5. Bycie w naturze
6. Opieka zdrowotna
7.
Przy stosowaniu metanolu jako paliwa należy zwrócić uwagę, że zawartość energii objętościowej i masowej metanolu jest o 40-50% mniejsza niż benzyny, jednak jednocześnie moc cieplna mieszanin powietrzno-alkoholowych i benzynowych paliwowo-powietrznych podczas ich spalania w silniku różni się nieznacznie ze względu na dużą wartość ciepła parowania metanol pomaga poprawić wypełnienie cylindrów silnika i zmniejszyć jego gęstość cieplną, co prowadzi do wzrostu wydajności spalania mieszanki alkoholowo-powietrznej. W rezultacie wzrost mocy silnika wzrasta o 10-15%. Silniki samochodów wyścigowych napędzane metanolem o liczbie oktanowej wyższej niż benzyna mają stopień sprężania przekraczający 15: 1, podczas gdy konwencjonalne silniki ICE o zapłonie iskrowym mają zwykle stopień sprężania 11,5: 1 dla benzyny bezołowiowej. Metanol może być stosowany zarówno w klasycznych silnikach spalinowych, jak iw specjalnych ogniwach paliwowych do wytwarzania energii elektrycznej.
Niedogodności:
- metanol wytrawia aluminium. Problemem jest zastosowanie aluminiowych gaźników i układów wtrysku paliwa do silnika spalinowego.
- hydrofilowość. Metanol zasysa wodę, co powoduje zatykanie się układów zasilania paliwem w postaci galaretowatych trujących osadów.
- metanolPodobnie jak etanol, zwiększa zdolność parowania niektórych tworzyw sztucznych. Ta cecha metanolu zwiększa ryzyko zwiększonej emisji LZO, co może prowadzić do spadku stężenia ozonu i zwiększonego promieniowania słonecznego.
- zmniejszona lotność w niskich temperaturach: silniki na metanol mogą mieć problemy z uruchomieniem i zużywać więcej paliwa przed osiągnięciem temperatury roboczej.
Niskie poziomy zanieczyszczeń metanolem można stosować w istniejących paliwach samochodowych, stosując odpowiednie inhibitory korozji. T. n. Europejska dyrektywa w sprawie jakości paliw zezwala na stosowanie do 3% metanolu z taką samą ilością dodatków w benzynie sprzedawanej w Europie. Obecnie Chiny zużywają ponad 1000 milionów galonów metanolu rocznie jako paliwo do pojazdów w mieszankach niskiego poziomu stosowanych w istniejących pojazdach, a także w mieszankach wysokopoziomowych w pojazdach zaprojektowanych do wykorzystywania metanolu jako paliwa. Oprócz wykorzystania metanolu jako alternatywy dla benzyny istnieje technologia wykorzystania metanolu do tworzenia na jego bazie zawiesiny węgla, która w USA nosi handlową nazwę „metakol”. Paliwo to jest alternatywą dla oleju opałowego, który jest szeroko stosowany do ogrzewania budynków. Zawiesina ta, w przeciwieństwie do paliwa wodno-węglowego, nie wymaga specjalnych kotłów i ma większe zużycie energii. Z punktu widzenia ochrony środowiska paliwa takie mają mniejszy ślad węglowy niż tradycyjne paliwa syntetyczne otrzymywane z węgla, które wykorzystują procesy, w których część węgla jest spalana podczas produkcji paliw płynnych.
· Metanol jako paliwo · Właściwości metanolu i jego reakcje · Występowanie w przyrodzie · Toksyczność · Przypadki masowego zatrucia · Powiązane artykuły · Uwagi · Strona oficjalna & middot
Przy stosowaniu metanolu jako paliwa należy zwrócić uwagę na to, że energochłonność objętościowa i masowa (ciepło spalania) metanolu (ciepło właściwe spalania \u003d 22,7 MJ / kg) jest o 40-50% niższa niż benzyny, jednocześnie dodatkowo moc cieplna alkoholu i powietrza Mieszanki benzyny z paliwem i powietrzem podczas spalania w silniku różnią się nieznacznie ze względu na to, że wysoka wartość ciepła parowania metanolu poprawia wypełnienie cylindrów silnika i zmniejsza jego gęstość cieplną, co prowadzi do wzrostu sprawności spalania mieszanki alkoholowo-powietrznej. W rezultacie moc silnika wzrasta o 7-9%, a moment obrotowy o 10-15%. Silniki samochodów wyścigowych zasilane metanolem o liczbie oktanowej wyższej niż benzyna mają stopień sprężania przekraczający 15: 1, podczas gdy konwencjonalne silniki ICE o zapłonie iskrowym mają zwykle stopień sprężania 11,5: 1 dla benzyny bezołowiowej. Metanol można stosować zarówno w klasycznych silnikach spalinowych, jak iw specjalnych ogniwach paliwowych do wytwarzania energii elektrycznej.
