گاز مایع صنعتی (C3H8_ LPG) چیست؟ ویژگی + کاربرد

گاز مایع صنعتی (LPG) که گاز LP نیز نامیده می شود، ترکیبی از چندین مخلوط مایع هیدروکربن های فرار پروپن، پروپان، بوتن و بوتان است. در اوایل سال 1860 برای یک منبع سوخت قابل حمل استفاده شد و از آن زمان تولید و مصرف آن برای مصارف خانگی و صنعتی گسترش یافته است. به کمک تیم تحلیلی بازار نفت و گاز به بررسی کاربرد و ویژگی های این گاز می پردازیم.

چگونگی تشکیل گاز مایع صنعتی

گاز مایع (LPG) با فرومول شیمیایی (C3H8) از گاز طبیعی wet (گاز با ترکیبات نفتی سنگین قابل تراکم) با جذب بازیابی می شود. محصول بازیابی شده دارای نقطه جوش پایینی است و باید تقطیر شود تا بخش های سبک تر از بین برود و سپس برای حذف سولفید هیدروژن، دی اکسید کربن و آب تصفیه شود. محصول نهایی توسط خط لوله و تانکرهای دریایی مخصوص حمل و نقل می شود. حمل و نقل با کامیون، راه آهن و بارج نیز به ویژه در ایالات متحده توسعه یافته است.

LPG در سیلندرها و تحت فشار نسبتاً کم به مصرف کننده داخلی می رسد. بیشترین قسمت LPG تولید شده در سیستم های حرارت مرکزی و قسمت بعدی به عنوان ماده اولیه کارخانه های شیمیایی استفاده می شود. برخلاف گازوئیل، LPG را می توان تقریباً به طور نامحدود بدون تخریب ذخیره کرد.

گاز تولید کننده، مخلوطی از گازهای قابل اشتعال (عمدتاً مونوکسید کربن و هیدروژن) و گازهای غیرقابل اشتعال (عمدتاً نیتروژن و دی اکسید کربن) که از احتراق جزئی مواد کربن دار، معمولاً زغال سنگ، در جوی از هوا و بخار ایجاد می شود. گاز تولیدی نسبت به سایر سوخت های گازی ارزش گرمایشی کمتری دارد، اما می توان آن را با تجهیزات نسبتاً ساده تولید کرد. عمدتاً به عنوان سوخت در کوره های صنعتی بزرگ استفاده می شود.

فرمول شیمیایی گاز مایع صنعتی

پروپان همچنین به عنوان گاز مایع (LPG) یا اتوگاز پروپان شناخته می شود، یک سوخت جایگزین پاک سوز است که برای دهه ها برای تامین انرژی خودروهای پروپان سبک، متوسط ​​و سنگین استفاده می شود. پروپان یک گاز آلکان سه کربنه (C3H8) است. تحت فشار داخل یک مخزن به عنوان مایع بی رنگ و بی بو ذخیره می شود.

گاز مایع در طول پالایش نفت خام تولید می شود یا از جریان نفت یا گاز که از زمین خارج می شود استخراج می شود. LPG همچنین به آن گاز مایع نفتی، گاز LP یا گاز خودکار نیز گفته می شود مخلوطی از گازهای هیدروکربنی است که به عنوان سوخت در آشپزی، وسایل گرمایشی و وسایل نقلیه استفاده می شود و به طور فزاینده ای جایگزین فلوئوروکربن ها به عنوان پیشران آئروسل و مبرد برای کاهش آسیب می شود.

انواع LPG خریداری و فروخته شده شامل مخلوط هایی است که عمدتاً پروپان هستند، مخلوط هایی که عمدتاً بوتان هستند و مخلوط هایی که شامل پروپان و بوتان هستند، بسته به فصل. پروپیلن و بوتیلن نیز معمولا در غلظت های کم وجود دارند. یک رایحه قوی، اتان تیول، اضافه شده است تا نشت را به راحتی تشخیص دهد. در دماها و فشارهای معمولی، LPG تبخیر می شود. به همین دلیل، LPG در بطری های فولادی تحت فشار عرضه می شود. برای انبساط حرارتی مایع موجود، این بطری ها نباید به طور کامل پر شوند. معمولاً بین 80 تا 85 درصد ظرفیت خود پر می شوند.

