LPG

LPG (skrót od ang. Liquefied Petroleum Gas) (znany jako propan-butan), gazol – mieszanina propanu i butanu. Używany jako gaz, ale przechowywany w pojemnikach pod ciśnieniem jest cieczą. Należy do najbardziej wszechstronnych źródeł energii. Stosowany jest głównie jako:

• paliwo do zasilania różnego rodzaju urządzeń grzewczych (np. promienników gazowych, nagrzewnic),
• źródło zasilania domowych kuchenek gazowych, grilli gazowych, kuchenek turystycznych, taboretów gastronomicznych,
• paliwo silnikowe – autogaz,
• paliwo stosowane w czasie wykonywania prac dekarskich, instalacyjnych, obróbki i cięcia metali,
• paliwo w systemach kogeneracji i mikrokogeneracji,
• paliwo w przemysłowych procesach produkcyjnych – np. w fabrykach ceramiki, cegielniach,
• gaz nośny do kosmetyków w aerozolu.

LPG uzyskiwany jest jako produkt uboczny przy rafinacji ropy naftowej i ze złóż gazu ziemnego, zwykle na początku uruchamiania nowego odwiertu. Niezależnie od źródła pochodzenia, wymagania co do właściwości LPG są określane jednolicie. Aktualnie w polskim systemie normatywnym funkcjonują dwie normy charakteryzujące właściwości fizykochemiczne LPG w zależności od jego zastosowania, tj.:

• PN-C-96008 „Przetwory naftowe. Gazy węglowodorowe. Gazy skroplone C3-C4” – normę tę stosuje się do gazów skroplonych C3–C4 stosowanych jako podstawowy surowiec do dalszej przeróbki chemicznej, również jako gaz opałowy dla gospodarstw domowych, przemysłu i turystyki,
• PN-EN 589 „Paliwa do pojazdów samochodowych. LPG. Wymagania i metody badań” – w normie tej podano wymagania i metody badań paliwa silnikowego LPG (skroplonego gazu węglowodorowego) będącego w sprzedaży i dystrybucji, dotyczy to LPG używanego w samochodach z silnikami dostosowanymi do tego paliwa^[1].

LPG w temperaturze pokojowej przy normalnym ciśnieniu ma postać gazu. Ulega on skropleniu w temperaturze pokojowej gdy ciśnienie wynosi od 2.2 do 4 atm. Do butli jest pompowany przy ciśnieniu rzędu 6 atm. Butle, w których się go przechowuje i transportuje, napełnia się zwykle do 80% lub 85% objętości, aby uniknąć rozerwania butli przez rozszerzającą się przy zmianie temperatury ciecz.

LPG został otrzymany po raz pierwszy w 1910 r. przez doktora Waltera Snellinga. W handlu pojawił się po raz pierwszy w roku 1912 – sprzedawany był jako wygodne i bezpieczne paliwo do przenośnych kuchenek gazowych.

W wielu krajach wzrasta popularność LPG jako paliwa silnikowego, zwłaszcza w Europie (głównie w Holandii, Belgii, Włoszech, Wielkiej Brytanii) oraz w Indiach i Korei. W Polsce liczba aut z LPG ciągle rośnie – pod koniec 2011 roku wyniosła ona 2,5 mln^[2].

Liczba oktanowa LPG wynosi 90-120, choć do oceny właściwości antystukowych tego paliwa stosuje się częściej liczbę metanową, która dla LPG stosowanego do napędu samochodów mieści się w granicach 60-80.

LPG stosowany jest głównie jako źródło zasilania silników benzynowych, zarówno gaźnikowych, jak i z jedno i wielopunktowymi układami wtryskowymi. Korzystanie z LPG wymaga zainstalowania specjalnej instalacji. Samochody zaopatrzone w tę instalację muszą też częściowo korzystać z benzyny, gdyż ze względów technicznych rozruch i rozgrzanie silnika powinno odbywać się przy zasilaniu benzyną. Bardziej zaawansowane technicznie instalacje do LPG automatycznie przełączają się z benzyny na gaz w momencie uzyskania przez silnik odpowiedniej temperatury i prędkości obrotowej. W mniej zaawansowanych istnieje konieczność ręcznego przełączania zasilania z benzyny na LPG.

