Khí gas LPG – Tài liệu khí gas công nghiệp LPG – Đặc Tính – Thành Phần

29/07/2022 admin

5

(224)

Như những bạn đã biết khí Gas ( LPG ) Là một loại nhiện liệu sạch cho thiên nhiên và môi trường. Nhưng để quản trị và sử dụng gas với lưu lượng sử dụng nhiều người ta cần thiết kế xây dựng một mạng lưới hệ thống gas công nghiệp. Với mạng lưới hệ thống bồn chứa, hay sử dụng những bình công nghiệp. Nhưng với những mạng lưới hệ thống gas và những phụ tải tiêu thụ với lượng gas lớn. Việc sắp xếp những bình gas hóa hơi tự nhiên là giải pháp sẽ không được tối ưu. Vậy giải pháp sử dụng gas rút lỏng là giải pháp sẽ được chọn để sửa chữa thay thế .

Sau đây là hàng loạt tài liệu cần biết về gas :

Khí dầu mỏ hóa lỏng, tên viết tắt là LPG (Liquefied Petroleum Gas), là hỗn hợp hyđrocácbon gồm chủ yếu là butan (C4H10) và propan (C3H8). Thành phần hỗn hợp trên chiếm ít nhất 95% khối lượng. Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) được gọi là khí đốt hóa lỏng (LPG) trong các tiêu chuẩn Việt nam  ban hành trước năm 2004.

LPG là nguyên vật liệu được sử dụng trong gia dụng, thương mại, công nghiệp, và nông nghiệp. LPG còn là một nguyên vật liệu lý tưởng sửa chữa thay thế xăng cho động cơ đốt trong vì trị số octan cao, giá tiền hài hòa và hợp lý, không ô nhiễm thiên nhiên và môi trường .LPG được khai thác và sản xuất từ hai công nghệ tiên tiến chính như sau :

  1. Khi dầu thô được hút lên từ giếng dầu, sự giảm áp suất ở áp suất khí quyển làm cho những thành phần hydrocacbon nhẹ tách khỏi pha lỏng của dầu thô chuyển thành pha khí ( khí sát cánh ), trong đó có butan và propan. Sau đó, propan và butan được tách riêng trong nhà máy sản xuất tách khí .
  2. Butan và propan cũng như những khí hydrocacbon khác, là những loại sản phẩm trong quy trình chế biến lọc – hóa dầu và cũng được tách riêng ra từng loại trong nhà máy sản xuất tách khí .

II. Đặc tính kỹ thuật của gas LPG

1.Thành phần

           LPG là sản phẩm thu dược từ quá trình chế biến dầu, bao gồm hỗn hợp  các loại hydrocacbon khác nhau. Thành phần hóa học chủ yếu của LPG là hydrocacbon dạng parafin chủ yếu là butan (C4H10) và propan (C3H8) ngoài ra còn có Propylene (C3H6), Butylene (C4H8)…

2.Tính chất hóa lý của LPG

  • Trạng thái tồn tại

ở điều kiện kèm theo nhiệt độ và áp suất thường LPG sống sót ở trạng thái hơi. Do LPG có tỷ số dãn nở lớn như : 1 đơn vị chức năng thể tích gas lỏng dãn nở thành 250 đơn vị chức năng thể tích gas hơi. Vì vậy, để thuận tiện trong quy trình tồn chứa và luân chuyển, LPG được hóa lỏng bằng cách nén vào những bình chứa chịu áp lực đè nén ở nhiệt độ thông thường hoặc được làm lạnh hóa lỏng để tồn chứa ở điều kiện kèm theo áp suất thấp .Đặc trưng lớn nhất của LPG là được tồn chứa ở trạng thái bão hòa, tức là sống sót ở cả dạng lỏng và dạng hơi nên với thành phần không đổi ( Ví dụ : 70 % Butane và 30 % propane ) áp suất bão hòa trong bình chứa không phụ thuộc vào vào lượng LPG có trong bình, mà trọn vẹn phụ thuộc vào vào nhiệt độ bên ngoài .Khi chuyển từ pha lỏng sang pha hơi, LPG thu nhiệt. Năng lượng thiết yếu này lấy từ bản thân LPG và môi trường tự nhiên xung quanh làm nhiệt độ của LPG và bình chứa giảm. Đặc biệt, khi rò rỉ, LPG hóa hơi kinh hoàng do giảm áp bất thần xuống áp suất khí quyển, LPG sẽ làm lạnh không khí, bình chứa, gây nên hiện tượng kỳ lạ tạo tuyết hoặc sương mù do ngưng hơi ẩm không khí. Điều này giúp phát hiện chổ rò rỉ gas lỏng và để đo mức bồn ( Chú ý : tránh bỏng lạnh ) .

