Бутан или пропан? September 21st, 2015
По статистике только 40% испанских домов обеспечены трубопроводным натуральным газом (gas natural), в основном север, там где зимой есть потребность в отоплении, потому что подключаться к газовой сети только для приготовления пищи и получения горячей воды невыгодно, а вся остальная Испания живёт на баллонном газе.
Газ в баллонах в Испании предлагается двух сортов: бутан (butano) и пропан (propano). Причем цена на эти два газа немного разная, пропан стоит дешевле бутана. Давайте разберёмся, чем они отличаются и можно ли съэкономить, если использовать вместо бутана пропан?
Бутан на момент написания поста стоил 12,80 евро, а пропан 11,25 евро за стандартный средиземноморский 26-литровый баллон. Сами баллоны совершенно одинаковые, единственное отличие: на бутановом баллоне просто написано "Butano", а на пропановом нарисовано черное кольцо, в котором написано "Propano", кроме маркировки больше никаких отличий нет. Но при этом бутана в баллоне налито 12,5 кг, а пропана только 11 кг. Получается, что один килограмм газа стоит 12,80 / 12,5 = 1,024 евро для бутана и 11,25 / 11 = 1,022 евро для пропана. Горят оба газа тоже практически одинаково: теплота сгорания бутана 45,8 МДж/кг, а пропана 48 МДж/кг. Стоимость килограмма газа и количество тепла от его сжигания в любом случае будут одинаковы и съэкономить ничего не получится. При этом бутана в баллоне несколько больше, что позволяет менять баллоны реже, отчего в Испании по умолчанию обычно используется бутан.
Почему бутана удается засунуть в баллон больше, чем пропана?
Температура кипения бутана -0,5C, а температура кипения пропана -42C, поэтому места под паровую подушку в баллоне можно оставлять меньше, и заливать баллон с бутаном почти под вентиль, да еще бутан плотнее пропана, плотность жидкого бутана 580 кг/куб.м, а жидкого пропана 510 кг/куб.м.
А зачем вообще продают пропан, если по умолчанию везде используется бутан?
Пропан, в силу более низкой температуры кипения и лучшей испаряемости, используется там, где нужно обеспечить большой расход газа, например, в кафе или ресторанах, либо в холодных районах Испании, например, в горах.
Взаимозаменяемость газов.
Для бытового потребления, по большому счету, можно просто не заморачиваясь менять бутан на пропан, но тут небольшое отличие всё же есть. Дело в том, что хотя, если считать в килограммах, теплота сгорания у бутана и пропана одинакова, то при расчетах в кубометрах газообразного газа разница имеется: 1 куб.м газообразного бутана при сжигании дает 125 МДж/куб.м, а 1 куб.м пропана дает 95 МДж/куб.м, поэтому, чтоб не потерять в мощности газового прибора, при переходе с бутана на пропан нужно применять другой баллонный редуктор. Для бутана нужно использовать редуктор с выходным давление 28-30 mbar, а для пропана 37 mbar. И вообще, покупая редуктор (regulador para bombona de gas) будьте внимательны, если при установке бутанового редуктора на пропан ваш газовый прибор будет просто чуть-чуть хуже гореть, то при установке пропанового редуктора на бутан возможен опасный перегрев газового прибора. Покупая редуктор обязательно смотрите, на какое выходное давление он рассчитан и покупайте правильный редуктор, сообразно типу вашего прибора и используемого газа.
График зависимости давления насыщенных паров пропана и бутана от температуры.
Также полезно знать, что в Испании любят переводить газ в киловатты: 1 баллон бутана = 159 kWh.
Для Малаги, Бенальмадены и Торремолиноса заказать доставку газа можно тут.
На газе двигатели внутреннего сгорания работали еще в доавтомобильную эпоху Вообще-то многие забыли, но первый в мире автомобиль так же работал именно на газе.Теперь для питания автомобильных двигателей используют два различных типа газа - метан или пропан-бутановая смесь.
