سپهر گاز کاویان تولید کننده و تامین کننده گازهای خالص وترکیبی دارای گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد ایران می باشد.جهت خرید گازهای خالص و ترکیبی تماس بگیرید.02146837072 – 09033158778
گاز مایع یا همان LPG (Liquefied Petroleum Gas) یکی از پرمصرف‌ترین سوخت‌های فسیلی در جهان است که ترکیبی از دو هیدروکربن اصلی یعنی پروپان (C3H8) و بوتان (C4H10) تشکیل می‌شود. این دو ترکیب با داشتن خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوت، نقش مهمی در ویژگی‌های نهایی LPG ایفا می‌کنند. در بسیاری از منابع علمی و صنعتی بیان می‌شود که درصد ترکیب پروپان و بوتان در LPG ثابت نیست و می‌تواند بر اساس شرایط اقلیمی، دمای محیط، فشار ذخیره‌سازی و کاربرد نهایی تغییر یابد.
به بیان ساده‌تر، در مناطق سردسیر ال پی جی معمولاً دارای درصد بیشتری پروپان و در مناطق گرمسیر حاوی درصد بیشتری بوتان است. اما پرسش اصلی این است که آیا واقعاً درصد پروپان و بوتان در ال پی جی مستقیماً به دما وابسته است یا این تغییرات بیشتر به دلیل انتخاب و تنظیم در فرآیند پالایش و ذخیره‌سازی اتفاق می‌افتد؟
برای پاسخ به این پرسش لازم است ابتدا ویژگی‌های فیزیکی پروپان و بوتان بررسی شود، سپس تأثیر دما بر فشار بخار و نقطه جوش آن‌ها تحلیل گردد و در نهایت شرایط صنعتی ذخیره‌سازی و کاربرد ال پی جی مورد مطالعه قرار گیرد. این مقاله با نگاهی علمی و کاربردی به بررسی موضوع می‌پردازد و به شما نشان می‌دهد که چرا ترکیب LPG در نقاط مختلف جهان و در فصول متفاوت سال تغییر می‌کند.
ترکیب شیمیایی و ویژگی‌های فیزیکی پروپان و بوتان
پروپان و بوتان هر دو جزو خانواده هیدروکربن‌های اشباع (آلکان‌ها) هستند و دارای ویژگی‌های متفاوتی می‌باشند که نقش مهمی در رفتار ال پی جی دارند:
پروپان (C3H8): دارای نقطه جوش حدود °42- سانتی‌گراد و فشار بخار بالاتر نسبت به بوتان است. همین ویژگی باعث می‌شود پروپان در دماهای پایین‌تر نیز به‌راحتی تبخیر شود.
بوتان (C4H10): نقطه جوش آن حدود °0.5- سانتی‌گراد است و فشار بخار کمتری نسبت به پروپان دارد. در نتیجه در دماهای پایین توانایی تبخیر کمتری دارد.
این تفاوت‌های فیزیکی موجب می‌شود که ترکیب ال پی جی در شرایط مختلف آب‌وهوایی اهمیت ویژه‌ای پیدا کند. اگر LPG در مناطق بسیار سرد تنها شامل بوتان باشد، در عمل نمی‌تواند به‌راحتی تبخیر شده و در مشعل‌ها یا موتورهای احتراق داخلی بسوزد. به همین دلیل در این شرایط استفاده از درصد بالاتری پروپان ضرورت پیدا می‌کند.
رابطه بین فشار بخار و دمای LPG
برای درک بهتر موضوع، باید مفهوم فشار بخار توضیح داده شود. فشار بخار مقدار فشاری است که بخارات یک مایع در حالت تعادل بر سطح مایع خود وارد می‌کنند. هرچه دما بالاتر رود، فشار بخار مایع نیز افزایش می‌یابد.
پروپان در دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد دارای فشار بخاری در حدود ۸ بار است.
بوتان در همین دما فشار بخاری حدود ۲ بار دارد.
این اختلاف بزرگ نشان می‌دهد که در دماهای پایین، بوتان توانایی کافی برای تبخیر شدن و تولید فشار مناسب در سیلندر یا مخزن را ندارد. به همین علت در زمستان و در مناطق سردسیر، درصد بیشتری پروپان در ال پی جی به کار گرفته می‌شود تا بتواند عملکرد بهتری داشته باشد.
تأثیر شرایط اقلیمی بر درصد پروپان و بوتان
در صنعت گاز مایع، فرمولاسیون LPG بر اساس شرایط اقلیمی منطقه تعیین می‌شود:
مناطق سردسیر (زمستان اروپا، روسیه، کانادا و شمال ایران): معمولاً ال پی جی حاوی ۶۰ تا ۹۰ درصد پروپان است تا بتواند در دماهای پایین تبخیر شود و فشار کافی ایجاد کند.
مناطق معتدل: ترکیب LPG معمولاً به صورت ۵۰ درصد پروپان و ۵۰ درصد بوتان تنظیم می‌شود.
مناطق گرمسیر (کشورهای خاورمیانه، آفریقا و آمریکای جنوبی): در این شرایط درصد بوتان بیشتر است (۶۰ تا ۷۰ درصد) زیرا تبخیر بوتان در دماهای بالا بدون مشکل انجام می‌شود و استفاده از بوتان اقتصادی‌تر است.
