家電卓

プロパンガス液化炭化水素の音速。液化石油ガス（LPG）と液化天然ガス（LNG）の比較。液化プロパン、ブタン、メタンの性質と能力

液化炭化水素ガスの組成

LPG は、通常の条件下では気体状態にある個々の炭化水素またはその混合物として理解され、温度の変化を伴わない比較的小さな圧力上昇または大気圧での温度のわずかな低下により、液体状態になります。。

通常の状態では、飽和炭化水素 (C n H 2 n +2) のうち、メタン、エタン、プロパン、およびブタンのみが気体です。

0℃の温度で圧力がわずかに上昇するとどのガスが液体状態になるかを考えてみましょう。圧力が3MPaに上昇すると、エタンは凝縮して液体になります。プロパン 0.47 MPa まで、N-ブタン 0.116 MPa まで、イソブタン 0.16 MPa まで。なによりも必要な条件を満たしている

プロパンとブタン。

どの炭化水素が温度と大気圧の比較的小さな低下で液体状態になるかを考えてみましょう。メタンの沸点は 161.5 0 С です。エタン - 88.5 0С; プロパン - 42.1℃; n-ブタン - 0.5℃。実用に最も適しているのはプロパンとブタンです。

通常の飽和炭化水素に加えて、炭素原子の配置の性質やいくつかの特性が異なる異性体化合物が存在します。ブタンの異性体はイソブタンです。プロパンには異性体がありません。

構造と f-la N-ブタン CH 3 -CH 2 -CH 2 - CH 3

イソブタン:

制限されるものに加えて、LPG の組成には不飽和物質のグループもあります。または、炭素原子間の二重結合または三重結合を特徴とする不飽和炭化水素。これらは、エチレン、プロピレン、ブチレン（正常および異性体）です。二重結合を持つ不飽和炭化水素の一般式は C n H 2 n です。エチレン C2H4 CH2=CH2。

LPGを得るには、脂肪質の天然ガスが使用されます。大量の重炭化水素を含む油田およびコンデンセート田からのガス。ガス処理プラントでは、これらのガスからプロパンブタン留分と天然ガソリン (С5Н12) が排出されます。工業用プロパンとブタン、およびそれらの混合物は、消費者へのガス供給に使用される液化ガスです。

工業用ガスは、少量の炭化水素の含有量と不純物の存在が純粋なガスとは異なります。工業用プロパンの場合、C3H8 + C3H6 (プロピレン) の含有量は次のとおりです。いいえ< 93%. Содержание С2Н6 +С2Н4(этилен) не>4%。 С4Н10+С4Н8の含有量は3%を超えません。

テクニカルブタンの場合: С4Н10+С4Н8 d.b. いいえ< 93%. С3Н8 +С3Н6 не>4%。 С5Н12+С5Н10 は 3% を超えません。

の混合物の場合ブタンおよびプロパン含有量: С3Н8+С3Н6、С4Н10+С4Н8 d.b. いいえ< 93%. С2Н6 +С2Н4 не>4%。 С5Н12+С5Н10 は 3% を超えません。

SUG プロパティ。

液化ガスには、保管および使用される 3 つの状態があります。

1) 液体として（液相）

2) 蒸気（気相）、すなわちタンクまたはシリンダー内の液体と一緒になっている飽和蒸気。

3) 気体（蒸気相の圧力が所定の温度での飽和蒸気圧より低い場合）。

液化ガスの特性はある状態から別の状態に容易に変化するため、液化ガスは特に貴重なガス供給源となります。液体の状態で輸送および保管でき、ガスの状態で燃焼できます。それか。液相は主に輸送および保管時に使用され、気相は燃焼時に使用されます。

飽和ガス蒸気の弾性は、シリンダーやタンク内の作動圧力を決定する最も重要なパラメーターです。これは液相の温度に比例して変化し、特定の温度に対して厳密に定義された値です。

気体または液体の物質の物理パラメータに関するすべての方程式には、絶対圧力と絶対温度が含まれます。そして、シリンダー、貯水池の壁の強度の技術的計算のための方程式 - 過剰圧力。

気体組成では、LPG は空気より 1.5 ～ 2 倍重いです。液体状態では、それらの密度は510〜580 kg / m 3の範囲にあります。それらは水よりもほぼ2倍軽いです。 LPG の粘度は非常に低いため、パイプラインでの輸送が容易になり、漏れが発生しやすくなります。

LPG は空気中での可燃限界が低い (プロパンの場合は 2.3%、ブタンの場合は 1.7%)。上限と下限の差は無視できるため、圧縮する場合は空気と液化ガスの比率を使用できます。

大気中への拡散は、特に風のない場合には非常に遅くなります。ほとんどの可燃性ガスと比較して、発火温度が低くなります (プロパンの場合は 510 ℃、ブタンの場合は 490 ℃)。

t-ryが露点まで低下したり、圧力が上昇したりすると結露が発生することがあります。液化ガスは沸点が低いという特徴があるため、パイプラインまたはタンクから大気中に突然出て蒸発する際に、マイナスの t 点まで冷却されます。保護されていない人間の皮膚に液相が付着すると、凍傷を引き起こす可能性があります。衝撃の性質上、火傷に似ています。

t-ry が変化すると体積がわずかに変化するほとんどの液体とは異なり、LPG の液相は t-ry が増加するとその体積が非常に急激に増加します (水の 16 倍)。したがって、タンクやシリンダーに充填するときは、液体の体積が増加する可能性を考慮する必要があります。

他の液体と比較した液化ガスの圧縮率は非常に重要です。水の圧縮率を 1 とすると、油の圧縮率は 1.56、プロパンの圧縮率は 15 になります。液相が貯留層の全容積を占める場合、t-ry が増加すると膨張する場所がなくなり、縮み始めます。タンク内の圧力が上昇します。圧力増加 d.b. 計算された許容値を超えないようにしてください。そうでない場合は、事故が発生する可能性があります。したがって、タンクやシリンダーに充填するときは、一定の大きさの蒸気クッションを残すことが計画されています。それらを完全に埋めてください。蒸気クッション値液化ガスは、天然ガスよりも体積発熱量が高くなります (2.5 ～ 3.4 倍)。

液化ガスは無毒で、（液体でも気体でも）匂い、色、味がないため、臭気を付ける必要があります。

地下タンクは 10%、地上タンクとボンベは 15% です。

LPGの特性の測定

液化ガスの組成が既知であれば、混合物の圧力は次の式を使用して計算できます。

特定の組成のガス混合物の密度は次のように決定されます。

混合物の i 番目の成分のモル分率

- 混合物の i 番目の成分の密度、kg / m 3

それは表に記載されているか、アボガドロの法則に従って計算されます。

i 番目の成分の分子量は kg/kmol です。

- i 番目の成分の分子体積、m 3 / kmol

質量組成が既知の液体混合物の平均密度は、次の式で求められます。

既知の分子組成の場合:

ここで、液相における液体混合物に含まれる i 番目の成分の密度、kg / l

高圧における混合ガスの密度は、実際のガスの状態方程式から求められます。

ここで、 - 混合物の絶対圧力 (MPa) と t-ra。

- 混合物の気体定数、(J / kg K)

z 圧縮率。z の新しい理想気体からの現実気体の偏差を考慮します。

混合物の気体定数は、普遍気体定数と混合物の分子量から計算されます。

圧縮率は、ガスの特定のパラメータ（圧力と温度）に応じてグラフに従って決定されます。

混合ガスの平均臨界圧力と温度は、その組成によって決まります。

;

ガスの量、LPG混合物の蒸発がわかります、m.b。次の式で求められます。

混合物の i 番目の成分の質量、kg

混合物の i 番目の成分の分子量、kg/kmol

V Mi - i 番目の成分の分子体積

LPG 混合物の最低体積燃焼温度を計算するには、次の関係を使用します。

– i 番目の成分の下位体積発熱量、kJ / m 3

最低質量燃焼温度

バラスト不純物を含まない LPG 混合物の発火限界は、次によって決定されます。

L cm - 混合ガスの発火の下限または上限。

i 番目の成分の可燃性の下限または上限です。

レベル差のせいで

静水頭の使用は、地形が許せば、鉄道やタンクローリーから地下タンクに充填するときや、LPG をシリンダーに注ぐときに使用されます。タンク内に排水するには気相と液相を接続する必要がありますが、連通容器では液面が同じ高さに設定されているため、液相は下のタンクに流れ込みます。

タンク内とタンク内で同じ温度および圧力で十分なドレン量を生成するには、静水圧により少なくとも 0.7 ～ 0.1 MPa の圧力差が生じる必要があります。

これらの条件下で必要な静水頭の最小値は、液柱長 14 ～ 20 メートルになります。

冬には、水槽の温度は貯水池よりも低くなります。タンクが地下にある場合、温度差は 10 ～ 15 ℃ に達する可能性があります。タンク内のガス圧力はタンク内よりもはるかに低くなります。

確実に排水するには、レベル差がこの温度差を補償し、それに応じて圧力差を補償する必要があります。必要なレベル差は次のとおりです。

タンク内のガスの圧力はどこですか (Pa)

- タンク内のガス圧力

- LPGの液相の密度、kg / m 3

最大受信数排水を開始するにはその差が必要です。将来的には、タンクから冷却された液体が流入することにより、タンク内のtが減少し始めると考えられます。地下タンク内の圧力は低くなり、必要なレベルの差はすでに小さくなります。初期の時点では、そのようなレベル差を作成することはほとんど不可能であるため、蒸気の生成をタンクとタンクに接続する必要があります。この場合、圧力は均等化され、静水頭全体を使用して大通りから排水されます。

夏には、排水の最初の瞬間に、タンクをタンクの下に配置することが可能です。しかし、ここではタンクからの暖かい液体によるタンク内の温度の影響が影響し、圧力降下は約0まで低下します。ドレンは停止します。したがって、夏場の排水時にタンクローリーとタンクの気相を接続する必要はありません。

手法の「＋」： 1. 回路の単純さ

2. 機械ユニットなし

3. すべてのデバイスの信頼性

4. 外部エネルギー源の存在に関係なく、いつでも回路が動作できる状態にあること

5. 修理とメンテナンスのコストが低い

"-" 方法：

1. 山岳地形の地形を使用することは不可能です。

2. プロセスに長時間かかる。

3. ガスを排水したタンクに蒸気の形で返送すると、ガスが大量に失われます。

ガス充填所

HPS は液化ガスの供給基地であり、鉄道、道路、水運、および液化ガスを生産する企業 (ガソリンプラント) から供給される液化ガスを受け取り、保管し、消費者に供給するように設計されています。

ステーションのガス貯蔵タンクの容積は 8000 m 3 以下です。通常、ガス埋蔵量は300〜600トンを超えず、生産能力は6000〜24000トン/年です。

HPSでは以下の作業が行われています。

供給業者からの液化ガスの受け入れ

圧縮ガスを自社の保管庫に排出

地上、地下または等温タンク、シリンダーまたは地下空洞での LPG の保管。

シリンダー内の未蒸発残留物および故障したシリンダーからの圧縮ガスの排出

ボンベ、移動タンク、タンクローリーへの液化ガスの漏洩

空シリンダーの受け取りと充填済みシリンダーの配送

内部パイプラインネットワークを通した圧縮ガスの輸送

シリンダーの修理と再検査

駅設備の保守・修理

多くの場合、STS は以下を生成します。

ガソリンスタンドからの圧縮ガスを燃料として走行する車両への給油

LPGの再ガス化

ガス蒸気と空気または低カロリーガスとの混合

圧縮ガス蒸気、ガスと空気、混合ガスを都市の流通システムに配送します。

これらの操作を実行するために、GNS には次のものがあります。部門とワークショップ:
- 鉄道線路の排水高架または切断装置を備えたパイプラインの入口

地上または地下の加圧タンク、等温タンク、または空隙内の地下貯蔵所からなるLPG貯蔵基地

LPGを鉄道タンクから貯蔵施設に排出し、シリンダーやタンカーの充填に供給するためのポンプおよびコンプレッサー工場

シリンダーに充填し、蒸発していない重い残留物をシリンダーから排出するワークショップ

空のシリンダーと充填されたシリンダーを毎日在庫する倉庫

タンカー充填用コラム

液相と蒸気相の通信。HPS のすべての部門を接続し、液体と蒸気の流れの移動を保証します。

HPS は、HPS と他の構造物の間に必要な距離を維持しながら、卓越風の風下側の集落の外に設置する必要があります。

貯蔵量、タンクの設置方法に応じて、これらの距離は40〜300 mです。

領土の周囲に沿って、STSは高さ3.4メートルの鉄筋コンクリートフェンスで囲まれています。貯水池容量が 200 m 3 を超える HPS の領域は、ライトフェンスによって 2 つの領域に分割されています。1 つはリストされた部門や作業場を含む作業領域、もう 1 つは管理室やユーティリティルーム、ガレージ、倉庫を含む補助領域です。給水塔と消火用水供給タンク。

LPG 消費者の供給の概略図を図に示します。

LPGの等温貯蔵

貯蔵所は、アーチ型または円錐形の屋根を備えた円筒形で、容量が 5000 ～ 50000 m 3 の大容量の薄壁タンクです。それらの外面は断熱されています。スチール製の保管庫は、地上に設置することも、埋設することもできます。低い t (プロパンの場合 -42⁰С) を維持することが可能です。 LPGの一部を蒸発させ、蒸気をガスネットワークまたは特殊なガスネットワークに放出することによって実行されます。冷凍ユニット。タンクの壁を通る熱の流れはわずかで、1 日あたり保管されている液体の体積の 0.3 ～ 0.5% が蒸発します。

等温には 3 つの主要な技術スキームがあります。リポジトリ:

複合冷凍ユニット付き

バッファタンク付き

- 中間冷却あり

チューブ 1 を通って入ってくる「熱い」生成物は、タンク 2 で絞り込まれ、t と p が低下します。外部からの熱流入と入ってくる「水平」製品によって形成された蒸気は、コンプレッサー 3 によってパイプライン 4 を通って冷凍ユニット 5 に供給され、そこで冷却され、凝縮されます。スロットルバルブ 6 を通過した凝縮水は等温状態に入ります。貯蔵タンク。

