غاز البترول المسال

الموسوعة الحرة

كرات تخزين غاز البترول المسال
أسطوانتان من غاز البترول المسال سعة 45 كجم (99 رطلاً) في نيوزيلندا تستخدمان للإمداد المنزلي  
حافلات صغيرة تعمل بالغاز البترولي المسال في هونغ كونغ
سيارة أجرة من طراز فورد فالكون تعمل بالغاز البترولي المسال النقي في بيرث ، أستراليا
عربات صهريجية في قطار كندي لنقل غاز البترول المسال بالسكك الحديدية

غاز البترول المسال ، ويُشار إليه أيضاً بغاز البترول السائل ( LPG أو غاز LP )، هو غاز وقود يحتوي على خليط قابل للاشتعال من غازات الهيدروكربون ، وتحديداً البروبان والبيوتان والأيزوبيوتان . وقد يحتوي أيضاً على بعض البروبيلين والبيوتيلين والأيزوبوتيلين . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

يُستخدم غاز البترول المسال كوقود في أجهزة التدفئة ومعدات الطهي والمركبات، كما يُستخدم كغاز دافع في البخاخات [ 6 ] ومادة تبريد [ 7 ] ، ليحل محل مركبات الكلوروفلوروكربون التي تُلحق الضرر بطبقة الأوزون . وعند استخدامه تحديدًا كوقود للمركبات، يُشار إليه غالبًا باسم غاز السيارات أو ببساطة باسم الغاز .

تشمل أنواع غاز البترول المسال التي يتم شراؤها وبيعها مزيجًا يتكون في معظمه من البروبان ( C3 ساعات8 )، معظمها من البيوتان (C4 ساعات10 )، وغالبًا ما تكون مزيجات تحتوي على كل من البروبان والبيوتان. في فصل الشتاء في نصف الكرة الشمالي، تحتوي هذه المزيجات على نسبة أعلى من البروبان، بينما تحتوي في فصل الصيف على نسبة أعلى من البيوتان. [ 8 ] [ 9 ] في الولايات المتحدة، يُباع نوعان رئيسيان من غاز البترول المسال: البروبان التجاري وHD-5. تُنشر هذه المواصفات من قِبل جمعية مُعالجي الغاز (GPA) [ 10 ] والجمعية الأمريكية للاختبار والمواد. [ 11 ] كما تُدرج مزيجات البروبان/البيوتان في هذه المواصفات.

يوجد البروبيلين والبيوتيلين والعديد من الهيدروكربونات الأخرى عادةً بتراكيز منخفضة ، مثل C₂H₆ و CH₄ و C₃H₈ . يحدد معيار HD-5 نسبة البروبيلين المسموح بها في غاز البترول المسال بـ 5% ، ويُستخدم كمعيار لغاز السيارات. [ 12 ] تُضاف مادة إيثانثيول ، وهي مادة ذات رائحة قوية ، لتسهيل اكتشاف التسريبات. المعيار الأوروبي المعترف به دوليًا هو EN 589. في الولايات المتحدة، يُعتبر كل من رباعي هيدروثيوفين ( ثيوفان ) أو أميل مركابتان من المواد ذات الرائحة المعتمدة أيضًا، [ 13 ] على الرغم من عدم استخدام أي منهما حاليًا.

يُحضّر غاز البترول المسال (LPG) من تكرير البترول أو الغاز الطبيعي الرطب ، وهو مشتق بالكامل تقريبًا من مصادر الوقود الأحفوري ، حيث يُصنّع أثناء تكرير البترول (النفط الخام)، أو يُستخرج من تيارات البترول أو الغاز الطبيعي عند خروجها من باطن الأرض. أُنتج لأول مرة عام 1910 على يد والتر أو. سنيلينج ، وظهرت أولى المنتجات التجارية عام 1912. يُوفّر حاليًا حوالي 3% من إجمالي الطاقة المُستهلكة، ويحترق بشكل نظيف نسبيًا دون دخان أو انبعاثات كبريتية تُذكر . ولأنه غاز، فهو لا يُشكّل خطرًا على تلوث التربة أو المياه ، ولكنه قد يُسبّب تلوث الهواء . تبلغ القيمة الحرارية النوعية النموذجية لغاز البترول المسال 46.1  ميجا جول/كجم، مقارنةً بـ 42.5  ميجا جول/كجم لزيت الوقود و43.5 ميجا جول/كجم للبنزين  الممتاز . [ 14 ] مع ذلك، فإن كثافة الطاقة لكل وحدة حجم من غاز البترول المسال، والتي تبلغ 26 ميجا جول/لتر، أقل من كثافة كل من البنزين وزيت الوقود، نظرًا لانخفاض كثافته النسبية (حوالي 0.5-0.58 كجم/لتر، مقارنةً بـ 0.71-0.77 كجم/لتر للبنزين ). ونظرًا لتغير كثافة وضغط بخار غاز البترول المسال (أو مكوناته) بشكل ملحوظ مع تغير درجة الحرارة، يجب مراعاة هذه الحقيقة دائمًا عند ربط استخدامه بعمليات السلامة أو نقل الملكية ، [ 15 ] فعلى سبيل المثال، يبلغ مستوى القطع النموذجي لخزان غاز البترول المسال 85%.  