  • Nhiệt độ sôi

ở áp suất khí quyển, Butane sôi ở – 0,5 oC và Propane sôi ở – 42 oC. Chính vì thế, ở nhiệt độ và áp suất thông thường LPG bay hơi kinh hoàng .

  • Tỷ trọng

– Tỷ trọng thể lỏng : ở điều kiện kèm theo 15 oC, tỷ trọng của Butane lỏng bằng 0,575 và tỷ trọng của Propane lỏng bằng 0,510. Như vậy, tỷ trọng của LPG ở thể lỏng xê dịch bằng 50% tỷ trọng của nước .- Tỷ trọng thể hơi : ở điều kiện kèm theo 15 oC, 760 mmHg, tỷ trọng của Butane hơi bằng 2,01 và Propane hơi bằng 1,52. Như vậy, ở thể hơi tỷ trọng của LPG gần gấp 2 lần tỷ trọng của không khí .Vì vậy, nếu thoát ra ngoài, hơi gas sẽ Viral dưới mặt đất ở nơi trũng như : rãnh nước, hố gas … tuy nhiên hơi gas cũng phân tán ngay khi có gió .

  • Áp suất hơi bão hòa

Mối đối sánh tương quan giữa nhiệt độ và áp suất hơi bão hòa của loại sản phẩm Propane, Butane thương mại và một số ít loại sản phẩm khác được ra mắt tại Hình 1. áp suất hơi bão hòa của LPG nhờ vào vào nhiệt độ bên ngoài của thiết bị và tỷ suất thành phần Butane / Propane. ở cùng điều kiện kèm theo nhiệt độ, khi biến hóa thành phần hỗn hợp áp suất hơi bão hòa cũng biến hóa. Với điều kiện kèm theo khí hậu tại Việt nam áp suất hơi bão hoà LPG nằm trong khoảng chừng 3 – 8 kg / cm2

  • Tính dãn nở

Sự dãn nở nhiệt của LPG lỏng khi nhiệt độ tăng gấp 15 – 20 lần so với nước và lớn hơn rất nhiều so với những loại sản phẩm dầu mỏ khác. Do đó, những bồn, bình chứa LPG chỉ được chứa đến 80 % – 85 % dung tích toàn phần để có khoảng trống cho LPG lỏng dãn nở do nhiệt .Khi chuyển sang pha hơi, một đơn vị chức năng thể tích LPG lỏng tạo ra 250 lần đơn vị chức năng thể tích hơi gas. Điều này mang một ý nghĩa kinh tế tài chính rất lớn so với những loại khí nén khác vì chỉ cần rất ít khoảng trống, nghĩa là thiết bị công nghệ tiên tiến nhỏ cho tồn chứa, luân chuyển .

  • Giới hạn cháy nổ

Giới hạn cháy nổ hơi gas trong hỗn hợp gas / không khí là Tỷ Lệ về thể tích để hỗ hợp có năng lực cháy và nổ. Giới hạn cháy nổ của hơi gas trong không khí hẹp, từ 1,8 % ( LEL ) đến 10 % ( UEL ). Chính vì thế, bảo đảm an toàn cháy nổ của LPG cao hơn rất nhiều so với nguyên vật liệu khác .Giới hạn cháy của hỗn hợp trong không khí / gas được trình diễn tại Bảng 1. Do số lượng giới hạn cháy của parafin và olefin như nhau, những giá trị được đề cập đến chỉ dùng cho mẫu sản phẩm thương mại đặc trưng. Giá trị số lượng giới hạn cháy của 1 số ít loại nguyên vật liệu khác cũng được trình làng để so sánh .