Instalację LPG można również zastosować w samochodach z silnikiem dwusuwowym oraz z silnikiem Diesla.

Instalacje gazowe dzieli się na tzw. generacje:

I – instalacja mieszalnikowa (podciśnieniowa lub nadciśnieniowa) bez regulacji składu^[3].

Systemy I generacji przeznaczone są do adaptacji na zasilanie gazowe samochodów z silnikami gaźnikowymi i z wtryskiem paliwa - bez katalizatora i sondy lambda.

II – instalacja mieszalnikowa (podciśnieniowa lub nadciśnieniowa) z elektroniczną regulacją składu mieszanki^[4].

Systemy II generacji przeznaczone są do adaptacji na zasilanie gazowe samochodów wyposażonych w silniki z wtryskiem paliwa z katalizatorem i sondą lambda, czasami również z układem EOBD co wymaga zastosowania specjalnego emulatora).

III – instalacja wielopunktowa, o ciągłym zasilaniu gazem w fazie lotnej^[5].

Systemy III generacji przeznaczone są do adaptacji na zasilanie gazowe samochodów wyposażonych w silniki z wtryskiem paliwa, z katalizatorem i sondą lambda, wyposażonych w rozbudowane układy dolotowe, często wykonane w całości z tworzywa sztucznego.Adaptacja silników z układem EOBD wymaga stosowania dodatkowego emulatora.

IV – instalacja wielopunktowa zasilania gazem w fazie lotnej, poprzez elektronicznie sterowane zawory (pot. wtryskiwacze)^[6].

Systemy IV generacji przeznaczone są do adaptacji na zasilanie gazowe samochodów wyposażonych w silniki z wtryskiem paliwa, z katalizatorem i sondą lambda, wyposażonych w układy EOBD.

Rozwinięciem tego typu systemów zasilania gazowego są instalacje sekwencyjnego wtrysku LPG w stanie gazowym z dotryskiem benzyny, które są przeznaczone do silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny. Dotryskiem benzyny czyli uruchamianiem wtryskiwaczy benzynowych steruje sterownik instalacji LPG. Służy on ochronie wtryskiwaczy benzynowych, których nie można po prostu wyłączyć ponieważ z uwagi na umiejscowienie w komorach spalania uległyby szybko uszkodzeniu. Dotrysk benzyny zapewnia ich odpowiednie chłodzenie i usuwanie z ich końcówek produktów spalania. W odróżnieniu od wyżej opisanych instalacji, tego typu systemy nie są uniwersalne i za każdym razem są opracowywane pod kątem zastosowania w konkretnej jednostce napędowej (tzw, instalacje dedykowane).

V – instalacja wtrysku sekwencyjnego gazu w fazie ciekłej^[7].

Systemy V generacji przeznaczone są do adaptacji na zasilanie gazowe samochodów wyposażonych w silniki z wtryskiem paliwa, z katalizatorem i sondą lambda, wyposażonych w układy EOBD. VI – instalacja bezpośredniego wtrysku LPG w fazie ciekłej.

Są to najnowocześniejsze gazowe układy zasilania przeznaczone do silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny, które wykorzystują część wysokociśnieniową układu wtryskowego benzyny do wtryskiwania LPG w fazie ciekłej. Ciekłe LPG jest wtryskiwane wprost do komór spalania przez wtryskiwacze benzynowe. Instalacje VI generacji są systemami dedykowanymi do zastosowania w konkretnej jednostce napędowej.

