Chất lỏng từ khí dầu mỏ

Khí dầu mỏ hóa lỏng hay Khí hóa lỏng (viết tắt: LPG), là 'khí dầu mỏ hóa lỏng'. Đây là cách diễn tả chung của propane (C₃H₈) và butane (C₄H₁₀), hai chất này có thể được hóa lỏng ở nhiệt độ bình thường bằng cách gia tăng áp suất hoặc giảm nhiệt độ bằng kỹ thuật làm lạnh. LPG được sử dụng rộng rãi trong aerosol và làm lạnh, thay thế CFC để giảm thiệt hại tầng ozone. Khi sử dụng làm nhiên liệu xe, nó thường được gọi là khí tự động.

Ngày càng phổ biến trong sử dụng như một loại nhiên liệu aerosol và làm lạnh, thay thế cho chlorofluorocarbon (CFC) nhằm giảm thiệt hại tầng ozone của CFC. Khi được sử dụng như một nhiên liệu cụ thể cho xe hơi, nó thường được gọi là khí tự động.

Các loại LPG được bán bao gồm các hỗn hợp chủ yếu là propane (C₃H₈) và butane (C₄H₁₀), và thông thường là sự kết hợp của cả hai. Vào mùa đông ở bán cầu bắc, hỗn hợp chứa nhiều propane hơn, trong khi vào mùa hè, chúng chứa nhiều butane hơn. Tại Hoa Kỳ, có hai loại chính của LPG được bán: propane thương mại và HD-5. Các thông số kỹ thuật được công bố bởi Hiệp hội chế biến khí (GPA) và Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM). Hỗn hợp propane/butane cũng được liệt kê trong các thông số này.

Các loại propylen, butylen và các hydrocarbon khác thường có mặt với nồng độ thấp. HD-5 giới hạn nồng độ propylene trong LPG ở mức 5% và được sử dụng như một tiêu chuẩn tự động. Để phát hiện dễ dàng hơn khi có rò rỉ, ethanethiol, một chất tạo mùi mạnh, được thêm vào. Tiêu chuẩn châu Âu được công nhận quốc tế là EN 589. Ở Hoa Kỳ, tetrahydrothiophene (thiophane) hoặc amyl mercaptan cũng được sử dụng như một chất tạo mùi, mặc dù hiện tại chưa được áp dụng.

LPG được sản xuất bằng cách chế biến dầu mỏ hoặc khí tự nhiên 'ướt', và gần như hoàn toàn có nguồn gốc từ các nhiên liệu hóa thạch, được sản xuất trong quá trình lọc dầu (dầu thô), hoặc được chiết xuất từ dòng dầu khí hoặc khí tự nhiên khi chúng nổi lên từ mặt đất. Nó được sản xuất lần đầu tiên vào năm 1910 bởi TS Walter Snelling, và các sản phẩm thương mại đầu tiên xuất hiện vào năm 1912. Hiện nay, nó cung cấp khoảng 3% tổng năng lượng tiêu thụ và đốt cháy sạch với ít bồ hóng và rất ít khí thải lưu huỳnh. Vì nó là loại khí, nó không gây nguy hiểm cho mặt đất hoặc ô nhiễm nước, nhưng có thể gây ô nhiễm không khí. LPG có năng lượng cụ thể là 46,1 MJ/kg, cao hơn so với 42,5 MJ/kg của dầu nhiên liệu và 43,5 MJ/kg của xăng cao cấp. Tuy nhiên, mật độ năng lượng mỗi đơn vị thể tích của nó là 26 MJ/L, thấp hơn so với xăng hoặc dầu nhiên liệu, do mật độ tương đối thấp (khoảng 0,5–0,58 kg/L so với 0,71–0,77 kg/L của xăng).

Vì nhiệt độ sôi của nó thấp hơn nhiệt độ phòng, LPG bay hơi nhanh ở nhiệt độ và áp suất và thường được cung cấp trong bình thép áp suất. Chúng thường được lấp đầy khoảng 80-85% để cho phép sự mở rộng nhiệt của chất lỏng. Tỷ lệ giữa khí hóa hơi và lỏng thay đổi tùy thuộc vào thành phần, áp suất và nhiệt độ, nhưng thường là khoảng 250:1. Áp suất mà LPG trở thành chất lỏng, được gọi là áp suất hơi, cũng thay đổi tùy thuộc vào thành phần và nhiệt độ; ví dụ: nó khoảng 220 kPa(32 psi) cho butane tinh khiết ở 20 °C (68 °F) và khoảng 2.200 kilôpascal (320 psi) cho propane tinh khiết ở 55 °C (131 °F). LPG nặng hơn không khí, khác với khí tự nhiên, và do đó sẽ lắng xuống ở các vị trí thấp hơn, chẳng hạn như các tầng hầm. Có hai mối nguy hiểm chính từ điều này. Thứ nhất là nguy cơ nổ nếu hỗn hợp LPG và không khí nằm trong giới hạn nổ và có nguồn lửa. Thứ hai là nguy cơ nghẹt thở do khí thay thế LPG, làm giảm nồng độ oxy.

Một bình chứa khí LPG 'đầy đủ' sẽ chứa 85% chất lỏng, và vỏ bình sẽ chứa hơi ở áp suất biến đổi theo nhiệt độ.