реакцию вступают четыре атома углерода и десять атомов водорода, что объясняет его большую теплотворную способность по сравнению с пропаном

Бутан (C4H10) — более дешевый газ, но отличается от пропана низкой упругостью паров, поэтому применяется только при положительных температурах. Температура кипения бутана при атмосферном давлении — минус 0,5°C.

Температура газа в резервуарах системы автономного газоснабжения должна быть положительной, иначе испарение бутановой составляющей СУГ будет невозможно. Для обеспечения температуры газа выше 0°C используется геотермальное тепло: газгольдер для частного дома устанавливается подземно.

Смесь пропана и бутана

В коммунально-бытовой сфере используется смесь пропана и бутана технических (СПБТ), в быту называемая пропан-бутаном. При содержании бутана в СПБТ свыше 60% бесперебойная работа резервуарных установок в климатических условия России невозможна. В таких случаях для принудительного перевода жидкой фазы в паровую применяются испарители СУГ.

Особенности и свойства СУГ

Свойства сжиженных газов влияют на меры безопасности, а также конструктивные и технические особенности оборудования, в котором они хранятся, перевозятся и используются.

Отличительные особенности сжиженных газов:

  • высокая упругость паров;
  • не имеют запаха. Для своевременного выявления утечек сжиженным газам придают специфический запах — производят одоризацию этилмер-каптаном (C2H5SH);
  • невысокие температуры и пределы воспламеняемости. Температура воспламенения бутана — 430°C, пропана — 504°C. Нижний предел воспламеняемости пропана — 2,3%, бутана — 1,9%;
  • пропан, бутан и их смеси тяжелее воздуха. В случае утечки сжиженный газ может скапливаться в колодцах или подвалах. Запрещается устанавливать оборудование, работающее на сжиженном газе, в помещениях подвального типа;
  • переход в жидкую фазу при увеличении давления или уменьшении температуры;
  • высокая теплотворная способность. Для сжигания СУГ необходимо большое количество воздуха (для сжигания 1 м³ газовой фазы пропана необходимо 24 м³ воздуха, а бутана — 31 м³ воздуха);
  • большой коэффициент объемного расширения жидкой фазы (коэффициент объемного расширения жидкой фазы пропана в 16 раз больше, чем у воды). Баллоны и резервуары заполняются не более чем на 85% геометрического объема. Заполнение более чем на 85% может привести к их разрыву, последующему быстрому истечению и испарению газа, а также воспламенению смеси с воздухом;
  • в результате испарения 1 кг жидкой фазы СУГ при н. у. получается 450 литров паровой фазы. Другими словами, 1 м³ паровой фазы пропан-бутановой смеси имеет массу 2,2 кг;
  • при сгорании 1 кг пропан-бутановой смеси выделяется около 11,5 кВт×ч тепловой энергии;
  • сжиженный газ интенсивно испаряется и, попадая на кожу человека, вызывает обморожение.
Читайте также:  Стол трансформер кухонный раздвижной

Зависимость давления насыщенных паров пропан-бутановой смеси от температуры


Зависимость давления насыщенных паров пропан-бутановой смеси от температуры

Зависимость плотности пропан-бутановой смеси от ее состава и температуры

Таблица плотностей сжиженной пропан-бутановой смеси (в т/м³) в зависимости от ее состава и температуры

