Sposoby ekologizacji paliwa samochodowego. Kalifornijski wyciek metanu staje się „największy w historii USA”

Egzamin nr 1 11 cel
Opcja 1.
1. Z toku chemii znasz następujące metody rozdzielania mieszanin:
parowanie, krystalizacja.

sposoby.
Rys.1 Rys.2 Rys.3

1) mąka z opiłków żelaza, które się do niej dostały;
2) woda z rozpuszczonych w niej soli nieorganicznych?


Numer rysunku
Metoda rozdzielania mieszanin
Mieszanina
Mąka i złapane w nią
opiłki żelaza
Woda z rozpuszczonym
sole nieorganiczne

element.





ten pierwiastek chemiczny.

Symbol
chemiczny
element
numer okresu
numer grupy
Metalowe/niemetalowe

o ich obecności w przyrodzie. Na przykład wiadomo, że wraz ze wzrostem liczby porządkowej
liczby
pierwiastek chemiczny w okresach promienie atomów maleją, a w grupach
zwiększać.
Biorąc pod uwagę te wzory, ułóż je w kolejności zwiększania promieni atomowych
następujące elementy: C, Si, Al, N. Zapisz oznaczenia pierwiastków w poprawnym
sekwencje.

Charakterystyczne właściwości substancji
Struktura molekularna

stan: schorzenie;
gotowanie i topienie;
nie przewodzący;
Struktura jonowa
kruchy;
oporny;
nielotny;
Elektryczność
Korzystając z tych informacji, określ, jaką strukturę mają substancje azot N2
i sól kuchenna NaCl. (podaj szczegółową odpowiedź).



produkcja:

produkty i słodycze.






dwutlenek węgla w powietrzu.





wymienione w tekście.

dwutlenek węgla

dysocjacja 25 moli ortofosforanu sodu.
10. Wyjaśnij: Czasami na obszarach wiejskich kobiety łączą farbowanie henną z
pranie w rosyjskiej łaźni. Dlaczego kolorystyka jest bardziej intensywna?

H2S + Fe2O3 ? FeS + S + H2O.




Jaka objętość dwutlenku węgla (n.c.) powstaje podczas? całkowite spalanie 4,4 grama propanu?

13. Sól fizjologiczna w medycynie nazywana jest 0,9% roztworem chlorku sodu w
woda. Oblicz masę chlorku sodu i masę wody wymaganej do
przygotowanie 500 g soli fizjologicznej.
Zapisz szczegółowe rozwiązanie problemu.

Egzamin nr 1 11 cel
Opcja 2.
1. Z toku chemii znasz następujące metody rozdzielania mieszanin:
osadzanie, filtrowanie, destylacja (destylacja), działanie magnetyczne,
parowanie, krystalizacja.
Rysunki 1-3 przedstawiają przykłady niektórych z wymienionych
sposoby.
Rys.1 Rys.2 Rys.3

Które z poniższych metod rozdzielania mieszanin można zastosować do oczyszczania:
1) siarka z opiłków żelaza, które się do niej dostały;
2) woda z cząstek gliny i piasku?
Wpisz w tabeli numer figury i nazwę odpowiedniej metody separacji.
mieszaniny. (narysuj tabelę w zeszycie)
Numer rysunku
Metoda rozdzielania mieszanin
Mieszanina
Siarka w proszku i uwięziona w
jej opiłki żelaza
Woda z drobinkami gliny
piasek.
2. Rysunek przedstawia model struktury elektronowej atomu jakiejś substancji chemicznej
element.
Na podstawie analizy zaproponowanego modelu wykonaj następujące zadania:
1) określić pierwiastek chemiczny, którego atom ma taką strukturę elektronową;
2) wskazać numer okresu i numer grupy w Okresowym układzie chemicznym
elementy D.I. Mendelejew, w którym znajduje się ten element;
3) określić, czy prosta substancja należy do metali czy do niemetali, co tworzy
ten pierwiastek chemiczny.

Zapisz odpowiedzi w tabeli (narysuj tabelę w zeszycie)
Symbol
chemiczny
element
numer okresu
numer grupy
Metalowe/niemetalowe
3. Układ okresowy pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejew - bogate repozytorium
informacje o pierwiastkach chemicznych, ich właściwościach i właściwościach ich związków,
o wzorcach zmian tych właściwości, o metodach otrzymywania substancji, a także
o ich obecności w przyrodzie. Na przykład wiadomo, że pierwiastek chemiczny w
elektroujemność wzrasta w okresach i maleje w grupach.
Biorąc pod uwagę te wzorce, ułóż je w kolejności rosnącej elektroujemności
następujące pierwiastki: F, Na, N, Mg. Zapisz oznaczenia elementów w żądanym
sekwencje.
4. Poniższa tabela zawiera charakterystyczne właściwości substancji, które mają
struktura molekularna i jonowa.
Charakterystyczne właściwości substancji
Struktura molekularna
w normalne warunki mieć płyn
kruszywo gazowe i stałe
stan: schorzenie;
mają niskie temperatury
gotowanie i topienie;
nie przewodzący;
mają niską przewodność cieplną
Struktura jonowa
 stały w normalnych warunkach;
kruchy;
oporny;
nielotny;
w stopach i roztworach
Elektryczność
Korzystając z tych informacji, określ, jaką strukturę mają substancje tlenowe.
O2
oraz soda Na2CO3. (podaj szczegółową odpowiedź).

Przeczytaj poniższy tekst i wykonaj zadania 5-8.
Przemysł spożywczy stosuje dodatek do żywności E526, który
oznacza wodorotlenek wapnia Ca(OH)2. Znajduje zastosowanie w
produkcja:
soki owocowe, żywność dla niemowląt, ogórki kiszone, sól spożywcza, wyroby cukiernicze
produkty i słodycze.
Uzyskanie wodorotlenku wapnia na skalę przemysłową jest możliwe dzięki:
mieszanie tlenku wapnia z wodą proces ten nazywa się hartowaniem.
Wodorotlenek wapnia jest szeroko stosowany w produkcji takich materiałów budowlanych.
materiały takie jak zaprawy bielące, tynkarskie i gipsowe. Wynika to z jego zdolności
wchodzą w interakcje z dwutlenkiem węgla CO2 zawartym w powietrzu. Ta sama nieruchomość
Do pomiaru zawartości ilościowej stosuje się roztwór wodorotlenku wapnia
dwutlenek węgla w powietrzu.
Przydatną właściwością wodorotlenku wapnia jest jego zdolność do działania jako
flokulant, który oczyszcza ścieki z zawieszonych i koloidalnych cząstek (w tym
sole żelaza). Służy również do podnoszenia pH wody, jako woda naturalna
zawiera substancje (takie jak kwasy), które powodują korozję rur kanalizacyjnych.
5. Napisz równanie molekularne reakcji prowadzącej do powstania wodorotlenku wapnia, które:
wymienione w tekście.

6. Wyjaśnij, dlaczego ten proces nazywa się hartowaniem.
7. Napisz równanie molekularne reakcji między wodorotlenkiem wapnia a
dwutlenek węgla
gaz, o którym wspomniano w tekście. Wyjaśnij, jakie cechy tej reakcji
pozwalają na użycie go do wykrywania dwutlenku węgla w powietrzu.
8. Zrób skrócone równanie jonowe reakcji wymienionej w tekście pomiędzy
wodorotlenek wapnia i kwas solny.
9. Chociaż rośliny i zwierzęta potrzebują związków fosforu jako pierwiastka zawartego
w skład substancji witalnych zanieczyszczenie wód naturalnych fosforanami jest bardzo duże
niekorzystnie wpływa na stan zbiorników wodnych. Odprowadzanie fosforanów ze ściekami
powoduje szybki rozwój sinic i życiową aktywność wszystkich pozostałych
organizmy są tłumione. Określ liczbę kationów i anionów powstałych podczas
dysocjacja 15 mol ortofosforanu potasu.
10. Wyjaśnij: Dlaczego wszystkie rodzaje stylizacji włosów są zwykle wykonywane
ogrzewanie?
11. Podano schemat reakcji redoks.

