Зерносушарка на скрапленому газі (пропан-бутан, ЗВГ)

Незважаючи на те, що ціна природного газу сильно залежить від політичних і макроекономічних процесів у світі та в Україні, тим не менш, є найекономічнішим і технологічним видом палива для сушіння зерна.

Однак, так склалося не у всіх країнах. Наприклад, за заявою Канадської асоціації пропану, понад 80% усіх зерносушарок у Північній Америці працюють саме на пропані. І якось вони не страждають від волатильності цін на природний газ. Сушать собі кукурудзу без проблем.

Проте навіть у країнах колишнього СРСР у агрокомпаній далеко не завжди є можливість побудувати зерносушильний комплекс або елеватор у місці, де є газ. Крім того, підведення природного газу – це досить дорогий захід! У такому разі у фермерського господарства залишається лише два варіанти:
1) Встановити зерносушарку або збудувати елеватор (або ЗАВ) повністю на твердому паливі;
2) Купити зерносушарку, що працює на пропан-бутановій суміші (ЗВГ).

У першому випадку у фермера/агрокомпанії виникає низка ризиків і складнощів. Це і низька надійність, і малий термін служби теплогенераторів, і залежність від ринку твердого палива, і низька технологічність процесу сушіння на таких видах палива. (Детальніше див. у нашій статті про переведення зерносушарки на тверде паливо).

Тому тут на допомогу нам приходить пропан-бутан або скраплений вуглеводневий газ (СВГ)!

На фото: частина газового господарства для роботи зерносушарки на пропан-бутані в процесі завершення монтажу в Харківській області (Україна).

У цьому питанні існує дуже велике непорозуміння більшістю замовників, з якими ми стикаємося. Найпоширеніше питання при цьому – яка витрата скрапленого газу на зерносушарці.

У чому ж складність цього питання? Річ у тім, що в Україні всі вже давно звикли до того, що витрата природного газу вимірюється величиною кількість кубічних метрів поділена на тонно-відсоток: м³/т% (див. докладніше про те, що таке тонно-відсоток).

Але все не так зі скрапленим вуглеводневим газом! Річ у тім, що ЗВГ (пропан-бутан) НЕ вимірюють у кубічних метрах! Адже об’єм газу залежить від його тиску. Пропан-бутан можна і потрібно вимірювати в літрах або в кілограмах.

Але коли ж нам використовувати літри, а коли кілограми?

Чому так? Річ у тім, що щільність скрапленого газу збільшується при зниженні температури. Це означає, що в 1 літрі ЗВГ перебуватиме більше речовини за нижчої температури. Тому, при купівлі пропан-бутанової суміші в літрах, ми не знаємо точно, скільки кілограм ми купили.

Припустимо, ми купили 1000 літрів літньої пропан-бутанової суміші влітку, коли температурі була +20°С і взимку, коли температура була +5°С. Тоді влітку ми купили 0.545 х 1000 = 545 кг, а взимку 0.556 х 1000 = 556 кг газу або на 11 кг більше. Різниця становить 2% від загальної ваги!

Тепер Ви розумієте, що з купівлею газу в літрах потрібно бути обережнішими. Принаймні ми повинні розуміти що ми купуємо і за якої температури.

Тому, для технічних цілей, пропан змішують із бутаном. У різних країнах є різні стандарти співвідношення пропану і бутану в суміші. Ми розглянемо співвідношення на прикладі України. Але в Казахстані, Молдові та Грузії принцип буде той самий.

Отже, в Україні співвідношення пропану і бутану регламентується стандартом ДСТУ 4047-2001, який поширюється на вуглеводневі скраплені гази, що призначені для використання як паливо для комунально-побутового споживання та для промислових цілей. (Для автомобільних газів використовується інший стандарт).

Цей стандарт не потрібно плутати зі стандартом ГОСТ 27578-87 “Гази вуглеводневі скраплені для автомобільного транспорту”.

На фото – таблиця з ДСТУ 4047-2001. Як видно з цієї таблиці, скраплені вуглеводневі гази в Україні діляться на такі:.

• ПТ (Пропан технічний), із вмістом пропану не менше 75%.
• СПБТ (Суміш пропану технічного і бутану технічного), з вмістом бутану не більше 60%.
• БТ (Бутан технічний), із вмістом бутану не менше 60%.

Потрібно пам’ятати, що вартість скраплених газів різних марок відрізняється.

Найдорожчим газом є – пропан технічний (ПТ), де присутність у процесі багаторазового перероблення скрапленого нафтового газу пропану найбільша – 94%-98%.

Найдешевшим є газ із найбільшим вмістом бутану (БТ), що підходить для експлуатації в двигунах внутрішнього згоряння. (ББФ ще дешевше, але ми не розглядаємо її як паливо для зерносушарки).

Реальна ціна ЗВГ варіюється, залежно від поточної купівельної спроможності ринку та пропозиції виробників. Є також і сезонні стрибки та падіння ціни.

Тут ми не розглядатимемо марки ПТ і БТ, а розглянемо тільки дві СПБТ: літню і зимову. Зазвичай, для простоти розрахунків, приймаються такі співвідношення газів у сумішах:

1. ЛІТНІЙ МІКС: 50% пропану та 50% бутану;
2. ЗИМОВА СУМІШ: 90% пропану і 10% бутану.