Osobno należy odnotować wzrost wydajności wskaźnika, gdy klasyczny ICE jest zasilany metanolem w porównaniu do pracy na benzynie. Taki wzrost spowodowany jest spadkiem strat ciepła i może sięgać kilku procent.
niedogodności
- Metanol trawi aluminium. Problemem jest zastosowanie aluminiowych gaźników i układów wtrysku paliwa do silnika spalinowego. Dotyczy to głównie surowego metanolu, który zawiera znaczne ilości kwasu mrówkowego i zanieczyszczeń formaldehydem. Technicznie czysta woda zawierająca metanol zaczyna reagować z aluminium w temperaturach powyżej 50 ° C, ale w ogóle nie reaguje ze zwykłą stalą węglową.
- Hydrofilowość. Metanol zasysa wodę, co powoduje rozwarstwienie mieszanin paliwowych benzyny i metanolu.
- Metanol, podobnie jak etanol, zwiększa zdolność przepuszczania pary przez niektóre tworzywa sztuczne (np. Gęsty polietylen). Ta cecha metanolu zwiększa ryzyko zwiększonej emisji LZO, co może prowadzić do spadku stężenia ozonu i zwiększonego promieniowania słonecznego.
- Zmniejszona lotność w niskich temperaturach: silniki pracujące na czystym metanolu mogą mieć problemy z rozruchem w temperaturach poniżej + 10 ° C i zwiększać zużycie paliwa przed osiągnięciem temperatury roboczej. Jednocześnie ten problem można łatwo rozwiązać, dodając 10-25% benzyny do metanolu.
Niskie poziomy zanieczyszczeń metanolem można stosować w istniejących paliwach samochodowych, stosując odpowiednie inhibitory korozji. T. n. Europejska dyrektywa w sprawie jakości paliw umożliwia stosowanie do 3% metanolu z taką samą ilością dodatków w benzynie sprzedawanej w Europie. Obecnie Chiny zużywają ponad 1 000 milionów galonów metanolu rocznie jako paliwo transportowe w mieszankach niskiego poziomu stosowanych w istniejących pojazdach oraz oprócz mieszanek wysokopoziomowych w pojazdach zaprojektowanych do wykorzystywania metanolu jako paliwa.
Oprócz zastosowania metanolu jako alternatywy dla benzyny istnieje technologia wykorzystania metanolu do tworzenia na jego bazie zawiesiny węgla, która w Stanach Zjednoczonych nosi handlową nazwę „metacoal”. Paliwo to jest oferowane jako alternatywa dla ciężkiego oleju opałowego, który jest szeroko stosowany do ogrzewania budynków (olej opałowy). Zawiesina ta, w przeciwieństwie do paliwa wodno-węglowego, nie wymaga specjalnych kotłów i ma większe zużycie energii. Z punktu widzenia ochrony środowiska paliwa takie mają mniejszy ślad węglowy niż tradycyjne paliwa syntetyczne pochodzące z procesów spalania węgla, w których część węgla jest spalana podczas produkcji paliw płynnych.