Ustaw proporcje. Zapisz saldo elektroniczne.
Określ środek utleniający i środek redukujący.
12. Propan spala się z niską emisją substancje toksyczne w atmosferę, więc
wykorzystywane jako źródło energii w wielu dziedzinach, na przykład w gazie
zapalniczki i przy ogrzewaniu wiejskich domów.
Jaka objętość dwutlenku węgla (NO) powstaje podczas całkowitego spalania 5 g propanu?
Zapisz szczegółowe rozwiązanie problemu.
13. Farmaceuta musi przygotować 5% roztwór jodu, który jest używany do
leczenie rany.
Jaką objętość roztworu może przygotować farmaceuta z 10 g krystalicznego jodu, jeśli
gęstość roztworu powinna wynosić 0,950 g / ml?

Problem Bezpieczeństwo środowiska transport samochodowy jest częścią problemu bezpieczeństwa ekologicznego kraju. Emisje zanieczyszczeń do atmosfery z pojazdów rosną w Rosji rocznie średnio o 3,1%. W rezultacie roczne szkody dla środowiska wynikające z funkcjonowania rosyjskiego kompleksu transportowego wynoszą ponad 3,5 miliarda dolarów, a kwota ta stale rośnie.

Udział samochodów w zanieczyszczeniu środowiska wynosi 60-90% (w Moskwie - 92%). Silniki samochodowe odprowadzają do powietrza miast ponad 95% tlenku węgla, około 65% węglowodorów i 30% tlenków azotu. Podczas spalania 1 kg benzyny do atmosfery dostaje się 465 g tlenku węgla, 25 g węglowodorów, 15 g tlenków azotu. Ponadto do spalenia 1 kg benzyny potrzeba 14,5 kg powietrza. Oznacza to, że silnik spalinowy (ICE) zużywa około 200 litrów tlenu na godzinę - 2,5 razy więcej niż osoba oddycha w ciągu dnia. W całkowitym zanieczyszczeniu powietrza toksycznymi emisjami pojazdów udział silników o zapłonie iskrowym wynosi 93-95%, silników wysokoprężnych 5-7%. To prawda, że ​​poziom emisji sadzy w tym ostatnim jest 5–6 razy wyższy.

Poprawianie właściwości paliwa za pomocą dodatków

Dodanie pewnych dodatków do paliwa może ograniczyć tworzenie się tlenku węgla, węglowodorów, aldehydów i sadzy. W celu poprawy właściwości użytkowych i środowiskowych benzyn silnikowych wprowadza się do ich składu detergenty i dodatki wielofunkcyjne (patrz tabela).

Skuteczny sposób radzenia sobie z osadami w gaźniku i układ dolotowy było dodanie specjalnych dodatków detergentowych do benzyny.

Dodatki znakujące są wprowadzane do benzyny w tak niskim stężeniu, że praktycznie nie wpływają na właściwości fizykochemiczne i eksploatacyjne.

Finlandia opracowała dodatek do benzyny Futura, który nie zawiera ołowiu i zwiększa liczbę oktanową do 95. Dodatek skutecznie czyści silnik, zmniejsza zanieczyszczenie zaworów, chroni układ paliwowy przed korozją, zwiększa mrozoodporność gaźnika, zapewnia równomierne spalanie paliwa i ogranicza emisję szkodliwych substancji.

Od wydarzenia krajowe zwróć uwagę na dodatek przeciwstukowy na bazie manganu TsTM, który jest 50 razy mniej toksyczny niż tetraetyloołów i znacznie zwiększa liczbę oktanową. UAB „Omsky Kauchuk” uruchomiła produkcję eteru metyloretichnobutylowego (MTBE) o wysokiej liczbie oktanowej 110 jednostek - dodatku do benzyny, który znacznie poprawia ich jakość i przyjazność dla środowiska. Jego zastosowanie zmniejsza zawartość CO w spalinach o 10-20%, niespalonych węglowodorów o 5-10% i szkodliwych związków lotnych o 13-17%.

Stosowanie nietradycyjnych paliw

Największy na świecie obawy samochodowe zainwestować miliardy dolarów w rozwój technologii gatunków alternatywnych paliwo silnikowe i źródła energii dla samochodów. W ostatniej dekadzie intensywnie poszukiwano paliw alternatywnych, które byłyby tanie i nie powodowałyby szkodliwych emisji. DO paliwa alternatywne obejmują wszystkie paliwa samochodowe, z wyjątkiem benzyn i oleju napędowego.

Metan (gaz skroplony) jest w naszym kraju szczególnie obiecującym gazem do zastosowania w pojazdach. Jego zalety to duże zasoby w porównaniu z ropą i mniej toksyczne spaliny. Istnieje jednak problem z przechowywaniem sprężonego gazu na pokładzie. samochody, ponieważ wymaga to lekkich i wytrzymałych butli wykonanych z materiałów kompozytowych, które wytrzymują ciśnienie 20 MPa.

Gazy sprężone w normalnej temperaturze zachowują swój stan gazowy nawet przy wysokim ciśnieniu. Przechodzą w stan ciekły w temperaturze poniżej -820C i pod ciśnieniem 4,5 MPa. Głównym składnikiem jest metan, występują inne węglowodory, a także dwutlenek węgla, tlen, azot, woda oraz zanieczyszczenia mechaniczne.

Główną wadą wyposażenia balonów gazowych do gazów sprężonych jest ich waga. Butla ze stali stopowej o pojemności 50 litrów z gazem pod ciśnieniem 200 MPa waży 62,5 kg, a butla ze stali węglowej waży 93 kg. Pełne tankowanie osiem cylindrów, których masa wynosi 14% nośności pojazdu, zapewnia 200-280 km przebiegu. Zastępując benzynę sprężonym gazem ziemnym, moc silnika spada o 18-20%, prędkość o 5-6%, a czas przyspieszania wzrasta o 24-30%.

Sposób na poprawę wydajności sprężonego gazu ziemnego polega na zwiększeniu stopnia sprężania do 10, zwiększeniu stopnia napełnienia cylindrów silnika poprzez zwiększenie średnicy przewodu dolotowego, wyeliminowaniu nagrzewania się gazu na wlocie oraz zmianie rozrządu. Wszystko to wymaga modyfikacji konstrukcyjnych silnika, ale rezerwy gazu ziemnego w porównaniu z ropą są tak duże, że są obiecujące w użytkowaniu. Możliwe jest zmniejszenie masy butli poprzez skroplenie gazu w niskie temperatury(-1600С) i jego przechowywanie w butlach izotermicznych. Pod względem energochłonności taki gaz można porównać z płynnym paliwem naftowym.

W porównaniu z benzyną metan ma następujące zalety: jest 1,5–2 razy tańszy, ma wyższą odporność na uderzenia, a silnik pracuje na nim bardziej miękko, jego zasoby wzrastają około 1,5 raza, a żywotność oleju silnikowego podwaja się.

Po przejściu na gaz płynny moc silnika spada o 3-4%. Można tego uniknąć, jeśli mieszanina jest schładzana w przewodzie dolotowym lub zwiększa się stopień sprężania, ponieważ liczba oktanowa gazu jest wyższa niż benzyny. Najlepiej wykorzystać wysoką odporność na stukanie gazu poprzez zwiększenie czasu zapłonu.

Butan jest najbardziej kaloryczną i łatwo ściśliwą częścią mieszanka paliwowa. Aby wytworzyć ciśnienie pary nasyconej, cylinder jest wypełniony w nie więcej niż 90%.