XEM THÊM : Ứng dụng của khí gas công nghiệp vào đời sống

Bảng 1 – Giới hạn cháy của LPG trong hỗn hợp không khí-gas

TT

Nhiên liệu

Giới hạn cháy dưới

(% thể tích)

Giới hạn cháy trên (% thể tích)

1 Propane 2,2 10,0
2 Butane 1,8 9,0
3 Khí than 4,0 29,0
4 Khí than ướt 5,0 46,0
5 Hydro 4,0 75,0
6 Acetylene 2,5 80,0
7 Xăng 0,5 7,0
  • Nhiệt trị

Nhiệt trị của LPG so với 1 số ít loại nguyên vật liệu, nguồn năng lượng khác được trình diễn ở Bảng 2 .

Bảng 2 – Nhiệt trị của LPG và một số loại nhiên liệu, năng lượng

TT

Nhiên liệu,

năng lượng

Nhiệt lượng có ích

(Kcal/kg)

Nhiệt lượng toàn phần (Kcal/kg)

1 Propane 11 000 11 900
2 Butane 10 900 11 800
3 Acetylene 11 530 11 950
4 Hydrogen 28 800 34 000
5 Dầu FO 9 880 10 500
6 Dầu DO 10 250 10 900
7 Dầu hỏa 10 400 11 100
8 Xăng 10 500 11 300
9 Than củi 7 900 8 050
10 Than 4 2008 100 4 4008 300
11 Than cốc 5 800 5 850
12 Củi 1 800 2 200
13 Điện 860 Kcal / KW.h

         Trong đó:

– Nhiệt lượng toàn phần : Tổng nhiệt lượng sinh ra trong quy trình cháy trọn vẹn- Nhiệt lượng có ích = Nhiệt lượng toàn phần – Nhiệt lượng phải cung ứng để hóa hơi loại sản phẩm phụ của phản ứng cháy ( nước )Có thể so sánh một cách tương đối : nhiệt lượng do 1 kg LPG cung ứng bằng 14KW h điện năng, bằng 1,5 lít dầu hỏa .

  • Nhiệt độ tự bắt cháy

Nhiệt độ tự bắt cháy là nhiệt độ mà ở đó phản ứng cháy tự xảy ra so với hỗn hợp không khí – nhiên liệu ( hoặc oxygen – nhiên liệu ). Nhiệt độ bắt cháy tối thiểu nhờ vào vào thiết bị thử, tỷ suất không khí / nguyên vật liệu, áp suất hỗn hợp. Một số giá trị đặc trưng nhiệt độ tự bắt cháy của một số ít nguyên vật liệu tại áp suất khí quyển ( trong không khí hoặc ôxy ) được trình diễn ở Bảng 3 .

XEM THÊM : Lợi ích của việc sử dụng nhà bếp gas công nghiệp

Bảng 3 – Nhiệt độ bắt cháy của một số loại nhiên liệu tại áp suất khí quyển

TT

Nhiên liệu

Nhiệt độ cháy tối thiểu (Co)

Trong không khí

Trong ôxy (O2)

1

Propane 400 – 580 470 – 575
2 Butane 410 – 550 280 – 550
3 Acetylene 395 – 500 295 – 440
4 Hydro 550 – 590 560
5 Dầu DO 250 – 340 > 240
6 Xăng 280 – 430 > 240
7 Dầu hỏa > 250 > 240
8 Than 370 – 500 > 240
9 Than cốc 425 – 650 > 240
10 Metan 630 – 750 > 240
  • Nhiệt độ và vận tốc ngọn lửa

  • Nhiệt độ ngọn lửa

Nhiệt độ ngọn lửa của nguyên vật liệu cháy trong không khí hoặc ôxy được xác lập bằng giải pháp đo hoặc thống kê giám sát. Nhiệt độ ngọn lửa của LPG và một số ít loại nguyên vật liệu khác được trình diễn ở Bảng 4 .

Bảng 4 – Nhiệt độ ngọn lửa của một số loại nhiên liệu

TT

Nhiên liệu

Nhiệt độ ngọn lửa tối đa (oC)

Trong không khí

Trong ôxy

Tính toán

Đo

Tính toán

Đo

1 Propane 2 000 1 931 2 850 2 740
2 Butane 2 000 1 900 2 850
3 Acetylene 2 325 3 200 3 150
4 Hydro 1 960 2 045 2 980 2 660
5 Metan 1 990 1 925 2 800 2 720
  • Vận tốc ngọn lửa

Vận tốc ngọn lửa ( hoặc vận tốc bắt cháy ) phụ thuộc vào vào chiêu thức đo và những điều kiện kèm theo thử. Bảng 5 trình làng 1 số ít tốc độ ngọn lửa tối đa của hỗn hợp không khí – nhiên liệu ở áp suất và nhiệt độ khí quyển trong ống dẫn có đường kính khác nhau. Từ Bảng này cho thấy, tốc độ ngọn lửa trong ống thử đường kính 2,54 cm của hơi LPG là 82,2 cm / s, của Acetylene là 286 cm / s .

