Jakość autogazu

Zanieczyszczenia gazu płynnego przedostają się do niego na etapie produkcji (z gazu ziemnego lub w procesach rafineryjnych, jeśli powstaje on z ropy naftowej), w skomplikowanym procesie logistycznym, wymagającym dużej liczby przeładunków pomiędzy poszczególnymi gałęziami transportu oraz na etapie magazynowania paliwa.

Zanieczyszczenia wynikające z technologii pozyskiwania LPG

Wpływają one głównie na zwiększoną korozyjność LPG. Tak jest w przypadku związków siarki i wody. Powstający w wyniku ich spalania dwutlenek siarki SO₂ jest niekorzystny dla środowiska oraz dla układów katalitycznego dopalania spalin (zmniejsza jego zdolności do redukcji zanieczyszczeń). Powoduje również zwiększoną korozję całego układu wylotowego.

Podobne własności ma woda, która zawarta w paliwie zwiększa jego właściwości korozyjne. Również inne związki stają się dużo bardziej korozyjne dla wnętrza silnika w obecności wody. Duża zawartość wody w porze zimowej może być również przyczyną powstawania korków lodowych w układzie paliwowym. Aby związać wodę zawartą w gazie płynnym dodaje się do niego metanol. Podwyższona zawartość metanolu w LPG może być wynikiem dużego zawilgocenia paliwa. Metanol podobnie jak woda wykazuje silne własności korodujące, dlatego jego zawartość jest limitowana normą PN-EN 589:2009 do 2000 mg/kg.

Ponadto w gazie płynnym mogą znajdować się różnego rodzaju ługi, aminy, które w procesach rafineryjnych
są używane właśnie do pozbywania się związków siarki z gazu.

fot. gazeo.plFiltr fazy ciekłej z widocznego powyżej reduktora-parownika

Zanieczyszczenia wynikające z magazynowania i transportu

W wyniku skomplikowanej logistyki do gazu płynnego mogą przedostawać się zanieczyszczenia typu metanol, szlam, pozostałości oleju mineralnego z pomp używanych do przeładunku gazu, pozostałości substancji używanych do mycia cystern lub innych produktów przewożonych gazowcami (metan, chlor, amoniak) - dotyczy gazu pochodzącego z terminali morskich. Na tym etapie gaz może również ulegać zawilgoceniu, co najczęściej jest wynikiem zaniedbań w zakresie odwadniania zbiorników magazynowych i transportowych.

Większość objętości gazowego zbiornika magazynowego czy transportowego stanowi faza ciekła. W niej znajduje się najwięcej zanieczyszczeń. Nad nią jest faza gazowa, zapewniająca rozszerzanie płynnego gazu przy wzroście temperatury. Na dnie zbiorników odkładają się najcięższe frakcje, w tym także zanieczyszczenia stałe.

Jednak wraz z sukcesywnym opróżnianiem zbiorników powiększa się objętość fazy gazowej znajdującej się nad lustrem cieczy i coraz więcej zanieczyszczeń przedostaje się do niej. Dotyczy to szczególnie lekkich frakcji (amoniak, siarkowodór, chlor, metan, etylen). Dlatego też w zależności od stopnia opróżnienia zbiornika każda partia gazu pomimo, że pochodzi z tego samego zbiornika może mieć inną jakość.

W gazie płynnym występują również zanieczyszczenia niestabilne chemicznie, które reagując z innymi niepożądanymi składnikami LPG tworzą inne zanieczyszczenia. Do takich związków należą np. olefiny, które ulegają polimeryzacji, tworząc osady stałe odkładające się na dnach zbiorników. Powodują one wzrost pozostałości po odparowaniu, a co za tym idzie ilość osadów w komorach spalania silników.

Aby uniknąć przedostawania się zanieczyszczeń i wody do gazu płynnego zbiorniki (magazynowe i transportowe) należy okresowo odwadniać.

Świadome zanieczyszczenie gazu

Niestety, niektóre zanieczyszczenia przedostają się do gazu płynnego celowo z pomocą przedsiębiorców, którzy, chcąc ukryć nieprawidłowe cechy dodają do niego różne związki chemiczne. Najczęściej są inhibitory korozji, dzięki którym można uzyskać efekt maskujący zbyt dużą korozyjność gazu. Dodanie inhibitorów nie powoduje usunięcia przyczyn zjawiska korozji lecz tylko jego zamaskowanie, pasywację płytek miedzianych, które są wykorzystywane do prób korozyjności.

Innymi substancjami dodawanymi do gazu mogą być substancje chemicznie wiążące związki siarki, w tym także merkaptany, używane do nawaniania gazu płynnego.

Przyszłość

Jak najszybciej powinno zostać znowelizowane rozporządzenia w sprawie wymagań jakościowych i metod badań, zgodnie z najnowszą edycją normy PN-EN 589 z 2009 r., ponieważ obecne są wzorowane na normie z 2006 r. W ten sposób wymagania staną się bardziej precyzyjne i będą obejmować więcej parametrów, co może przyczynić się do dalszego wzrostu jakości LPG na polskim rynku.

Grupa robocza zajmująca się gazem płynnym, działająca przy Europejskim Komitecie Normalizacyjnym postuluje aby z wymagań jakościowych dla gazu płynnego wyłączyć oznaczanie liczby oktanowej i pozostawić tylko określenie składu węglowodorowego (z określeniem proporcji propan-butan). Zawartość poszczególnych składników wpływa na najbardziej istotne parametry gazu, w tym także LO.

Prowadzone są również prace mające na celu obniżenie zawartości siarki w LPG, poprzez zastąpienie obecnie używanych substancji nawaniających (merkaptany) innymi pozbawionymi siarki. Obecnie, zgodnie z normą PN-EN 589 zawartość siarki w LPG wynosi 50 ppm, podczas gdy w klasycznych paliwach silnikowych zawartość tego pierwiastka nie może być wyższa niż 10 ppm. Mówi się także o wprowadzeniu do wymagań jakościowych oznaczania wartości opałowej.

Polski Komitet Normalizacyjny jest zdania, że należy zająć się metodami oznaczania zawartości wody. Obecnie stosowane są metody jakościowe, pozwalające na wykrywanie wody w paliwie powyżej zawartości 200-300 ppm. Dlatego też mówi się o konieczności wprowadzenia metody pozwalającej na ilościowe oznaczenie wody
w LPG.

Podobnie, metoda oznaczania składu węglowodorowego nie jest bardzo precyzyjna, ponieważ jest oparta na zasadach obowiązujących dla gazów technicznych (propanu i butanu). Powoduje to, że nie można oznaczyć niskich zawartości węglowodorów. Nie jest również określona metoda badania zawartości metanolu w gazie, lecz na razie rozporządzenie wzorowane na normie PN-EN 589 z 2006 nie obejmuje tego parametru. Ujednolicenia wymaga również metoda poboru próbek z dystrybutora i ze zbiornika, co znacznie uprości i ułatwi wykonywanie tych czynności.

Podsumowanie

Należy podkreślić, że jakość paliwa gazowego jest obecnie na naszym rynku bardzo dobra, co jest m.in. wynikiem objęcia LPG przepisami ustawy o systemie monitorowania i kontrolowania jakości paliw. Pierwsze kontrole jakości LPG odbyły się w 2007 r. Okazało się wtedy, że blisko 8% stacji oferowało paliwo gazowe niezgodne z parametrami określonymi w normie PN-EN 589. W ubiegłym roku liczba ta spadła poniżej 0,8% (najmniejsza liczba niezgodności ze wszystkich paliw silnikowych).