Gaz płynny (propan-butan). W Europie jest to paliwo pozyskiwane z skojarzonych gazy olejowe, nazywa się LPG (Liqefied fuel gas - skroplona benzyna). Podczas gdy sprężony gaz (metan) znajduje się w zbiornikach pod ciśnieniem 20 MPa, LPG skrapla się już przy 0,6–0,8 MPa. Obecnie w UE na LPG jeździ około 2,8 miliona samochodów. Firmy zajmujące się ponownym wyposażeniem samochodowych układów paliwowych do LPG pobierają za swoją pracę około 2 tys. euro. Ponadto Isuzu fabrycznie instaluje 100-litrową butlę na ten gaz w swoim 3,5-litrowym modelu Trooper. W USA 80% produktów naftowych pozyskuje się już nie z ropy, ale z towarzyszących im gazów – propan-butan i etan, podczas gdy w Rosji, ze względu na przestarzałe rafinerie, powstałe głównie w latach 60., przygląda się tylko przeróbce związane z nimi gazy ropopochodne (przerabiamy tylko 72% produkowanej ropy, resztę tracimy, podczas gdy w krajach rozwiniętych przetwarzamy do 95% produkowanej ropy).

Kondensat gazu jest naturalną mieszaniną niskowrzących węglowodorów ropopochodnych, która znajduje się w stanie gazowym pod ciśnieniem 4,9–9,8 MPa w temperaturze –1500C.

Dodanie mieszanek alkoholowych do benzyny może zredukować emisje toksycznych składników w spalinach o 10-15%, a w Moskwie, gdzie jest już 4,5 mln samochodów, taka impreza zmniejszy emisje nawet o 7-10%. Ponieważ mieszaniny te mają niższą reaktywność fotochemiczną, redukcja emisji wyniesie 15-17%.

Alkohole należą do paliw syntetycznych, z których najbardziej znane są metanol i etanol. Przy zawartości alkoholu w paliwie do 10% nie jest konieczna zmiana konstrukcji silnika, a wprowadzenie alkoholu zwiększa liczbę oktanową z 88 do 94 przy jednoczesnym zmniejszeniu zawartości tlenków azotu i węglowodorów w spalinach.

Metanol to alkohol metylowy lub drzewny. Surowcami są pozostałości gazu ziemnego i ropy naftowej. Synteza prowadzona jest pod ciśnieniem 25-60 MPa w obecności katalizatorów w temperaturze 300-4000C. Jego koszt przekracza koszt benzyny 1,5–2 razy. Zastosowanie metanolu wymaga zmiany konstrukcji silnika, ponieważ rozruch silnika w niskich temperaturach pogarsza się. Dodatek 3-5% metanolu pozwala na stosowanie benzyny o niższej liczbie oktanowej i zastąpienie benzyny ołowiowej benzyną bezołowiową.

Alkohol metylowy nie zawiera tych zanieczyszczeń węglowodorowych, które są obecne w benzynie, spala się bardziej w silniku, dzięki czemu do atmosfery dostaje się znacznie mniej tlenku węgla. Ponadto jest mniej wybuchowy w zderzeniach samochodowych - dlatego jest używany w wyścigach Formuły 1. Ale ten rodzaj paliwa ma też wiele wad. Najważniejszym z nich jest słabe mieszanie niepolarnej benzyny z silnie polarnym alkoholem. Aby przezwyciężyć tę wadę, w Niemczech stosuje się trzeciorzędowy alkohol butylowy (CH3)3SON, który rozpuszcza się w benzynie i alkoholu metylowym. Kolejną wadą jest higroskopijność. mieszanina palna, alkohol metylowy nasycony parą wodną powoduje korozję metalu. Dodatkowo spalanie generuje o 40% mniej energii, co oznacza, że ​​będziesz musiał częściej tankować samochód. Mimo to transport publiczny w Sztokholmie od lat 90. jeździ na metanol, w wyniku czego emisja szkodliwych substancji spadła 5-krotnie, a także zmniejszyła się ich toksyczność.

Etanol - alkohol etylowy lub winny, wytwarzany ze zbóż, ziemniaków, trzciny cukrowej i innych upraw, stosowany zarówno w mieszaninie z benzyną, jak iw czystej postaci. Etanol jest pozyskiwany z odpadów drzewnych i trzciny cukrowej, zapewnia silnikowi wysoką sprawność i niską emisję oraz jest szczególnie popularny w ciepłych krajach. Na przykład Brazylia, po kryzysie naftowym w 1973 roku, aktywnie korzysta z etanolu – ponad 14 milionów samochodów w kraju jeździ na tym paliwie. Ponadto koncern Forda przygotowuje się teraz do produkcji model ostrości FFV, który będzie tankowany paliwem o nazwie E 85 - mieszanka 85% standardu i 15% benzyny.

eter dimetylowy. Przedstawiciele Renault wspólnie z francuską Agencją Ochrony Środowiska z powodzeniem pracują nad projektem wykorzystania eteru dimetylowego, ciekłego gazu używanego w aerozolach, którego produkty spalania mają niską toksyczność. Ten gaz może być stosowany w pojazdach z silnikiem Diesla, ponieważ ma wyższą liczbę oktanową niż olej napędowy. Zaletą eteru dimetylowego jest to, że nie zawiera węglowodorów aromatycznych i siarki, charakteryzuje się kompletnością spalania, nie zawiera sadzy i tlenków azotu w spalinach, nie wymaga zmian konstrukcyjnych silnika wysokoprężnego (tylko niewielka modernizacja układu zasilania paliwem), zapewnia Dobry początek zimny silnik, ma więcej korzystne warunki produkcji w porównaniu do oleju napędowego. Niższa wartość opałowa w porównaniu z olejem napędowym jest częściowo rekompensowana większą sprawnością silnika i brakiem kosztów oczyszczania spalin.

Ekologizacja pojazdów to złożony problem społeczny, którego nie da się rozwiązać w prosty i tani sposób. To, co kiedyś wydawało się bliskie, perspektywa przejścia na pojazdy elektryczne jest nadal bardzo daleka od rzeczywistości. Dość powiedzieć, że setki tysięcy takich pojazdów, które powstały już w krajach rozwiniętych, są wykorzystywane w 90% przypadków jako wózki do przewozu małych ładunków i produktów. Nie ma więc jeszcze alternatywy dla silników spalinowych i należy szukać możliwości szerszego wykorzystania paliw ekologicznych, przede wszystkim sprężonego gazu ziemnego i paliwa alkoholowego.

Gazeta „Ural Worker”, Jekaterynburg.

Głównym składnikiem gazu ziemnego jest metan. Jest stosowany jako paliwo silnikowe w postaci sprężonej. Tankowanie gazu ziemnego rozpoczęło się w Związku Radzieckim. W tym samym czasie wybudowano większość istniejących dziś stacji benzynowych. stacje benzynowe. Jednak w okresie pierestrojki rozwój wykorzystania obiecującego paliwa został zatrzymany. Dziś o metanie jako najlepszej alternatywie dla benzyny i olej napędowy przemówił ponownie. W ciągu ostatnich 10 lat liczba pojazdów napędzanych metanem wzrosła 7,5-krotnie. Dziś 18 milionów samochodów na świecie jest wypełnionych gazem ziemnym! Metan iw Rosji coraz pewniej konkuruje z benzyną i olejem napędowym. Powodów tego jest co najmniej pięć, które zostaną omówione w artykule.