Bảng 5 – Vận tốc ngọn lửa của một số loại nhiên liệu

TT

Nhiên liệu

Đường kính ống thử

(cm)

Vận tốc ngọn lửa tối đa

(cm/s)

1 Propane 1,272,5430,4 44,082,2216
2 N – Butane 2,5430,48 82,2210
3 Acetylene 2,548,89 286342
  • Trị số Octan

Trị số Octan của LPG rất cao. Trị số Octan của Propane và Butane theo tiêu chuẩn ASTM được trình diễn ở Bảng 6 .

Bảng 6 – Trị số Octan của Propane và Butane

Thành phần LPG

Trị số Octan ASTM

Phương pháp động cơ D-357

Phương pháp nghiên cứu D-908

Propane 99,5 111,4
Butane 89,1 94,0

2.11  Độ nhớt

LPG có độ nhớt rất thấp, ở 20 oC độ nhớt của LPG là 0,3 cSt ( Centi Stock ). Chính thế cho nên, LPG có tính linh động cao, hoàn toàn có thể rò rỉ, thẩm tháu ở những nơi mà nước, xăng dầu không rò rỉ nên dễ làm hỏng dầu mỡ bôi trơn tại những vị trí làm kín không tốt .

  • Tính độc hại

LPG trọn vẹn không gây ô nhiễm cho người, không gây ô nhiễm thiên nhiên và môi trường. Tuy nhiên, do hơi gas nặng hơn không khí, nếu hơi gas rò rỉ trong môi trường tự nhiên kín sẽ chiếm chỗ của không khí và hoàn toàn có thể gây ngạt. LPG còn là nguyên vật liệu rất sạch, hàm lượng lưu huỳnh thấp ( < 0,02 % ), khi cháy chỉ tạo ra khí cácbonic ( CO2 ) và hơi nước, lượng khí độc ( SO2, H2S2, CO ) của quy trình cháy rất nhỏ, không gây ảnh hưởng tác động đến thiên nhiên và môi trường .

XEM THÊM : THẾ NÀO LÀ MỘT HỆ THỐNG GAS CÔNG NGHIỆP

  • Màu sắc, mùi vị

  • Mùi vị :

LPG ở thể lỏng và hơi không màu, không mùi. LPG được sử dụng hầu hết cho mục tiêu thương mại, vì nguyên do bảo đảm an toàn, LPG cần phải pha thêm chất tạo mùi để dễ phát hiện khi có rò rỉ. Phần lớn những tiêu chuẩn bảo đảm an toàn đều qui định chất tạo mùi phải được pha chế với nồng độ thích hợp sao cho hoàn toàn có thể phát hiện được trước khi hơi gas rò rỉ đạt nồng độ 1/5 số lượng giới hạn cháy nổ dưới ( LEL ) .LPG thương mại thường thì được pha thêm chất tạo mùi Etylmecaptan và khí này có mùi đặc trưng, hòa tan tốt trong LPG, không độc, không ăn mòn sắt kẽm kim loại và vận tốc bay hơi gần LPG nên nồng độ chất tạo mùi trong LPG không đổi trong quy trình sử dụng bình gas .

  • Màu sắc :

LPG không màu ở cả pha lỏng và pha hơi. Khi xảy ra rò rỉ hoặc chất lỏng, hoặc hơi, không khí xung quanh phải được làm lạnh và nồng độ hơi nước hoàn toàn có thể tập trung chuyên sâu lại, tạo thành màu trắng xung quanh khu vực xảy ra rò rỉ .Tài liệu trích nguồn .Bài viết này có ích như thế nào ?Bấm vào một ngôi sao 5 cánh để nhìn nhận nó !

Đánh giá trung bình 5 / 5. Số phiếu bầu : 224Không có phiếu bầu nào cho đến nay ! Hãy là người tiên phong nhìn nhận bài viết này .

Alternate Text Gọi ngay