Metanol jako paliwo w silnikach spalinowych (ICE)
W przeciwieństwie do benzyny, która jest złożoną mieszaniną różnych węglowodorów z pewnymi dodatkami, metanol jest prostym związkiem chemicznym. Pod względem wartości energetycznej jest dwukrotnie niższy od benzyny. Oznacza to, że 2 litry metanolu zawierają tyle samo energii co 1 litr benzyny. Jednak chociaż metanol zawiera mniej energii niż benzyna, jego liczba oktanowa (100) jest wyższa niż benzyny. Liczba ta jest średnią z badań metod oktanowych (107) i motorycznych (92). Oznacza to, że przed zapłonem mieszaninę palną można skompresować do mniejszej objętości. Pozwala to silnikowi pracować przy wyższym stopniu sprężania (10-11) / 1 [w porównaniu do (8-9) / 1 dla silnika benzynowego], a tym samym poprawia wydajność w porównaniu z silnikiem benzynowym. Wydajność zwiększa się również poprzez zwiększenie „prędkości płomienia”, co pozwala na szybsze i pełniejsze spalanie paliwa w cylindrach. Na podstawie tych czynników można wyjaśnić, dlaczego dla silnika o tej samej mocy nie jest konieczne przyjmowanie dwukrotnie większej ilości metanolu niż benzyny, chociaż pod względem gęstości energii metanol jest dwukrotnie gorszy niż benzyna. Zasada ta obowiązuje nawet w przypadku silników, które nie zostały specjalnie zaprojektowane na paliwo metanolowe, ale są nieznacznie zmodyfikowanymi silnikami benzynowymi. Jednak silniki zaprojektowane na paliwo metanolowe zapewniają większą oszczędność paliwa. Utajone ciepło parowania metanolu jest około 3,7 razy wyższe niż benzyny, dlatego gdy przechodzi ze stanu ciekłego do gazowego, metanol pochłania znacznie więcej ciepła. Ułatwia to odprowadzanie ciepła z silnika i umożliwia stosowanie chłodnic powietrznych do chłodzenia zamiast cięższych systemów z płaszczem wodnym.
Można oczekiwać, że w przyszłości samochody przystosowane do pracy na metanolu, wyposażone w mniejszy i lżejszy blok cylindrów, staną się odpowiednikiem samochodów z silnikami benzynowymi. Będą miały bardziej miękkie wymagania dotyczące chłodzenia, lepsze przyspieszenie i lepszy zasięg. Ponadto pojazdy napędzane metanolem charakteryzują się niską emisją zanieczyszczeń do powietrza, takich jak węglowodory, NO x, SO 2 i cząstki stałe.
Pewne problemy, wynikające głównie z właściwości chemicznych i fizycznych metanolu, wciąż czekają na rozwiązanie. Metanol, podobnie jak etanol, miesza się z wodą w dowolnym stosunku. Ma duży moment dipolowy, a także wysoką stałą dielektryczną i dlatego jest dobrym rozpuszczalnikiem dla związków jonowych, takich jak kwasy, zasady, sole (z których wszystkie nasilają problemy z korozją) i niektórych tworzyw sztucznych. Z drugiej strony należy mieć na uwadze, że benzyna, jak już zauważyliśmy, jest złożoną mieszaniną węglowodorów, z których większość charakteryzuje się niskim momentem dipolowym, małą stałą dielektryczną i niemożnością mieszania się z wodą. Dlatego benzyna jest dobrym rozpuszczalnikiem dla związków niepolarnych, które tworzą wiązania kowalencyjne.
Można śmiało powiedzieć, że ze względu na różnice we właściwościach chemicznych benzyny i metanolu, niektóre materiały używane do napełniania i magazynowania benzyny, do wykonywania urządzeń i elementów łączących, często będą nieodpowiednie do pracy z metanolem. Na przykład metanol może powodować korozję niektórych metali, w tym aluminium, cynku i magnezu, chociaż nie ma wpływu na stal lub żeliwo. Metanol może również reagować z niektórymi tworzywami sztucznymi, oponami i uszczelkami, powodując ich zmiękczenie, pęcznienie lub kruchość i degradację, co ostatecznie prowadzi do wycieków lub awarii. Dlatego systemy zaprojektowane tylko dla metanolu powinny różnić się od systemów zaprojektowanych dla benzyny, chociaż różnica w cenie raczej nie będzie zauważalna. Istnieje już kilka rodzajów olejów silnikowych i smarów, które są kompatybilne z metanolem, ale rozwój tych materiałów musi być kontynuowany.