Powód #1. Opłacalny

Główną przewagą metanu nad tradycyjnymi produktami naftowymi, benzyną i olejem napędowym, jest jego korzystna cena. Jak wiadomo, Rosja jest światowym liderem w rezerwach gazu ziemnego, a aby zamienić go w paliwo, wymagane są minimalne koszty. Metan nie wymaga żadnych zakładów przetwórczych ani drogiego sprzętu. Wydobyty gaz musi być skompresowany w kompresorze, wpompowany do butli samochodowej i gotowe - można jechać. Dodatkowo koszt metanu jest regulowany prawnie i nie może przekroczyć 50% ceny benzyny A-80. Paliwa tradycyjne są 2-3 razy droższe od gazu ziemnego, a ich cena stale rośnie. Eksperci rynku paliw twierdzą, że metan w dłuższej perspektywie nie straci swojej atrakcyjności gospodarczej. Dziś 1m 3 tego paliwa kosztuje tylko 9-12 rubli.

Powód numer 2. Ekologiczny

Spaliny to plaga współczesnych miast. Aż 90% zanieczyszczeń w powietrzu megamiast to szkodliwe emisje z pojazdów napędzanych paliwem naftowym, którego spalanie wytwarza duże ilości sadzy, dymu i toksycznych związków metali ciężkich.

Udowodniono, że metan jest najbardziej przyjaznym dla środowiska paliwem, jakie istnieje. Spala się prawie całkowicie, dzięki czemu ilość szkodliwych emisji w porównaniu z tą samą benzyną jest wielokrotnie zmniejszana. Spaliny silnika metanowego zawierają 2-3 razy mniej tlenku węgla i 2 razy mniej tlenku azotu. Jednocześnie dym zmniejsza się 9-krotnie, a szkodliwe związki siarki i ołowiu są całkowicie nieobecne. Zawodnik w ta sprawa służyć mogą tylko pojazdy elektryczne, ale jeśli weźmiemy pod uwagę problemy środowiskowe związane z produkcją i utylizacją akumulatorów, to metan znów wygrywa pod względem przyjazności dla środowiska.

Wszystkie te czynniki potwierdzają, że całkiem możliwe jest oczyszczenie powietrza w miastach bez rezygnacji z transportu.

Powód numer 3. praktyczny

Zgodnie ze swoimi właściwościami operacyjnymi metan nie jest gorszy od benzyny i oleju napędowego. Kierowcy, którzy docenili już zalety gazu ziemnego jako paliwa silnikowego, potwierdzą, że czasy, w których silnik tracił moc przy przejściu na gaz, już dawno minęły. Metan jest idealnym paliwem dla nowoczesne maszyny. W komorze spalania gaz tworzy optymalną mieszankę paliwa i powietrza. Silnik pracujący na metanie pracuje płynniej, ciszej i co najważniejsze – dłużej niż na konwencjonalnym paliwie. Gaz ziemny nie zmywa filmu olejowego ze ścianek cylindra, co zmniejsza tarcie i zmniejsza zużycie części. Metan spala się bez tworzenia popiołu, który zwykle osadza się na cylindrach. Praktyka pokazuje, że podczas pracy na gazie ziemnym silnik wytrzymuje 1,5-2 razy dłużej.

Światowi liderzy branży motoryzacyjnej doskonale zdają sobie sprawę ze wszystkich korzyści płynących z używania metanu. Volkswagen, Opel, Ford, Audi, Mercedes-Benz już rozpoczynają seryjną produkcję samochodów z silnikami na gaz ziemny. Krajowi producenci samochodów starają się nadążyć: AvtoVAZ wypuścił samochód osobowy na gaz Łada Priora i już przedstawił projekt Łada dwupaliwowa Granta. W sumie na świecie wyprodukowano dziś ponad 180 modeli samochodów napędzanych gazem ziemnym. Wyniki licznych jazd próbnych pokazują, że fabryczny samochód na metanie nie ustępuje pod względem mocy konkurentom benzynowym.

Powód numer 4. Bezpiecznie

Klasyfikator substancji palnych używany przez Ministerstwo Sytuacji Nadzwyczajnych Rosji klasyfikuje metan jako najbezpieczniejszy, czwartą klasę. Benzyna w tym klasyfikatorze należy do trzeciej klasy (substancje średnio wrażliwe), a propan-butan nawet do drugiej (substancje wrażliwe). Oznacza to, że w sytuacje awaryjne nie można obawiać się zapłonu gazu ziemnego – jego próg zapłonu jest znacznie wyższy w porównaniu do paliw ropopochodnych.

Wysokie bezpieczeństwo metanu wynika również z jego właściwości fizycznych. Gaz ziemny jest lżejszy od powietrza i ulatnia się po obniżeniu ciśnienia. Metan nie może gromadzić się np. we wnękach samochodu i tworzyć koncentrację wybuchową. Jeśli chodzi o butle gazowe, nowoczesne pojemniki wykonane są z lekkich i wytrzymałych materiałów kompozytowych. Dlatego butle mają wysoki margines bezpieczeństwa, są zaprojektowane na ciśnienie robocze 200 atmosfer i są w stanie wytrzymać wszelkie uderzenia zewnętrzne. Zbiorniki metanu wyposażone są w system bezpieczeństwa. Np. w przypadku uszkodzenia gazociągu odprowadzającego gaz do silnika, wielozawór automatyczny natychmiast zatrzymuje dopływ gazu.

Powód numer 5. Nowoczesny

W krajach, które od dawna korzystają z transportu gazu ziemnego, istnieje szeroki zakres środków zachęcających. Na przykład we Włoszech i Niemczech, gdy pojazd jest przerabiany na gaz ziemny, płaci się jednorazową premię. Wiele krajów obniżyło stawki za pojazdy na metan. podatek transportowy. W Rosji myśleli również o stworzeniu systemu motywacyjnego do powszechnego przejścia na metan. Poważnie dyskutowana jest możliwość przyznania preferencji właścicielom pojazdów napędzanych gazem ziemnym. Ministerstwo Energii wystąpiło z inicjatywą wprowadzenia obniżonej stawki podatku od pojazdów dla właścicieli pojazdów napędzanych metanem. W przygotowaniu jest już odpowiedni projekt ustawy.

Pierwsze osoby w kraju nadzorują kwestię rozszerzenia wykorzystania metanu jako paliwa; eksperci dyskutują o rozwoju programów regionalnych w tym kierunku – wszystko wskazuje na nadchodzące zmiany na rynku paliw. W Rosji rozpoczęto już zakrojoną na szeroką skalę budowę infrastruktury do napełniania gazem. Za rok zatankowanie gazu ziemnego będzie równie łatwe jak benzyny. Czas obliczyć korzyści i pomyśleć o przejściu na metan.

Sądząc po wysokich wskaźnikach wzrostu globalnego rynku NGV w ciągu ostatniej dekady, można argumentować, że przejście pojazdów na paliwo NGV jest globalnym trendem, który będzie kontynuowany i nasilał się w najbliższej przyszłości. Mam nadzieję, że moja książka pomoże menedżerom NGV, przedsiębiorcom i właścicielom samochodów w jak najlepszym wykorzystaniu powstającego rynku CNG.

* * *

przez firmę litrową.

Rozdział 1. Gaz ziemny jako paliwo silnikowe

CNG, czyli sprężony metan

Gaz ziemny, który jest przemysłowo wydobywany z wnętrzności Ziemi, składa się w 70-98% z metanu - najprostszego węglowodoru bez koloru i zapachu. W jego skład wchodzą również cięższe węgle (etan, propan, butan) oraz niektóre substancje niewęglowe (wodór, siarkowodór, azot itp.).

Aby konsumenci mogli w porę zareagować na wycieki gazu ziemnego, do jego składu dodawane są specjalnie odoranty - zanieczyszczenia aromatyzujące w niewielkich ilościach, dzięki czemu nie stanowią zagrożenia dla zdrowia. Najczęściej jako środki zapachowe stosuje się związki organiczne zawierające siarkę. nieprzyjemny zapach który zwraca na siebie uwagę.

„Dzisiaj gaz ziemny jest najważniejszym paliwem alternatywnym”.