パワーコールド。ユニットはリザーバーへの総熱流入に応じて次のことを決定します。

- 充填された「山」製品による入熱

ここで - タンクからのLPGの排出速度kg / h;

LPG 液相の熱容量 kJ/(kg⁰С);

そして - タンクとリザーバー内の温度。

– 外部環境からの身体の流入。

ここで、M は等温での液化ガスの質量です。タンク、kg;

r は LPG の蒸発熱、kJ/kg です。

1日当たり0.005～5%が蒸発します。

– 考慮されていない熱入力:

b=0.04..0.12

決定式より、タンクの充填率を下げることで冷凍機の容量を小さくできることが分かります。通常、3 つの鉄道タンクを排水すると、コンプします。 33～35t/h、これには非常に強力な冷凍装置が必要で、1 日に数時間しか稼働しません (排水時)。残りの時間は寒いです。タンク内で蒸発するガスを液化するだけで済みます。貯蔵LPGの最大0.5%。

液化ガス輸送

CIS 諸国では、シリンダーだけでなく、鉄道や機械のタンクでも LPG が最も広く輸送されています。最大300 kmの距離では機械輸送が使用され、それ以上の距離では鉄道が使用されます。鉄道タンクは、プロパン輸送時の動作圧力 - 2 MPa、ブタン - 0.8 MPa向けに設計されています。

広く使用されています 横型円筒タンク 50〜100立方メートルの体積。タンクの上部にはハッチとして機能するネックがあり、タンクの内部空洞の検査と修理を目的としています。マンホールの蓋はフランジ状に作られており、その上に高速バルブによる液相の充填・排出装置、高速バルブによる気相の供給・排出装置、安全弁が取り付けられています。。

機械道路でのLPG輸送には、 タンクローリー、容量は2〜5トン。液化ガス。タンク上部には安全弁が設置されています。後部底部の中央には、カバーの内空洞にハッチがあり、そこに温度計、圧力計、レベルインジケータなどの計器類が取り付けられています。レベルインジケーターはガラス管を鋼管で囲んだものです。タンクの充填と排水用のバルブが両側に6つあり、最大3.5mのホースが4本付属しています。

ガスポンプステーションの近くにいる個人消費者は、シリンダーに入った LPG を受け取ります。ボンベは航空機または特殊車両で配送されます。これらの目的に適合します (コンテナ内)。コンテナは、シリンダーを 2 段または 3 段に配置するように設計された溶接ケージです。

水による LPG の輸送は西ヨーロッパで広く普及しています。

LPG船には3種類あります。

1) 1.6MPa圧力タンクを搭載したタンカー

2) 断熱減圧タンクを備えたタンカー。 LPG は、-5 ℃ ～ +5 ℃ の中間冷却と減圧 (0.3 ... 0.6 MPa) で輸送されます。

3) 大気圧に近い圧力および低温 (プロパンの場合は -42 ℃、天然ガスの場合は -161 ℃) の断熱タンクを備えたタンカー

河川輸送はロシア北部地域への供給に広く利用されています。北極と南極の消費者に LPG を供給するために航空輸送が使用されます。

LPGのフィルム蒸発器。

チューブインチューブ型の熱交換器です。 LPGを内管の壁に吹き付けることで薄い膜を作ります。 3 ノズル付き 2 。冷却剤（熱水または水蒸気）が環状アニュラスに流入します。 4 パイプ内でLPGを集中的に蒸発させます。 3 。エバポレーターの長さに沿って均一な温度分布を得るために、冷却剤は 2 つのポイントに供給され、1 つのポイントで除去されます。

パイプ上の蒸発器内の許容できない圧力上昇を避けるため 3 安全リリーフバルブが取り付けられています 5 。未蒸発の凝縮水はドレンフィッティングを通じて排出されます 6 。設備の生産性を高める必要がある場合は、コレクター 1 に複数の蒸発器を接続できます。熱伝達率は蛇紋岩や管状のものよりも約 2 倍高いため、よりコンパクトで金属の使用量が少なくなります。

ガスの燃焼温度。

ガス燃焼中に放出される主な熱量は、燃焼生成物を特定の温度まで加熱するために費やされます。

次の燃焼温度が区別されます。

暖房能力

熱量測定

理論的

有効

暖房能力 - これらは、α=1、ガスと空気の初期 t = 0 0 С における断熱条件下での可燃性ガスの完全燃焼の t 積です。

Q n \u003d i 平均燃焼 \u003d 平均燃焼 ∙С 平均燃焼 ∙t f

iなどの燃焼 - 燃焼生成物の熱量 kJ / m 3

t w - 発熱量、0℃。

tウェル\u003d Q n / 平均燃焼∙С 平均燃焼\u003d Q n / (V co 2 ∙ C r CO2 + V H20 ∙ C r H 20 + V N 2 ∙ C r N 2)

V co 2 V H20 V N 2 - 1 m 3 のガスの燃焼生成物の構成部分の体積。

С р – P=const における平均体積熱容量。燃焼生成物の成分。

Cp 値は一定ではなく、温度が上昇すると増加するため、式では平均熱容量が使用されます。

t 井戸: メタン 2043 0 С; プロパンの場合 2110 0С; 水素用 2235 ℃

これらのデータは乾燥空気中での燃焼に関するものです。

熱量測定による燃焼 係数を考慮してガスを計算します。過剰な空気とガスと空気の物理熱、つまり温度の実際の値が取得されます。言い換えれば、燃料と空気のすべての熱が完全燃焼生成物を加熱するために使われた場合、ここが完全燃焼生成物が加熱されることになります。

Q n + i g + i in \u003d i ave.

i g i v - ガスと空気のエンタルピー kJ / m 3

方程式を拡張した形で書き、カロリームを求めて解きます。一時値は次のようになります。

T g t in - ガスと空気の初期温度。

T ～ ≈1900 °C、

ガス消費量、

1立方メートルを燃焼するのに必要な理論上の空気の量。ガス。

燃焼前にガスと空気が 100 ℃以上に加熱される場合、その物理熱を考慮する必要があります。これは、t が低い場合、この値は発熱量に比べて重要ではないためです。

理論燃焼温度 燃焼の化学的不完全性と燃焼生成物の解離による吸熱反応による熱損失を考慮しています。

CO 2 ↔CO + 0.5O 2 -Q

H 2 O↔H 2 +0.5O 2 -Q;

Qx - CO2 と H20 の燃焼と解離の化学的不完全さによる熱損失。

1500℃までの温度（ボイラーの炉や工業炉で発生）では、この場合、燃焼生成物のわずかな部分が解離するため、Qxの値は無視できます。高温では考慮する必要があります。)。