W przypadku czystego metanolu mogą wystąpić problemy z rozruchem na zimno, ponieważ takie paliwa nie zawierają lotnych związków (butan, izobutan, propan), które znajdują się w benzynie i które zapewniają łatwopalne opary do silnika nawet w najzimniejszych warunkach. Ten problem najczęściej rozwiązuje się dodając do metanolu bardziej lotne składniki. Na przykład w pojazdach z elastycznymi układami paliwowymi stosuje się mieszankę M85 zawierającą 15% benzyny. Zawarta w nim para wystarczy, aby uruchomić silnik nawet w najzimniejszym klimacie. Inną opcją jest stworzenie dodatkowego urządzenia do odparowywania lub rozpylania metanolu na drobne kropelki, które są łatwiejsze do zapalenia. Podczas opracowywania nowej technologii zawsze pojawiają się problemy techniczne. Jednak trudności techniczne stojące na drodze do wprowadzenia metanolu jako składnika mieszanek paliwowych lub jako substytutu benzyny w pojazdach z silnikami spalinowymi należą do dość łatwych do rozwiązania problemów, a ponadto dla większości problemów znaleziono już rozwiązania.
Przy stosowaniu metanolu jako paliwa należy zwrócić uwagę, że energochłonność objętościowa i masowa (ciepło spalania) metanolu (ciepło właściwe spalania \u003d 22,7 MJ / kg) jest o 40-50% mniejsza niż benzyny, ale jednocześnie moc cieplna mieszanin alkohol-powietrze i benzyna paliwo-powietrze podczas ich spalania w silniku różni się nieznacznie ze względu na fakt, że wysoka wartość ciepła parowania metanolu poprawia wypełnienie cylindrów silnika i zmniejsza jego gęstość cieplną, co prowadzi do zwiększenia kompletności spalania mieszanki alkoholowo-powietrznej. W rezultacie moc silnika wzrasta o 7-9%, a moment obrotowy o 10-15%. Silniki samochodów wyścigowych zasilane metanolem o liczbie oktanowej wyższej niż benzyna mają stopień sprężania większy niż 15: 1 [ źródło nie określono 380 dni ], podczas gdy w konwencjonalnym ICE o zapłonie iskrowym, stopień sprężania benzyny bezołowiowej jest zwykle mniejszy niż 11,5: 1. Metanol można stosować zarówno w klasycznych silnikach spalinowych, jak iw specjalnych ogniwach paliwowych do wytwarzania energii elektrycznej.
Osobno należy odnotować wzrost wydajności wskaźnika, gdy klasyczny ICE jest zasilany metanolem w porównaniu do pracy na benzynie. Taki wzrost spowodowany jest spadkiem strat ciepła i może sięgać kilku procent
niedogodności
Aluminium do trawienia metanolem. Problemem jest zastosowanie aluminiowych gaźników i układów wtrysku paliwa do silników spalinowych. Dotyczy to głównie surowego metanolu, który zawiera znaczne ilości kwasu mrówkowego i zanieczyszczeń formaldehydem. Technicznie czysta woda zawierająca metanol zaczyna reagować z aluminium w temperaturach powyżej 50 ° C, ale w ogóle nie reaguje ze zwykłą stalą węglową.
Hydrofilowość. Metanol zasysa wodę, co powoduje rozwarstwienie mieszanin paliwowych benzyny i metanolu.
Metanol, podobnie jak etanol, zwiększa paroprzepuszczalność niektórych tworzyw sztucznych (np. Gęsty polietylen). Ta cecha metanolu zwiększa ryzyko wzrostu emisji lotnych związków organicznych, co może prowadzić do obniżenia stężenia w strefie i wzrostu promieniowania słonecznego.
Zmniejszona lotność w niskich temperaturach: silniki pracujące na czystym metanolu mogą mieć problemy z rozruchem w temperaturach poniżej + 10 ° C i zwiększać zużycie paliwa przed osiągnięciem temperatury roboczej. Jednak problem ten można łatwo rozwiązać, dodając 10-25% benzyny do metanolu.
Niskie poziomy zanieczyszczeń metanolem można stosować w istniejących paliwach samochodowych, stosując odpowiednie inhibitory korozji. T. n. Europejska dyrektywa w sprawie jakości paliw zezwala na stosowanie do 3% metanolu z taką samą ilością dodatków w benzynie sprzedawanej w Europie. Obecnie Chiny zużywają ponad 1000 milionów galonów metanolu rocznie jako paliwo do pojazdów w mieszankach niskiego poziomu stosowanych w istniejących pojazdach, a także w mieszankach wysokopoziomowych w pojazdach zaprojektowanych do wykorzystywania metanolu jako paliwa.