إلى جانب استخدامه كناقل للطاقة، يُعد غاز البترول المسال أيضاً مادة خام واعدة في الصناعة الكيميائية لتصنيع الأوليفينات مثل الإيثيلين والبروبيلين. [ 16 ] [ 17 ]

نظرًا لأن درجة غليان غاز البترول المسال أقل من درجة حرارة الغرفة ، فإنه يتبخر بسرعة في درجات الحرارة والضغوط العادية ، ويُزوَّد عادةً في خزانات فولاذية مضغوطة ، حيث يكون الغاز سائلاً نتيجة تخزينه تحت ضغط. تُملأ هذه الخزانات عادةً بنسبة 80-85% من سعتها للسماح بالتمدد الحراري للسائل الموجود بداخلها. تختلف نسبة كثافة السائل إلى كثافة البخار تبعًا للتركيب والضغط ودرجة الحرارة، ولكنها عادةً ما تكون حوالي 250:1. كذلك، يختلف الضغط الذي يتحول عنده غاز البترول المسال إلى سائل، والذي يُسمى ضغط البخار ، تبعًا للتركيب ودرجة الحرارة؛ فعلى سبيل المثال، يبلغ حوالي 220 كيلوباسكال (32 رطل لكل بوصة مربعة) للبيوتان النقي عند 20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت) ، وحوالي 2200 كيلوباسكال (320 رطل لكل بوصة مربعة) للبروبان النقي عند 55 درجة مئوية (131 درجة فهرنهايت) . يظل غاز البترول المسال في حالته الغازية أثقل من الهواء ، على عكس الغاز الطبيعي ، ولذلك يتدفق على طول الأرضيات ويميل إلى التجمع في الأماكن المنخفضة، كالأقبية . ويكمن خطران رئيسيان في ذلك: أولهما احتمال حدوث انفجار إذا كان خليط غاز البترول المسال والهواء ضمن حدود الانفجار ووجود مصدر اشتعال. وثانيهما خطر الاختناق نتيجة إزاحة غاز البترول المسال للهواء، مما يؤدي إلى انخفاض تركيز الأكسجين.      

تحتوي أسطوانة غاز البترول المسال الممتلئة على 86% من السائل؛ وسيحتوي حجم الفراغ على بخار بضغط يتغير بتغير درجة الحرارة. [ 18 ]

الاستخدامات

يُستخدم غاز البترول المسال على نطاق واسع في العديد من القطاعات، فهو وقود فعال في الزراعة والترفيه والضيافة والصناعة والبناء والإبحار وصيد الأسماك. كما يُستخدم كوقود للطهي والتدفئة المركزية وتسخين المياه ، ويُعدّ وسيلة اقتصادية وفعالة لتدفئة المنازل التي لا تتوفر فيها شبكة الكهرباء.

طبخ

يُستخدم غاز البترول المسال للطهي في العديد من البلدان لأسباب اقتصادية، أو للراحة، أو لأنه مصدر الوقود المفضل.

في الهند، استُهلك ما يقارب 28.5 مليون طن متري من غاز البترول المسال في القطاع المنزلي خلال السنة المالية 2023-2024، وكان الاستخدام الرئيسي للطهي. [ 19 ] في عام 2016، بلغ عدد التوصيلات المنزلية 215 مليون توصيلة (أي توصيلة واحدة لكل ستة أشخاص)، مع تداول أكثر من 350 مليون أسطوانة غاز بترول مسال. [ 20 ] يُستورد معظم احتياجات غاز البترول المسال. ولا يزال إمداد المدن بالغاز عبر الأنابيب في الهند غير مُطور على نطاق واسع. وتدعم الحكومة الهندية غاز البترول المسال للمستخدمين المنزليين. ويُعدّ رفع أسعار غاز البترول المسال مسألة حساسة سياسياً في الهند، لما له من تأثير محتمل على أنماط تصويت الطبقة المتوسطة .

كان غاز البترول المسال (LPG) في السابق وقودًا أساسيًا للطهي في هونغ كونغ ؛ إلا أن التوسع المستمر في استخدام الغاز الطبيعي في المباني الحديثة قد خفض استخدامه إلى أقل من 24% من الوحدات السكنية. ومع ذلك، باستثناء المواقد الكهربائية أو الحثية أو التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء، تُعد مواقد غاز البترول المسال النوع الوحيد المتوفر في معظم القرى السكنية والعديد من مجمعات الإسكان العامة.

يُعدّ غاز البترول المسال (LPG) أكثر أنواع وقود الطهي شيوعًا في المناطق الحضرية البرازيلية ، حيث يُستخدم في جميع المنازل تقريبًا، باستثناء مدينتي ريو دي جانيرو وساو باولو اللتين تمتلكان بنية تحتية لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي. ومنذ عام 2001، تتلقى الأسر الفقيرة منحة حكومية ("Vale Gás") تُستخدم حصريًا لشراء غاز البترول المسال. ومنذ عام 2003، أصبحت هذه المنحة جزءًا من برنامج الرعاية الاجتماعية الحكومي الرئيسي (" Bolsa Família "). كما قامت شركة النفط الوطنية بتروبراس ، منذ عام 2005، بالتمييز بين غاز البترول المسال المُخصص للطهي وغاز البترول المسال المُخصص للاستخدامات الأخرى، وحددت سعرًا أقل للأول. ويأتي هذا نتيجةً لتوجيه من الحكومة الفيدرالية البرازيلية، إلا أن إلغاء هذا التوجيه قيد النقاش حاليًا. [ 21 ]

يُستخدم غاز البترول المسال بشكل شائع في أمريكا الشمالية للطهي المنزلي والشواء في الهواء الطلق .