実際の燃焼温度 実際の燃料燃焼条件では達成されますが、それを決定する際に環境への熱損失、燃焼プロセスの継続時間、ガス燃焼方法、その他の要因が考慮されるため、理論値よりも低くなります。

t d = t t ∙η p

η p - 実験による高温計係数、ほとんどのボイラーおよび加熱炉では 0.65。最も完璧な場合は 0.8 ～ 0.85

拡散バーナー

このタイプのバーナーでは、ガスと空気が別々の流れで炉に入り、そこで混合物の形成と燃焼が行われます。最も単純な差分。バーナーは穴が開けられたトレブです。

このようなバーナーは、直線、丸、T字、U字など。ガスはそのようなバーナーの内部に供給され、穴を通って多数の流れとなって出て、別個のトーチを形成します。穴の数と直径はバーナーの容量によって異なります。穴間のピッチは、トーチが合流しないように選択され、ガスがバーナーでアフターバーニングされるときに火の流暢性が確保されます。

穴径 d.b. 0.5から5mmまで。この場合、小径穴の詰まり易さを考慮する必要がある。ガスと空気を良好に混合するために、各ディファレンシャルチューブに開ける穴の列は 2 列以下にすることをお勧めします。バーナー。ガスを供給するパイプの断面 d.b. バーナー穴の総断面積以上。

「+」差動バーナー:

製造が容易で、動作の信頼性が高く（火炎逆火は除く）、

大きな制御限界があり、低ガス圧と中ガス圧の両方で爆風なしで動作できます。

高い放射線量で安定した発光トーチを提供します。

「-」差動バーナー:

· 熱負荷が小さい。

α (1.2 ～ 1.5) を増加させて動作します。空気が大量に過剰であるにもかかわらず、これらのバーナーは化学物質を扱うことがよくあります。焼け残り。

トーチの長さが長い

炉容積内の安定した排出を確保する必要性

ガス燃焼プロセスの自動化（ガスと空気の自動配分）の難しさ

設計は、優れた性能特性を備えた大型の差動バーナー (暖房用バーナーや工業用ボイラーなど) 向けに作成されています。バーナー軸に対して角度を付けたマルチジェットガス出口により、ガスと空気の良好な混合が達成され、流れの旋回が生じます。

インナーガラス1枚

2-アウターボディ

3 接線ノズルスロット

4.5- エアチョーク

大口径のボディにインナーガラスをインサート。ガスは本体とガラスの間の内部空間を通り、3を通って炉内に流れ込みます。消費される空気の約50％は内側のガラスから供給されます。残りは外側の環状スロットを通ります。空気の移動は、炉内の真空の存在によるものです。このようなバーナーの容量は30〜350 m 3 /hです。そうかもしれません。低圧と中圧。

デフバーナーは、空気がガスの発火温度よりもはるかに高い温度まで加熱される高温炉（加熱溶解、鉄鋼精錬）に不可欠です。ガスと空気を事前に混合することは不可能であるため、そのような炉では、ガスの燃焼が強制されるだけでなく、最も正当化されるためです。高度な黒さと強い放射を伴う、明るく輝くすすのトーチを得ることができます。

炉床バーナー

ボイラー技術では、差動バーナーを炉の前面または側壁に配置するだけでなく、炉の内側、炉床に配置することもできます。後者のタイプのバーナーはハースバーナーと呼ばれます。これらは、層状炉を備えた暖房および工業用ボイラーを気体燃料に変換するときに使用されます。バーナーからのガスは炉に入り、そこで火格子の下から空気が入ります。炉床バーナーからのガスジェットは空気流に対してある角度で方向付けられ、その断面全体に均一に分布します。

混合プロセスは次のように行われます。耐火物ライニングによって形成された亀裂。これにより、ガスと空気の混合が強化され、αが減少し、混合気中での安定した着火が保証されます。

1- コレクター

バーナーマニホールドは火格子上のレンガに取り付けられています。コレクタの上で、耐火物ライニングは直線スロットを形成し、そこに空気と混合されていないガスが入ります。ガス出口穴は市松模様の 2 列に配置されており、列間の角度は 90 ～ 180 ° で垂直面に対して対称です。空気はファンまたは炉内の真空によって火格子の下に供給され、ドラフトとスロットを通過することでサポートされ、コレクターを両側から洗浄します。

乱流拡散の結果、ガスジェットは空気と混合し、穴から20〜40 mmの距離で燃え始めます。燃焼プロセスはバーナーから0.5〜1 mの距離で終了します。ここでは、ガス燃焼の拡散原理が実装されています。混合物形成プロセスは、ガス流が小さな流れに分割され、直接の空気の流れに対してある角度で高速で排出されるという事実によって活性化されます。スロットの耐火壁は火炎安定剤として機能し、火炎の分離を防ぎ、間接的なエミッターとなります。

スロット表面の最高温度は 900 ～ 1000 °C、コレクター表面は 300 ～ 500 °C、スロットの下の火格子の温度は 75 ～ 80 °C です。ハースバーナーは完全燃焼を提供します。 α 1.1 から 1.3 のガスの。ガス圧力は 500 ～ 5000 Pa (公称約 1000 Pa)。空気圧は600～1000Pa。炉内で送風を行わずに作業する場合、d.b. 中程度の生産性のボイラーの場合は 20 ～ 30 Pa の排出量 (1 時間あたり 2 ～ 10 トンの蒸気)、小型加熱ボイラーの場合は 8 Pa 以下です。

加熱ボイラーの炉床バーナーの寸法は次のとおりです。穴の直径は1.3〜3 mm（最大10〜20 mm）、スロットの高さは130〜200 mmです。幅は計算によって決定され、通常は 80 ～ 110 mm の範囲になります。

52歳に戻る

§ デザインのシンプルさ

§ 低ガス圧での作業能力

§ 加圧空気の供給が不要

§ さまざまな特性のガスの完全燃焼

§ 幅広い負荷変動に対して安定した動作

§ 静かな操作、信頼性の高い簡単な操作

§ 高い空気過剰率

§ 生産性が低い (1 つのバーナーで 120 kW 以下)

§ 設計上の特徴 (炉内のバーナー) により、高温設備では大幅な α を使用できません。

混合バーナー。

強制空気混合バーナーは広く使用されています。構造的には、別々のパイプを介してバーナーに供給されるガスと空気の流れが最適に移動するように行われます。混合物の形成はバーナー自体で始まり、燃焼室内で積極的に完了します。その結果、ガスは短く非発光の炎で燃焼します。ガスと空気の混合は、乱流拡散の結果として行われます。したがって、乱流混合バーナーまたは単にミキサーと呼ばれます。

ガス燃焼の強度を高めるには、混合気の形成がプロセス全体における阻害要因となるため、ガスと空気の混合を可能な限り強化する必要があります。混合物形成プロセスの注入は、次のように行われます。ガイドベーンで空気流を旋回させ、接線方向に供給し、空気流の下に小さなジェットの形でガスを供給し、ガスと空気の流れを小さな流れに分離し、その中で混合物が形成されます。。

バーナーの良い点は次のとおりです。

1) 比較的小さなサイズのバーナーで大量のガスを燃焼させる可能性。

2) 幅広いバーナー性能ソリューション。

3) ガスと空気を点火温度を超える温度まで加熱する可能性。これは高温炉にとって非常に重要です。

4) 燃料圧縮を組み合わせた混合物、つまりガス-燃料油またはガス-石炭ダストを比較的簡単に製造する可能性。

主な欠点:

1) 強制エア供給

2) 動的燃焼よりも低い体積熱応力によるガスの燃焼。

3) 化学的不完全性によるガスの燃焼は、動的燃焼によるものよりも大きくなります。

60kW～60MWの性能があります。工業炉やボイラーの加熱に使用されます。

乱流混合バーナー:

1ボディ、2ノズル、3ノズルチップ、4ノズル。

ガスはノズルを通ってバーナーに入り、一定の速度でノズルから流出します。空気は圧力下でバーナーに供給されます。バーナーノーズに入る前にねじれます。ガスがノズルから出て旋回空気流によって噴射されると、バーナー内でガスと空気の混合が始まります。マルチジェットガス供給により、混合物形成のプロセスがより速く起こり、ガスは短い炎で燃焼します。シングルジェットチップにより、細長いトーチが作成されます。バーナーの利点は、設計のシンプルさとコンパクトさ、ガスと空気の低圧で動作する能力、容量調整の広い限界です。

マルチジェット渦バーナーは、ガスと空気の流れをいくつかの小さな流れに分割する原理に基づいて広く使用されています。それらの中で射出混合プロセスが行われ、その生産性は40〜940 m 3 / hです。

ミキシングバーナーは組み合わせて使用されることが多いです。ユニットをある種類の燃料から別の種類の燃料に素早く移すことができます。さらに、その中のガスを他の種類の燃料と同時に圧縮することもできます。

変位法。

LPGを深さ100～1200mの地下貯蔵施設（塩床）に貯蔵する場合に使用されます。

液化ガスの選択は、不活性液体またはガス状媒体で置き換えることによって行われます。最も一般的に使用される塩水。

1 中央ブライン塔

2塩水パイプライン

LPG供給用外筒3本

液化ガス4パイプライン

5-地下タンク

7液化ガス

地表と連通する地下タンク 2 柱システム:

ケーシングパイプ (3) と中心柱は坑口 1 に自由に吊り下げられています。

ＬＰＧはアニュラスを介してタンクから供給され、またタンクから取り出される。

中央の柱はタンクの底まで下げられています。ブラインの密度は LPG の密度より 2 倍大きいため、LPG はブラインパッドに保管されます。

地下タンクを空にするには、ブラインを中央塔の口に運ぶだけで十分であり、その静水圧（深さ100 mで1.3 MPa）下で、LPGは過剰な圧力で配水パイプラインに入ります。ポンプを使わずに搬送できます。

LPG は、ブライン塔の背圧と、流体が環状空間と中央塔を通って移動するときの摩擦による圧力損失によって決まる圧力で貯蔵庫にポンプで送り込まれます。

「+」メソッド:

1. デザインのシンプルさ

2. 外部エネルギー源がない場合でも一度にガスを放出する能力

3. すべてのデバイスの信頼性の高い動作

4. 液化ガスを貯蔵所に圧送する際のブラインの除去のみにかかるエネルギーコスト

5. 高効率の高性能ポンプのみをポンピングする必要性

"-" 方法：

1. 排出時に十分な電力を備えた外部エネルギー源の必要性

液化炭化水素ガス (LHG) は、随伴石油ガスから生成されます。これらは、家庭用暖房、自動車燃料、さらには石油化学製品の製造にも使用できる純粋なガスまたは特別な混合物です。

NGLからHFCへ

液化炭化水素ガスは、軽質炭化水素 (NGL) の幅広い留分から得られ、次に随伴石油ガス (APG) から分離されます。

NGL をその構成成分である個々の炭化水素に分離することは、ガス分留装置 (GFU) で行われます。分離プロセスは APG の分離と同様です。ただし、この場合、分離はより慎重になる必要があります。ガス分別の過程で NGL からはさまざまな製品が得られます。これは、プロパンまたはブタン、さらにはプロパン-ブタン混合物 (SPBT、または技術的プロパン-ブタン混合物と呼ばれます) の場合もあります。 SPBT は最も一般的なタイプの液化ガスです。この製品はこの形で国民、産業企業に供給され、輸出されます。したがって、2012年にガスプロム・ガゼネルゴセットが販売したLPG203万4000トンのうち、プロパン・ブタン混合物が41％、ブタンが出荷量の3分の1、プロパンが約15％を占めた。

また、ＮＧＬ、テクニカルブタンおよびテクニカルプロパンを分離することにより、自動車用プロパン（ＰＡ）またはＰＢＡ（プロパン－ブタン自動車）の混合物が得られる。

NGL の処理によって分離されるコンポーネントは他にもあります。これらはイソブタンとイソブチレン、ペンタン、イソペンタンです。

液化石油ガスはどのように使われるのですか?

液化炭化水素ガスはさまざまな方法で使用できます。おそらく、ソビエト時代からの真っ赤なプロパンボンベは誰もがよく知っているでしょう。家庭用ストーブでの調理やカントリーハウスの暖房に使用されます。

また、液化ガスはライターでも使用できます。通常はプロパンまたはブタンがそこにポンプで送られます。

液化炭化水素ガスは、天然ガスがパイプラインを通じてまだ到達していない地域の工業企業や住宅の暖房にも使用されています。このような場合、LPGはガスホルダー、つまり地上と地下の両方にある特別な容器に保管されます。

効率の点では、プロパンブタンは主要な天然ガスに次いで 2 番目にランクされています。同時に、LPG の使用は、ディーゼル燃料や燃料油などと比較して環境に優しいです。

モーターおよびパッケージ内のガス

プロパン、ブタン、およびそれらの混合物は、天然ガス (メタン) とともに、自動車の給油用の代替燃料として使用されます。
3,400 万台以上の車両からなる国内の自動車車両は毎年、排気ガスとともに 1,400 万トンの有害物質を排出しているため、ガスモーター燃料の使用は現在非常に重要です。そしてこれは産業からの大気への総排出量の 40% に相当します。ガス動力エンジンからの排気ガスは有害性が数分の1です。

ガスエンジンの排気に含まれる一酸化炭素 (CO) は 2 ～ 3 分の 1、窒素酸化物は 1.2 分の 1 です。同時に、ガソリンと比較して、LPG のコストは約 30 ～ 50% 低くなります。

ガスモーター燃料市場は活発に発展しています。現在、わが国には3,000以上のガソリンスタンドと100万台以上のLPG車があります。

最後に、液化炭化水素ガスは石油化学産業の原料です。 LPG 製品の製造では、非常に高温で行われる複雑なプロセスである熱分解が行われます。その結果、オレフィン（エチレンとプロピレン）が生成され、その後、重合プロセスの結果、ポリマーまたはプラスチック（ポリエチレン、ポリプロピレン、その他の種類の製品）に変換されます。つまり、私たちが日常生活で使用しているポリ袋や使い捨て食器、多くの製品の容器や包装などが液化ガスから作られています。

混合燃料の優れた性能に関する主張は、通常、あまりにも一般的で、情報が不足しています。情報不足を補います。この記事では液化炭化水素ガス (LHG) に関する実際のデータを提供します。これらは、すでにそのような燃料を使用している人、または自宅 (商業施設) の自律ガス化を計画している人にとって役立ちます。

LPGとは何ですか?またその主な特徴は何ですか?

