Propán-bután je zmes zložená z dvoch plynných uhľovodíkov - propanu a butánu. Tieto plyny sú v závislosti od teploty a tlaku vo forme plynu alebo kvapaliny. Táto zmes sa často označuje ako LPG (skratka z anglického "liquefied petroleum gas"), čo znamená skvapalnený ropný plyn. Propan: Propan je uhľovodík s tromi atómami uhlíka (C3H8). Je to farbodarný a bezfarebný plyn, ktorý pri normálnom teplote a tlaku existuje vo forme plynu. Bután: Bután je tiež uhľovodík, ale obsahuje štyri atómy uhlíka (C4H10). Podobne ako propan, aj bután je plyn pri normálnom teplote a tlaku a skvapalňuje sa pri vhodných podmienkach.
Rozšírené použitie LPG a jeho vlastnosti
Domácnosti: LPG sa často používa ako palivo pre domáce spotrebiče, ako sú sporáky, ohrievače vody, grily a kaminy. Vozidlá: LPG môže byť použité ako palivo pre niektoré vozidlá. LPG je univerzálny a pomerne čistý zdroj energie, ktorý sa používa v mnohých odvetviach pre rôzne účely. Motoristov čoraz viac zaujíma, ako ušetriť náklady za motorové palivá. Cena benzínu a nafty kolíše, no v konečnom dôsledku sa nezadržateľne zvyšuje. Celý motoristický svet hovorí o alternatívnych palivách. V súčasnosti sa za alternatívne palivá považujú palivá nahradzujúce konvenčné automobilové benzíny a motorové nafty. Medzi ne patria aj palivá rozširujúce spektrum konvenčných palív o environmentálne priaznivé formulácie.
V roku 1992 sa však redefinoval pojem alternatívne palivo a odvtedy sa pod týmto pojmom rozumie ľubovoľné palivo neropného pôvodu. No ako náhrada za automobilové benzíny a motorové nafty sa ešte považujú aj skvapalnený ropný plyn (LPG - Liquified Petroleum Gas) a stlačený zemný plyn (CNG - Compressed Natural Gas). V súčasnosti veľa motoristov hľadá spôsob, ako znížiť náklady na pohonné látky. Jednou z možností je nechať si prerobiť auto na LPG.
Z ropy sa nevyrába len benzín či nafta, vedľajším produktom rafinácie je aj kvapalný ropný plyn. LPG je teda ropný produkt a ide o zmes, ktorú tvoria dva plyny: propán a bután. Prirodzene, že LPG má úplne inú kvalitu, než akú má propán-bután v bombách na varenie. LPG vzniká pri spracovaní ropnej suroviny. Je bez farby a chuti, a tak sa doň pridávajú zmesi, aby ho naše orgány zaregistrovali. Ako plyn je nejedovatý, nedýchateľný a má mierne toxické účinky.
Fyzikálne a chemické vlastnosti propánu a butánu
Vo plynnom skupenstve je LPG ťažší ako vzduch, v kvapalnom zasa ľahší ako voda, a preto sa pri úniku usádza na najnižšie miesta. LPG má ekvivalentné oktánové číslo mierne vyššie ako 100. Propán (C3H8) je skvapalnený plyn, ktorý môže pri zmiešaní so vzduchom explodovať pri určitých pomeroch; jeho priemerný bod varu je okolo -42 °C, čo umožňuje ľahšie skvapalnenie. Bután (C4H10) má bod varu približne -0,5 °C, čo znamená, že pri nižších teplotách sa ťažšie skvapalňuje a jeho použitie v chladnom prostredí je limitované.
Skvapalnenie LPG sa dosahuje stlačením pod tlakom približne 1,5 MPa alebo ochladením. Z hľadiska skladovania sa LPG zvyčajne ukladá do kvapalného stavu v strednotlakových zásobníkoch, do motora sa však LPG väčšinou privádza v plynnom stave. Tieto vlastnosti umožňujú skladovať zásoby plynu na pozemku bez potreby veľkých verejných rozvodov, čo je výhodou pre vykurovanie a varenie v domácnostiach.
Bezpečnosť a prevencia pri používaní LPG
Propan-butánové zmesi sú bez farby, chuti a zápachu, preto sa do nich pridáva odorant na zviditeľnenie úniku (odorizant). Pri úniku plynu LPG sa usadzuje na nízkych miestach, čo spôsobuje nutnosť neraz zakázať parkovanie áut s LPG v podzemných garážach. Detektory plynu sledujú úniky v miestnostiach, zatiaľ čo detektory CO sledujú oxid uhoľnatý z nesprávneho spaľovania. Správne vetrané priestory a pravidelné revízie sú kľúčom k bezpečnému používaniu LPG v domácnostiach a priemysle.
Pri pohľade na riziká vyplýva potreba kontrol a údržby spotrebičov, ktoré spaľujú LPG. Modrý plameň je znakom správneho spaľovania; žltý alebo oranžový plameň býva signálom nedokonalého spaľovania, čo si vyžaduje kontrolu zhorenia, vzdušnej zmesi alebo čistoty horáka. Nie je vhodné diagnostikovať problémy na základe farby plameňa bez odborného zásahu.
Porovnanie LPG s inými palivami a praktické používanie
Propán bude častejšie používaný na vykurovanie a napájanie spotrebičov v domácnostiach a na vonkajšie grilovanie, kempovanie a niektoré priemyselné procesy. Bután sa často používa v prenosných zariadeniach, ako campingové variče a ohrievače, a ako hnací plyn v aerosólových výrobkoch. LPG je obľúbené aj v doprave ako alternatívne palivo pre autoplynové zariadenia, ktoré môžu byť nainštalované na existujúce vozidlá bez výraznej zmeny výkonu motoru. Ekonomické a ekologické výhody LPG sú hlavným motívom pre jeho používanie - nižšia cena, vyššia výhrevnosť a nižšie emisie v porovnaní s bežným benzínom alebo naftou.
Podľa regulatívnych rámcov môžu byť zásobníky LPG inštalované väčšinou mimo verejných domov, pričom pri undergroundových inštaláciách je potrebné zvážiť vhodné úložiská, ako sú solné kaverny, ktoré umožňujú bezpečné a efektívne skladovanie plynu. V civilnom využití LPG predstavuje nástroj na nezávislé a ľahko škálovateľné vykurovanie a varenie, čo je obzvlášť cenné v oblastiach bez plynovodov alebo s kolísajúcou cenou tradičných palív.
- Nízka cena a široká dostupnosť.
- Široké spektrum využitia v domácnostiach, poľnohospodárstve, priemysle a doprave.
- Nezávislosť na distribútoroch energie vďaka zásobníkom a telemetrii.
- Nízke emisie a ekologická stopa pri spaľovaní.
- Vysoká výhrevnosť a okamžité teplo pri spaľovaní.
- Jednoduchá inštalácia bez potreby verejného prepojenia.
Pre autoplyn je dostupná sieť plynových čerpacích staníc, ktorá umožňuje rýchle a pohodlné dopĺňanie nádrží. Výhoda LPG spočíva aj v jeho bezemisnom alebo nízkoemisnom profile v porovnaní s tradičnými palivami, čo ho robí atraktívnym pre ekopravné a ekonomické rozhodnutia.
Rozdiely medzi LPG, propánom a butánom a ich praktické využitie
Propán je hlavnou zložkou LPG a vyniká vyšším energetickým obsahom na jednotku objemu a vyšším tlakom pár. Bután má nižší bod varu, čo znižuje jeho použiteľnosť v chladnejších podmienkach. LPG ako zmes propánu a butánu sa často používa na pohon motorových vozidiel (autoplyn) i na vykurovanie a varenie v domácnostiach. Tieto plyny sa líšia aj v tom, ako sa skládajú a ako sa správa pri úniku - LPG klesá k zemi (ťažší ako vzduch), zatiaľ čo zemný plyn (metán) je ľahší ako vzduch a pri úniku stúpa hore. Kvapalný ropný plyn je bez zápachu a preto je Odorizanda pridaný.
V klimatických podmienkach je dôležité vybrať správny pomer propánu a butánu (zimná vs. letná zmes) pre zabezpečenie spoľahlivého spaľovania a optimálneho výkonu spotrebičov. Zimná zmes obsahuje viac propánu, letná zmes viac butánu, aby sa zachovala spoľahlivosť pri širokom rozsahu teplôt.
Martin Vaculík zpovídá experta na LPG: Jak je to s přestavbami moderních aut?
Na záver je dôležité pripomenúť, že LPG je veľmi užitočný a všestranný zdroj energie, ktorý poskytuje flexibilitu, nižšie emisie a efektívne využitie naprieč domácnosťami aj priemyslom. Správne používanie, pravidelné revízie a dodržiavanie bezpečnostných pokynov zabezpečujú dlhú a spoľahlivú službu zo strany LPG.
| Vlastnosť | Propán | Bután | Propán v LPG |
|---|---|---|---|
| Bod varu | ~ -42 °C | ~ -0,5 °C | zmes podľa zimnej/letnej |
| Tlak pár | vyšší | nižší | vyšší |
| Hustota pri úniku | ťažší než vzduch | ľahší než vzduch | ťažší než vzduch |
| Využitie | vykurovanie, varenie | prenostné zariadenia | autoplyn, domáce kúrenie |