التدفئة الريفية

أسطوانات غاز البترول المسال في الهند
خزان غاز البترول المسال في مزرعة ريفية

يُستخدم غاز البترول المسال بشكل رئيسي في أوروبا والمناطق الريفية في العديد من البلدان، كبديل للتدفئة الكهربائية وزيت التدفئة والكيروسين . ويُستخدم غاز البترول المسال غالبًا في المناطق التي لا تتوفر فيها شبكة غاز طبيعي مباشرة. في المملكة المتحدة ، يستخدم حوالي 200 ألف منزل غاز البترول المسال للتدفئة.

يمكن استخدام غاز البترول المسال كمصدر طاقة لتقنيات التوليد المشترك للحرارة والطاقة . وتُعرف هذه التقنية بتوليد الطاقة الكهربائية والحرارة المفيدة من مصدر وقود واحد. وقد أتاحت هذه التقنية استخدام غاز البترول المسال ليس فقط كوقود للتدفئة والطهي، بل أيضاً لتوليد الكهرباء بشكل لامركزي.

وقود المحركات

وصلة تعبئة غاز البترول المسال في سيارة سكودا 120
رمز ماسي أخضر ذو إطار أبيض يُستخدم على المركبات التي تعمل بغاز البترول المسال في الصين

عند استخدام غاز البترول المسال (LPG) كوقود لمحركات الاحتراق الداخلي ، يُشار إليه غالبًا باسم غاز السيارات أو بروبان السيارات. في بعض البلدان، يُستخدم منذ أربعينيات القرن الماضي كبديل للبنزين في محركات الاحتراق الداخلي. في بعض البلدان، تُضاف مواد إلى السائل لإطالة عمر المحرك، كما تُحافظ نسبة البيوتان إلى البروبان بدقة عالية في وقود غاز البترول المسال. وقد فحصت دراستان حديثتان مزيج وقود غاز البترول المسال والزيت، ووجدتا انخفاضًا في انبعاثات الدخان واستهلاك الوقود، بينما زادت انبعاثات الهيدروكربونات . [ 22 ] [ 23 ] واختلفت نتائج الدراستين فيما يتعلق بانبعاثات أول أكسيد الكربون، حيث وجدت إحداهما زيادات ملحوظة، [ 22 ] بينما وجدت الأخرى زيادات طفيفة عند أحمال المحرك المنخفضة، ولكن انخفاضًا كبيرًا عند أحمال المحرك العالية. [ 23 ] وتكمن ميزته في أنه غير سام، وغير مُسبب للتآكل، وخالٍ من رباعي إيثيل الرصاص أو أي إضافات، ويتميز برقم أوكتان عالٍ (102-108 RON حسب المواصفات المحلية). يحترق بشكل أنظف من البنزين أو زيت الوقود، وهو خالٍ بشكل خاص من الجسيمات الموجودة في الأخير.

يتميز غاز البترول المسال بكثافة طاقة أقل لكل لتر مقارنةً بالبنزين أو زيت الوقود، لذا فإن استهلاكه المكافئ أعلى. تفرض العديد من الحكومات ضرائب أقل على غاز البترول المسال مقارنةً بالبنزين أو زيت الوقود، مما يساعد على تعويض زيادة استهلاكه. مع ذلك، في العديد من الدول الأوروبية، غالبًا ما يُعوَّض هذا التخفيض الضريبي بضريبة سنوية أعلى بكثير على السيارات التي تعمل بغاز البترول المسال مقارنةً بالسيارات التي تعمل بالبنزين أو زيت الوقود. يُعد البروبان ثالث أكثر أنواع وقود السيارات استخدامًا في العالم. وتشير تقديرات عام 2013 إلى أن أكثر من 24.9 مليون مركبة تعمل بغاز البروبان على مستوى العالم، حيث يُستخدم سنويًا أكثر من 25 مليون طن (أكثر من 9 مليارات جالون أمريكي) كوقود للمركبات.

ليست جميع محركات السيارات مناسبة للاستخدام مع غاز البترول المسال كوقود. يوفر غاز البترول المسال تزييتًا أقل للجزء العلوي من الأسطوانة مقارنةً بالبنزين أو الديزل، لذا فإن المحركات التي تعمل به أكثر عرضة لتآكل الصمامات إذا لم تُجرَ عليها تعديلات مناسبة. تستجيب العديد من محركات الديزل الحديثة ذات نظام الحقن المباشر للوقود بشكل جيد لاستخدام غاز البترول المسال كوقود إضافي، حيث يُستخدم هذا الغاز كوقود بالإضافة إلى الديزل. تتوفر الآن أنظمة تتكامل مع أنظمة إدارة المحركات الأصلية.

يمكن لمجموعات التحويل تحويل مركبة مخصصة للبنزين إلى استخدام نظام مزدوج، حيث يتم استخدام كل من البنزين وغاز البترول المسال في نفس المركبة.