Які ж властивості газів за цих пропорцій?

З огляду на все вищесказане, тепер ми можемо легко перевести витрату скрапленого газу зерносушаркою.

Наприклад, якщо хороша утеплена європейська зерносушарка з системою рекуперації тепла витрачає 1,2 м³/тонно-відсоток природного газу з калорійністю 8’500 ^ккал/м3, це означає, що та сама зерносушарка в тих самих умовах витрачатиме 8’500 х 1,2 / 11’872 = 0,86 кг/тонно-відсоток скрапленого газу або приблизно 1,58 літра/тонно-відсоток за температури 15°С.

Якщо подивитися на двозонні зерносушарки, витрата природного газу у яких становить близько 1.00-1.05 м³/тонно-відсоток, то за тією ж формулою отримаємо 0,72-0,75 кг/тонно-відсоток скрапленого газу або 1,31-1,38 літра/тонно-відсоток.

Найбільш ненажерливими, на нашу думку, є американські зерносушарки. Їх споживання може становити від 1.3 до 1.6 м³/тонно-відсоток, що в перекладі на СВГ дорівнює 0,93-1,15 кг/тонно-відсоток скрапленого газу або 1,71-2,10 літрів/тонно-відсоток при температурі 15°С.

Таким чином, коефіцієнт переведення природного газу в скраплений газ становить 8’500 ккал/м³ / 11’872 ккал/кг = 0,716 кг/м³. Або 0,716 кг/м³ / 0,545 кг/л = 1,326 л/м³.

Для промислової експлуатації зерносушарок необхідне встановлення випарників, які забезпечують переведення рідкої фракції ЗВГ у газоподібну. Деякі американські зерносушарки оснащені власними випаровувачами. Однак, такі випарники мають низку недоліків і рекомендуються до використання тільки в мобільних сушарках. Більш правильним є використання повноцінного окремостоячого випарника.

У будь-якому разі, для роботи з випарниками, рекомендується використовувати скраплений газ із більшим вмістом пропану. Наприклад, зимову СПБТ (72-29% пропану) або ПТ (94-98% пропану).

ЗВГі з високим вмістом пропану більш якісні та не містять у собі важких домішок, які засмічують і коксують газове обладнання.

Низькі якості скрапленого газу БТ не створюють у резервуарі достатнього надлишкового тиску, потрібного для подачі рідкої фази з резервуара до випарно-редукційної групи. Це, своєю чергою, призводить до нестабільної роботи всієї системи.

Тому для правильної роботи зерносушарки на БТ потрібне встановлення системи примусової подачі газу в систему газопостачання.

Бутан у стандартних системах не можна використовувати за низьких температур навколишнього середовища, оскільки він може “замерзнути”: припинення процесу випаровування призведе до того, що бутан перестане створювати надлишковий тиск. (Адже ми пам’ятаємо, що для випаровування бутану потрібна мінімальна температура -0.5°С?)

Це призведе до неможливості використання всієї системи. Як результат – зіпсований сезон сушіння зерна!

• При оцінці витрат скрапленого газу ми не міряємо кубічні метри. Тому, потрібно чітко розуміти, що саме ми вимірюємо: кілограми чи літри. Адже різниця в цифрах становить майже вдвічі! Деяких може налякати витрата в літрах, а інші не вірять у витрату в кілограмах, оскільки на підсвідомому рівні ці цифри плутаються. 🙂
• Як бачимо, витрата палива в зерносушарках різних типів може (у загальному випадку, за тих самих умов) коливатися від 0.72 до 1.15 кг/тонно-відсоток, тобто майже вдвічі. (Звісно, бувають винятки, але тільки в більший бік). З огляду на цінові властивості скрапленого газу, потрібно з обережністю підходити до вибору типу зерносушарки. Спочатку потрібно вибрати тип (ми рекомендуємо саме двозонні сушарки), а вже потім марку (бренд).
• Для роботи зерносушарки в Україні ми рекомендуємо купувати гази з максимально високим можливим вмістом пропану. У будь-якому разі, ми рекомендуємо, щоб вміст пропану був не менше 59%.

У природного газу є як вагомі переваги (дешевизна, технологічність, простота роботи), так і вагомі недоліки (геополітичні ризики, дорожнеча і складність підключення тощо). Тому, Finpro Group не може сліпо порекомендувати якесь конкретне паливо. Річ у тім, що доцільність того чи іншого виду газу залежить від особливостей місцевої влади та газових служб, від наявності газу за розумною ціною, від продуктивності зерносушарки, від організації роботи у вашому господарстві.

Важливим питанням є також якість і калорійність скрапленого газу! Адже що нижчою буде калорійність, то більшою буде витрата палива, а що нижчою буде якість, то гірше і менше часу працюватиме газове обладнання!

Рішення про застосування того чи іншого типу палива може бути прийнято в ході спільного обговорення. Уже на першій же зустрічі з вами, ми зможемо окреслити коло питань і наблизитися до вирішення цього завдання на максимально близьку відстань. Вам потрібно лише зателефонувати нам за телефоном: (050) 398-2629.

І пам’ятайте, що тип зерносушарки дуже сильно впливає на економію газу. І, хоча енергоощадні сушарки коштують трохи дорожче, на практиці, різницю в їхній вартості можна “відбити” вже за перший сезон!