Niektóre silniki, w których stosowane jest zasilanie gazowe z wykorzystaniem systemów IV generacji wykazują podwyższone zużycie zaworów i gniazd zaworowych. Powodem tego zjawiska jest mniejsza szybkość spalania mieszanki gazowo-powietrznej w stosunku do benzynowo-powietrznej. Proces spalania trwa dłużej i komora spalania, zawory i gniazda zaworowe są dłużej wystawione na działanie wysokiej temperatury, co w niektórych silnikach powoduje podwyższone zużycie zaworów i gniazd zaworowych. Dotyczy to w szczególności silników samochodów z regulowanymi ręcznie luzami zaworowymi^[8]. Zawory takich silników wymagają dodatkowej ochrony w postaci lubryfikacji, czyli podawania do układu dolotowego specjalnego środka, który wytwarza na przylgniach zaworów i ich gniazd twardą powłokę zapobiegającą nadmiernemu zużyciu. Czasami zamiast lubryfikacji stosuje się dotrysk benzyny lub wariator kąta wyprzedzenia zapłonu^[9]

• głównym powodem stosowania LPG jako paliwa silnikowego jest jego cena wynosząca w Polsce ok. 45% ceny benzyny bezołowiowej
• instalacja LPG jest niskociśnieniowa, a więc zbiornik jest lekki
• sam silnik iskrowy, czterosuwowy nie wymaga specjalnych zabiegów aby przystosować się do pracy na LPG
• w związku z tym, że transport samochodowy w Europie jest odpowiedzialny za emisję 17% gazów cieplarnianych, wykorzystanie LPG jako paliwa ma znaczący wpływ na ochronę środowiska. LPG zawierając węglowodory o krótszym łańcuchu, których spalanie powoduje wydzielenie się mniejszej ilości gazów cieplarnianych niż w przypadku benzyny (24% tlenku azotu i 60% mniej dwutlenku węgla)

Ta sekcja od 2010-08 wymaga zweryfikowania podanych informacji.

Należy podać wiarygodne źródła w formie przypisów bibliograficznych.
Część lub nawet wszystkie informacje w sekcji mogą być nieprawdziwe. Jako pozbawione źródeł mogą zostać zakwestionowane i usunięte.
Sprawdź w źródłach: Encyklopedia PWN • Google Books • Google Scholar • Federacja Bibliotek Cyfrowych • BazHum • BazTech • RCIN • Internet Archive (texts / inlibrary)
Dokładniejsze informacje o tym, co należy poprawić, być może znajdują się w dyskusji tej sekcji.
Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon {{Dopracować}} z tej sekcji.

• zalecane jest (szczególnie zimą) uruchomienie silnika na benzynie z uwagi na konieczność ogrzewania parownika płynem chłodniczym
• butla z gazem ogranicza funkcjonalność samochodu
• większe są koszty przeglądów i serwisowania
• zbyt rzadkie korzystanie z układu zasilania benzyną albo jego poziom poniżej rezerwy może spowodować zepsucie się pompy paliwa
• w instalacjach gazowych starszych (podciśnieniowych – I i II generacji) istniało ryzyko fali wstecznej (eksplozji gazu) w kanale ssącym, stąd konieczny metalowy kolektor dolotowy i układ zapobiegający uszkodzeniu obudowy filtru powietrza („kominek”)
• źle skonfigurowana instalacja gazowa może powodować uszkodzenia rury wydechowej albo katalizatora
• zakaz parkowania w niektórych garażach podziemnych

Gaz płynny w butlach znajduje również zastosowanie jako paliwo do zasilania gazowych wózków widłowych. Butle przeznaczone do tego celu mają specjalny zawór umożliwiający pobór fazy ciekłej gazu z butli. Budowa zaworu powoduje, że popularnie takie butle nazywane są butlami syfonowymi.