「液化炭化水素ガス」という名前は、低分子量炭化水素、つまりプロパンとブタンの混合物を指します。それらの主な違いは、気相から液相への、およびその逆への容易な移行です。

通常の大気圧および通常の周囲温度の条件下では、混合物の成分は気体です。
圧力がわずかに上昇すると（温度は低下せず）、LPG 炭化水素は液体に変わります。同時に、その体積は急激に減少します。

このような特性により、LPG の輸送と保管が容易になります。結局のところ、混合物を圧力下で密閉容器にポンプで送り込み、液体になって少量を受け取るだけで十分です。また、LPGは運転前に蒸発し、通常の天然ガスと同様に使用できます。同時に、ブタンとプロパンの混合物の方が効率が高くなります。液化ガスの燃焼比熱は、天然ガスの燃焼比熱よりも約 25% 高くなります。

LPG は、関連する石油ガスまたは天然ガスの凝縮留分からガス処理プラントで製造されます。処理中に、原料はエタン、メタン、天然ガソリンなどの軽質留分と重質留分に分離されます。そのうちの 2 つ (プロパンとブタン) はさらに処理されて液化ガスになります。これらは不純物が取り除かれ、適切な比率で混合され、液化されて保管場所または消費者に輸送されます。

LPG 成分の特性 - プロパンとブタン

どちらのガスも低分子量の飽和炭化水素です。

プロパン (C 3 H 8)。直鎖状分子には 3 つの炭素原子と 8 つの水素原子が含まれています。このガスはロシアの気候条件での使用に最適です - その沸点は -42.1 °C です。同時に、プロパンは-35℃まで高い蒸気圧を保ちます。つまり、最も厳しい冬であっても、自然な方法でよく蒸発し、屋外のパイプラインを通って輸送されます。純粋な液化プロパンは地上のガスタンクやシリンダーで使用でき、霜が降りてもガスの流れに障害が発生することはありません。
ブタン (C 4 H 10)。 4個の炭素原子と10個の水素原子で構成されています。分子は直鎖状または分枝状の場合があります。ブタンはプロパンよりも発熱量が高く、安価です。しかし、彼には重大な欠点があります。ブタンの沸点はわずか -0.5 °C です。これは、わずかな霜でも液体状態のままであることを意味します。 -0.5℃以下の温度ではブタンの自然蒸発が止まり、ガスを得るにはさらに加熱する必要があります。

上記の情報から、ガスタンクまたはシリンダー内の液化プロパン - ブタン混合物の温度は常にプラスでなければならないという重要な結論が得られます。そうしないと、ブタンが蒸発せず、ガス供給に問題が発生します。所望の温度を達成するために、ガスホルダーが地下に設置されます（ここでは、ガスホルダーは地熱によって加熱されます）。別のオプションは、タンクに電気加熱装置（蒸発器）を装備することです。充填されたシリンダーは常に屋内に保管されます。

LPGの品質は何によって決まるのでしょうか？

したがって、自律型ガス化システムに供給される液化ガスは常に混合物です。公式文書では、それはSPBT（プロパンと工業用ブタンの混合物）として合格しています。これら 2 つのガスに加えて、LPG には常に少量の不純物 (水、アルカリ、不飽和炭化水素など) が含まれています。混合物の品質は、その中のプロパンとブタンの比率、および不純物の量と種類によって決まります。

SPBT のプロパンが多いほど、寒い季節に蒸発しやすくなります。高濃度のプロパン成分を含む実際の液化ガスはより高価であるため、通常は冬季の燃料としてのみ使用されます。いずれにせよ、ロシアの気候条件では、ブタン含有量が60％を超える混合物を使用することは不可能です。蒸発器がある場合のみ蒸発します。
LPG中の不純物が多ければ多いほど、ガス機器にとっては悪影響を及ぼします。不飽和炭化水素は完全に燃え尽きることはなく、重合してコークス化します。それらの残留物は機器を汚染し、その耐用年数を大幅に短縮します。重質留分（水とアルカリ）も技術には役に立ちません。多くの物質が非蒸発性凝縮液としてタンクやパイプライン内に残り、システムの効率が低下します。さらに、不純物はプロパンやブタンほど熱を発生しないため、不純物の濃度が増加すると燃料効率が低下します。

液化ガスに関する役立つ事実

プロパンとブタンの混合物は空気と完全に混合し、均一に燃焼して完全に燃え尽き、すすも装置要素に堆積物も残しません。
気体状態のLPGは空気より重い：プロパン - 1.5倍、ブタン - 2倍。漏れると混合物は沈下します。したがって、液化ガスタンクは地下や井戸の上には設置できません。しかし、地下のガスホルダーは絶対に安全です。たとえ損傷したとしても、ガス混合物は土壌の下層に入ります。そこでは空気と混合して爆発したり発火したりすることはありません。
LPG の液相は非常に高い熱膨張係数を持っています (温度上昇 1 度あたりプロパンの場合は 0.003、ブタンの場合は 0.002)。これは水の約16倍です。したがって、ガスタンクは 85% を超えて充填することはできません。そうしないと、温度が上昇したときに混合液が大幅に膨張し、せいぜいタンクの全容積を占める可能性があります。そうすれば、蒸発する余地がまったくなくなり、ガスがシステムに入りません。最悪の場合、液体混合物の過度の膨張は、ガスタンクの破裂、大規模な漏れ、および空気との爆発性および可燃性混合物の形成につながります。
LPG の液相 1 リットルが蒸発すると、250 リットルのガスが生成されます。したがって、屋内に設置された液化混合物のタンクは非常に危険です。液相がわずかに漏れただけでも瞬時に蒸発し、室内は大量のガスで満たされます。この場合のガスと空気の混合気はすぐに爆発比に達します。
空気中の液相の蒸発は非常に速いです。液化ガスが人の皮膚にかかると凍傷が発生します。
純粋なプロパンとブタンは無臭の気体です。強い臭いの物質である臭気物質が特別に加えられています。原則として、これらは硫黄化合物であり、最も多くの場合はエチルメルカプタンです。非常に強く不快な臭いがあり、ガス漏れを人に「知らせます」。
混合物は発熱量が高くなります。つまり、1cuを燃焼した場合。プロパンガス1m当たり24立方メートルが使用されます。空気1m、ブタン - 31立方メートル。空気のメートル。 1 kg の混合物が燃焼した結果、平均 11.5 kWh のエネルギーが放出されます。

熱供給システムは、住宅、行政、工業用の建物や施設に温水、ガス、熱、電気を提供します。このようなシステムの一部として、ガスを使用する装置の複合体が関与しており、その動作には十分な量の燃料が必要です。

現在、液化炭化水素ガス（LHG）と液化天然ガス（LNG）は、幹線ガス供給ラインに接続されていない自律型ガス供給システムの貯蔵燃料として広く使用されています。英語ではそれぞれLPG（液化石油ガス）とLNG（液化天然ガス）を表示します。

LNG- これは、有機化合物の嫌気性分解中に地球の深層で形成されるガスの混合物です。生産は、石油の副産物としてガスが発生する可能性がある貯留層および油田から行われます。場合によっては、天然ガスの結晶形であるガスハイドレートが見つかることもあります。

