Сжиженный газ — это газ, который под давлением или при охлаждении переходит в жидкое состояние. Звучит просто, но за этим стоит огромная практическая разница с обычными сжатыми газами. Объём уменьшается в сотни раз — именно поэтому пропан в баллоне занимает намного меньше места, чем если бы его хранили в газовой фазе при том же давлении.
Почему газы сжижают
Транспортировка и хранение. Один литр жидкого пропана при испарении даёт около 500 литров газа. Один литр жидкого природного газа (СПГ) — примерно 600 литров газа. Это меняет всю логистику: вместо огромного объёма газопровода — цистерна с жидкостью.
Для разных газов требуются разные условия перевода в жидкое состояние. Пропан сжижается уже при 8–10 атм при комнатной температуре — поэтому обычный пропановый баллон такой компактный. Метан при той же температуре нужно сжать до 200 атм или охладить до −161 °C. Именно второй путь применяют для СПГ.
Основные виды сжиженных газов
СУГ — сжиженные углеводородные газы
Смесь пропана и бутана в разных пропорциях. В России — «автомобильный газ», бытовые баллоны, газгольдеры загородных домов. Сжижается при комнатной температуре и давлении 6–12 атм — технически простое хранение.
Летом — больше бутана (дешевле). Зимой — больше пропана (испаряется при более низких температурах). Это важно: чистый бутан при −0,5 °C уже не испаряется — зимой он «замерзает» в баллоне.
Применение СУГ: отопление без газопровода, приготовление пищи, транспорт (ГБО), промышленные горелки, пиковые котельные.
СПГ — сжиженный природный газ (метан)
Природный газ, охлаждённый до −161 °C. При этой температуре метан переходит в жидкость и занимает в 600 раз меньше объёма, чем в газовом состоянии.
Технологически значительно сложнее СУГ: нужна криогенная инфраструктура — изотермические танкеры, криогенные хранилища, регазификационные установки.
Применяется там, где нет трубопроводного газа, но нужны большие объёмы: морской транспорт, грузовики, удалённые промышленные объекты, пиковые энергетические мощности.
Технические сжиженные газы
Ряд технических газов также хранится в жидком виде. Азот жидкий (−196 °C) — в криогенных сосудах Дьюара и стационарных ёмкостях. Кислород жидкий (−183 °C) — в медицинских и промышленных криогенных системах. Аргон жидкий (−186 °C) — для крупных потребителей.
Жидкий газ газифицируют через испаритель непосредственно перед подачей к потребителю. Преимущество — огромный запас в небольшом объёме. Недостаток — испарение происходит постоянно, потери неизбежны.
Для хранения и транспортировки жидких технических газов применяют сосуды Дьюара и промышленные криогенные ёмкости — о них подробно в статье «Сосуд Дьюара: устройство и правила работы».
Чем сжиженный газ отличается от сжатого
Принципиальная разница — в фазовом состоянии. Сжатый газ хранится в газовой фазе, просто под высоким давлением. Давление в баллоне напрямую показывает количество оставшегося газа — убывает пропорционально расходу.
Сжиженный газ хранится в жидкой фазе. Над жидкостью — газ при давлении насыщенных паров. Это давление зависит только от температуры, не от количества жидкости. Поэтому манометр пропанового или CO₂-баллона показывает постоянное давление независимо от того, полный он или наполовину пустой. Единственный способ узнать остаток — взвешивание.
Это одна из самых частых практических ошибок при работе с CO₂ и пропаном. Баллон на манометре выглядит «полным» — а он уже почти пустой.
Безопасность при работе со сжиженными газами
СУГ тяжелее воздуха. При утечке пропан или бутан стекает вниз, накапливается в ямах, приямках, подвалах. Концентрация 2–10% в воздухе — взрывоопасна. Именно поэтому хранить пропановые баллоны в подвалах запрещено — любое напоминание об этом не лишнее.
Криогенные жидкие газы опасны ожогами: −160…−196 °C вызывают мгновенные криогенные ожоги при контакте с кожей. Обязательны криозащитные перчатки и защитный экран.
При организации снабжения через газовые рампы и моноблоки для жидких технических газов — КубСпецТех подбирает систему под конкретные объёмы и параметры. Каталог — на сайте.
Как выбрать схему снабжения сжиженным газом
При небольшом суточном потреблении — стандартные баллоны 50 л. При среднем потреблении — газгольдер на объекте или газовые моноблоки. При высоком — цистернная доставка СУГ и стационарный газгольдер объёмом от 1 до 50 м³.
Для технических сжиженных газов (азот, кислород, аргон) — криогенные газификаторы с испарителями. КубСпецТех помогает подобрать схему снабжения под конкретный объём потребления. Подробнее в каталоге продукции.