في عام 2020، نجحت شركة BW LPG في تحديث ناقلة غاز عملاقة (VLGC) بتقنية دفع تعمل بغاز البترول المسال، لتكون بذلك رائدة في استخدام هذا الغاز في العمليات البحرية واسعة النطاق. [ 24 ] يساهم غاز البترول المسال في خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، وأكاسيد الكبريت، وأكاسيد النيتروجين، والجسيمات الدقيقة [ 25 ] [ 26 ]، ويتوافق مع المعايير الأكثر صرامة التي وضعتها المنظمة البحرية الدولية (IMO)، مما يجعله خيارًا انتقاليًا عمليًا مع سعي قطاع النقل البحري نحو تحقيق صافي انبعاثات كربونية صفرية. [ 27 ]

التحويل إلى بنزين

يمكن تحويل غاز البترول المسال إلى ألكيلات، وهي مادة ممتازة لخلط البنزين لأنها تتمتع بخصائص استثنائية مضادة للطرق وتؤدي إلى احتراق نظيف.

تبريد

يُعد غاز البترول المسال عنصراً أساسياً في توفير التبريد خارج الشبكة ، وعادةً ما يتم ذلك عن طريق ثلاجة امتصاص الغاز .

يتكون مزيج "R-290a" من البروبان النقي الجاف (المُسمى R-290 ) والإيزوبيوتان ( R-600a)، ويتميز بقدرة ضئيلة على استنفاد طبقة الأوزون ، وقدرة منخفضة جدًا على إحداث الاحتباس الحراري ، ويمكن استخدامه كبديل عملي لـ R-12 و R-22 و R-134a وغيرها من مُبردات الكلوروفلوروكربون أو الهيدروفلوروكربون في أنظمة التبريد وتكييف الهواء الثابتة التقليدية. [ 28 ]

يُحظر أو يُنصح بشدة بتجنب هذا النوع من الاستبدال في أنظمة تكييف الهواء في المركبات، وذلك لأن استخدام الهيدروكربونات القابلة للاشتعال في أنظمة مصممة أصلاً لحمل مواد تبريد غير قابلة للاشتعال يُشكل خطراً كبيراً لحدوث حريق أو انفجار. [ 29 ] [ 30 ]

يعارض بائعو ومؤيدو مواد التبريد الهيدروكربونية فرض حظر عليها، بحجة ندرة هذه الحوادث مقارنةً بعدد أنظمة تكييف الهواء في المركبات المملوءة بالهيدروكربونات. [ 31 ] [ 32 ] وقد اختبرت إحدى التجارب، التي أجراها أستاذ في جامعة نيو ساوث ويلز ، عن غير قصد أسوأ سيناريو لانفجار مفاجئ وكامل لمادة التبريد داخل مقصورة الركاب، يتبعه اشتعال. أُصيب هو وعدد من ركاب السيارة بحروق طفيفة في وجوههم وآذانهم وأيديهم، كما أُصيب عدد من المراقبين بجروح من زجاج نافذة الراكب الأمامي المتناثر. ولم يُصب أحد بإصابات خطيرة. [ 33 ]

مادة دافعة للرذاذ

كانت مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) تُستخدم بكثرة كوقود دافع، [ 34 ] ولكن منذ دخول بروتوكول مونتريال حيز التنفيذ عام 1989، تم استبدالها في جميع دول العالم تقريبًا نظرًا لآثارها السلبية على طبقة الأوزون . وتُعدّ مخاليط الهيدروكربونات المتطايرة ، وخاصة البروبان والبيوتان العادي والأيزوبيوتان ، من أكثر البدائل شيوعًا لمركبات الكلوروفلوروكربون . [ 35 ] كما يُستخدم ثنائي ميثيل الإيثر (DME) وميثيل إيثيل الإيثر . إلا أن جميع هذه المواد قابلة للاشتعال . ويُستخدم أكسيد النيتروز وثاني أكسيد الكربون أيضًا كوقود دافع لتوصيل المواد الغذائية (مثل الكريمة المخفوقة وبخاخات الطبخ ). تستخدم البخاخات الطبية، مثل بخاخات الربو، مركبات الهيدروفلورو ألكان (HFA): إما HFA 134a (1,1,1,2-رباعي فلورو الإيثان) أو HFA 227 (1,1,1,2,3,3,3-سباعي فلورو البروبان) أو مزيجًا منهما. ومؤخرًا، أصبح استخدام دافعات الهيدروفلورو أوليفين السائل (HFO) أكثر شيوعًا في أنظمة البخاخات نظرًا لانخفاض ضغط بخارها نسبيًا، وانخفاض قدرتها على إحداث الاحتباس الحراري ، وعدم قابليتها للاشتعال. [ 36 ]

تخزين

تعبئة غاز البترول المسال في ماجورو ، جزر مارشال، للتخزين

يمكن تخزين غاز البترول المسال بطرق متنوعة. وكما هو الحال مع أنواع الوقود الأحفوري الأخرى ، يمكن دمج غاز البترول المسال مع مصادر الطاقة المتجددة لتوفير موثوقية أكبر مع تحقيق خفض في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون . ومع ذلك، وعلى عكس مصادر الطاقة المتجددة كالطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، يمكن استخدام غاز البترول المسال كمصدر طاقة مستقل دون الحاجة إلى تكلفة تخزين الطاقة الكهربائية .

