گاز طبیعی مایع (LNG) عمدتا از متان تشکیل شده و در دمای بسیار پایین حدود ۱۶۲- درجه سانتی گراد مایع می شود در حالی که گاز مایع (LPG) ترکیبی از پروپان و بوتان است که با فشار معمولی مایع می گردد. تفاوت اصلی در دمای جوش نوع ترکیبات، نحوه تولید و کاربرد آنها است. LNG برای حمل ونقل بین المللی گاز طبیعی و LPG بیشتر برای مصارف خانگی و صنعتی کوچک استفاده می شود. در سیستم های مرتبط با هر دو، اجرای صحیح فیلتراسیون روغن یکبار مصرف برای جلوگیری از آلودگی و اطمینان از عملکرد ایمن تجهیزات ضروری است تا از گرفتگی مسیرها جلوگیری شود.
LNG چیست؟
گاز طبیعی مایع (LNG) یا Liquefied Natural Gas، گاز طبیعی با درصد بالای متان است که با کاهش دما تا حدود 162- درجه سانتی گراد به حالت مایع تبدیل می شود و حجم آن نزدیک به 600 برابر کاهش می یابد. این ویژگی، حمل و نقل و صادرات گاز طبیعی به مناطق دور از خطوط لوله را امکان پذیر می کند. فرآیند تولید LNG شامل حذف ناخالصی هایی مانند دی اکسید کربن و بخار آب، فشرده سازی و خنک سازی تدریجی است تا متان با خلوص بالا به مایع تبدیل شود.
در صنایع مختلف، همانطور که دستگاه تصفیه روغن صنعتی با حذف آلاینده ها موجب افزایش راندمان تجهیزات می شود، حذف ناخالصی ها در تولید LNG نیز نقش مهمی در حفظ عملکرد ایمن تجهیزات و جلوگیری از یخ زدگی دارد. به دلیل دمای بسیار پایین، ذخیره سازی و حمل LNG تنها در مخازن کرایوژنیک با عایق حرارتی ویژه انجام می شود.
کاربردهای LNG (گاز طبیعی مایع)
گاز طبیعی مایع (LNG) کاربردهای استراتژیکی در تامین انرژی جهانی دارد. مهم ترین کاربرد آن، صادرات و واردات گاز طبیعی از طریق کشتی های حامل مخصوص است که امکان جابجایی حجم عظیمی از انرژی را فراهم می کند.
در بخش تولید برق، LNG به عنوان سوخت پاک و کارآمد در نیروگاه های سیکل ترکیبی استفاده می شود. همچنین در صنایع سنگین و پتروشیمی به عنوان ماده اولیه یا سوخت فرآیندی نقش کلیدی ایفا می کند. برای اطمینان از عملکرد بی نقص توربین های گازی و کمپرسورهای این تاسیسات، استفاده از یک دستگاه تصفیه روغن سوخته صنعتی ضروری است تا با حذف آلاینده ها، عمر تجهیزات را افزایش داده و راندمان عملیاتی را بهینه کند.
نحوه تولید LNG (گاز طبیعی مایع)
تولید گاز طبیعی مایع (LNG) فرآیندی چندمرحله ای است که با پالایش گاز خام آغاز می شود. در این مرحله، ناخالصی هایی نظیر دی اکسید کربن، سولفید هیدروژن، جیوه و رطوبت حذف می گردند. گاز تصفیه شده سپس وارد زنجیره تبرید می شود و با استفاده از مبردهای ترکیبی مانند پروپان، اتیلن و نیتروژن در چند مرحله تا دمای حدود ۱۶۲- درجه سانتی گراد سرد خواهد شد.
در این دما، گاز به مایع تبدیل شده و حجم آن ۶۰۰ برابر کاهش می یابد. کمپرسورهای سانتریفیوژ و توربین های گازی نیروی محرکه اصلی این فرآیند هستند. برای حفظ عملکرد دقیق این تجهیزات دوار، روغن های روان کار باید عاری از ذرات و رطوبت باشند. به این منظور یک دستگاه پرتابل تصفیه روغن توربین در مدار روغن رسانی تعبیه می شود تا آلاینده ها را به طور مداوم حذف کرده و پایداری عملیاتی تاسیسات را تضمین نماید.
LPG چیست؟
گاز مایع نفتی (LPG) که مخفف Liquefied Petroleum Gas است، به مخلوطی از هیدروکربن های سبک، عمدتا پروپان (C₃H₈) و بوتان (C₄H₁₀)، گفته می شود. این ماده از فرآیند پالایش نفت خام یا جداسازی از جریان گاز طبیعی استخراج می گردد.
LPG در دمای محیط به حالت گازی است اما با اعمال فشار نسبتا پایین به مایع تبدیل می شود که ذخیره سازی و حمل و نقل آن را راحت تر می کند. از ویژگی های مهم آن می توان به ارزش حرارتی بالا، سوخت پاک و تولید آلاینده های کمتر نسبت به سوخت های فسیلی جامد اشاره کرد.
کاربردهای LPG (گاز مایع)
گاز مایع (LPG) کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف دارد. در بخش خانگی، به عنوان سوخت پاک برای پخت وپز و گرمایش استفاده می شود. در صنعت، به عنوان منبع انرژی با دمای بالا برای برش و جوشکاری فلزات کاربرد دارد. همچنین به عنوان سوخت جایگزین بنزین در خودروها (CFG) برای کاهش آلودگی هوا مورد توجه است. در کشاورزی، برای خشک کردن محصولات و گرمایش گلخانه ها به کار می رود. علاوه بر این، در تولید مواد شیمیایی و پتروشیمی به عنوان ماده اولیه یا سوخت فرآیندی نقش مهمی ایفا می کند.
مراحل تولید LPG
تولید LPG در دو مسیر اصلی انجام می شود. مسیر اول، استخراج از گاز طبیعی است: گاز خام پس از جداسازی میعانات، وارد واحدهای تبرید و تقطیر می شود. در این واحدها، هیدروکربن های سنگین تر (پروپان و بوتان) از متان و اتان جدا می گردند. مسیر دوم، پالایش نفت خام است؛ در برج تقطیر اتمسفری، نفت خام حرارت می بیند و هیدروکربن های سبک از بالای برج خارج می شوند. این جریان گازی سپس وارد واحدهای جداسازی و فشرده سازی می شود. در نهایت، پروپان و بوتان تصفیه شده تحت فشار به مایع تبدیل و در مخازن ذخیره می گردند.
ویژگی های LNG و LPG فیزیکی و شیمیایی
LPG به طور مستقیم گاز طبیعی محسوب نمی شود، اما بخشی از آن در فرآیند پالایش نفت و فرآوری گاز طبیعی تولید می شود. در مقابل، LNG همان گاز طبیعی است که با کاهش شدید دما به حالت مایع تبدیل شده است. همچنین، مایع سازی LPG عمدتا با اعمال فشار انجام می شود، در حالی که LNG از طریق فرایند برودتی و قرار گرفتن در دماهای بسیار پایین به شکل مایع در می آید. ویژگی های دیگر این دو گاز عبارتند از:
| ویژگی | LNG (گاز طبیعی مایع) | LPG (گاز مایع نفتی) |
|---|---|---|
| ترکیب اصلی | عمدتا متان (CH₄) با بیش از ۹۰٪ خلوص | ترکیبی از پروپان (C₃H₈) و بوتان (C₄H₁₀) |
| شرایط مایع شدن | در دمای حدود 162- درجه سانتی گراد (کرایوژنیک) | در فشار ۸ تا ۱۰ بار یا دمای حدود 42- درجه سانتی گراد |
| چگالی | حدود ۴۳۰ تا ۴۷۰ کیلوگرم بر مترمکعب | حدود ۵۰۰ تا ۵۸۰ کیلوگرم بر مترمکعب |
| رنگ و بو | بی رنگ، بی بو و غیرسمی | به طور طبیعی بی رنگ و بی بو است، اما برای تشخیص نشت به آن ماده بودار (مرکاپتان) اضافه می شود. |
| رفتار هنگام نشت | سبک تر از هوا بوده و به سرعت در هوا پراکنده می شود. | سنگین تر از هوا بوده و در سطح زمین تجمع پیدا می کند؛ بنابراین خطر انفجار بیشتری دارد. |
| ارزش حرارتی | حدود ۵۵ مگاژول بر کیلوگرم | حدود ۴۶ تا ۵۰ مگاژول بر کیلوگرم |
مهم ترین تفاوت LNG و LPG در یک نگاه
LNG برای مقیاس های صنعتی و بین المللی بهینه است در حالی که LPG انعطاف پذیری بیشتری در مصرف خانگی و صنعتی کوچک دارد.
|
ویژگی |
LPG |
LNG |
|
ترکیب |
متان خالص (CH₄) | مخلوط پروپان و بوتان |
| مایع سازی | دمای بسیار پایین (۱۶۲-سانتی گراد) |
فشار متوسط (۸-۱۰ بار) |
|
ایمنی |
سبکتر از هوا (پراکنده می شود) | سنگینتر از هوا (خطر تجمع) |
| حمل و نقل | کشتیهای غولپیکر کرایوژنیک |
تانکرهای تحت فشار یا سیلندر |
|
قیمت |
نوسان بر اساس بازار گاز جهانی |
وابسته به قیمت نفت و پالایش |
تفاوت LNG و LPG با CNG چیست؟
سه نوع اصلی گاز طبیعی شامل CNG، LNG و LPG هستند که هر کدام کاربردهای متفاوتی دارند. تفاوت های هر کدام به صورت زیر است:
- CNG یا گاز طبیعی فشرده، متانی است که در فشار ۲۰۰-۲۵۰ بار نگهداری می شود و برای خودروهای شهری ایده آل است.
- LNG با سرد کردن متان تا ۱۶۲- درجه سانتی گراد به مایع تبدیل شده و چگالی انرژی بسیار بالایی دارد که آن را برای حمل ونقل دریایی و صنعتی مقرون به صرفه می کند.
- LPG نیز ترکیبی از پروپان و بوتان است که با فشار کمتر مایع می شود و به دلیل انعطاف پذیری بالا در مصارف خانگی و صنعتی کوچک کاربرد گسترده ای دارد.
جمع بندی
انتخاب بین LNG و LPG کاملا به نوع نیاز و کاربرد شما بستگی دارد. LNG که با سرد کردن متان تا دمای ۱۶۲- درجه سانتی گراد تولید می شود، برای حمل و نقل بین المللی و صنایع بزرگ گزینه ای مقرون به صرفه است. در مقابل، LPG با فشار متوسط مایع شده و به دلیل دسترسی آسان و انعطاف پذیری بالا، برای مصارف خانگی و صنعتی کوچک انتخاب ایده آلی محسوب می شود.
شناخت تفاوت های فیزیکی، شیمیایی و ایمنی این دو سوخت، شما را در انتخاب آگاهانه تر برای کاهش هزینه ها و افزایش ایمنی یاری می کند. برای دریافت مشاوره تخصصی می توانید از وب سایت نیرونماد کمک بگیرید. ما همراه شما هستیم تا با راهکارهای بهینه، هزینه های عملیاتی را کاهش داده و راندمان دستگاه های صنعتی تان را به حداکثر برسانیم.
سوالات متداول
۱. LNG بهتر است یا LPG؟
انتخاب بین این دو به کاربرد بستگی دارد، LNG برای صنعت و LPG برای مصارف خانگی و کوچک مقیاس مناسب تر است.
۲. LPG و LNG در چه دمایی مایع می شود؟
LNG در دمای منفی ۱۶۲ درجه و LPG در دمای منفی ۴۲ درجه سانتی گراد به حالت مایع تبدیل می شود.
من متخصص مهندسی مکانیک هستم و چندین سال در حوزه تصفیه روغن و تجهیزات صنعتی تجربه دارم. هدف من از نوشتن مقالات در «نیرو نماد» این است که دانش فنی را به شکل کاربردی و قابل استفاده برای حرفهایها و علاقهمندان به اشتراک بگذارم.