بنابراین می‌توان گفت که درصد پروپان و بوتان به‌طور غیرمستقیم به دما وابسته است؛ چراکه شرکت‌های تأمین‌کننده LPG ترکیب آن را متناسب با دما و شرایط آب‌وهوایی منطقه تغییر می‌دهند تا بهترین عملکرد حاصل شود.
وابستگی مستقیم یا غیرمستقیم درصد پروپان و بوتان به دما
حال باید به پرسش اصلی بازگردیم: آیا درصد پروپان و بوتان در ال پی جی مستقیماً با دما تغییر می‌کند؟ پاسخ این است که خیر، ترکیب شیمیایی LPG در یک مخزن مشخص ثابت باقی می‌ماند و با تغییر دما، درصد پروپان و بوتان تغییر نمی‌کند. آنچه تغییر می‌کند، فشار بخار و میزان تبخیر هر جزء است.
به عبارت دیگر، اگر یک مخزن ال پی جی با ترکیب ۷۰ درصد بوتان و ۳۰ درصد پروپان داشته باشیم، این نسبت در اثر سرد یا گرم شدن تغییر نخواهد کرد. تنها تفاوت این است که در دماهای پایین، پروپان راحت‌تر تبخیر شده و گاز خروجی مخزن غنی‌تر از پروپان خواهد بود. این پدیده در صنعت با عنوان فرکشنال ایواپریشن (Fractional Evaporation) یا تبخیر جزئی شناخته می‌شود.
نقش تبخیر جزئی (Fractional Evaporation)
وقتی دمای محیط پایین است و مخزن LPG حاوی ترکیب پروپان و بوتان قرار دارد، به دلیل نقطه جوش پایین‌تر پروپان، ابتدا پروپان تبخیر می‌شود و گاز خروجی از مخزن نسبت به ترکیب اولیه، درصد بیشتری پروپان دارد. با گذشت زمان و مصرف تدریجی، درصد بوتان در مایع باقی‌مانده بیشتر خواهد شد.
این اتفاق نشان می‌دهد که هرچند ترکیب کلی LPG در لحظه پر شدن مخزن ثابت است، اما در اثر تغییرات دما و مصرف، ترکیب بخار خروجی می‌تواند تغییر کند. این یکی از دلایلی است که تنظیم درصد پروپان و بوتان متناسب با شرایط اقلیمی اهمیت دارد.
کاربردهای LPG و اهمیت ترکیب پروپان و بوتان
نوع کاربرد LPG نیز در تعیین ترکیب آن نقش دارد. به عنوان مثال:
مصارف خانگی (گرمایش، پخت‌وپز): در این موارد نیاز است که LPG حتی در زمستان‌های سرد عملکرد خوبی داشته باشد؛ بنابراین وجود درصد بالای پروپان ضروری است.
خودروهای گازسوز (Autogas): در این بخش ترکیب ال پی جی باید فشار و عدد اکتان مناسبی داشته باشد. در کشورهای سردسیر ترکیب پروپان بیشتر است.
صنایع پتروشیمی و تولیدی: بسته به فرآیندهای مورد استفاده، ترکیب LPG می‌تواند تغییر کند اما به‌طور کلی بوتان به دلیل ارزان‌تر بودن در صنایع بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بر اساس بررسی‌های انجام‌شده می‌توان گفت که:
ترکیب ال پی جی در لحظه پر کردن مخزن ثابت است و تغییر دما به‌طور مستقیم باعث تغییر درصد پروپان و بوتان نمی‌شود.
آنچه دما تغییر می‌دهد، نرخ تبخیر و فشار بخار است؛ بنابراین در دماهای پایین پروپان راحت‌تر تبخیر می‌شود و در نتیجه گاز خروجی از مخزن می‌تواند غنی‌تر از پروپان باشد.
شرکت‌های تولیدکننده LPG ترکیب آن را بر اساس شرایط اقلیمی و فصلی تنظیم می‌کنند؛ در مناطق سردسیر پروپان بیشتر و در مناطق گرمسیر بوتان بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بنابراین می‌توان گفت که درصد پروپان و بوتان در ال پی جی به‌طور غیرمستقیم به دما وابسته است، چراکه تغییر دما باعث تغییر عملکرد تبخیر می‌شود و این موضوع تولیدکنندگان را مجبور می‌کند ترکیب ال پی جی را متناسب با شرایط تنظیم کنند.
معرفی شرکت تأمین‌کننده LPG
در ایران، شرکت سپهر گاز کاویان یکی از معتبرترین تأمین‌کنندگان انواع گازهای صنعتی، آزمایشگاهی و ترکیبی از جمله ال پی جی است. این شرکت با دارا بودن تجهیزات پیشرفته، استانداردهای بین‌المللی و آزمایشگاه مجهز، امکان تولید و عرضه گازهای خالص و مخلوط را با دقت بالا فراهم می‌کند.
دفتر فروش: تهران، شهرستان قدس، شهرک ابریشم، بلوار تولیدگران، ساختمان یاس، واحد ۳
کارخانه: استان البرز، شهرستان نظرآباد، شهرک صنعتی سپهر، بلوار کارآفرین، خیابان آذر غربی، پلاک ۱۱
تلفن: ۰۲۱-۴۶۸۳۵۹۸۰ و ۰۲۱-۴۶۸۳۷۰۷۲
ایمیل: sale@kaviangas.com
| info@kaviangas.com
وب‌سایت: www.kaviangas.com
پشتیبانی کارخانه: ۰۹۱۲۸۶۹۹۰۲۵
بدون دیدگاه