الإنتاج العالمي

بلغ الإنتاج العالمي من غاز البترول المسال أكثر من 292 مليون طن متري سنويًا في عام 2015، بينما تجاوز الاستهلاك العالمي منه 284 مليون طن متري سنويًا. [ 37 ] يُستخرج 62% من غاز البترول المسال من الغاز الطبيعي ، بينما يُنتج الباقي في مصافي البترول من النفط الخام . [ 38 ] ويُستهلك 44% من الاستهلاك العالمي في القطاع المنزلي. وتُعد الولايات المتحدة الأمريكية المنتج والمصدر الرئيسي لغاز البترول المسال. [ 39 ]

أمن الإمداد

بفضل صناعة الغاز الطبيعي وتكرير النفط، تُعتبر أوروبا مكتفية ذاتيًا تقريبًا في مجال غاز البترول المسال. ويتم تعزيز أمن إمدادات أوروبا بشكل أكبر من خلال:

  • مجموعة واسعة من المصادر، داخل أوروبا وخارجها؛
  • سلسلة إمداد مرنة عبر المياه والسكك الحديدية والطرق البرية مع العديد من الطرق ونقاط الدخول إلى أوروبا.

بحسب تقديرات الفترة 2010-2012، يبلغ إجمالي الاحتياطيات العالمية المؤكدة من الغاز الطبيعي ، الذي يُستخرج منه معظم غاز البترول المسال، 300 تريليون متر مكعب (10600 تريليون قدم مكعب). ويستمر الإنتاج في النمو بمعدل سنوي متوسط ​​قدره 2.2%.

مقارنة بالغاز الطبيعي

يتكون غاز البترول المسال (LPG) بشكل أساسي من البروبان والبيوتان، بينما يتكون الغاز الطبيعي من الميثان والإيثان الأخف وزنًا . يتميز غاز البترول المسال، في حالته المتبخرة وتحت الضغط الجوي، بقيمة حرارية أعلى (46  ميجا جول/م³ ، أي ما يعادل 12.8  كيلو واط ساعة/م³ ) من الغاز الطبيعي (الميثان) (38  ميجا جول/م³ ، أي ما يعادل 10.6 كيلو واط ساعة  /م³ ) ، مما يعني أنه لا يمكن استبدال الغاز الطبيعي بغاز البترول المسال مباشرةً. وللسماح باستخدام نفس أدوات التحكم في الموقد وتوفير خصائص احتراق مماثلة، يمكن خلط غاز البترول المسال بالهواء لإنتاج غاز طبيعي اصطناعي (SNG) يمكن استخدامه بسهولة كبديل. يبلغ متوسط ​​نسب خلط غاز البترول المسال/الهواء 60/40، مع العلم أن هذه النسبة قابلة للتغيير بشكل كبير بناءً على الغازات المكونة لغاز البترول المسال. وتُحدد نسب الخلط بحساب مؤشر ووب للمزيج. وتُعتبر الغازات التي لها نفس مؤشر ووب قابلة للتبادل. [ 40 ]

يُستخدم الغاز الطبيعي المُصنّع بتقنية الغاز البترولي المسال في أنظمة الطوارئ الاحتياطية للعديد من المنشآت العامة والصناعية والعسكرية، كما تستخدم العديد من شركات المرافق محطات توليد الغاز البترولي المسال لتخفيف ذروة الطلب في أوقات ارتفاع الطلب لتعويض النقص في إمدادات الغاز الطبيعي لشبكات التوزيع. وتُستخدم أيضًا منشآت الغاز الطبيعي المُصنّع بتقنية الغاز البترولي المسال خلال المراحل الأولى من إدخال أنظمة الغاز، عندما تكون البنية التحتية للتوزيع جاهزة قبل توصيل إمدادات الغاز. وتستخدم الأسواق النامية في الهند والصين (وغيرها) أنظمة الغاز الطبيعي المُصنّع بتقنية الغاز البترولي المسال لبناء قاعدة عملاء قبل توسيع شبكات الغاز الطبيعي القائمة.

يمكن التخطيط، في المرحلة الأولى من نظام شبكة الغاز في المدينة، لإنشاء شبكة غاز صناعي قائم على غاز البترول المسال أو الغاز الطبيعي، مع تخزين محلي وشبكة توزيع أنابيب للمنازل، لتلبية احتياجات كل مجموعة من 5000 مستهلك منزلي. من شأن ذلك أن يُلغي الحاجة إلى نقل أسطوانات غاز البترول المسال براً، وهو ما يُعدّ سبباً رئيسياً للازدحام المروري ومشاكل السلامة في المدن الهندية. تعمل هذه الشبكات المحلية للغاز الطبيعي بنجاح في اليابان، مع إمكانية ربطها بشبكات أوسع في القرى والمدن على حد سواء.

التأثيرات البيئية

يُستخرج غاز البترول المسال المتوفر تجاريًا حاليًا بشكل رئيسي من الوقود الأحفوري. ويؤدي احتراق غاز البترول المسال إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون ، وهو أحد غازات الدفيئة . كما ينتج عن التفاعل أيضًا كمية من أول أكسيد الكربون . ومع ذلك، فإن غاز البترول المسال يُطلق كمية أقل من أول أكسيد الكربون.يستهلك ثاني أكسيد الكربون ضعف كمية ثاني أكسيد الكربون التي يستهلكها الفحم أو النفط لكل وحدة طاقة، ولكنه يستهلك أكثر من الغاز الطبيعي. وينبعث منه 81% منثاني أكسيد الكربون.2 لكلكيلوواط ساعةمنتجة من النفط، و70% من تلك المنبعثة من الفحم، وأقل من 50% من تلك المنبعثة من الكهرباء المولدة من الفحم والموزعة عبر الشبكة. [ 41 ] وباعتباره مزيجًا من البروبان والبيوتان، ينبعث من غاز البترول المسال كمية أقل من الكربون لكلجولمقارنةً بالبيوتان، ولكن كمية أكبر من الكربون لكل جول مقارنةً بالبروبان.