Oprócz wykorzystania metanolu jako alternatywy dla benzyny, istnieje technologia wykorzystania metanolu do wytworzenia na jego bazie zawiesiny węgla, która w USA nazywa się handlowo „metakoal”. Paliwo to jest oferowane jako alternatywa dla ciężkiego oleju opałowego, który jest szeroko stosowany do ogrzewania budynków (olej opałowy). Taka zawiesina, w przeciwieństwie do paliwa wodno-węglowego, nie wymaga specjalnych kotłów i ma większe zużycie energii. Z punktu widzenia ochrony środowiska paliwa takie mają mniejszy ślad węglowy niż tradycyjne paliwa syntetyczne otrzymywane z węgla, które wykorzystują procesy, w których część węgla jest spalana podczas produkcji paliw płynnych.
Paliwo do samochodu - zrób to sam
Obecnie jednym z najbardziej obiecujących paliw samochodowych jest alkohol metylowy.
Alkohol metylowy (metanol) to bezbarwna, łatwopalna ciecz o słabym zapachu alkoholu, temperatura zamarzania -98 ° C, temperatura wrzenia + 65 ° C. Dobrze miesza się z wodą. Jak wszystkie alkohole ma wysoką odporność na detonację, liczba oktanowa metanolu wynosi 114,4 jednostek. Dla porównania liczba oktanowa etanolu (wina, alkoholu etylowego) wynosi 111,4 jednostek.
Spośród wszystkich składników przeciwstukowych w benzynie metanol jest najskuteczniejszym dodatkiem pod względem redukcji emisji CO, CH i NOx. Metanol można również stosować jako niezależne paliwo samochodowe, w tym przypadku metanol ma pewne zalety.
Metanol jest „czystym” paliwem spalinowym, ma lepsze właściwości paliwowe niż benzyna, w wyniku czego podczas jego stosowania wzrasta sprawność silników spalinowych.Współczesne silniki benzynowe mogą dobrze pracować na metanolu, przy jednoczesnej poprawie parametrów technicznych silnika.
Są to przede wszystkim: wysoka odporność na stukanie, absolutny brak korozji siarkowej silnika oraz emisji siarki i sadzy w spalinach, minimalne tworzenie się węgla w silniku, o 50% mniejsza toksyczność produktów spalania, zwiększona wydajność dzięki chłodzeniu wewnętrznemu i zwiększonemu stopniowi sprężania, wysoki stopień napełnienia cylindra mieszanina palna (w porównaniu do benzyny przyrost mocy podczas pracy na metanolu sięga 10%) itp. Te zalety metanolu doprowadziły do \u200b\u200btego, że od dawna jest on używany jako paliwo w samochodach wyścigowych i modelach samolotów, motocyklach sportowych, gdzie wymagane są kompaktowe i jednocześnie mocne silniki. Wiele instytutów badawczych postrzega to jako paliwo przyszłości.
Jednak metanol ma również wady. Bezwodny metanol dobrze miesza się z benzyną w dowolnym stosunku, ale gdy wilgoć dostanie się do zbiornika paliwa, następuje rozwarstwienie paliwa i powstają w nim dwie niemieszalne ciecze; aby wyeliminować ten powód, zaleca się uzupełnienie zbiornika o filtr-osuszacz lub zainstalowanie oddzielnego zbiornika z przewodem paliwowym.
Kolejną wadą metanolu jest jego mniejsza lotność niż benzyna, co utrudnia uruchomienie silnika na zimno. Aby poprawić zimny rozruch, konieczne jest podgrzanie początkowej objętości zimnego paliwa (najczęściej elektrycznego) lub uruchomienie silnika na benzynie. Spalanie metanolu wymaga o połowę mniej powietrza niż w przypadku benzyny, dlatego podczas pracy na czystym metanolu konieczna jest ponowna regulacja gaźnika silnika benzynowego.