Сжатый газ
Сжатый газ (метан, природный газ, биогаз) достаточно давно используется как горючее для ДВС. Возможно переоборудование для работы на метане практически любых бензиновых двигателей (карбюраторных, инжекторных) и даже дизельных (хотя объем доработок последних существенно выше и это не всегда экономически целесообразно). Кроме традиционной добычи газа, метан можно получать при переработке органических отходов (биогаз). Метан - это тот самый природный газ, который по магистральным газопроводам поступает в города и сгорает в конфорках бытовых газовых плит. Именно про этот газ чаще всего по осени спорят правительства Беларуси и России, тем самым добавляя сезонности в работу установщиков автомобильного газового оборудования. "Газ подорожает с нового года!" - разносится слух. И, хотя подорожает совсем не тот газ, на котором ездит большинство автомобилей, автосервисы в Беларуси потом несколько недель сидят без работы: пока еще обыватель разберется, на какой-там газ поднимут цену.
Впрочем, переоборудование автомобилей для работы на метане не слишком популярно в нашей стране. При использовании метана в качестве моторного топлива возникает одна проблема - его можно хранить только в сжатом виде под давлением в 250 атмосфер, для чего нужны очень прочные баллоны. Если делать их из стали, то придется возить с собой батарею баллонов весом до полутора тонн - такой балласт могут взять на борт только грузовики и автобусы, да и то ценой существенного уменьшения грузоподъемности. Есть металопластиковые баллоны. Они легче, но и значительно дороже стальных. Переоборудования автомобиля для работы на метане более дорогостоящее, чем для работы на сжиженном газе. Заправок метановых в Беларуси мало, запас хода автомобиля на метане небольшой - много баллонов просто не помещается в багажнике. Недавно цена на метан в Беларуси была существенно повышена, до 1250 рублей за куб (что примерно равно 1 литру сжиженного газа). Все эти факторы привели к тому, что переоборудование автомобилей для работы на метане, на сегодняшний день, в принципе не целесообразно.
Впрочем есть один способ использования метана в качестве топлива, который, на наш взгляд, может иметь перспективы в Беларуси - домашние заправочные станции. Такие существуют и даже пользуются популярностью в скандинавских странах, Италии. Такая заправка размещается на территории вашего частного дома и запитывается к общей системе газоснабжения. Мощность насоса значительно меньше, чем мощность промышленного оборудования АГНС, однако за ночь ваша заправочная станция заправит автомобиль и вперед - наматывайте километры. Вы владелец заправочной станции.
Плюсы
* До повышения цены, метан обеспечивал экономию в сравнении бензином боле чем в три раза
* Меньше токсичность выхлопных газов
* Метан легче воздуха. Это важно при хранении автомобилей в закрытых
помещениях
Минусы
* Большие, тяжелые и дорогостоящие газовые баллоны
* Более высокая, по сравнению с переоборудованием на сжиженный газ, стоимость работы
* Небольшой запас хода автомобиля
* Неразвитая сеть заправочных станций
Сжиженный газ
Этот вид моторного газообразного топлива распространен куда шире. Это пропан-бутановая смесь - сопутствующий газ, который получают при добыче и переработке нефти (продукты стабилизации газового конденсата, попутный газ при добыче нефти и природный газ (при его переработке). Пропан-бутан можно хранить в сжиженном виде под давлением в 16 атмосфер, а стальной баллон емкостью 50-80 л, который вполне подойдет для обычного легкового автомобиля, весит не более 40 килограммов. Заправок сжиженного газа много, как у нас в стране, так и за рубежом.
Как и дизельное топливо, пропан-бутановая смесь бывает летней и зимней, и вызвано это разделение тоже особенностями сезонной эксплуатации. Дело в том, что пропан испаряется при -45°С, а бутан - при -0,5°С. Летом смесь на 75% состоит из бутана, а на 25% - из пропана, и при низких температурах она просто не сможет перейти в газообразное состояние. Поэтому зимний состав пропан-бутановой смеси содержит 75% пропана и 25% бутана. Запуск карбюраторного двигателя на газе возможен и при отрицательных температурах. Однако специалисты рекомендуют при температуре воздуха ниже +5°С пускать двигатель на бензине и переходить на газ спустя некоторое время. Пропан имеет октановое число 110, а бутан - 95, поэтому октановое число пропан-бутана может варьироваться от 99 до 106.
Еще одним видом сжиженного газа является диметиловый эфир, который, в ближайшие годы, может стать основной альтернативой дизельному топливу. Диметилэфир - это сжиженный газ, который вырабатывается из природного метана. Он характеризуется высоким цетановым числом (55-60 против 40-55 у нефтяного дизельного топлива) и полным отсутствием сажи в выхлопе. Для использования этого вида топлива не придется создавать новую инфраструктуру АЗС - достаточно сделать их двухтопливными, а на машину поставить комплект газовой аппаратуры. Кстати, эфир вдвое дешевле солярки, но расход его вдвое выше.