يحترق غاز البترول المسال بشكل أنظف من الهيدروكربونات ذات الوزن الجزيئي الأعلى لأنه يطلق كمية أقل من الجسيمات . [ 42 ]

ونظرًا لكونه أقل تلويثًا بكثير من معظم مواقد الوقود الصلب التقليدية، فإن استبدال مواقد الطهي المستخدمة في البلدان النامية بغاز البترول المسال يعد أحد الاستراتيجيات الرئيسية المعتمدة للحد من تلوث الهواء المنزلي في العالم النامي . [ 43 ]

مخاطر الحريق/الانفجار والتخفيف منها

خزانات غاز البترول المسال هورتون الكروية في منشأة ريبسول بوتانو في خيخون، إسبانيا

في مصافي النفط أو محطات الغاز، يُخزَّن غاز البترول المسال في أوعية ضغط . وتكون هذه الأوعية إما أسطوانية أفقية (تُعرف أحيانًا باسم خزانات الرصاصة) أو كروية (من نوع هورتون ). وعادةً ما تُصمَّم هذه الأوعية وتُصنَّع وفقًا لمعايير محددة. وفي الولايات المتحدة، تُشرف الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) على هذه المعايير.

تحتوي خزانات غاز البترول المسال على صمامات لتخفيف الضغط، بحيث عند تعرضها لمصادر تسخين خارجية، فإنها تقوم بتفريغ غاز البترول المسال إلى الغلاف الجوي أو إلى مدخنة الاحتراق .

إذا تعرض خزان لحريق لفترة طويلة وبشدة كافية، فقد يتعرض لانفجار بخار سائل مغلي متمدد (BLEVE). يُعد هذا الأمر مصدر قلق عادةً للمصافي الكبيرة ومصانع البتروكيماويات التي تحتفظ بحاويات ضخمة. وبشكل عام، تُصمم الخزانات بحيث يتسرب المنتج بسرعة أكبر من سرعة تراكم الضغط إلى مستويات خطيرة.

من الحلول المُستخدمة في البيئات الصناعية تزويد هذه الحاويات بوسائل تُوفر لها تصنيفًا لمقاومة الحريق . قد يصل  سُمك جدار حاويات غاز البترول المسال الكروية الكبيرة إلى 15 سم. وهي مُجهزة بصمام مُعتمد لتخفيف الضغط . يؤدي اندلاع حريق كبير بالقرب من الحاوية إلى زيادة درجة حرارتها وضغطها . صُمم صمام تخفيف الضغط الموجود في الأعلى لتصريف الضغط الزائد لمنع انفجار الحاوية نفسها. في حال استمرار الحريق وشدته لفترة كافية، قد يتجاوز الضغط الناتج عن غليان الغاز وتمدده قدرة الصمام على تصريف الضغط الزائد. من جهة أخرى، إذا انخفض مستوى السائل عن المنطقة المُسخّنة نتيجةً لاستمرار التصريف، فقد ترتفع درجة حرارة هيكل الخزان بشكل مفرط، مما يُضعفه في تلك المنطقة. في كلتا الحالتين، قد تنفجر الحاوية بعنف، مُطلقةً أجزاءً منها بسرعة عالية، بينما قد تشتعل المواد المُتسربة أيضًا، مما قد يُسبب أضرارًا كارثية لأي شيء قريب، بما في ذلك الحاويات الأخرى. [ 44 ]