– TimKeller, Erdgas Mobil GmbH

Ponieważ jako paliwo wykorzystywany jest tylko węgiel, gaz ziemny jest oczyszczany z zanieczyszczeń niewęglowych natychmiast po produkcji. Metan, który jest powszechnie określany jako gaz ziemny, oraz mieszanina propanu i butanu, który jest oddzielnym produktem i jest powszechnie określany jako „gaz węglowodorowy” lub „gaz skroplony węglowodorowy” (LPG), są oddzielnie ekstrahowane z oczyszczonego mieszanina węgla. Zasadniczo, prawdziwy gaz ziemny jest mieszaniną gazów węglowych, które są oddzielone od siebie przemysłowo do celów konsumpcyjnych.

Zakres gazu ziemnego jest bardzo szeroki. Znajduje zastosowanie jako źródło energii elektrycznej i cieplnej w przemyśle chemicznym, a także jako paliwo silnikowe w postaci sprężonej lub skroplonej. To właśnie ta jakość gazu ziemnego (dalej mam na myśli tylko oczyszczony metan) jest tematem tej książki.

Każdy gaz stosowany jako paliwo silnikowe jest sprężany lub skraplany w celu zmniejszenia objętości, a tym samym ułatwienia i obniżenia kosztów transportu i użytkowania. Objętość sprężonego metanu zmniejsza się 200-250 razy, skroplony - 600 razy.

Skraplanie pozwala maksymalnie zmniejszyć objętość gazu, więc na pierwszy rzut oka skraplanie wydaje się bardziej opłacalne, ale ponieważ jest bardziej złożone i droższe proces technologiczny, co drastycznie podnosi koszty produkcji, metanu do wykorzystania jako paliwo samochodowe nie jest zazwyczaj skraplane, lecz sprężane.

Należy również zauważyć, że sprawność energetyczna mieszaniny propan-butan (SUVG) jest prawie 25% niższa niż sprawność energetyczna metanu. Oznacza to, że propan-butan potrzebuje co najmniej 25% więcej niż metanu, aby przebyć tę samą odległość, ponieważ skroplony propan-butan nie jest o wiele tańszy niż sprężony metan, ile razy w przeciwieństwie do niego zajmuje mniej miejsca w cylinder . SUVG jest o 40-50% tańszy od benzyny, natomiast CNG jest tańszy o 30-50%.

Chociaż LPG jest obecnie bardziej opłacalny niż CNG, ta przewaga jest tymczasowa. Biorąc pod uwagę fakt, że rezerwy propanu i butanu są znacznie mniejsze niż metanu, przyszłość gazowego paliwa silnikowego leży w metanie. Dokładniej, do skroplonego metanu lub sprężonego gazu ziemnego (dalej zwanego CNG).

Metan jest sprężany przez ciśnienie zewnętrzne. Oczyszczony metan jest sprężany za pomocą kompresora i pompowany do specjalnych butli, które wytrzymują określony poziom ciśnienia. Po wydobyciu gaz ziemny dostarczany jest podziemnym gazociągiem do zakładu lub stacji tankowania CNG (CNG), gdzie jest oczyszczany, mierzony i sprężany w celu późniejszego zatankowania samochodów przez odbiorców końcowych.

Paliwo przyjazne dla środowiska

Zgazowanie transportu drogowego wynika przede wszystkim z konieczności poprawy sytuacji ekologicznej w dużych miastach, których mieszkańców dusi smog. Ze względu na zanieczyszczenie powietrza, które według ekspertów w 50-90% jest spowodowane emisją szkodliwych substancji podczas eksploatacji pojazdów, ludzie często cierpią na choroby układu oddechowego, nowotwory i inne poważne schorzenia.

Eksperci uważają, że przy masowej eksploatacji pojazdów napędzanych paliwem gazowym szkody dla zdrowia ludzkiego wynikające z emisji są o 60% mniejsze niż w przypadku masowego stosowania benzyny i oleju napędowego. Ponadto konwersja 20 milionów pojazdów na gaz w skali globalnej zmniejszy emisje gazów cieplarnianych o 20%.

Tabela 1. Emisje jednostkowe substancji toksycznych samochodowe silniki spalinowe,

Podczas spalania metan uwalnia głównie wodę i dwutlenek węgla. Nie ma popiołu ani sadzy, które psują silniki i zanieczyszczają atmosferę.

CNG w przeciwieństwie do benzyny i w porównaniu z nią:

całkowicie eliminuje emisje ze związków ołowiu, ponieważ nie zawiera ołowiu;

5-krotnie zmniejsza ilość emisji tlenku węgla;

2-krotnie zmniejsza ilość emisji niespalonych węglowodorów;

9 razy zmniejsza zawartość dymu w atmosferze;

2-krotnie zmniejszy poziom hałasu podczas pracy silnika, co jest również bardzo ważne w dużych hałaśliwych miastach.

CNG zawiera pewną ilość siarki, węglowodorów aromatycznych i innych zanieczyszczeń. Oznacza to, że produkty jego spalania nie są całkowicie nieszkodliwe dla ludzi, ale mimo to metan jest jednym z najbardziej przyjaznych dla środowiska rodzajów paliwa silnikowego, więc jego stosowanie eliminuje i zmniejsza szereg poważnych problemów środowiskowych.

Standardy jakości paliw silnikowych stale się zmieniają. Wymagania dotyczące czystości środowiska stale rosną, ponieważ im czystszy, tym bezpieczniejszy i tańszy w eksploatacji. silnik samochodowy i mniej szkód dla środowiska.

Gaz ziemny umożliwia przejście na stosowanie przyjaznego dla środowiska paliwa silnikowego, spełniającego normę Euro 5, szybko zwracające się inwestycje w doposażenie samochodu ze względu na jego niższy koszt w porównaniu z benzyną i olejem napędowym.

Dodanie jakiejkolwiek mieszaniny chemicznej do metanu jest technicznie niemożliwe, więc nie może być on złej jakości. Może być tylko słabo oczyszczony z zanieczyszczeń węglowodorowych lub niewęglowych, jednak nowoczesne technologie pozwalają to robić przez dość długi czas. wysoki poziom aby konsumenci nie martwili się o czystość CNG.

Korzysci ekonomiczne

Znaczenie przejścia pojazdów na gaz wynika nie tylko z konieczności poprawy sytuacji środowiskowej, z którą problemy wpływają na zdrowie ludności, a w efekcie obniżają jakość życia, poziom wydajności pracy i wymagają wzrost kosztów leczenia, ale także z wielu innych powodów.

„Światowi liderzy w liczbie pojazdy LPG– Iran, Argentyna, Brazylia, Indie, Chiny, Włochy. Jeśli porównasz tę listę z listą najbardziej rozwijających się gospodarek na świecie, możesz znaleźć bezpośrednie połączenie. Rentowność, przyjazność dla środowiska i bezpieczeństwo to trzy elementy, które charakteryzują paliwo gazowe”.

– Rafael Batyrshin, Alfred Gatiyatov, RariTEK LLC

Wiele krajów świata jest zmuszonych zwracać uwagę na paliwo silnikowe na gaz ze względu na niedobór i wysokie koszty benzyny, uzależnienie od paliw importowanych, konieczność obniżenia wskaźników inflacji, które są częściowo uzależnione od rosnących cen paliw silnikowych, w celu obniżenia kosztów paliw silnikowych dla ludności i organizacji, racjonalne wykorzystanie zasobów naturalnych oraz konieczność zwiększenia efektywności budżetowej.

Sprężony metan kosztuje 2-3 razy taniej niż benzyna A-92. Jego zastosowanie jako paliwo silnikowe obniża koszty eksploatacji samochodu o 15-20%.

Wszystko to sprawia, że ​​gaz ziemny jest najtańszym sposobem przejścia na paliwo przyjazne dla środowiska zarówno dla prywatnych właścicieli samochodów, jak i przedsiębiorstw komercyjnych posiadających własną flotę pojazdów, a także dla przedsiębiorstw użyteczności publicznej.