Плюсы
* Цены ниже, чем на бензин (но выше, чем на сжатый газ)
* Возможно переоборудование практически любых бензиновых двигателей внутреннего сгорания
* Наличие дополнительной топливной системы
* Меньше токсичность отработавших газов
* Небольшое рабочее давление в системе
Минусы
* При температуре ниже 0°С (т. е. зимой) необходим запуск и прогрев на бензине
* Запасы ограничены
* Сжиженный газ тяжелее воздуха, что создает дополнительные сложности при хранении переоборудованных автомобилей для работы на газе
Пропан и бутан – предельные углеводороды, получаемые путем переработки природного и попутного газа, а также сырой нефти. При нормальном давлении и температуре они представляют собой легкогорючие газы, обращаемые в жидкость при относительно невысоком давлении. При хорошо отрегулированном оборудовании в качестве продуктов сгорания от них остаются только водяные пары и углекислый газ. Именно эти свойства обусловили выбор пропана и бутана в качестве топлива для городских автомобилей, газовых приборов и систем автономного газоснабжения. Эти углеводороды используют как в чистом виде, так и в смеси в различных пропорциях.
Пропан
Главным преимуществом использования сжиженного пропана в системах автономного газоснабжения является его способность к естественному испарению и переходу в газообразное состояние при низких температурах. Это позволяет устанавливать наземные газгольдеры и при умеренном расходе газа обходиться без испарителей даже в морозные зимы.
Недостатками пропана по сравнению с бутаном являются большая цена и более высокое давление паров, которое при нагреве свыше 50 о С достигает 20 атм, что предъявляет повышенные технические требования к оборудованию.
В системах автономного газоснабжения чаще применяют не чистый, а так называемый технический пропан, содержащий небольшое количество пропилена C 3 H 6 . При использовании в качестве топлива его свойства мало отличаются от свойств чистого пропана, но стоимость несколько ниже.
Пропан обходится дороже других углеводородных газов, но позволяет сэкономить на оборудовании. Поэтому его используют в системах автономного газоснабжения, работающих периодически или с небольшими нагрузками, например, в системах аварийного и резервного энергоснабжения.
Бутан
Главное преимущество бутана – низкое давление паров, не превышающее 3 атм даже при нагреве до 50 о C, что позволяет использовать простое оборудование и легкие тонкостенные баллоны. Бутан применяется в качестве топлива для походных газовых плит, портативных горелок, газовых зажигалок. Но в системах автономного газоснабжения низкое давление не является решающим преимуществом, так как оборудование для них рассчитано на давление не ниже 16 атм.
Недостатком бутана является высокая температура кипения – при температуре ниже −0,5 о C его естественное испарение практически прекращается. Эта проблема решается двумя способами – использованием подземных газгольдеров, погружаемых ниже точки промерзания грунта, или при помощи испарителей, обеспечивающих принудительное испарение путем нагрева. Выбор оптимального решения зависит от расхода газа, климатических условий и режима эксплуатации.
При всех недостатках и незначимых для систем автономного газоснабжения преимуществах чистый бутан стоит примерно столько же, сколько и пропан. Потому он редко применяется в этих системах.
Пропан-бутан
Смешанный сжиженный углеводородный газ, состоящий из пропана и бутана, стоит в среднем в полтора раза дешевле его чистых компонентов, так как их разделение – процесс довольно сложный и энергоемкий.
Для смешанных жидких углеводородов возникает та же проблема, что и для чистого бутана – прекращение естественного испарения бутановой составляющей при отрицательных температурах. И решается она теми же путями. Но при постоянном высоком расходе газа дополнительные затраты на оборудование быстро окупаются экономией на более дешевом топливе, поэтому пропан-бутан получил наибольшее распространение в системах автономного газоснабжения.
Обычно пропан-бутановая смесь содержит оба компонента примерно в равных пропорциях, но существуют и специальные составы.
«Летняя» смесь содержит около 70% бутана и 30% пропана. В жаркую погоду на прямом солнце оборудование может раскалиться до температуры свыше 50 о C, но и при такой температуре давление смеси с низким содержанием пропана не превысит расчетных 16 атм.
«Зимняя» смесь состоит из 70% пропана и 30% бутана. При сильных морозах глубина промерзания грунта может превысить расчетное значение. При этом относительно небольшое количество жидкого бутана останется на дне подземного газгольдера, где температура выше, чем у поверхности, и проблем с его испарением не возникнет.