يمكن أن يتعرض الأفراد لغاز البترول المسال في مكان العمل عن طريق استنشاقه، أو ملامسته للجلد، أو ملامسته للعينين. وقد حددت إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) الحد القانوني ( الحد المسموح به للتعرض ) لغاز البترول المسال في مكان العمل بـ 1000 جزء في المليون (1800  ملغم/م³ ) خلال يوم عمل مدته 8 ساعات. كما حدد المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) حدًا موصى به للتعرض (REL) يبلغ 1000 جزء في المليون (1800  ملغم/م³ ) خلال يوم عمل مدته 8 ساعات. وعند مستويات 2000 جزء في المليون، أي ما يعادل 10% من الحد الأدنى للانفجار، يُعتبر غاز البترول المسال خطرًا فوريًا على الحياة والصحة (وذلك فقط لاعتبارات السلامة المتعلقة بخطر الانفجار). [ 45 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ أسعار الطاقة العالمية: وثائق قاعدة البيانات (ملف PDF) (تقرير) (  إصدار 2020). الوكالة الدولية للطاقة . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 8 فبراير 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 فبراير 2024 .
  2. ↑ الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق (2017). قانون الغاز البترولي المسال . NFPA 58 ( طبعة 2017). كوينسي، ماساتشوستس: الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق . الصفحات 11، 132. ISBN   978-1455913879.
  3. ^ Enciclopedia degli idrocarburi [ موسوعة الهيدروكربونات ] (باللغة الإيطالية). المجلد. ثانيا. روما، إيطاليا: إيني ومعهد ديلا إنسيكلوبيديا إيتاليانا . 2005. ص. 26. أو سي إل سي 955421604 .   
  4. ↑ شيبمان، آر إتش (2002). "14 - غاز البترول المسال". كتاب مرجعي لمهندس المصنع (الطبعة الثانية) : 14-1 . doi : 10.1016/B978-075064452-5/50069-9 . ISBN 978-0-7506-4452-5.
  5. ↑ فالكينر، روبرت جيه؛ بيكارد، آندي (2019). "الفصل 6: غاز البترول المسال". دليل الوقود ومواد التشحيم: التكنولوجيا، والخصائص، والأداء، والاختبار . الجمعية الأمريكية لاختبار المواد الدولية. doi : 10.1520/MNL37-2ND-EB . ISBN 978-0-8031-7089-6.
  6. ↑ علوي، معين الدين. "غاز دافع للبخاخات | غاز دافع للبخاخات | موردو البخاخات في دبي - شركة براذرز غاز" . www.brothersgas.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 30 ديسمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يونيو 2016 .
  7. ↑ "أداء وسلامة مواد التبريد بغاز البترول المسال" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 10 مارس 2015.
  8. ↑ جورج إي. توتن، محرر (2003). دليل الوقود ومواد التشحيم : التكنولوجيا، والخصائص، والأداء، والاختبار (الطبعة الثانية ). ويست كونشوهوكن، بنسلفانيا: الجمعية الأمريكية لاختبار المواد الدولية. رقم ISBN   9780803120969تمت أرشفة هذا النص من النسخة الأصلية في 4 يونيو 2016.
  9. ↑ يونيبترول. "تحليل الخلطات الموسمية - خليط وقود البروبان والبيوتان (الصيف، الشتاء)" . مؤرشف من الأصل في 9 أغسطس 2010. تم الاطلاع عليه في 29 أبريل 2013 .
  10. ↑ "مواصفات غاز البترول المسال وطرق اختباره" . جمعية معالجي الغاز. مؤرشف من الأصل في 21 يونيو 2013. تم الاطلاع عليه في 18 مايو 2012 .
  11. ↑ "المواصفة القياسية ASTM D1835 – 11 لغازات البترول المسال" . الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد. مؤرشفة من الأصل بتاريخ 22 مايو 2012.
  12. ↑ "أساسيات وقود البروبان" . مركز بيانات الوقود البديل . وزارة الطاقة الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 ديسمبر 2024 .
  13. ↑ 49  CFR 173.315
  14. ^ هورست باور، أد. (1996). دليل السيارات (الطبعة الرابعة ). شتوتغارت: روبرت بوش GmbH . ص 238 – 239. ISBN   0-8376-0333-1.
  15. ↑ زيفينكو، أوليكسي (2019). "خصوصية محاسبة غاز البترول المسال أثناء تخزينه ونقله" . معدات القياس وعلم القياس . 80 (3): 21-27 . doi : 10.23939/istcmtm2019.03.021 . ISSN 0368-6418 . S2CID 211776025 .  
  16. ↑ "بروبيلين عالي النقاء من غاز البترول المسال المكرر" .
  17. ↑ دراسات حركية لأكسدة البروبان على محفزات أكسيد مختلطة أساسها الموليبدينوم والفاناديوم . 2011.
  18. ↑ "ملف PDF لغاز البترول المسال" (PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 23 مايو 2012.
  19. ↑ "الهند: حجم استهلاك غاز البترول المسال في عام 2023" . ستاتيستا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 سبتمبر 2024 .
  20. ↑ "ملف تعريف غاز البترول المسال" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 8 أبريل 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مارس 2017 .
  21. ↑ "ANP يريد معرفة الفرق بين سعر شراء الغاز – 17/08/2017 – السوق" . فولها دي إس باولو . تم الاسترجاع في 25 يناير 2019 .
  22. 1 2 تشانغ، تشونهوا؛ بيان، ياوتشانغ؛ سي، ليزنغ؛ لياو، جونزي؛ أودبيليغ، ن (2005). "دراسة حول سيارة تعمل بالوقود المزدوج (غاز البترول المسال والديزل) يتم التحكم فيها إلكترونيًا". وقائع مؤسسة المهندسين الميكانيكيين، الجزء د: مجلة هندسة السيارات . 219 (2): 207. doi : 10.1243/095440705X6470 . S2CID 109657186 . 
  23. 1 2 تشي، د؛ بيان، ي؛ ما، ز؛ تشانغ، س؛ ليو، س (2007). "خصائص الاحتراق وانبعاثات العادم لمحرك احتراق بالضغط يستخدم وقودًا مخلوطًا من غاز البترول المسال وزيت الوقود". تحويل الطاقة وإدارتها . 48 (2): 500. doi : 10.1016/j.enconman.2006.06.013 .