Korzyści z gazyfikacji samochodu:

nie wymaga modyfikacji silnika;

zwiększa żywotność silnika 2 razy, ponieważ jest mniej zanieczyszczony produktami spalania;

zwiększa żywotność oleje silnikowe 1,5-2,0 razy;

zwiększa żywotność świec zapłonowych o 40%;

sprawia, że ​​praca silnika jest bardziej ognioodporna, ponieważ metan nie gromadzi się w przypadku wycieku, ale szybko odparowuje.

Niektórzy eksperci sugerują zaklasyfikowanie metanu jako odnawialnego źródła energii, ponieważ można go wytwarzać przemysłowo (biometan) z odpadów organicznych, co jednocześnie rozwiązuje zarówno część problemów środowiskowych, jak i ekonomicznych (energetycznych) ludzkości.

Jak już wielokrotnie pisałem, rozwój rynku silników gazowych, który zmniejszy poziom negatywnego wpływu pojazdów na środowisko i zdrowie publiczne, wymaga rozwiązania szeregu problemów naukowych, technicznych i organizacyjnych. Wśród nich są:

„redukcja emisji zanieczyszczeń z pojazdów mechanicznych dzięki stosowaniu przyjaznego dla środowiska paliwa;

rozwój i stabilizację rynku paliw silnikowych poprzez zwiększenie udziału paliw gazowych;

wprowadzenie nowych mocy produkcyjnych CNG pozwoli w dłuższej perspektywie zaspokoić krajowe zapotrzebowanie na paliwo samochodowe;

zwiększenie efektywności wykorzystania istniejących mocy w celu oszczędzania energii;

wzrost inwestycji w sferze realnej w okresie pokryzysowym;

wprowadzanie nowych technologii we wszystkich sektorach gospodarki;

rozwój zgazowania i niezawodnych dostaw gazu do odbiorców;

rozwój sieci napełniania gazem;

umiejscowienie stacji paliw gazowych na głównych międzynarodowych korytarzach transportowych”1 .

W miarę nasilania się problemów środowiskowych, poprawy technologii produkcji i przetwarzania gazu oraz wyczerpywania się rezerw ropy naftowej, zainteresowanie metanem jako źródłem energii i alternatywną formą paliwa silnikowego stale rośnie. Metan jako paliwo silnikowe jest szczególnie cenny dla krajów, które dysponują dużymi zasobami gazu ziemnego lub zdolnością do produkcji biometanu, a także dla tych krajów, w których kwestie zwiększenia efektywności budżetowej, poprawy sytuacji środowiskowej i zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego są dotkliwe.

Korzyści dla prywatnych właścicieli samochodów

Wysoki koszt benzyny i oleju napędowego najczęściej stymuluje prywatnych właścicieli samochodów do przestawiania aut na gaz. Dla tych, którzy dużo podróżują na kołach, miesięczna obniżka kosztów paliwa i inne koszty operacyjne 2-3 razy, pozwala zostawić więcej pieniędzy w budżecie rodzinnym, bez rezygnacji z używania samochodu i bez ograniczania innych wydatków rodzinnych.

Należy zauważyć, że przejście na paliwo gazowe jest najkorzystniejsze dla tych prywatnych właścicieli samochodów, którzy często i często korzystają z samochodu. Ci, którzy korzystają z auta tylko sporadycznie, będą musieli długo czekać, aż zwróci się doposażenie auta, co zniechęca ich do kupowania i instalowania w aucie LPG. Jeśli jednak mówimy o kupnie nowego lub używanego samochodu przeznaczonego na paliwo gazowe, to taki zakup z finansowego punktu widzenia jest bardziej opłacalnym rozwiązaniem niż kupno nowego samochodu na benzynę.

Efektywność budżetu

Nie jest tajemnicą, że budżety użytkowe są zawsze ograniczone, a oszczędności na kosztach transportu dzięki tłumaczeniu transport publiczny i transport komunalny na paliwo gazowe, pozwala im przeznaczyć część pieniędzy na inne cele.

Główna korzyść ekonomiczna autogazyfikacji polega na oszczędności około jednej trzeciej kosztów tankowania samochodów, autobusów i innych technologia motoryzacyjna. Również, ponieważ realizacja projektów silników gazowych zawsze poprawia sytuację środowiskową w regionie. Ludzie coraz rzadziej chorują, co również obniża koszty opieki zdrowotnej i tymczasowe świadczenia z tytułu niezdolności do pracy.

Rozwój małych firm

Zużycie CNG w okresach kryzysowych spada bardzo nieznacznie w porównaniu ze zużyciem benzyny. Na przykład w 2009 roku podczas światowego kryzysu finansowego Rynek rosyjski CNG spadł zaledwie o 1,1%, rynek mieszanki propan-butan o 4%, a benzyny o 18%2. Oznacza to, że uczestnicy rynku NGV, zwłaszcza segmentu CNG, są mniej narażeni na ryzyko strat i ryzyko nieotrzymania zysku niż uczestnicy innych rynków paliw silnikowych.

Małym firmom, zwłaszcza zajmującym się przewozem towarów i osób, przejście pojazdów na paliwo gazowe często nie tylko pozwala im przetrwać, ale także daje możliwość uzyskania przewagi konkurencyjnej w cenie towarów i usług dla konsumenta końcowego poprzez zmniejszenie jego kosztów.

Obalanie mitów

Liczba pojazdów na świecie stale rośnie. Z jednej strony wskazuje to na rozwój gospodarki i wzrost dobrobytu ludzi, z drugiej strony na wzrost zapotrzebowania na niedrogie paliwo silnikowe i pogorszenie kwestie ochrony środowiska związane z emisją szkodliwych produktów spalania. Konwersja pojazdów samochodowych na paliwo gazowe skutecznie rozwiązuje oba problemy, jednak ze względu na szereg czynników proces zgazowania przebiega powoli i jest spazmatycznie.

Przyspieszony rozwój paliw silnikowych na gaz ziemny jest w szczególności hamowany przez brak świadomości odbiorców końcowych o zaletach metanu jako paliwa silnikowego. Niektórzy prywatni właściciele samochodów obawiają się, że stosowanie CNG jest niebezpieczne, zmniejsza moc silnika i ładowność pojazdu. Takie mity należy obalić, ponieważ utrudniają rozwój rynku NGV.

Nieporozumienie: metan łatwo wybucha

Rzeczywistość: metan jest bezpieczniejszy niż benzyna i propan

Metan jest lżejszy od powietrza, natomiast propan i benzyna są cięższe. Po wycieku szybko ulatnia się metan, w każdym gromadzi się propan dogodna lokalizacja. Dlatego ze względów technicznych czasami zapalają się auta, w których propan-butan lub silniki benzynowe ale nie metan. Metan szybko odparowuje nawet przy niskich temperaturach powietrza.

Właściciele samochodów boją się HBO z jakiegoś powodu spowodować wybuch I nie możesz palić w kabinie. W rzeczywistości butle gazowe wytrzymują nie tylko ciśnienie sprężonego gazu, ale także silne wstrząsy. Są specjalnie zaprojektowane, aby wytrzymać znacznie większe ciśnienie niż ciśnienie 200-250 razy sprężonego gazu ziemnego.

Pojazdy na metan z zainstalowanym wysokiej jakości HBO nie zapalają się i nie eksplodują. A jeśli układ butli z gazem jest dobrej jakości, nie ma problemów ze szczelnością, wszystkie zawory są sprawne, nie ma zapachu gazu, to nie należy obawiać się pożaru, nawet auto jeździ na propan- mieszanina butanu. Przestrzegając zasad bezpieczeństwa, używając dowolnego paliwa, nie ma się czego bać.