Negatywną właściwością metanolu jest jego toksyczność, chociaż wielu chemików, modelarzy samolotów i zawodników, którzy ściśle obchodzą się z nim od dziesięcioleci (oczywiście zgodnie z zasadami bezpieczeństwa i higieny) bez żadnych konsekwencji dla własnego zdrowia, nie klasyfikuje go jako szczególnie trującej substancji i podejrzewa, że jego niebezpieczeństwo jest celowo nadmuchiwane ze względu na skłonność narodu rosyjskiego do spożywania wszystkiego, co pachnie alkoholem i pali się niebieskim płomieniem. Wiele substancji używanych w samochodzie przewyższa metanol pod względem zagrożenia. Pod względem toksyczności metanol ustępuje cieczy używanej w układzie chłodzenia (śmiertelna dawka glikolu etylenowego to około 100 ml) i elektrolitem akumulatorowym. Bardziej niebezpieczny od metanolu jest tetraetyl ołowiu emitowany w dużych ilościach przez spaliny benzyny, którego maksymalne dopuszczalne stężenie (MPC) w powietrzu wynosi 0,005 mg / m3, natomiast MPC metanolu wynosi 5 mg / m3. W słabo wentylowanym pomieszczeniu podczas jazdy samochodu człowiek może umrzeć z powodu zatrucia spalinami silnika zawierającymi śmiertelny tlenek węgla (CO, tlenek węgla, trucizna krwi) i tlenki azotu.
Podczas pracy z metanolem przepisy sanitarne zabraniają: polerowania metanolu; produkcja wyrobów (mastyksy, lakiery nitro, kleje itp.) używanych w życiu codziennym i wprowadzanych do sieci dystrybucyjnej, w tym metanol; użycie metanolu do zapalania urządzeń grzewczych; zastosowanie metanolu jako rozpuszczalnika. Stosowanie metanolu jako paliwa do silników spalinowych nie jest zabronione przez przepisy sanitarne.
Należy jednak zachować ostrożność podczas obchodzenia się z metanolem. Zgodnie z klasą zagrożenia chemikaliów metanol jest umiarkowanie niebezpieczny. Bez szybkiej opieki medycznej śmiertelna dawka 100% metanolu po podaniu doustnym wynosi 100-150 ml. Przy niższych dawkach metanolu możliwa jest ślepota z powodu uszkodzenia nerwu wzrokowego.
W znacznie mniejszym stopniu wady te występują w mieszaninach benzyna-metanol.
W Stanach Zjednoczonych obecnie stosuje się paliwo M-85, które zawiera 85% metanolu i 15% benzyny oraz, w mniejszych ilościach, czysty metanol.
Obecnie stanowe programy metanolu istnieją w Japonii, Chinach, Europie, Stanach Zjednoczonych i niektórych innych krajach.
W Rosji brak państwowego programu powszechnego stosowania metanolu jako paliwa silnikowego jest utrudniony przez fakt, że konwersja floty kraju na metanol będzie wymagała dodatkowej budowy zakładów produkcji metanolu, podczas gdy teraz Rosja ma dużą liczbę działających rafinerii ropy naftowej i znaczne rezerwy ropy naftowej.
Jednocześnie produkcja metanolu jest możliwa nawet w warunkach rzemieślniczych, takich jak produkcja domowego alkoholu etylowego (bimber).
Metanol może być wytwarzany z dwutlenku węgla lub dowolnej substancji organicznej: węgla, drewna, odpadów rolniczych itp., Ale najprostszym sposobem jest uzyskanie metanolu z gazu naturalnego (sieciowego). Jednoczesne dostarczanie dwutlenku węgla (lub równoważnie dwutlenku węgla, jego formuły CO2. Nie mylić CO2 z CO, tlenkiem węgla. CO2 jest gazem toksycznym, a CO2 jest nietoksyczny, napoje gazowane piją węglan) i gaz ziemny zmniejsza zużycie gazu ziemnego i zwiększa wydajność metanolu . Możliwe jest zastosowanie połączonej instalacji metanolu z dwutlenkiem węgla, w tym przypadku te dwa branże się uzupełniają. Dwutlenek węgla z produkcji CO2 jest dostarczany do instalacji metanolu, a pozagatunkowy gaz odlotowy odprowadzany do spalania z instalacji metanolu jest dostarczany do instalacji dwutlenku węgla w celu wytworzenia dwutlenku węgla.
Głównymi aktywnymi składnikami w konwersji gazu ziemnego do metanolu są katalizatory.
Upraszczając, technologia produkcji metanolu polega na oczyszczaniu gazu ziemnego z trucizn katalizatora, a następnie na sekwencyjnej konwersji oczyszczonego gazu ziemnego, w wyniku reakcji katalitycznych, na produkty pośrednie, a następnie na pożądany rodzaj produktu końcowego.
Podobnie jak podczas uzyskiwania bimberu, woda jest potrzebna do chłodzenia cewki, a sieć do obsługi małej sprężarki.