  24. ↑ "أول ناقلة غاز البترول المسال في العالم يتم تحديثها بتقنية دفع رائدة تعمل بغاز البترول المسال تحقق إنجازًا تاريخيًا؛ وتعمل بنجاح على وقود غاز البترول المسال" . مجموعة بي دبليو . 21 أكتوبر 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 فبراير 2024 .
  25. ↑ "فوائد الدفع بغاز البترول المسال" . بي دبليو إل بي جي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 فبراير 2024 .
  26. ↑ "غاز البترول المسال (LPG) - ما هو؟" . BW LPG . 1 مايو 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 مايو 2024 .
  27. ↑ "الوصول إلى صافي انبعاثات صفرية بحلول عام 2050: تحقيق إزالة الكربون من قطاع الشحن من خلال زخم الصناعة والطموح الجديد في المنظمة البحرية الدولية | مؤتمر الأمم المتحدة للتجارة والتنمية" unctad.org . 22 سبتمبر 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 فبراير 2024 .
  28. ↑ "نظرة عامة على مزايا وعيوب البدائل" (ملف PDF) . الاجتماع الفني حول التخلص التدريجي من مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون . المفوضية الأوروبية. 5-6 أبريل 2008. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 5 أغسطس 2009. تم الاطلاع عليه في 30 يوليو 2009 .
  29. ↑ "أسئلة تفصيلية حول HC-12a® وOZ-12® وDURACOOL 12a® وEC-12a وغيرها من المبردات الهيدروكربونية القابلة للاشتعال" . استنزاف طبقة الأوزون - البدائل / SNAP . وكالة حماية البيئة الأمريكية . مؤرشف من الأصل في 7 أغسطس 2009. تم الاطلاع عليه في 30 يوليو 2009 .
  30. ↑ «تحذير من الطقس الحار: ابتعد عن مواد التبريد الهيدروكربونية القابلة للاشتعال» . جمعية مهندسي السيارات . 27 أبريل 2005. مؤرشف من الأصل في 5 مايو 2005. تم الاطلاع عليه في 30 يوليو 2009 .
  31. ↑ إيما، موريس؛ لو بو، فاي (16 أكتوبر 1997). "الهيدروكربونات في المركبات الآلية" . برلمان نيو ساوث ويلز. مؤرشف من الأصل في 1 يوليو 2009. تم الاطلاع عليه في 30 يوليو 2009 .
  32. ↑ رايان، جيه إف (29 يونيو 2000). "مبردات الهيدروكربون" . برلمان نيو ساوث ويلز. مؤرشف من الأصل في 22 مايو 2005. تم الاطلاع عليه في 30 يوليو 2009 .
  33. ↑ «انفجار سيارة يؤدي إلى مقاضاة أحد كبار مروجي الهيدروكربونات» (ملف PDF) . وكالة فاسا . 7 أبريل 2005. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 19 يوليو 2008. تم الاطلاع عليه في 24 مايو 2012 .
  34. ↑ " إخماد الحرائق بسرعة بواسطة غاز الفريون "الكسول"" . مجلة Popular Mechanics . المجلد 87. مجلات هيرست . أبريل 1947. ص 115. تم الاطلاع عليه في 7 يونيو 2019. وقد وُجد أن مركبات الفريون الكيميائية في الثلاجات المنزلية وأنظمة تبريد الهواء، وكناقل لمادة DDT في قنابل مبيدات الحشرات الهوائية ، أكثر فعالية في إخماد الحرائق من ثاني أكسيد الكربون.  
  35. ↑ يومان، آمبر م.؛ لويس، ألاستير س. (22 أبريل 2021). "الانبعاثات العالمية للمركبات العضوية المتطايرة من منتجات الهباء الجوي المضغوط" . إليمينتا: علم الأنثروبوسين . 9 (1): 00177. Bibcode : 2021EleSA...9..177Y . doi : 10.1525/elementa.2020.20.00177 . ISSN 2325-1026 . 
  36. ↑ "نشرة فنية عن مادة الدفع Solstice®" (ملف PDF) . هانيويل . 2017.
  37. ↑ "مراجعة إحصائية لسوق غاز البترول المسال العالمي لعام 2016" (ملف PDF) . أرجوس ميديا . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 10 أبريل 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يناير 2017 .
  38. ↑ "التقرير السنوي لعام 2015" الصادر عن الرابطة العالمية لغاز البترول المسال (ملف PDF) . الرابطة العالمية لغاز البترول المسال . مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 10 أبريل 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يناير 2017 .
  39. ↑ نيدهام، جون (7 أبريل 2016). "الولايات المتحدة أكبر مُصدِّر لغاز البترول المسال في العالم، ولكن متى سيتحقق توازن السوق؟" . أخبار البيوتان والبروبان . مؤرشف من الأصل في 30 ديسمبر 2017. تم الاطلاع عليه في 10 أبريل 2017 .
  40. ↑ "الفرق بين غاز البترول المسال والغاز الطبيعي - ما هو غاز البترول المسال؟" . Elgas . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 مايو 2025 .
  41. ↑ التمويل والاستثمار الأخضر: تعزيز النقل العام الحضري النظيف والاستثمار الأخضر في كازاخستان . منشورات منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية. 2017. ص 124. ISBN  978-9264279643.
  42. ↑ شاه، ياتيش ت. (16 مارس 2017). الطاقة الكيميائية من الغاز الطبيعي والاصطناعي . مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 9781315302348.
  43. ↑ منظمة الصحة العالمية (2016). فرصة سانحة : الطاقة المنزلية النظيفة من أجل صحة النساء والأطفال، والتنمية المستدامة، ورفاهيتهم . جنيف، سويسرا: منظمة الصحة العالمية . مؤرشف من الأصل في 24 نوفمبر 2017. 
  44. ↑ جونسون، ر. (2006). "تأثير تفريغ صمام تخفيف الضغط وظروف الحريق على أوعية ضغط غاز البترول المسال". مجلة تكنولوجيا أوعية الضغط . 128 (3): 467-473 . doi : 10.1115/1.2184608 .
  45. ↑ "دليل مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها - المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية المختصر لمخاطر المواد الكيميائية - غاز البترول المسال" www.cdc.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 8 ديسمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 نوفمبر 2015 .

"القيمة الحرارية لأنواع الوقود المختلفة" . مركز العلوم البيئية . المعهد الهندي للعلوم. مؤرشف من الأصل بتاريخ 19 فبراير 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يوليو 2018 .