Nieporozumienie: metan HBO jest bardzo ciężki

Rzeczywistość: nowoczesny metan HBO jest bardzo lekki

Istnieją ciężkie i lekkie butle do CNG. Pytanie brzmi: cena. Ciężkie butle na sprężony metan są tańsze. Lekkie butle są znacznie droższe, ale są dostępne. Jeśli waga HBO jest krytycznie ważna dla kierowcy lub właściciela samochodu, znajdź łatwe butla z gazem Nie jest to trudne, po prostu będziesz musiał wydać dużo pieniędzy, aby go kupić.

Nieporozumienie: montaż HBO psuje auto

Rzeczywistość: poprawna instalacja nie uszkadza samochodu

Błędy w montażu HBO mogą doprowadzić do awarii auta, ale nie ma to nic wspólnego z HBO jako takim, a jedynie z kwalifikacjami mechaników wykonujących prace przy jego montażu. Profesjonalny mechanik nie popełni takich błędów, dlatego musisz ponownie wyposażyć samochód nie w rzemieślniczych warunkach, ale w profesjonalny specjalistyczny serwis. Musi być również regularnie sprawdzany.

Stosowanie metanu również nie prowadzi do szybszego zużycia silnika. W starszych silnikach, w których ołów działał jako suchy smar w zaworach, był to naprawdę problem. Nowsze silniki nie wykorzystują ołowiu do smarowania zaworów, więc zamiana samochodu na gaz nie powoduje szybszego zużycia silnika.

Nieporozumienie: silnik traci dużo mocy

Rzeczywistość: maksymalnie o 10%

Utrata mocy silnika podczas konwersji na metan do 10% nie jest nawet odczuwalna przez wielu właścicieli samochodów. Miłośnicy szybkiej jazdy mogą przetestować auto z fabrycznym osprzętem gazowym Mersedes, Passat czy Volvo i upewnić się, że możliwościami nowoczesnych aut na gaz w niczym nie ustępują samochodom benzynowym.

Pomoc techniczna

W ostatnie lata Na świecie rośnie liczba samochodów wykorzystujących gaz ziemny jako paliwo silnikowe. Wśród nich są pojazdy przystosowane do zasilania gazem oraz pojazdy na gaz fabryczny oraz samochody hybrydowe z dwoma źródłami energii.

Do masowego zgazowania samochodów potrzebujesz:

wystarczająca ilość wyekstrahowanego i oczyszczonego metanu;

rozbudowana sieć przesyłowa gazu do transportu gazu ziemnego po wydobyciu;

samochodowe stacje sprężarek do napełniania gazem (CNG), które zapewniają kompleksową obróbkę (czyszczenie, pomiar, sprężanie) i magazynowanie gazu;

sprzęt do balonów gazowych (GBO), który jest instalowany w samochodach;

fabryczne pojazdy na gaz (samochody, ciężarówki, pojazdy specjalne);

specjalistyczne usługi zajmujące się montażem i konserwacja HBO.

Transport na paliwie metanowym

Główni producenci samochodów od dawna produkują samochody hybrydowe i samochody z silnikami na metan. Niestety ze względu na niski popyt (w porównaniu do samochody benzynowe) numer modele gazowe nie tak duży (około stu3), ale stale rośnie.

Samochody ciężarowe i osobowe na gaz produkowane są przez takich gigantów motoryzacyjnych jak Volkswagen, Volvo, Audi, Orel, Fiat, Renault, KAMAZ, GAZ Group, Komatsu. Firmy użyteczności publicznej, rolnicze i budowlane kupują autobusy z silnikiem gazowym Hengtong, Volgabus, Volvo, GAZ Group; specjalny sprzęt Iveco (ciężarówki); Dayun i Volvo (ciągniki); Valtra (ciągniki), KAMAZ (różne maszyny rolnicze, komunalne, drogowe).

Sprzęt LPG (GBO)

W praktyce zwyczajowo rozróżnia się kilka generacji HBO. Każda nowa generacja jest znacznie droższa, ale też znacznie doskonalsza od poprzedniej: zapewnia większe bezpieczeństwo, wygodniejsze użytkowanie, mniejsze straty mocy silnika i ładowności pojazdu.

HBO składa się z niewielkiej liczby elementów, z których najważniejsze to:

urządzenie do napełniania(służy do napełniania butli gazem i zapobiegania wyciekom gazu);

butla (zbiornik na gaz);

reduktor (zapewnia redukcję ciśnienia gazu, gdy jest on bezpośrednio dostarczany z cylindra do silnika);

dysze (wydaje porcję gazu i rozpyla go);

zawór (włącza i wyłącza dopływ gazu z butli);

czujnik poziomu paliwa;

manometr (mierzy poziom ciśnienia gazu);

dystrybutor paliwa;

przełącznik (realizuje przełączanie między źródłami paliwa w samochodach hybrydowych).

Ilość i rodzaj części (elektryczne, mechaniczne) zależy od generacji LPG oraz typu auta: gaźnik czy wtrysk.

Waga i objętość cylindrów były kiedyś ważnym powodem, dla którego właściciele samochodów nie chcieli montować HBO w samochodach. Nowoczesna technologia wyeliminowała ten problem: butle stały się lżejsze i bezpieczniejsze, a także trwalsze i wygodniejsze. W przypadku samochodów ciężarowych cylindry mają większą objętość, a ich liczba w jednym aucie sięga dziesięciu. Cylindry do samochodów osobowych są kompaktowe, a ponadto zwykle instaluje się je nie więcej niż jeden.

Butle CNG, w większości o kształcie cylindrycznym, są wykonane z materiałów kompozytowych ze stali, metalu i tworzywa sztucznego oraz polimerów. Najcięższe i najtańsze cylindry są stalowe, najlżejsze i najdroższe to kompozyt polimerowy (70% lżejszy od metalu). Butle stalowe są tradycyjnie uważane za bardziej niezawodne, chociaż nowoczesne butle polimerowo-kompozytowe są całkowicie zabezpieczone przed wyciekiem gazu, nie boją się wstrząsów i ognia, dzięki czemu są całkowicie przeciwwybuchowe.

Samochodowe stacje sprężarek do napełniania gazem są prywatne i publiczne, nadrzędne (wiodące) i dziecięce; stacjonarne i mobilne. Wśród mobilnych stacji tankowania CNG w szczególności znajdują się kontenery blokowe, w tym modułowe oraz indywidualne (domowe, domowe) stacje benzynowe.

Stacjonarne stacje CNG zajmują zwykle dużą powierzchnię i odbierają metan bezpośrednio z podziemnego głównego gazociągu. Taka stacja CNG składa się z kilku jednostek, które zapewniają przesył gazu z gazociągu, jego osuszanie, oczyszczanie, sprężanie, magazynowanie, redukcję i tankowanie do butli.

Czasami stacjonarne stacje CNG mogą nie być podłączone do gazociągu, odbierającego CNG ze stacji CNG, które są do niego podłączone. W tym przypadku NGKS, który jest podłączony do gazociągu, nazywany jest „rodzicem”, „prowadzącym”, natomiast NGKS, który odbiera gaz od rodzica, nazywany jest „córką”.

W niektórych krajach używane są przewoźne cysterny gazowe – PAGZ, które często określane są po prostu jako mobilne stacje benzynowe. PAGZ są wykorzystywane głównie do dostarczania CNG na tereny, na których nie zbudowano jeszcze stacji CNG ze względu na brak zainteresowanych inwestorów lub do miejsc, w których nie ma głównego rurociągu, do którego można by podłączyć nową stację CNG.