LPG- これもガスの混合物ですが、関連する石油ガスから、または吸収ガス分留装置を使用した分離による天然ガスの凝縮留分から得られます。

LPGとLNGの入れ替えも可能です。液化炭化水素ガスは、主な燃料として機能するだけでなく、液化天然ガスのガス供給システムの予備としても機能します。

両方のガスはいくつかの点で互いに似ています。

適用範囲: 熱とガスの供給;
蒸発する能力: ガスは液相で貯蔵および輸送され、特定の温度にさらされると気体状態に変換されます。
環境への優しさ：燃焼中に硫黄化合物が大気中に放出されず、すすや灰が発生しません。
毒性が少ない。

純粋な形では、どちらのガスも顕著な臭気を持たないため、空気中の物質をタイムリーに検出するために、エタンチオール、天然メルカプタンの混合物などの臭気物質がガスに混合されます。

液化ガスLPGとLNGの違い

両方のガスは同様の構造、パラメータ、物理的および化学的特性を持っていますが、互いに異なるため、施設のガス供給システムの技術ラインに最適な燃料を選択することができます。

索引	液化石油ガス LPG	液化天然ガス LNG
コンパウンド	塩基性物質：プロパンおよびブタン、含有率95％以上追加物質: ペンタン、メタン、エタン、エチレン、プロピレン、ブチレン	主物質：メタン、含有量85～95％追加物質: エタン、プロパン、ブタン、窒素、硫化水素、メルカプタン硫黄
保存方法	またはガソリンタンク	低温が維持されるクライオタンク
1Gcalを生成するには通常の燃料を燃やす必要があります	99.84kg*	104.48kg*
それを超えるとガスの液化が不可能になる臨界温度	96.84℃（プロパン）	-82.5℃（メタン）
0℃における気相密度	0.7168kg/m3	2.0037kg/m3
0℃における液相の密度	416kg/m3	528kg/m3
燃焼比熱	45.58MJ/kg	43.56MJ/kg
着火に必要なガス濃度	プロパン蒸気濃度 2.3 ～ 9.5%、ノルマルブタン 1.8 ～ 9.1% (体積比)	4.4% ～ 17% (V/V)
* 値は条件付きで与えられます。計算の精度は施設で使用されるガスの組成に直接依存します。

上の表のデータに基づくと、主かつ最も重要な違いは保管温度です。 LPG は、周囲温度に近い温度で加圧下でガスタンクに保管されます。気温が-60℃を下回る極北では、液相の蒸発が不十分であることが観察されます。このような地域での再ガス化プロセスを改善するために、液体式または電気式が設置されます。

LNG の貯蔵条件は根本的に異なります。液化天然ガスは、製品の保管温度に耐える材料で作られた完全に密閉された等温タンク (クライオタンク) にのみ保管できます。容器内は常に約-163℃の低温に保たれなければなりません。

液化炭化水素ガスは自動車燃料として使用されます。

比較的短期間のうちに、液化ガスの会計処理を組織化し、ポンピング、測定、貯蔵、輸送中に発生するプロセスを明確に理解するというかなり困難な道を歩んできました。

ロシアにおける石油とガスの採掘と使用には長い歴史があることはよく知られています。しかし、20世紀までのフィールドガス経済の技術レベルは極めて原始的なものでした。経済的に正当な適用分野が見つからなかったため、石油所有者はガスや炭化水素の軽質留分を保存することに関心を持たなかっただけでなく、それらを除去しようとしました。引火点の上昇や火災や爆発の危険を引き起こすとして、石油のガソリン留分に対しても否定的な態度が見られました。 1946 年にガス産業が独立した産業に分離されたことにより、状況に革命的な変化がもたらされ、ガス生産量の絶対量と国内の燃料収支に占める割合の両方が急激に増加しました。ガス生産の急速な成長は、主要なガス生産地域とガス消費者、大規模な産業センター、化学工場を結ぶ主要ガスパイプラインの建設作業が大幅に強化されたことによって可能になりました。

それにもかかわらず、我が国において液化ガスの正確な測定と会計への徹底的なアプローチが現れ始めたのは、わずか 10 ～ 15 年前です。比較のために、イギリスでは 20 世紀の 30 年代初頭から液化ガスが生産されています。この国は市場経済が発達しており、液化ガスの測定と会計技術、および液化ガスの特別な機器の生産を備えています。これらの目的は、ほぼ生産開始時から開発が始まりました。

それでは、液化炭化水素ガスとは何か、またどのように製造されるのかを簡単に見てみましょう。液化ガスは 2 つのグループに分類されます。

液化炭化水素ガス (LHG)- 異なる分子構造を持つ主に水素と炭素からなる化合物の混合物です。さまざまな分子量と構造の炭化水素の混合物。 LPG の主成分はプロパンとブタンで、不純物として軽質炭化水素 (メタンとエタン) と重質炭化水素 (ペンタン) が含まれています。記載されているすべての成分は飽和炭化水素です。 LPG には、エチレン、プロピレン、ブチレンなどの不飽和炭化水素も含まれる場合があります。ブタン-ブチレンは、異性体化合物 (イソブタンとイソブチレン) として存在する場合があります。

NGL - 軽質炭化水素の幅広い留分で、主にエタン (C2) 留分とヘキサン (C6) 留分の軽質炭化水素の混合物が含まれます。

一般に、典型的な NGL 組成は次のとおりです。エタン 2 ～ 5%。液化ガス留分 C4-C5 40-85%; ヘキサン留分 C6 は 15 ～ 30%、ペンタン留分が残りを占めます。

ガス産業で LPG が広く使用されていることを考慮すると、プロパンとブタンの特性についてさらに詳しく検討する必要があります。

プロパンはアルカン類の有機物質です。石油製品の分解中に生成される天然ガスに含まれます。化学式 C 3 H 8 (図 1)。無色、無臭の気体で、水にわずかに溶けます。沸点-42.1℃。蒸気濃度 2.1 ～ 9.5% の空気と爆発性混合物を形成します。圧力 0.1 MPa (760 mm Hg) の空気中でのプロパンの自己発火温度は 466 °C です。

プロパンは、ポリプロピレン合成用のモノマーの製造において、いわゆる液化炭化水素ガスの主成分である燃料として使用されます。溶剤製造の原料となります。食品業界では、プロパンは噴射剤として食品添加物 E944 として登録されています。

ブタン (C 4 H 10) は、アルカンクラスの有機化合物です。化学では、この名前は主に n-ブタンを指すために使用されます。化学式 C 4 H 10 。 n-ブタンとその異性体イソブタン CH(CH3)3 の混合物も同じ名前です。無色、可燃性のガス、無臭、容易に液化します（0 °C 以下および常圧、または高圧および常温では揮発性の高い液体）。ガス凝縮物および石油ガスに含まれます (最大 12%)。これは、石油留分の接触分解および水接触分解の生成物です。