−25 −20 −15 −10 −5 5 10 15 20 25 P/B, % 100/0 0,559 0,553 0,548 0,542 0,535 0,528 0,521 0,514 0,507 0,499 0,490 90/10 0,565 0,559 0,554 0,548 0,542 0,535 0,528 0,521 0,514 0,506 0,498 80/20 0,571 0,565 0,561 0,555 0,548 0,541 0,535 0,528 0,521 0,514 0,505 70/30 0,577 0,572 0,567 0,561 0,555 0,548 0,542 0,535 0,529 0,521 0,513 60/40 0,583 0,577 0,572 0,567 0,561 0,555 0,549 0,542 0,536 0,529 0,521 50/50 0,589 0,584 0,579 0,574 0,568 0,564 0,556 0,549 0,543 0,536 0,529 40/60 0,595 0,590 0,586 0,579 0,575 0,568 0,562 0,555 0,550 0,543 0,536 30/70 0,601 0,596 0,592 0,586 0,581 0,575 0,569 0,562 0,557 0,551 0,544 20/80 0,607 0,603 0,598 0,592 0,588 0,582 0,576 0,569 0,565 0,558 0,552 10/90 0,613 0,609 0,605 0,599 0,594 0,588 0,583 0,576 0,572 0,566 0,559 0/100 0,619 0,615 0,611 0,605 0,601 0,595 0,590 0,583 0,579 0,573 0,567

T — температура газовой смеси (среднесуточная температура воздуха); P/B — соотношение пропана и бутана в смеси, %

Доброе утро дорогие друзья. За маленький период времени , нам довольно много раз задавали один и тот же вопрос. Мы решили ответить на него в этой статье.

Какова теплота сгарания сжиженного газа?

Начнем с главного, что такое теплота сгорания (она же – теплотворная способность) – это количество теплоты, выделяемое в результате полного сгорания данного вида топлива объемом 1 м3 или массой 1 кг (теплота сгорания сжиженного газа может рассчитываться и по массе, и по объему и измеряется в МДж/кг и МДж/л, соответственно).

Читайте также:  Станок горизонтально фрезерный 6р80г

Чем больше теплотворная способность сжиженного газа (а сжиженный газ бывает углеводородным – СУГ – или природным), тем меньшее количество топлива необходимо для получения одного и того же количества теплоты.

Теплотворная способность сжиженного газа (пропан-бутана) находится на уровне 46,8 МДж/к или 25,3 МДж/л. При переводе показателей сжиженного углеводородного газа из мегаджоулей (МДж) в киловатт-часы (кВТ*ч) получаем удельную теплоту сгорания газа, равную 13,0 кВт*ч/кг или 7,0 кВт*ч/л.

Теплота сгорания сжиженного углеводородного газа делает этот вид топлива наиболее дешевым среди альтернатив (электричества, дизельного топлива, угля, дров), за исключением, возможно, природного газа метана. Однако не стоит забывать, что сжиженный газ пропан-бутан гораздо дешевле при подключении (при автономной газификации), чем метан из централизованного газопровода.

Цена магистрального газа растет стремительными темпами, в то время, как цена сжиженного углеводородного топлива (газа пропан-бутан) остается стабильной в регионе Санкт-Петербурга и Ленинградской области. А растущая популярность автономного газа делает отрасль еще более конкурентоспособной за счет увеличения потребления сжиженного топлива.

Стоимость 1кВт*ч за счет использования газа намного ниже, чем у альтернативных видов топлива: при удельной теплоте сгорания в 46,8 МДж на 1 кг и плотности (приблизительной) в 0,555 кг/л, имеющихся КПД газгольдеров на уровне 95% и стоимости газа 18,50 руб. за 1 литр, мы получим 2,7 руб. за 1 кВт*ч (похожая цифра получается и для газа метана). Тогда как для дизельного топлива стоимость 1 кВт*ч превысит 4,5 руб.

Теплотворная способность зависит от точного состава газа – пропан-бутан делится на «летний» и «зимний». В первом случае процентное соотношение пропана и бутана примерно одинаково – по 50% каждого газа. В случае «зимнего» СУГ в составе преобладает пропан – до 90% объема. Теплота сгорания «летнего» и «зимнего» пропан-бутана будет незначительно отличаться, но такое деление необходимо для соблюдения безопасности эксплуатации системы автономного газоснабжения и недопущения ситуации, когда емкость для хранении пропан-бутана получает повреждения или взрывается из-за слишком сильного расширения газов.

Вот как то так, дорогие друзья . Надеюсь мы смогли в очередной раз ответить на интересующий вас вопрос. Если у вас возник какой либо вопрос по нашей теме , пишите нам мы будем рады написать статью или проконсультировать вас онлайн.