Wózki widłowe zasilane gazem płynnym cechują się:

• dużą mobilnością i elastycznością pracy – butle z gazem można dostarczyć w dowolne miejsce a ich wymiana jest szybka (2 min.),
• cichą pracą – w stosunku do innych silników spalinowych emisja hałasu niższa o około 2÷3 dB,
• wszechstronnością eksploatacji - wózki widłowe zasilane LPG lepiej sprawują się na zewnątrz hal i mogą być eksploatowane wewnątrz budynków
• bardzo niską toksycznością emitowanych spalin – możliwość pracy w zamkniętych pomieszczeniach magazynowych.
• droższą eksploatacją w porównaniu do wózków akumulatorowych (butle z gazem są droższe w zakupie niż ładowanie baterii)
• droższym serwisowaniem w porównaniu do wózków akumulatorowych (konieczność przeglądów silnika i generatora energii (prądu lub napędu hydrostat)
• mniejszym rygorem eksploatacji (brak konieczności doładowywania akumulatora podczas nieużywania wózka np. przy wykorzystywaniu sezonowym)
• długotrwałą żywotnością silnika i zmniejszoną częstotliwością wymian oleju.

Od 1.01. 2007 r. gaz płynny do zasilania pojazdów samochodowych (w tym wózków widłowych) powinien spełniać wymogi normy PN-EN 589, zwanej normą autogazową. Aby propan-butan mógł być stosowany jako autogaz powinien charakteryzować się:

• liczbą oktanowo-motorową nie niższą niż 89,
• zawartością siarki nie większą niż 50 mg/kg,
• prężnością par – max 1550 kPa przy 40 °C.

Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 28 grudnia 2006 r. w sprawie wymagań jakościowych dla gazu skroplonego (LPG)^[10]określa m.in. temperaturę, w której względna prężność par w gazie LPG jest nie mniejsza niż 150 kPa:

• dla okresu zimowego (1.12–31.03) wynosi max. – 5 °C,
• dla okresu letniego (1.04–30.11) wynosi max. + 10 °C.

LPG stanowi alternatywę dla energii elektrycznej i oleju opałowego i najczęściej jest stosowany głównie na terenach niezurbanizowanych, gdzie nie ma dostępu do instalacji gazu ziemnego. W skali globalnej głównym konsumentem LPG są wciąż gospodarstwa domowe, wykorzystujące gaz przede wszystkim do gotowania (kuchenki gazowe) i ogrzewania (instalacje zbiornikowe na gaz płynny, przenośne ogrzewacze na butle gazowe). Szacuje się, że obecnie ok. 40% gospodarstw domowych korzysta w Polsce z kuchenek zasilanych gazem płynnym z butli. W dużej części kraju w wyniku rozwoju sieci gazu ziemnego, kuchnie na butle gazowe zastąpione zostały kuchenkami na gaz z sieci. Wielu użytkowników wybiera również kuchnie elektryczne. Najpopularniejsze na polskim rynku są butle gazowe o pojemności 11 kg gazu propan-butan, choć zyskują na popularności również butle o pojemności 10 kg gazu propan – wykorzystywane zwłaszcza do piecyków gazowych i promienników ze względu na właściwości propanu (propan-butan przestaje wrzeć i pozostaje cieczą w temperaturze -20 °C przy proporcjach 65:35, a czystego propanu można używać w postaci gazowej do -40 °C).

LPG jako paliwo do kuchenek domowych jest bardzo popularny w wielu krajach III świata, jako rozwiązanie znacznie tańsze od stosowania kuchenek na prąd. Np. w Indiach, w roku 2001 ok. 17.5% (33.6 miliona) gospodarstwo domowych było zaopatrzonych w kuchenki na LPG. W Indiach LPG jest na tyle ważny, że rząd tego kraju dotuje jego produkcję, zaś próby podnoszenia jego ceny są tematem „gorącym” politycznie^[11].

W celu ogrzewania gospodarstw domowych za pomocą LPG można stosować zróżnicowane rozwiązania technologiczne takie jak piece i kotły gazowe (standardowe lub kondensacyjne), gazowe pompy ciepła i podgrzewacze gazowe. LPG może być również używany jako źródło energii dla skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej, które powstają w procesie mikrokogeneracji. Technologia ta pozwala na wykorzystanie LPG nie tylko jako paliwa do ogrzewania i gotowania, ale umożliwia również jednoczesne wytwarzanie energii elektrycznej. LPG można również łączyć z innymi odnawialnymi źródłami energii (takimi jak np. panele solarne), co zapewnia większą niezawodność pracy przy jednoczesnym ograniczeniu emisji dwutlenku węgla do atmosfery.

Gaz płynny wykorzystywany jest również szeroko w turystyce, głównie jako źródło energii dla kuchenek turystycznych oraz turystycznych lamp gazowych. W Polsce powszechnie stosowany jest do tego celu gaz w stalowych butlach wielokrotnego użytku (tzw. nabojach gazowych lub kartuszach). Do małych, lekkich kuchenek (palników) turystycznych stosowany jest standard wykorzystujący lżejsze i mniejsze naboje (tzw. kartusze) jednorazowe przebijane lub nakręcane z aluminium.

Rzadziej wykorzystywany jest płynny gaz w butlach do zastosowań technicznych, tam gdzie trudno dostarczyć energię w innej formie. Przy pokrywaniu dachów papą termozgrzewalną, lutowaniu rynien, instalacji centralnego ogrzewania i wodociągowych oraz innych podobnych, wykorzystywane są palniki zasilane płynnym gazem. Używa się go także do podgrzewania i suszenia pomieszczeń, podczas robót drogowych (topienie asfaltu), w hodowli i rolnictwie (suszenie siana lub zboża, ogrzewanie kurników i chlewni), a także w licznych dziedzinach przemysłu. Dzięki zastosowaniu gazu płynnego w procesach produkcyjnych można stosować urządzenia wytwarzające wysokie temperatury (cegielnie i fabryki ceramiki) bez ubocznej emisji substancji szkodliwych^[12].

LPG wytwarza mniej zanieczyszczeń niż olej napędowy, olej opałowy, drewno i węgiel, niższa jest emisja zanieczyszczeń niekontrolowanych (benzenu i ciężkich węglowodorów aromatycznych)^[13]. Gaz skroplony w czasie spalania emituje o 20% mniej dwutlenku węgla niż w przypadku spalania oleju opałowego i 50% mniej niż w przypadku spalania węgla. W procesie spalania LPG nie powstają pyły ani fluoryty, dzięki czemu gaz nie jest toksyczny i nie zanieczyszcza gleby i wód podziemnych w wypadku wycieku. LPG jest źródłem o wiele bardziej efektywnym energetycznie od paliw tradycyjnych, dzięki czemu możliwe jest zmniejszenie strat energii i lepsze wykorzystanie surowca zarówno przy zastosowaniu paliwa w gotowaniu, ogrzewaniu, jak i jako paliwa samochodowego.

Propan i butan są gazami palnymi, dlatego najistotniejszymi zagrożeniami stwarzanym przez ich używanie może być wybuch lub pożar. Zagrożenia te mogą występować głównie na skutek uwolnienia LPG i jednoczesnego wystąpienia bodźca energetycznego (np. iskry, nagrzane powierzchnie, ogień), który powoduje zapłon. Najczęstszą przyczyną takich wypadków jest lekceważenie przez użytkowników zasad bezpiecznej eksploatacji i przepisów BHP^[14]. Najprostszymi sposobami uniknięcia takich sytuacji jest profilaktyka: oddzielenie pojemników LPG od potencjalnych źródeł ognia oraz kupowanie butli gazowych od profesjonalnych dostawców (dostawca kontroluje butle i zapewnia ich ewentualną wymianę na nowe)^[15].

• CNG
• LNG
• paliwo gazowe
• gazowiec
• MAPP

• gazeo.pl - powołany w 2007 roku, największy w Polsce, motoryzacyjny, wertykalny portal internetowy poświęcony propagowaniu tańszych i ekologicznych, gazowych paliw samochodowych.
• Strona projektu LPG Exceptional Energy
• Strona Polskiej Organizacji Gazu Płynnego
• Strona Koalicji Na Rzecz Autogazu
• LPG w serwisie e-petrol.pl
• Portal o gazie płynnym LPG i LNG w Polsce gaz-plynny.pl
• Zastosowanie LPG w pojazdach z silnikiem Diesla