جدول قیمت گاز مایع (LPG) در آسیا

ویژگی های گاز مایع

LP در 42 درجه سانتیگراد می جوشد و تبدیل به بخار گاز می شود و مایع می ماند زیرا در سیلندر گاز تحت فشار است. چگالی مایع تقریباً نصف آب است.LPG در حالت طبیعی خود یک گاز بی رنگ و بی بو است. بو برای ایمنی اضافه شده است.

خواص LPG عبارتند از:

• نقطه جوش -42 درجه سانتیگراد
• نقطه انجماد -188 درجه سانتیگراد
• سنگین تر از چگالی هوا
• فرمول شیمیایی C3H8
• دمای شعله 1967 درجه سانتیگراد
• دمای اشتعال خودکار 470 درجه سانتیگراد
• نقطه اشتعال -104 درجه سانتیگراد
• فشار بر اساس دما، بوی اتیل مرکاپتان
• محدودیت های اشتعال پذیری هوا 

موارد استفاده گاز مایع 

LPG معمولاً به عنوان سوخت برای کباب پز گازی و اجاق گاز و اجاق گاز، برای شومینه های گازی و در بخاری های قابل حمل استفاده می شود. در اروپا، آبگرمکن های LPG رایج هستند. همچنین به عنوان سوخت موتور و برای ژنراتورهای پشتیبان استفاده می شود. برخلاف گازوئیل، LPG را می توان تقریباً به طور نامحدود بدون تخریب ذخیره کرد.

در سطح جهانی، گاز مایع نفتی (LPG) پرمصرف ترین سوخت جایگزین موتور است. در خارج از ایالات متحده، LPG معمولاً در صورت استفاده به عنوان سوخت خودرو به عنوان اتوگاز شناخته می شود. اتوگاز با حدود 10 میلیون خودرو از سوخت جایگزین پیشرو در اروپا است (WLPGA، 2013a). کشورهای اروپایی با بیشترین درصد استفاده از گاز خودرو برای وسایل نقلیه مسافربری ترکیه (با ۲۵ درصد) و لهستان (با ۱۵ درصد) هستند.

در کره جنوبی، ناوگان خودروهای گازسوز از 400000 در سال 1997 به 2.3 میلیون در سال 2010 افزایش یافت. پروپان در حالت طبیعی خود یک گاز آلکان سه کربنه (C3H8) است که می تواند در صورت قرار گرفتن در معرض فشار متوسط ​​به مایع تبدیل شود. پروپان مایع دارای چگالی انرژی 270 برابر بیشتر از پروپان گازی است، بنابراین ذخیره و حمل و نقل به صورت مایع عملی و اقتصادی است. پروپان محصول فرعی تولید گاز طبیعی و فرآیند پالایش نفت است.

ال ان جی (LNG) چیست؟

منبع گازهای سازنده یا نفت یا گاز طبیعی است. ترک کاتالیزوری و اصلاح نفت مقداری هیدروکربن گازی تولید می کند که سبک ترین بخش از تقطیر را تشکیل می دهد. الفین های غیراشباع پروپن و بوتن نیز احتمالاً وجود دارند، اگرچه این ترکیبات ارزش بیشتری به عنوان مواد اولیه شیمیایی برای ساخت پلاستیک، لاستیک و سایر محصولات پتروشیمی دارند.

گاز طبیعی عمدتا متان است، اما حاوی مقداری اتان، پروپان و بوتان نیز می باشد. دو هیدروکربن آخر قبل از تغذیه متان عمده به شبکه گاز ملی به صورت LPG متراکم می شوند. ارزش حرارتی LPG در واحد حجم یعنی “چگالی انرژی” حدود 2.5 برابر LNG است. این نتیجه مستقیم جرم مولکولی بالاتر دو جزء آن است.

کیت های تبدیل برای فعال کردن موتورهای بنزینی برای کار با LPG برای بسیاری از مدل های مختلف خودرو به راحتی در دسترس هستند. سوخت در مخازن فولادی استوانه ای ذخیره می شود و با نام رایج «اتوگاز» به فروش می رسد. با توجه به اینکه فشار بخار LPG با دما به سرعت افزایش می یابد، ظروف باید به اندازه کافی قوی باشند تا در برابر بالاترین دمای محیطی که احتمالاً در هنگام استفاده با آن مواجه می شوند، مقاومت کنند.

