Kako rastopiti plinove? Proizvodnja i uporaba ukapljenog plina

Više od 30 godina u SSSR-u, zatim u Rusiji se u nacionalnom gospodarstvu koriste ukapljeni i komprimirani plinovi. Za to je vrijeme napravljen prilično težak put za organiziranje obračuna ukapljenih plinova, razvoj tehnologija za njihov prijenos, mjerenje, skladištenje i transport.

Od spaljivanja do prepoznavanja

Povijesno gledano, potencijal plina kao izvora energije podcijenjen je u našoj zemlji. Budući da nema ekonomski isplativih aplikacija, vlasnici nafte pokušali su se riješiti lakih frakcija ugljikovodika, te su ih beskorisno spalili. Godine 1946. odvajanje plinske industrije u neovisnu industriju promijenilo je situaciju. Proizvodnja ove vrste ugljikovodika dramatično se povećala, kao i omjer u gorivnoj bilanci Rusije.

Kada su se znanstvenici i inženjeri naučili ukapljivati ​​plinove, postalo je moguće graditi poduzeća koja smanjuju potrošnju plina i isporučivati ​​plavo gorivo u udaljena područja koja nisu opremljena plinovodom, te ih koristiti u svakom domu kao automobilsko gorivo za proizvodnju, a isto tako i izvoziti za tvrdu valutu.

Što je ukapljeni naftni plin

Podijeljeni su u dvije skupine:

1. Ukapljeni ugljikovodični plinovi (UNP) - mješavina su kemijskih spojeva koji se uglavnom sastoje od vodika i ugljika s različitom strukturom molekula, odnosno mješavinom ugljikovodika različitih molekularnih težina i različitih struktura.
2. Široke frakcije lakih ugljikovodika (NFL) uključuju uglavnom mješavinu lakih ugljikovodika frakcija heksana (C6) i etana (C2). Njihov tipičan sastav: etan 2-5%, ukapljeni plin frakcija C4-C5 40-85%, heksanska frakcija C6 15-30%, frakcija pentana ima ostatak.

LP plin: propan, butan

U plinskoj industriji koristi se UNP u industrijskim razmjerima. Njihove glavne komponente su propan i butan. Također u obliku nečistoća sadrže lakše ugljikovodike (metan i etan) i teže (pentan). Sve navedene komponente su zasićenih ugljikovodika. Sastav LPG-a može također uključivati ​​nezasićene ugljikovodike: etilen, propilen, butilen. Butan-butilen može biti prisutan kao izomerni spojevi (izobutan i izobutilen).

Tehnologija ukapljivanja

Na početku 20. stoljeća naučili su ukapljivati ​​plinove: 1913. dodijeljena je Nobelova nagrada Nizozemcu K. O. Heikeu za ukapljivanje helija. Neki plinovi se dovode u tekuće stanje jednostavnim hlađenjem bez dodatnih uvjeta. Međutim, većina "industrijskih" plinova ugljikovodika (ugljični dioksid, etan, amonijak, butan, propan) su ukapljeni pod tlakom.

Proizvodnja ukapljenog plina provodi se na postrojenjima za ukapljivanje plina koja se nalaze u blizini naslaga ugljikovodika ili na trasi plinovoda u blizini velikih transportnih čvorišta. Ukapljeni (ili komprimirani) prirodni plin može se lako isporučiti cestovnim, željezničkim ili vodenim prijevozom do krajnjeg korisnika, gdje se može uskladištiti, zatim ponovno pretvoriti u plinovito stanje i dopremiti u mrežu za opskrbu plinom.

Posebna oprema

Za ukapljivanje plinova koriste se specijalne instalacije. Oni značajno smanjuju količinu plavog goriva i povećavaju gustoću energije. Oni se mogu koristiti za provođenje različitih metoda prerade ugljikovodika, ovisno o naknadnoj primjeni, svojstvima sirovine i uvjetima okoline.

Postrojenja za ukapljivanje i komprimiranje namijenjena su za pročišćavanje plina i imaju blok (modularni) dizajn ili su u potpunosti kontejnerizirana. Zahvaljujući postajama za uplinjavanje postaje moguće osigurati jeftino prirodno gorivo čak i na najudaljenijim regijama. Sustav za uplinjavanje također omogućuje pohranjivanje prirodni plin i isporučuju potrebnu količinu ovisno o potrebi (na primjer, tijekom razdoblja najveće potrošnje).

Uporaba ukapljenog plina

Većina različitih plinova u tekućem stanju pronalazi praktičnu primjenu:

• Tekući klor se koristi za dezinfekciju i izbjeljivanje tkiva, koristi se kao kemijsko oružje.
• Kisik - u zdravstvenim ustanovama za pacijente s problemima disanja.
• Dušik - u kriokirurgiji, za zamrzavanje organskog tkiva.
• Vodik je poput mlaznog goriva. Nedavno su se pojavili automobili vodikovih motora.
• Argon - u industriji za rezanje metala i plazma zavarivanje.

Također možete rastopiti plinove klase ugljikovodika, od kojih su najpopularniji propan i butan (n-butan, izobutan):

• Propan (C3H8) je organska tvar podrijetlo klase alkana. Dobiva se iz prirodnog plina i pucanja naftnih proizvoda. Bezbojan plin bez mirisa, slabo topljiv u vodi. Koristi se kao gorivo za sintezu polipropilena, za proizvodnju otapala u prehrambenoj industriji (aditiv E944).
• Butan (C4H10), klasa alkana. Bezbojan, zapaljiv plin bez mirisa, lako ukapljen. Dobiva se iz plinskog kondenzata, naftnog plina (do 12%), uz pucanje naftnih derivata. Koristi se kao gorivo, u kemijskoj industriji, u hladnjacima kao rashladno sredstvo, u prehrambenoj industriji (aditiv E943).

Karakteristike UNP-a

Glavna prednost LPG-a je mogućnost njihovog postojanja na temperaturi okoline i umjerenim tlakovima kako u tekućem tako iu plinovitom stanju. U tekućem stanju, oni se lako obrađuju, skladište i transportiraju, u plinovitom stanju imaju bolje karakteristike izgaranja.

Stanje sustava ugljikovodika određeno je kombinacijom učinaka različitih čimbenika, stoga je za potpunu karakterizaciju potrebno znati sve parametre. Glavni oni koji se mogu izravno mjeriti i utjecati na tokove protoka su: tlak, temperatura, gustoća, viskoznost, koncentracija komponenata, fazni odnos.

Sustav je u ravnoteži ako su svi parametri nepromijenjeni. Pod tim uvjetima nema vidljivih kvalitativnih i kvantitativnih metamorfoza u sustavu. Promjena najmanje jednog parametra narušava stanje ravnoteže sustava, uzrokujući jedan ili drugi proces.

nekretnine

Kod skladištenja ukapljenih plinova i njihovog transporta, stanje agregacije se mijenja: dio tvari isparava, pretvara se u plinovito stanje, a dio se kondenzira u tekući. Ovo svojstvo ukapljenih plinova jedan je od odlučujućih čimbenika u projektiranju skladišnih i distribucijskih sustava. Kada se iz spremnika uzme kipuća tekućina i transportira kroz cjevovod, dio tekućine ispari zbog gubitka tlaka, stvara se dvofazni protok, čiji tlak pare ovisi o temperaturi struje koja je niža od temperature u spremniku. U slučaju prestanka kretanja dvofazne tekućine kroz cjevovod, tlak na svim točkama je izjednačen i postaje jednak tlaku pare.