گاز مایع LPG] - Liquefied Petroleum GAS]

گاز مایع که بصورت مخفف LPG نامیده می‌شود معمولاً عمدتاً از دو ترکیب هیدروکربنی پروپان و بوتان با فرمول شیمیایی C4H10, C3H8 تشکیل شده است.

بوتان خود شامل دو ترکیب ایزوبوتان ونرمال بوتان است. LPG که معمولاً در برخی نقاط دنیا به نام ترکیب عمده آن، پروپان، نیز شناخته می‌‍شود بعنوان محصول فرعی فرآیندهای تصفیه و تولید گاز طبیعی و پالایش نفت خام تولید می‌شود.

LPG در آمریکا عمدتاً از 90% پروپان، 5/2% بوتان و هیدروکربنهای سنگین و مقدار کمی نیز اتان و پروپلین تشکیل شده است.

گاز مایع فاقد رنگ، بو و مزه است و بطور کلی زیان آور نیست ولی در صورتیکه حجم زیادی از آن استشمام گردد باعث بیهوشی خواهد شد.

به منظور آگاهی از نشت گاز مایع ترکیبات گوگرد دار بنام مرکاپتان شامل "اتیل مرکاپتان" و "متیل مرکاپتان" به گاز مایع افزوده می شود.‌خواص مهم این سه ترکیب در جدول زیر درج شده است:



LPG در شرایط فشار و دمای عادی بصورت گاز است و تحت فشار 8 تا 10 atm، اجزا آن به مایع تبدیل می‌شود. بنابراین نگهداری و حمل و نقل این محصول به سادگی امکان پذیر است.

البته ترکیبات LPG برای مکانهای مختلف و در فصول مختلف متفاوت است. برای مثال گاز مایع ارائه شده به مصرف کنندگان در ایران در فصول مختلف بین (90-50) درصد بوتان و (50-10) درصد پروپان و تا 2% ترکیبات سنگین‌‍تر مثلاً پنتان دارد.

به علت کیفیت سوخت گاز مایع LPG و کاهش انتشار آلاینده‌ها، استفاده از این سوخت در جهان به صورت فزاینده‌ای مورد توجه بوده و در کشورهای مختلف مانند ایتالیا (با 1500000 خودرو)، ژاپن، امریکا، انگلیس استفاده از این سوخت جایگزین مورد حمایت و تشویق دولتها می‌باشد.

مزایای LPG شامل در دسترس بودن (در کشورهای تولید کننده)، ایمنی، نیاز به تغییرات جزیی در موتور خودروها و بازدهی مناسب سوخت می‌باشد. جهت مایع نمودن، این گاز در فشار حدود 8 تا 10 اتمسفر در مخازن فلزی با استحکام مناسب ذخیره می‌شود. چون این مخازن مجهز به شیر قطع جریان در صورت نشت از خطوط انتقال سوخت هستد استفاده از آنها ایمن تر از بنزین می‌باشد.

LPG به موتور محفظه احتراق به صورت بخار وارد می‌شود، لذا روغن را از دیواره سیلندرها نمی‌شوید، یا در شرایط سرد بودن موتور، روغن را رقیق نمی‌کند. همچنین، مواد آلاینده مانند اسید سولفوریک، یاذرات کربن را وارد روغن موتور نمی‌نماید.

بنابراین موتورهایی که با سوخت گاز مایع کار می‌کنند هزینه تعمیرات و نگهداری کمتری خواهند داشت. چون LPG دارای عدد اکتان بالا حدود (RON=105) می‌باشد قدرت موتور یا بازدهی سوخت بدون افزایش ضربه در موتور، با افزایش ضریب تراکم قابل افزایش است.


معایب LPG:

در مقایسه با بنزین، LPG دارای محتوای انرژی (energy content) کمتر است، لذا مخزن سوخت باید بزرگتر از مخزن بنزین بوده و بعلت اینکه مخزن تحت فشار می‌باشد سنگین‌‍تر خواهد بود و هزینه خودروهای با سوخت LPG بین 1000 تا 2000 دلار گرانتر از خودروهای بنزینی می‌باشد.

البته قیمت LPG در سطح جهانی تقریباً مشابه قیمت بنزین است.

با توجه به اینکه گاز مایع بعنوان محصول فرعی پالایشگاههای گاز و نفت تولید می‌شود لذا فراوانی منابع آن کاملاً محدود است. لذا بعنوان راه حل اساسی در کاهش الودگی و جایگزینی سوخت در بسیاری از نقاط جهان نمی‌تواند مطرح باشد.

به لحاظ ایمنی، چون گاز پروپان سنگین‌تر از هواست در صورت نشت، بصورت لکه روی سطح زمین باقی مانده و در آبهای زیرزمینی نیز نفوذ می‌کند. امکان شعله‌ور شدن آن روی سطح زمین نیز هست.

لذا از این حیث باید در حمل و نقل و حین استفاده، نهایت دقت در جلوگیری از نشت LPG صورت گیرد.

از سایر معایب این سوخت می‌توان به افت قدرت موتور در موتورهای تبدیلی به میزان 10-15 درصد و عدم توانائی مناسب موتور در عبور از سربالائی‌ها اشاره نمود.

در موتورهای تبدیلی اگر موتور به طور مناسب تبدیل نگردیده باشد در تابستانها گاز بصورت خشک سوخته و باعث جوش آمدن موتور می‌گردد. در زمستان نیز برای شروع و استارت موتور دارای مشکل بوده و باید با بنزین موتور تبدیلی روشن گردد.


انتشار گازهای آلاینده:

از دیدگاه زیست محیطی استفاده از LPG بصورت استاندارد دارای کمترین چرخه حیات انتشار گازهای گلخانه‌ای در مقایسه با سایر سوختهای تجاری است.

پتانسیل کاهش اوزون با استفاده از این سوخت به نصف بنزین کاهش می‌یابد، همچنین انتشار هیدروکربنهای نسوخته 3/1، اکسیدهای نیتروژن 20% و منواکسید کربن 60% در مقایسه با بنزین کاهش می‌یابد.


منبع:
سازمان بهینه سازی سوخت کشور
وبلاگ دانشجویان مهندسی شیمی