Давление паров СУГ при различных температурах. 1 МПа=9.869 атм.
Категория:Автомобили, на которые устанавливается газобаллонное оборудование (ГБО), могут использовать в качестве топлива два вида газа: пропан-бутан (LPG) и/или метан (CNG).
Пропан-бутан (смесь двух газов для краткости называют просто пропан) – сжиженный нефтяной газ, обладающий многими ценными эксплуатационными качествами по сравнению с бензином. Главное из них – стоимость газа, которая держится на уровне 50 % от стоимости бензина. Среди автовладельцев, установивших газобаллонное оборудование на авто, пропан-бутан более распространен. Процесс заправки автомобиля очень похож на обычную заправку бензином. Отличие лишь в том, что заправка ГБО пропан-бутаном осуществляется в жидком состоянии под давлением в 16 атмосфер.
Метан
— газ (углеводород) без цвета и запаха. В этом его первое и существенное отличие от пропана. Для того чтобы определить утечку в метан добавляют специальные одоранты с неприятным запахом. Метан – чуть менее распространенный газ, который, однако, имеет свои преимущества перед пропаном.
Газовое оборудование для автомобилей на метане считается более безопасным, так как метан легче воздуха и при утечке образует летучую смесь, которая быстро испаряется и не образует взрывоопасной ситуации. Есть и у метанового газового оборудования на автомобиль и свои минусы. И самый главный – его громоздкость. Метан хранится в баллонах под давлением в 300 атмосфер и поэтому требует наличия стальных баллонов, каждый из которых весит около 80 кг. Это определяет и довольно высокую стоимость установки ГБО на метане, которая в два-три раза выше, чем пропановая. Метановые заправки мало распространены и встречаются в основном в крупных городах.
Очень часто на автомобильных форумах когда говорят о ГБО, то упоминают о чистоте топлива, высоком октановом числе, летучести газа, огромном давлении. В умах людей далеких от газовой темы все перепутано, и часто рассказывают о газе люди оооочень далекие от этого. Я попробую разобраться в этом вопросе.
Бензин - прозрачная жидкость, состоящая из смеси предельных углеводородов (С5 - С9). Получают главным образом перегонкой или крекингом нефти. Применяется как топливо для карбюраторных авто- и авиадвигателей, а также как экстрагент и растворитель для жиров, смол, каучуков. Легко воспламеняется. Пары бензина с воздухом образуют взрывоопасную смесь.
Бута?н (C 4 H 10) - органическое соединение класса алканов . В химии название используется в основном для обозначения н-бутана. Такое же название имеет смесь н-бутана и его изомера изобутана CH(CH 3) 3 . Название происходит от корня «бут-» (английское название масляной кислоты - butyric ac id ) и суффикса «-ан» (принадлежность к алканам). Ядовит, вдыхание бутана вызывает дисфункцию лёгочно-дыхательного аппарата.
Мета?н - простейший углеводород , бесцветный газ без запаха, химическая формула - CH 4 . Малорастворим в воде, легче воздуха. При использовании в быту, промышленности в метан обычно добавляют доранты со специфическим «запахом газа». Сам по себе метан не токсичен и не опасен для здоровья человека. Обогащение одорантами делается для того, чтобы человек вовремя заметил утечку газа. На промышленных производствах эту роль выполняют датчики и во многих случаях метан для лабораторий и промышленных производств остается без запаха.
Взрывоопасен при концентрации в воздухе от 5 % до 15 %. Самая взрывоопасная концентрация 9,5 %.
Что такое С5-С9, это количество атомов углерода в молекуле углеводорода. Вообще углеводороды (даже из названия видно) состоят из атомов углерода С и атомов водорода Н. Углерод может привезать к себе 4 других атома. Если в углеводороде 1 атом углерода то формула будет СН4 (метан).
Если 3 атома углерода то формула С3Н8 (пропан).
Если в молекуле от 5 до 9 атомов углерода то получается углеводороды из смеси которых и состоит бензин. Как видите бензин мало чем отличается от пропано-бутановой смеси. Бензин - это смесь более тяжелых углеводородов, поэтому скорость его испарения меньше чем у пропана и тем более метана. Только поэтому пропан или метан это газ, а бензин жидкость. В остальном они обладают практически одинаковыми свойствами.