Wszelkie wycieki gazu, zapachy i opary podczas produkcji metanolu są całkowicie eliminowane, a ponieważ proces obejmuje wytwarzanie łatwopalnych, toksycznych cieczy, prace muszą być prowadzone w wentylowanym pomieszczeniu niemieszkalnym, zgodnie ze wszystkimi zasadami bezpieczeństwa pożarowego i sanitarnego.
Wydajność aparatu (litr / godzinę) zależy od masy surowców dostarczonych do przetwarzania oraz od ilości katalizatorów biorących udział w procesie. Wydajność metanolu wynosi 0,6-0,7 l z 1 m3 gazu ziemnego. Przy zwiększonych wymaganiach dotyczących czystości metanolu można go oczyścić z wilgoci i zanieczyszczeń, przepuszczając produkt przez dodatkowy filtr.
Wymiary instalacji zależą od jej wydajności, po otrzymaniu metanolu w ilości 1-2 puszek dziennie instalację można postawić na stole.
Montaż nie wymaga rzadkich części, materiałów i specjalnej wiedzy, można go wykonać w dowolnym garażu.
Wykorzystanie metanolu własnej produkcji jako paliwa jest niedrogą opcją do tankowania silników spalinowych.
Aby w jak największym stopniu zoptymalizować proces spalania paliwa, możliwa jest instalacja dodatkowych urządzeń w układzie paliwowym silnika spalinowego (urządzenia do mieszania i homogenizacji mieszanki paliwowej, wytwarzanie metanolu itp.), Ale jest to już dla wszystkich.
W przypadkach, w których niepokojąca jest toksyczność metanolu, jako paliwo samochodowe można zastosować etanol (etanol), również uzyskany z gazu ziemnego. Etanol zachowuje zalety metanolu dla silnika, ale koszt produkcji etanolu i sprzętu do jego produkcji jest 2 razy wyższy niż w przypadku produkcji metanolu.
Z substancji organicznych można uzyskać benzynę syntetyczną. Benzynę można również uzyskać z gazu ziemnego w wyniku reakcji katalitycznych. Liczba oktanowa wyprodukowanej benzyny wynosi do 95 jednostek. Podczas korzystania z benzyny syntetycznej nie trzeba wprowadzać żadnych zmian w układzie paliwowym samochodu, wydajność silnika nie pogarsza się, a zużycie silnika nie wzrasta, ale proces produkcji benzyny i instalacja do produkcji benzyny są bardziej skomplikowane i droższe niż przy produkcji metanolu. Wydajność benzyny wynosi 0,3 litra z 1 m3 gazu ziemnego.
Wybór rodzaju zastosowanego paliwa leży wyłącznie w gestii właściciela pojazdu.
Możliwe jest wytwarzanie instalacji i katalizatorów do produkcji paliwa nie tylko z gazu ziemnego, ale również z odpadów drzewnych i roślinnych, obornika zwierzęcego i odchodów ptaków.
Inną możliwością ręcznego wytwarzania paliwa silnikowego jest produkcja metanu. W przeciwieństwie do wielu gazów palnych metan nie skrapla się nawet pod wysokim ciśnieniem i znajduje się w zbiorniku gazu lub sieci gazowej.
Prawie 100% metanu (z niewielką ilością nierafinowanych zanieczyszczeń) to gaz ziemny wykorzystywany w kuchniach mieszkań. Jako paliwo do samochodów metan (nie mylić z propanem i butanem, również szeroko stosowany jako paliwo samochodowe jako skroplone gazy balonowe) od dawna jest szeroko stosowany zarówno w Rosji, jak i za granicą.
Metan jest paliwem wysokokalorycznym. Wartość opałowa 1 kg metanu przekracza 1,2 kg benzyny 1,2 razy, gaz skroplony 1,6 razy. Sądząc po objętości, wartość opałowa 1 m3 gazowego metanu jest 1,29 razy większa niż 1 litr benzyny i prawie 1,8 razy 1 litr skroplonego gazu. Liczba oktanowa metanu wynosi 110, co pozwala na stosowanie go w silnikach o wysokim stopniu sprężania. Metan jest nietoksyczny i bezwonny (w celu wykrycia go zapachem specjalnie dodaje się silnie pachnący gaz, etylomerkaptan, który ma silny nieprzyjemny zapach). W przeciwieństwie do skroplonego gazu (propan-butan), nie gromadzi się on w kabinie pasażerskiej lub bagażniku samochodu, ponieważ jest 1,8 razy lżejszy od powietrza. Wydech silnika metanowego jest przyjazny dla środowiska, zawiera tylko parę wodną i nietoksyczny CO2. Przebieg silnika na metanie przed remontem przekracza przebieg silnika na benzynie. Przy niewielkiej zmianie silnika spalinowego silnik wysokoprężny może również pracować z metanem. Napełnianie samochodu metanem jest znacznie tańsze niż napełnianie go gazem. Wiele samochodów jest już wyposażonych w butle z gazem (LPG) do pracy na skroplonym gazie, dodanie butli wysokociśnieniowej z reduktorem do HBO umożliwia wykorzystanie tego samochodu do pracy na metanie.