液化ガスと NGL の生産は、次の 3 つの主要な供給源を犠牲にして行われます。

石油生産企業 - LPG および NGL の生産は、随伴 (結合) ガスの処理および原油の安定化中の原油の生産中に発生します。
ガス生産企業 - LPG と NGL の取得は、坑井ガスまたは遊離ガスの一次処理と凝縮液の安定化中に行われます。
石油精製所 - 液化ガスおよび同様の NGL の生産は、精製所での原油の処理中に発生します。このカテゴリでは、NGL はブタン-ヘキサン留分 (C4-C6) と少量のエタンおよびプロパンの混合物で構成されます。

LPG の主な利点は、周囲温度および中程度の圧力で液体と気体の両方の状態で存在できる可能性があることです。液体状態では、加工、保管、輸送が容易で、気体状態では燃焼特性が優れています。

炭化水素系の状態はさまざまな要因の影響の組み合わせによって決定されるため、完全な特性評価にはすべてのパラメーターを知る必要があります。直接測定でき、LPG の流れ状況に影響を与える主なパラメーターには、圧力、温度、密度、粘度、成分の濃度、相比などがあります。

すべてのパラメーターが変化しない場合、システムは平衡状態にあります。この状態では、システムに目に見える質的および量的な変化はありません。少なくとも 1 つのパラメータが変化すると、システムの平衡状態が崩れ、何らかのプロセスが発生します。

炭化水素系は均一なものでも不均一なものでもよい。システムが均一な物理的および化学的特性を持っている場合、そのシステムは均一であり、それが不均一であるか、または異なる凝集状態の物質で構成されている場合、それは不均一です。二相システムは不均一です。

フェーズは、他のフェーズとの明確なインターフェースを持つ、システムの特定の均質な部分として理解されます。

液化ガスは保管や輸送中に、一部は蒸発して気体となり、一部は凝縮して液体となるなど、常に凝集状態が変化します。蒸発した液体の量と凝縮した蒸気の量が等しい場合、気液系は平衡に達し、液体上の蒸気は飽和となり、その圧力を飽和圧力または蒸気圧といいます。

LPG の蒸気圧は、温度が上昇すると増加し、温度が下降すると減少します。

液化炭化水素ガスは鉄道や道路のタンクで輸送され、飽和状態でさまざまな体積のタンクに保管されます。容器の下部には沸騰した液体が、上部には乾燥した飽和蒸気が配置されます。タンク内の温度が低下すると、蒸気の一部が凝縮します。つまり、液体の質量が増加し、蒸気の質量が減少し、新しい平衡状態が始まります。温度が上昇すると、新しい温度で相が平衡状態になるまで、逆のプロセスが発生します。したがって、蒸発と凝縮のプロセスはタンクとパイプライン内で発生し、二相媒体では一定の圧力と温度で進行し、蒸発温度と凝縮温度は等しくなります。

実際の状況では、液化ガスには多量の水蒸気が含まれています。さらに、ガス中のそれらの量は飽和まで増加する可能性があり、その後、ガスからの水分が水の形で沈殿し、溶解度が限界まで液体炭化水素と混合し、その後遊離水が放出され、タンク内に沈殿します。 LPG 中の水の量は、LPG の炭化水素組成、熱力学的状態、温度によって異なります。 LPG の温度が 15 ～ 30 ℃ 低下すると、水の溶解度が 1.5 ～ 2 倍に減少し、自由水がタンクの底に溜まるか、凝縮水の形で落ちることが証明されています。パイプラインで。タンクに溜まった水は定期的に除去する必要があり、そうしないと消費者に到達したり、機器の故障につながる可能性があります。

LPG の試験方法によれば、遊離水のみの存在が判定され、溶解水の存在は許容されます。

海外では、LPG 中の水の存在とその量について、濾過によって 0.001 重量％になるようにするためのより厳しい要件があります。液化ガス中の溶解水は、たとえプラスの温度であっても水和物の形で固体化合物を形成するため、汚染物質であるため、これは正当化されます。

水和物は厳密に定義された組成を持っているため、化合物であると考えられますが、これらは分子型の化合物ですが、水和物は電子に基づく化学結合を持っていません。内部セルの分子特性と構造形状に応じて、さまざまなガスは、さまざまな形の明確に定義された透明な結晶、および乱流で得られる水和物、つまり高密度に圧縮された雪の形の非晶質の塊を外側に表します。

ほとんどの場合、液化ガスと言えば、GOST 20448-90「家庭消費用液化炭化水素ガス」および GOST 27578-87「道路輸送用液化炭化水素ガス」に該当する炭化水素を指します。これらは主にプロパン、ブタン、イソブタンからなる混合物です。それらの分子の構造が同一であるため、相加性の法則がほぼ観察されます。混合物のパラメーターは、個々の成分の濃度とパラメーターに比例します。したがって、いくつかのパラメータに従って、ガスの組成を判断することが可能です。

液化炭化水素ガスは、飽和蒸気圧下で液体状態になり得る低沸点の液体です。

沸点: プロパン -42 0 С; ブタン - 0.5℃。
通常の状態では、ガス状プロパンの体積は液化プロパンの体積の 270 倍です。
液化炭化水素ガスは、熱膨張係数が高いという特徴があります。
LPGは軽油製品に比べて密度が低く、粘度が低いのが特徴です。
温度、水圧抵抗、不均一な条件の通路に応じて、パイプラインを通過する際のLPGの凝集状態が不安定になります。
LPG の輸送、保管、測定は、原則として 1.6 MPa の作動圧力向けに設計された密閉 (シール) システムを通じてのみ可能です。 GOST R 55085-2012
ポンプや測定の操作には、特別な装置、材料、技術の使用が必要です。

世界中で、炭化水素システムと装置、および技術システムの配置は、統一された要件と規則の対象となります。

液化ガスはニュートン流体であるため、ポンピングと測定のプロセスは流体力学の一般法則によって記述されます。しかし、炭化水素システムの機能は、液体の単純な移動とその測定だけでなく、LPG の「マイナスの」物理的および化学的特性の影響を確実に軽減するためにも縮小されます。

基本的に、LPG をポンピングするシステムは水や石油製品のシステムとあまり変わりませんが、測定の定性的および定量的特性を保証するには追加の機器が必要です。

これに基づいて、技術的な炭化水素システムには、少なくとも、タンク、ポンプ、ガス分離器、メーター、差動弁、遮断弁または制御弁、および過剰な圧力または流量に対する安全装置が含まれていなければなりません。

貯蔵タンクには、製品投入口、排出ドレンライン、および均圧化、ガス分離器からの蒸気回収、またはシステム校正に使用される気相ラインが装備されている必要があります。

ポンプ - ディスペンスシステム内で製品を移動させるのに必要な圧力を提供します。ポンプは容量、性能、圧力に応じて選択する必要があります。

メーター - 製品数量コンバーターと読み取り装置 (表示) が含まれており、電子式または機械式の場合があります。

ガスセパレーター - 液体の流れ中に発生した蒸気をメーターに到達する前に分離し、タンクの蒸気スペースに戻します。

差動バルブ - メーターの後に、容器内の蒸気圧よりも明らかに大きい過剰な差圧を生成することにより、液体製品のみがメーターを通過するようにする役割を果たします。

プロパンガス液化炭化水素の音速。 液化石油ガス（LPG）と液化天然ガス（LNG）の比較。 液化プロパン、ブタン、メタンの性質と能力