اتو گاز مایع (LPG)

معمولاً یک شیر کاهش فشار بیش از حد تعبیه می شود. گاز مایع ممکن است مستقیماً به موتور تزریق شود، یعنی مشابه بنزین، یا قبل از وارد شدن به منیفولد ورودی، بخار شود. در حالت دوم، گرمای نهان مورد نیاز با استفاده از مایع خنک کننده گرم موتور که از یک سیم پیچ مناسب با موقعیت مناسب عبور می کند، تامین می شود. یک دیسپنسر برای اتوگاز تحت فشار در شکل 3.7 نشان داده شده است. به طور مزیت، LPG سوخت پاک‌تری نسبت به بنزین یا گازوئیل است که میزان انتشار NOx و ذرات بسیار کاهش یافته است.

علاوه بر این، به دلیل نسبت هیدروژن به کربن بالاتر آن نسبت به بنزین، دی اکسید کربن کمتری تخلیه می شود. از این نظر، سوخت را می توان به عنوان اولین گام کربن زدایی در جاده از بنزین به سوخت هیدروژن خالص در نظر گرفت. اتوگاز در بسیاری از کشورها در دسترس است، البته گاهی اوقات فقط در تعداد کمی از پمپ بنزین ها.

اگرچه همانطور که در بالا گفته شد، این سومین سوخت موتور پرمصرف است، اما تنها چند درصد از وسایل نقلیه برای استفاده از LPG و حتی پس از آن معمولاً به عنوان خودروهای دوگانه سوز طراحی یا سازگار شده اند. به دلیل انتشار آلاینده های کمتر، LPG به ویژه برای اتوبوس ها و تاکسی هایی که عمدتاً در شهرها کار می کنند، مورد علاقه است.

وسایل نقلیه مجهز به موتورهایی که قادر به سوزاندن گاز مایع (LPG) هستند در بسیاری از کشورها یافت می شوند. این سوخت که شناخته شده ترین و پرمصرف ترین جایگزین برای بنزین و گازوئیل است، مخلوطی از پروپان و بوتان در نسبت های مختلف است. نقطه جوش پروپان (42 درجه سانتیگراد) و بوتان (5/0 درجه سانتیگراد) به گونه ای است که LPG در بیشتر دماهای محیط گازی است و بنابراین برای اینکه در حالت مایع بماند باید تحت فشار ذخیره و تحویل داده شود. این امر مستلزم استفاده از مخازن ذخیره سازی تحت فشار در “پمپ بنزین” و همچنین در داخل خودرو است.

چرا به آن گاز مایع صنعتی می گویند؟

به آن گاز مایع می گویند زیرا به راحتی به مایع تبدیل می شود. LPG فقط به فشار کم یا تبرید نیاز دارد تا از حالت گازی به مایع تبدیل شود. به عنوان یک گاز، LPG تا 270 برابر حجم خود به عنوان مایع منبسط می شودLPG چگونه تولید می شود؟LPG در طی پالایش نفت تولید می شود یا در طی فرآیند تولید گاز طبیعی استخراج می شود.

اگر LPG را آزاد کنید، گاز متصاعد می شود. برای انتقال آن، LPG باید تحت فشار متوسطی قرار گیرد تا به شکل مایع درآید. سپس می توان آن را در سیلندرهای LPG ذخیره و حمل کردآیا گاز مایع ایمن است؟استفاده ایمن از LPG در تاسیسات فله کوچک هنگامی که خطرات به درستی شناسایی و مدیریت شوند، LPG می تواند با خیال راحت به عنوان منبع سوخت برای بسیاری از کاربردها استفاده شود.

LPG (گاز مایع صنعتی)

خطرات ایمنی گاز مایع نفتی

استفاده از LPG در کاربردهای صنعتی اغلب خطرات مختلفی را به همراه دارد. هنگام کار با LPG یا سایر گازهای فشرده، خطرات دو برابر است: خطرات ناشی از خود گاز و خطرات ناشی از سیلندرهای گاز.

در اینجا برخی از رایج ترین خطرات و خطرات ایمنی هنگام برخورد با LPG آورده شده است:

• خطر نشت: LPG پس از مایع شدن در مخازن با اندازه های مختلف حمل می شود. در برخی موارد، LPG از طریق لوله های تحت فشار حرکت می کند. همیشه خطر نشتی در لوله ها یا کشتی وجود دارد که باعث ایجاد خطر جدی ایمنی و اختلال در کار می شود.
• خطر انفجار: همانطور که گفته شد، LPG بسیار قابل اشتعال است، بنابراین زمانی که گاز در یک فضای بسته شروع به تجمع می کند، همیشه خطر انفجار وجود دارد. به محض تماس، منبع اشتعال روشن می شود. سیلندرهای LPG نیز در صورت عدم نگهداری صحیح می توانند منفجر شوند.
• خطر سوختگی ناشی از سرما: هنگامی که LPG نشت می کند، به سرعت تبخیر می شود و باعث می شود دمای محیط به شدت کاهش یابد. در نتیجه، اگر فردی با گاز مایع ال‌پی‌جی تماس پیدا کند، می‌تواند منجر به سوختگی شدید پوست از جمله سرمازدگی شود.
• خطر خفگی: در غلظت‌های بالاتر، LPG می‌تواند هوای کافی را برای کاهش سطح اکسیژن جابجا کند. این می تواند باعث خواب آلودگی در کارکنان و مشکلات تنفسی شود. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت می تواند باعث آسیب به سیستم عصبی مرکزی یا بدتر از آن منجر به مرگ در اثر خفگی شود.

الزامات ایمنی عمومی هنگام کار با گاز مایع

الزامات متعددی وجود دارد که شرکت ها باید برای اطمینان از ایمنی کارکنان خود رعایت کنند. در اینجا به چند مورد مهم اشاره می کنیم:

• سیلندرها یا مخازن LPG باید در مکان های مناسب با تهویه مناسب نگهداری شوند و باید مطابق با آیین نامه های معمول عمل کنند.
• کارخانه گاز مایع باید مطابق با استانداردهای مربوطه طراحی شود و باید توسط یک مقام ذیصلاح نصب و راه اندازی شود.
• یک برنامه مناسب برای نگهداری و آزمایش منظم ماشین آلات باید ایجاد شود.
• ضروری است که کارفرمایان دستگاه های نظارت و کنترل از جمله سنسورها و شیرها را نصب کنند. اینها باید در فواصل منظم نگهداری و بازرسی شوند.
• سوابق مناسب برای نگهداری و حوادث باید نگهداری شود. گزارش رویداد باید دقیق و به موقع برای تحقیقات باشد.
• باید تدابیر ایمنی مناسب برای جلوگیری از هر نوع تداخل در کارخانه های LPG وجود داشته باشد.
• تمامی سوابق نگهداری، آزمایش و بازرسی های معمول باید به طور ایمن نگهداری شوند.

نتیجه گیری

LPG به عنوان یک سوخت سازگار با محیط زیست در نظر گرفته می شود که تقریباً مشابه گاز طبیعی مایع (LNG) است و یک موتور با سوخت LPG به طور قابل توجهی انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش می دهد و کشتی ها را قادر می سازد تا مقررات سختگیرانه انتشار SOx IMO را رعایت کنند. آینده LPG به عنوان یک سوخت مناسب برای حمل و نقل عمومی دریایی امیدوارکننده به نظر می رسد زیرا نیازی به سرمایه گذاری بزرگ در زیرساخت ندارد. به عنوان یک منبع انرژی گسترده، در دسترس بودن زیاد است و LPG در مقایسه با سوخت‌های گازی برودتی آسان‌تر ذخیره و نگهداری می‌شود.

علاوه بر این، LPG به طور سنتی سوخت ارزان‌تری نسبت به MGO است، اما عملکرد و کارایی یکسانی را ارائه می‌کند. نکته مهم، توانایی استفاده از محموله LPG به عنوان منبع سوخت تکمیلی، صرفه جویی قابل توجهی در هزینه برای دارندگان یا اجاره دهندگان LPGC، از جمله کاهش زمان و هزینه برای ذخیره سازی سوخت، فراهم می کند.