Что такое сжиженный газ? - коротко
Сжиженный газ – это вещество, находящееся в жидкой фазе благодаря понижению температуры и/или повышенному давлению, что позволяет значительно увеличить его плотность и упростить транспортировку. Наиболее распространённые виды – пропан‑бутановые смеси, используемые в бытовых и промышленных целях.
Что такое сжиженный газ? - развернуто
Сжиженный газ — это вещество, находящееся в газообразном состоянии при нормальном давлении, но переведённое в жидкую форму за счёт понижения температуры до уровня, при котором его парциальное давление падает ниже атмосферного. При такой обработке молекулы газа сближаются, образуя однородную жидкость, способную храниться в ёмкостях под относительно небольшим давлением.
Процесс сжижения основан на физической природе конкретного газа: каждый компонент имеет свою критическую точку, ниже которой он может существовать в жидком виде. Для большинства промышленных газов, таких как пропан, бутан, этилен или аммиак, критические температуры находятся в диапазоне от ‑ 50 °C до + 130 °C, что делает их пригодными для сжижения в условиях современных холодильных установок.
Существует два основных метода получения сжиженного газа. Первый — охлаждение до температуры, при которой газ переходит в жидкое состояние, с последующим удержанием в изолированных резервуарах. Второй — сжатие газа до высокого давления, при котором он конденсируется без существенного снижения температуры; затем полученная жидкость хранится в специальных баллонах, рассчитанных на выдерживание внутреннего давления.
Среди преимуществ сжиженного газа выделяют высокую энергоёмкость и компактность. В жидком виде вещество занимает в 10–20 раз меньший объём, чем в газообразном, что облегчает транспортировку и хранение. Это особенно ценно в отдалённых регионах, где построить газовую сеть экономически нецелесообразно.
Применение сжиженных газов охватывает широкий спектр отраслей:
- Энергетика – топливо для котлов, печей и автотранспорта (пропан‑бутановые смеси);
- Промышленность – сырьё для химических реакций (этилен, пропилен), охлаждающие агенты (аммиак) и средства для обработки металлов;
- Быт – газовые баллоны для плит, грилей и обогревателей, обеспечивающие автономное энергоснабжение;
- Медицина – жидкий кислород и азот, используемые в реанимации и криохирургии;
- Транспорт – сжиженный природный газ (СПГ) в виде топлива для судов, автотранспорта и железнодорожных локомотивов.
Безопасность эксплуатации сжиженных газов требует строгого соблюдения нормативов. Жидкость при испарении быстро переходит в газовую фазу, вызывая резкое повышение давления в ёмкости. Поэтому резервуары оснащаются предохранительными клапанами, системами контроля температуры и вентиляции. При работе с газами, обладающими высокой воспламеняемостью (пропан, бутан), необходимо избегать источников искрения и поддерживать достаточную вентиляцию помещения.
Технологический процесс сжижения постоянно совершенствуется. Современные установки используют многоступенчатые холодильные циклы, компрессоры с переменной скоростью и автоматизированные системы управления, что позволяет снизить энергозатраты и увеличить степень сжижения.
Таким образом, сжиженный газ представляет собой удобную форму хранения и транспортировки газообразных веществ, обладающую высокой энергоёмкостью, широким спектром применения и требующую строгих мер безопасности. Его роль в современной экономике трудно переоценить, поскольку он обеспечивает энергообеспечение в самых разных условиях, от крупных промышленных предприятий до удалённых бытовых нужд.