Niedogodności związane z tankowaniem samochodu za pomocą metanu wynikają głównie z faktu, że w Rosji wciąż nie ma wielu stacji z metanem i są one zlokalizowane głównie w dużych miastach. Za granicą i w krajach WNP dozwolone jest już tankowanie pojazdów z domowej sieci gazu ziemnego, ale w Rosji usługi gazowe jeszcze na to nie zezwalają.
Dla mieszkańców małych miasteczek i wiosek z prywatnymi dziedzińcami wyjściem jest użycie małych domowych biogazowni. W biogazowniach można wytwarzać biogaz ze wszystkich odpadów domowych: obornika, odchodów ptaków, szczytów, liści, słomy, łodyg roślin i innych odpadów organicznych z poszczególnych gospodarstw domowych. Biogaz jest chemiczną mieszaniną gazów, składającą się głównie z metanu (do 75%) i dwutlenku węgla. Prosta biogazownia jest łatwa do samodzielnego wykonania, jej opisy w dużych ilościach są podane w Internecie. Biogaz jest gazem palnym i może być wykorzystywany jako paliwo. Aby zwiększyć wartość opałową, zaleca się uzupełnienie biogazowni o dwutlenek węgla, co pozwoli na rozdzielenie biogazu na oczyszczony metan i CO2 i wykorzystanie powstałych gazów zgodnie z ich przeznaczeniem.
Tę samą sprężarkę wysokociśnieniową można zastosować do napełnienia zbiorników metanem lub CO2. W przypadku zastosowania kompresora do tankowania samochodu metanem bardziej opłacalnym jest zakup kompresora o małej pojemności, ponieważ ma on znacznie niższy koszt i stwarza mniejsze wymagania dla domowej sieci elektrycznej. Sprężarka o wydajności 1-2 m3 / h (co odpowiada zużyciu gazu ziemnego w kotle grzewczym w prywatnym domu) objęta stałą pracą zapewnia, że \u200b\u200bzbiornik zainstalowany w samochodzie jest wypełniony metanem. Aby przyspieszyć tankowanie samochodu gazem, zaleca się podłączenie sprężarki do akumulatora składającego się z kilku butli z tlenem, dwutlenkiem węgla lub metanem, z których następnie zatankować balon w samochodzie.
Zużycie energii do napełnienia butli sprężonym metanem zależy od końcowego ciśnienia gazu w butli. Przy ciśnieniu napełniania 200 atm. zużycie energii wynosi około 0,5 kWh na 1 m3 wtryskiwanego gazu.
Pracująca sprężarka powinna znajdować się w pomieszczeniu z wentylacją, akumulator cylindra powinien znajdować się pod baldachimem.
Ze względów bezpieczeństwa butle, zarówno do tankowania, jak i do samochodu, muszą być okresowo testowane pod wysokim ciśnieniem. W tym celu przeprowadza się próbę hydrauliczną cylindrów z wodą z zasilaniem ciśnieniowym z urządzenia składającego się z cylindra z tłokiem. Testy hydrauliczne butli ze staliwa są przeprowadzane przy ciśnieniu 1,5 razy większym od ciśnienia roboczego. Czas utrzymywania pod ciśnieniem nie mniej niż 10 min. Podczas testu dokładna kontrola sprawdza cylinder pod kątem mokrych plam w korpusie. Brak mokrych miejsc na cylindrze, gdy jest badany pod wysokim ciśnieniem, oznacza, że \u200b\u200bkorpus cylindra nie ma mikropęknięć i gwarantuje właścicielowi od przypadków pęknięcia cylindra podczas jego dalszej pracy.