Обратите внимание на теплотворную способность (удельную теплоту сгорания) различных видов топлива, сравните показатели. Теплотворная способность топлива характеризует количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива массой 1 кг или объёмом 1 м³ (1 л). Наиболее часто теплотворная способность измеряется в Дж/кг (Дж/м³; Дж/л). Чем выше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше его расход. Поэтому теплотворная способность является одной из наиболее значимых характеристик топлива.

Удельная теплота сгорания каждого вида топлива зависит:

  • От его горючих составляющих (углерода, водорода, летучей горючей серы и др.).
  • От его влажности и зольности.
Читайте также:  Как варить пельмени в кастрюле пошагово
Таблица 4 – Удельная теплота сгорания различных энергоносителей, сравнительный анализ расходов .
Вид энергоносителя Теплотворная способность Объёмная
плотность вещества
(ρ=m/V)
Цена за единицу
условного топлива
Коэфф.
полезного действия
(КПД) системы
отопления, %
Цена за
1 кВт·ч
Реализуемые системы
МДж кВт·ч
(1Мдж=0.278кВт·ч)
Электричество 1,0 кВт·ч 3,70р. за кВт·ч 98% 3,78р. Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), кондиционирование, приготовление пищи
Метан
(CH4, температура
кипения: -161,6 °C)
39,8 МДж/м³ 11,1 кВт·ч/м³ 0,72 кг/м³ 5,20р. за м³ 94% 0,50р. Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение
Пропан
(C3H8, температура
кипения: -42.1 °C)
46,34
МДж/кг
23,63
МДж/л
12,88
кВт·ч/кг
6,57
кВт·ч/л
0,51 кг/л 18,00р. за л 94% 2,91р. Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение
Бутан
C4H10, температура
кипения: -0,5 °C)
47,20
МДж/кг
27,38
МДж/л
13,12
кВт·ч/кг
7,61
кВт·ч/л
0,58 кг/л 14,00р. за л 94% 1,96р. Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение
Пропан-бутан
(СУГ – сжиженный
углеводородный газ)
46,8
МДж/кг
25,3
МДж/л
13,0
кВт·ч/кг
7,0
кВт·ч/л
0,54 кг/л 16,00р. за л 94% 2,42р. Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение
Дизельное топливо 42,7
МДж/кг
11,9
кВт·ч/кг
0,85 кг/л 30,00р. за кг 92% 2,75р. Отопление (нагрев воды и выработка электричества – очень затратны)
Дрова
(берёзовые, влажность – 12%)
15,0
МДж/кг
4,2
кВт·ч/кг
0,47-0,72 кг/дм³ 3,00р. за кг 90% 0,80р. Отопление (неудобно готовить пищу, практически невозможно получать горячую воду)
Каменный уголь 22,0
МДж/кг
6,1
кВт·ч/кг
1200-1500 кг/м³ 7,70р. за кг 90% 1,40р. Отопление
МАРР газ (смесь сжиженного нефтяного газа – 56% с метилацетилен-пропадиеном – 44%) 89,6
МДж/кг
24,9
кВт·ч/м³
0,1137 кг/дм³ -р. за м³ 0% Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение

Согласно таблице «Удельная теплота сгорания различных энергоносителей, сравнительный анализ расходов», пропан-бутан (сжиженный углеводородный газ) уступает в экономической выгоде и перспективности использования только природному газу (метану). Однако следует обратить внимание на тенденцию к неизбежному росту стоимости магистрального газа, которая на сегодняшний день существенно занижена. Аналитики предрекают неминуемую реорганизацию отрасли, которая приведёт к существенному удорожанию природного газа, возможно, даже превысит стоимость дизельного топлива.

Таким образом, сжиженный углеводородный газ, стоимость которого практически не изменится, остаётся исключительно перспективным – оптимальным решением для систем автономной газификации.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector