Суг для автомобилей: СУГ – что это такое, характеристики и свойства сжиженного углеводородного газа

Понятие «СУГ». Марки сжиженных газов, их преимущества и недостатки

Сжиженные газы — альтернативный вид топлива. Это недорогой, экологичный и эффективный источник энергии. Он представляет собой бесцветную жидкость без запаха, которая не токсична и не вызывает коррозии.

К такому типу относят продукты с углеводородной основой и их смеси, которые в зависимости от давления окружающей среды и температуры находятся в газообразном или жидком состоянии. Наибольшую ценность в бытовых сферах представляет смесь бутана с пропаном. Она широко используется в промышленном и жилищном секторе, в качестве топлива различного вида транспорта, для коммунально-бытового потребления.

Понятие СУГ

Газовое топливо подразделяется на углеводородное (нефтяное) или сжатое природное. В составе смеси присутствуют несколько видов газов: этилен, пропан, пропилен, изобутан, бутан и другие. Они получаются в процессе добычи нефти и газа, на разных стадиях переработки топлива на нефтеперерабатывающих заводах за счет выделения попутных нефтяных газов. Использование сжиженных углеводородных газов продиктовано их свойствами: пропан кипит при температуре –42°C, а бутан — при –1°C. Следовательно, пропан испаряется полностью, даже не смешиваясь с воздухом, а бутан при низких температурах переходит в жидкое состояние.

К сжатому газу относят метан, который сохраняет газообразное состояние до –160°C. Он требует более громоздкого оборудования и обеспечивает меньший пробег транспортного средства.

Стоимость СУГ зависит от процентного содержания пропана и бутана. Так как пропан — более дорогое топливо, то чем больше его содержание в сжиженном газе, тем дороже горючее.

Марки

Есть две марки сжиженного газа: пропан и пропан-бутан (ПБА). Они отличаются массовой долей пропана. В первом случае — 90±10%, а во втором — 50±10%.

СУГ из смеси пропана-бутана используют при температуре до –20°C. Пропан применяют в зимний период и в климатических зонах с температурой до -42°C. В летний период пропановое топливо допускается использовать до +10°C. При более высоких температурах повышается давление в системах автомобиля, из-за чего может произойти разгерметизация оборудования.

Особенности

Сжиженные топливные газы в сравнении с бензином отличаются:

✔      Экологичностью. В процессе сжигания газа не происходит выброса сажи, серы и золы.

✔      Экологичностью. Состоянием. Сжиженный нефтяной газ используют в газообразном состоянии, а транспортируют, хранят и перерабатывают — в жидком.

✔      Экологичностью. Энергоэффективностью. Высокий расход сжиженного топлива на 10–20% по сравнению с бензином компенсируется низкой ценой.

✔      Экологичностью. Особенностями транспортировки. Производится в резервуарах с помощью автомобильного, морского и железнодорожного транспорта. Прокладка магистралей не нужна.

✔      Экологичностью. Сферой использования. Аналогична применению магистрального газа: газификация объектов, производство электроэнергии и продуктов в химической промышленности, топливо для автомобильного транспорта.

✔      Экологичностью. Выделением большого количества тепла. Для теплового оборудования выгоднее использовать СУГ за счет высокой теплотворной способности. Бутан выделяет 10,8 Мкал/кг, метан — 11,9 Мкал/кг, пропан — 10,9 Мкал/кг.

✔      Экологичностью. Простотой использования. Безопасное применение сжиженного углеводородного газа обеспечивает комплекс оборудования для регулировки и эксплуатации сырья.

Состав топлива определяет физические и химические свойства, плотность, температуру кипения, октановое число, степень воспламенения и т. д.

Достоинства сжиженных газов

Широкое применение этих газов обусловлено большим количеством преимуществ. Среди них:

✔      Октановое число. Варьируется в пределах от 90 до 120, что обеспечивает более высокую детонационную стойкость сжиженного газа по сравнению с бензином. Поэтому он показывает большую экономичность, снижает нагрузки на стенки цилиндров, поршней и коленчатого вала. Это обеспечивает тихую и ровную работу двигателя, увеличивает межремонтный период и уменьшает расход масла.

✔      Диффузия. Легкое смешивание газа с воздухом создает однородную топливную смесь, которая полностью сгорает. Это исключает образование нагара на клапанах, свечах, поршнях. Сохранение масляной пленки на цилиндрах улучшает смазочные свойства и уменьшает износ.

✔      Экологичность. Даже если автомобиль не прогрет, СУГ сгорает без выделения вредных веществ, пепла и дыма. Данное топливо отличается меньшим выбросом твердых веществ в атмосферу — до 90%, снижением содержания оксида углерода — до 90%, меньшим количеством углекислого газа — до 60%, не растворяется в воде.

✔      Примеси. В газовом топливе не содержится свинец, сера и щелочи, которые повышают корродирующие свойства и разрушают элементы камеры сгорания.

СУГ сохраняет свои свойства длительное время и не выветривается.

Недостатки СУГ

Для полноты информации необходимо рассмотреть отрицательные стороны использования этих газов:

✔      Взрывоопасность. Повышенная летучесть газов обеспечивает их быстрое накопление при малейшей утечке, ведь 1 литр топлива — это 250 литров газа. По этой причине необходимо раз в два года проходить освидетельствование на герметичность. В чистом виде у СУГ нет запаха, поэтому при производстве к нему добавляют одоранты для своевременного обнаружения утечек.

✔      Заправка. Повышение температуры ведет к увеличению давления газа и увеличению его объема. Поэтому заправка газового резервуара производится на 80%. Нежелательно использовать оборудование в жарком климате. Также не рекомендуется ставить на стоянку только что заправленный автомобиль.

✔      Мощность. При сгорании газовой смеси наблюдается более низкая теплота сгорания по сравнению с жидким топливом приблизительно на 10%. Существенное влияние такие характеристики на динамические показатели не оказывают.

Кроме того, быстрее засоряется воздушный фильтр.

Обратите внимание! Важно избегать попадания этого топлива на кожу: оно вызывает обморожение.

виды и применение в промышленности

Рядовой обыватель ассоциирует сочетание СУГ с газом, к примеру пропан-бутаном. И считает, что его используют для газификации коммерческих индивидуальных объектов. Но каждый специалист скажет, что сжиженный углеводородный газ включает в себя целую линейку различного топлива на углеводородной основе: пропан, бутан, изобутан, этилен и разнообразные соединения.В госдокументах и стандартах есть понятие СУГ, к которому относится как сжиженный нефтяной газ (СНГ), так и сжиженный природный газ (СПГ). Но в ближайшем будущем все стандарты хранения и использования природного газа выйдут в отдельный документ.

СУГ — что означает аббревиатура

Аббревиатура «СУГ» расшифровывается как «сжиженный углеводородный газ». Ошибочно его путают с природным газом, добываемым из земли. Но данный вид топлива получают за счет трансформирования СУГ сырья, которое набирают в местах добычи нефти и предприятиях по переработке и обработке нефти.

Виды сжиженных газов

Порядок обработки этого вида топлива называется «сжижением газа». Это достаточно сложный пошаговый переход из газа в жидкое агрегатное состояние. Изменение происходит за счет увеличения давления и/или снижения температуры. При этом газ конденсируется и охлаждается. На любом шаге объем сжатия составляет от  5 до 13 раз, как следствие происходит уменьшение в шестьсот раз. СУГ — пропан и бутан – остаточный нефтепродукт при переработке чистой нефти. Это процесс, в ходе которого нефть нагревают до закипания, вследствие чего она раскладывается на легкие и тяжелые вещества. В свою очередь тяжелые оседают и образуют масло и мазут, а легкие вещества перегоняются в бензин и керосин. В результате «кипения» нефтепродукта на стенках баллонов-конденсаторов образуются пары, а непосредственно газы собирают по отдельности. Эти газы — пропан и бутан, иначе СУГ. Пропан и бутан дополняют друг друга поэтому их используют вместе:

  • пропан устойчив к экстремально низким показаниям температуры, но опасен в местах с высокими температурами воздуха

  • бутан теряет свойства в холодном климате, но результативен и безопасен при нагревании

Бутан превращается в жидкость при температуре воздуха 20 oС.  и давлении 1,6 Мпа. А его точка закипания составляет -1 градус Цельсия, за счет чего при сильном понижении температуры он сохранит жидкое состояние, также и при открытом вентиле баллона.Температура кипения пропана равна -42 oС, по этой причине при экстремально пониженных температурах он способен перейти в состояние газа.Метан трансформируется в жидкость при показаниях до минус 160 оС, поэтому его редко используют в быту, но он незаменим при транспортировке газа на дальние расстояния. Характерная особенность всех углеводородных газов СУГ — способность к расширению.

В наполненном пятидесятилитровом баллоне содержится 21 килограмм жидкого пропана-бутана. При полном испарении этого СУГ образуется 11 кубометров газообразного вещества, что соизмеримо 240 Мкал.Многие параметры СУГ схожи, большое различие лишь в точке кипения.

Характеристики пропана

  • Удельная теплота сгорания 48 Дж/кг

  • Градус кипения  -42 С

  • Градус замерзания -188С

  • Градус кипения +97С

  • Критическое давление 4,3 мПа

  • Характеристики бутана

  • Удельная теплота сгорания 45,8 Дж/кг

  • Температура кипения -1С

  • Температура замерзания -138С

  • Температура кипения  +152С

  • Максимальное давление — мПа 4,3 3,8

Именно при смешивании всех полезных свойств, получается качественная смесь топлива для автотранспорта в любое время года. % добавления газа зависит от климата, в котором его будут применять:

  • Регионам с теплым или умеренным климатом поставляют «обычную смесь», где содержится максимум 60% бутана.

  • В районах севера «зимний» вариант, где имеется 75% метана.

Пропан считают достаточно ценным СУГ за счет его «противоморозных» качеств. Для оборудования, которое работает в умеренной температуре, производя смесь с добавлением большого количества бутана. Тем самым реализуют газ и избавляются от остатков. Требования качества к углеводородному автомобильному топливу, полные описания свойств СУГ — бутана, пропана и метана – составных частей топливных газов – указаны в государственном стандарте No 27578-2018.

Где используется сжиженный газ

В целом СУГ используется в разных отраслях промышленности. Самое известное применение – в качестве топлива в сфере автотранспорта, как аналог бензину и дизелю. При заправке автомобилей на азс часто применяют смесь пропан и бутана, так как её стоимость на заправочных станциях почти в 2 раза ниже бензина, а расход лишь немного превышает жидкое топливо в расчёте на один и тот же пробег. Данный вид топлива гораздо выгоднее и безопаснее, а также не наносит ущерба экологии при сгорании. Еще смесь очень полезна в переносных газовых установках, при огневых работах. Но есть и менее известные места применения углеводородного газа:

  • расплавка битума для дорожных или кровельных работ;

  • обработка металла;

  • в газогенераторах, работающих на электричестве;

  • в тепловых установок как топливо;

  • для обогрева офисов или зданий складского назначения;

  • термообработка продуктов;

  • сырье для изготовления полипропилена и растворителей;

  • добавка к пище Е944.

СУГ из смеси изобутана и осушенного пропана используют как хладагент при заправке криогенной установки и классического холодильника.

Подходит ли СУГ для автомобилей

Пропан и пропан-бутан применяют для бензинового двигателя внутреннего сгорания. При переходе с бензина на газ, двигатель не нужно переконструировать, лишь добавить набор газобаллонного оборудования (ГБО), а подача топлива будет отличаться значительно. Нормативы установки и применения газообразного топлива для авто регулируется в государственном стандарте 27578-2018.Самопроизвольный взрыв пропана и бутана исключен, так как смесь работает стабильно. Современные ГО стандарта Евро−4 имеют несколько ступеней защиты:

  • баллон наполняется максимально на 80% исключает появления избыточного давления;

  • клапан контролирует сброс давления, если «поплавок» не среагировал;

  • специальное отсечное устройство останавливает поставку газа при обрыве трубопровода;

  • пожарный клапан помогает избежать взрыва баллона за счет сбрасывания давления при нагревании;

  • ручной вентиль принудительного перекрытия подачи;

  • «катушка» закрывает подачу после отключения двигателя

Вернуться к списку

Сахар в бензобаке испортит двигатель?

Перейти к основному содержанию