Пропан-бутан

Зріджений газ, пропан-бутановий газ LPG (Liquified Petroleum Gas), що є сумішшю нафтового газу й природних газів, перебуває в рідкому стані при температурі навколишнього середовища й тиску нижче 1,4 МПа. Застосовується як паливо в автомобілях понад 60 років. Є найпоширенішим паливом серед всіх альтернативних палив – сьогодні 3,9 млн. автомобілів по всьому світі використають його як паливо. Потрібні такі ж конструктивні зміни у двигуні з іскровим запалюванням, як й у двигунах, що працюють на стисненому природному газі (CNG). Додатково застосовується випарник для перетворення рідини в пару до моменту її подачі в паливо-повітряний змішувач. У газоподібному стані LPG має у два рази більшу щільність, чим CNG. LPG характеризується високим значенням октанового числа, у зв'язку із цим можливо сконструювати двигун що живить LPG, к.к.д. якого буде вище, ніж у бензиновому двигуні з іскровим запалюванням. Тому що LPG зберігається в рідкому стані, його можна значно більше заправити в автомобіль, чим CNG. Паливні баки, у яких зберігається LPG, запроектовані на робочий тиск приблизно рівне 1,7 МПа. Для того, щоб мати таку ж кількість енергії, як в автомобілях, що живлять бензином, паливні баки автомобілів, що живляться LPG повинні за об'ємом бути на 45% більше, ніж бензинові.

Емісія у двигунах внутрішнього згоряння що живлять LPG, порівнянна з емісією двигунів, що використають CNG. Пропан (С₃Н₈), головний компонент LPG, більше здатний до хімічної реакції з озоном, ніж метан (головний компонент природного газу), що приводить до утворення смогу. Однак, ця властивість, проявляється в меншому ступені, ніж при використанні інших вуглеводнів. Молекула пропану має більше складну структуру, чим молекула метану й тому у випадку неповного згоряння пропану виникає більша кількість шкідливих продуктів, що викидають із відпрацьованими газами, але менше чим у процесах згоряння бензину й дизельного палива.

Відпрацьовані гази, після згоряння як LPG, так і природного газу, містять незначні кількості СО і твердих часток. Емісія NO_x може бути незначно вище для LPG, чим для бензину, що викликано більше високою температурою згоряння. Однак її рівень можна контролювати за допомогою нейтралізаторів. Нижня межа калорійності пропану приблизно дорівнює природному газу й незначно вище, ніж у бензину. Двигуни, що живлять LPG, повинні бути більше економічними, чим бензинові. Об'ємний вміст енергії палива LPG значно нижче, ніж у бензину (0,73:1). LPG – газ більше важкий, чим повітря й тому може більш часто служити причиною виникнення пожеж, чим CNG. Типові компоненти LPG зазначені в табл. Таблиця 2 .6. Всупереч загальній думці гази LPG й CNG є більше безпечними, чим бензин [5, 14, 29, 61, 68].

Таблиця 2.6 – Типові компоненти LPG [68]

Компоненти	Комерційний клас HD-5	Комерційний пропан	Комерційні суміші Б/п
Пропан	90% об'ємної частки рідини (min)	В основному пропан й/або пропилен	В основному суміші бутанов й/або бутанолов із пропаном й/або пропиленом
Пропилен	% по об'єму рідини (max)	–	–
Бутан і більше складні НС	2,5% рідини ASTMD-2163-82	2,5 % рідини ASTM...	–
Зміст вологи	Повинен пройти тест NGPA	Повинен пройти тест NGPA	–
Залишки	0,05 моль ASTMD-2158-80	0,5 моль ASTM...	–
Пентан і більше складні НС	–	–	2,5 % по об'єму рідини (max) ASTM...
Зміст сірки	123 PPMW ASTM...	185 PPMW	140 PPMW

LPG застосовується як паливо в газодизельних двигунах, у яких пари палива змішуються із засмоктуваним повітрям і двигун, живиться двома паливами: LPG і дизельним паливом, при більших його навантаженнях. Запалення викликається невеликою запальною порцією дизельного палива.

Сполука суміші пропану й бутану в паливі LPG залежить від кліматичних умов, у яких LPG використовується. У Польщі дане паливо містить влітку 40% пропану й 60% бутану, а взимку пропорція є протилежною. Це пов'язане з тим, що тиск парів бутану нижче (при 37,8°С дорівнює 0,26 МПа), стосовно тиску парів пропану (при 37,8°С – 1,2 МПа), що впливає на здатність переходу цих палив у газовий стан.