W niektórych krajach stosowany jest schemat obsługi macierzystej i córki stacji CNG za pomocą PAGZ. Na przykład we Włoszech z pomocą PAGZ metan dostarczany jest do publicznych stacji CNG, które nie są podłączone do głównego rurociągu z powodu jego braku. W tym przypadku przy pomocy kompresora na stacji nadrzędnej CNG gaz jest napełniany do stacji CNG, następnie przesyłany jest do stacji córki CNG, gdzie podczas transferu CNG w zbiorniku spada ciśnienie, co powoduje konieczność dodatkowego sprężanie gazu, które odbywa się na stacji córki CNG, również wyposażonej w odpowiednią sprężarkę.

Zazwyczaj przy dużych stacjach CNG budowane są stowarzyszone stacje CNG rozliczenia, gdzie nie ma możliwości korzystania z PAGZ ze względu na to, że zapotrzebowanie na CNG jest zbyt duże i musi być stale dostarczane na stację. Oznacza to, że PAGZ-y faktycznie pełnią funkcję pojazdów do przewozu paliw silnikowych, a bezpośrednie tankowanie pojazdów odbywa się na stacjonarnej, stowarzyszonej stacji CNG.

Stosunkowo mała ilość prywatne zgazowane samochody sprawiają, że działalność na stacjach benzynowych nie jest szczególnie opłacalna. Częściowo problem ten rozwiązują stacje mini-CNG. Każda firma posiadająca własną flotę pojazdów może przerobić ją na gazowe paliwo silnikowe i zakupić mini stację CNG, której pojemność wystarcza na zaspokojenie własnych potrzeb na gazowe paliwo silnikowe.

Modułowa zasada mini stacji CNG pozwala właścicielowi wybrać dokładnie taką pojemność stacji, jakiej potrzebuje, co pozwala mu odzyskać ją w ciągu 1-1,5 roku. Wraz z rozbudową floty, ilość pompowni można łatwo zwiększyć, zwiększając tym samym pojemność własnej stacji tankowania CNG. Zazwyczaj stacje mini-CNG są instalowane przez właścicieli firm taksówkarskich, przedsiębiorstw rolniczych i przedsiębiorstw transportu publicznego, sieci handlowych i organizacji budowlanych.

Usługi specjalistyczne

Metan HBO może być zainstalowany w prawie każdym samochodzie, ale tylko w wyspecjalizowanym serwisie. Czasami jest instalowany w warunkach rzemieślniczych, ale ta praktyka nie jest zalecana przez ekspertów ze względów bezpieczeństwa. W profesjonalnym serwisie HBO nie tylko poprawnie go zainstalują i skonfigurują, ale także dadzą gwarancję na pracę i obliczą przybliżony okres zwrotu.

Oprócz instalacji HBO, takie serwisy samochodowe przeprowadzają testy sprzęt gazowy, regularne przeglądy techniczne samochodów, naprawy i wymiany zużytych części, a także doradzamy konsumentom we wszelkich kwestiach związanych z przebudową i eksploatacją pojazdów wykorzystujących gaz jako paliwo silnikowe.

* * *

Podany fragment informatyczny książki Metan w transporcie. Problemy, zadania i perspektywy rozwoju rynków sprężonego gazu ziemnego (A. A. Battalkhanov) dostarczone przez naszego partnera książkowego -

Wynalazek dotyczy oleju napędowego na bazie etanolu. Paliwo zawiera od 60 do 80% (v/v) etanolu absolutnego, od 2,5 do 20% (v/v) liniowego eteru dialkilowego o długości łańcucha od 10 do 40 oraz ich mieszaniny i od 15 do 30% (v/v) akcelerator spalania. Przyspieszaczem spalania jest FAME zgodnie z normą DIN EN 14214 (2004) i jest to ester metylowy oleju rzepakowego, ester metylowy oleju sojowego lub ester metylowy oleju palmowego. Powstałe paliwo spala się bez emisji aerozolu i nadaje się do stosowania w konwencjonalnych silniki Diesla. 5 z.p. mucha, 3 chor., 2 stoły, 4 pr.

Wynalazek dotyczy oleju napędowego na bazie etanolu.

Etanol jest coraz częściej używany jako paliwo do silników z zapłonem iskrowym. Paliwo o zapłonie iskrowym stosowane obecnie w Brazylii to mieszanka etanolu i benzyny w różnych proporcjach. E85, który składa się w 85% z absolutnego etanolu i 15% z benzyny, jest dostępny w Szwecji od wielu lat.

Jednak paliwa na bazie etanolu jak dotąd nie były odpowiednie dla silników Diesla, w szczególności z dwóch powodów. Po pierwsze samozapłon wiąże się ze znacznym opóźnieniem zapłonu, co jest konsekwencją faktu, że liczba cetanowa etanolu wynosi tylko około 8, podczas gdy olej napędowy wymaga liczby cetanowej powyżej 30. Ponadto szybkość spalania po zapłonie jest znacznie niższy niż w przypadku tradycyjnego oleju napędowego, co prowadzi do strat wydajności.

Wiadomo, że stopień sprężania silnika wysokoprężnego zwiększa się z około 17-18 do około 28, aby poprawić parametr samozapłonu. To rozwiązanie dla silnika ze wzrostem temperatury końcowej zostało wybrane przez firmę Scania w Szwecji. Prowadzi to jednak do zwiększonych naprężeń mechanicznych w silniku, których ostatecznie można uniknąć jedynie poprzez zmniejszenie mocy. Ponadto do E85 należy dodać zapalnik na bazie nielotnych pochodnych glikolu polietylenowego o dużej masie cząsteczkowej w ilości około 3-7% (obj./obj.). Ten olej napędowy jest również znany pod nazwą handlową Etamax D. Jednak stosowanie Etamax D prowadzi do niepożądanej emisji aerozoli z powodu dodania pochodnych glikolu polietylenowego (SAE 2004-01-1987).

Wykazano również, że zastosowanie etoksylanu glicerolu jako zapalnika według US 5,628,805 ma również wady polegające na emisji aerozolu.

Paliwo do silników wysokoprężnych na bazie etanolu zawierające związki glikolu polialkilenowego jako środek poprawiający zapłon jest opisane w EP 0403516. Jednak to paliwo nie jest bardzo wydajne i powoduje również niepożądane emisje aerozolu.

Celem wynalazku jest przezwyciężenie powyższych wad, w szczególności emisji aerozoli, i otrzymanie oleju napędowego na bazie etanolu, który jest odpowiedni do stosowania w konwencjonalnych silnikach wysokoprężnych.

Cel ten osiąga się poprzez produkcję oleju napędowego na bazie etanolu, który zawiera od około 60 do około 90% (v/v) etanolu, do około 20% (v/v) liniowego eteru dialkilowego o długości łańcucha od około 10 do około 40 lub ich mieszaniny oraz od 0 do około 30% wagowych przyspieszacza spalania.

Tak więc do etanolu dodaje się jeden lub więcej liniowych eterów dialkilowych, które spalają się bez/zasadniczo bez emisji aerozolu. Mogą powstawać jedynie cząstki niepalnych związków organicznych, które można usunąć za pomocą katalizatora utleniania. W cyklach testowych emisje aerozolu w oleju napędowym według wynalazku wynoszą poniżej około 5 mg/kWh, korzystnie poniżej około 2 mg/kWh w cyklach testowych ESC, ETC, WHDC (dieselnet.com). Olej napędowy według wynalazku zapala się samoczynnie nawet przy stopniu sprężania poniżej 21. Olej napędowy według wynalazku może być stosowany w konwencjonalnych silnikach Diesla i charakteryzuje się niskim opóźnieniem zapłonu, dużą szybkością spalania i wysoką wartością opałową. Opóźnienie zapłonu wynosi korzystnie co najwyżej 9 ms, szczególnie korzystnie co najwyżej 8,5 ms, a in najwyższy stopień korzystnie nie więcej niż 8,0 ms. Ponadto zastosowanie jednego lub więcej eterów dialkilowych prowadzi do tego, że można zrezygnować ze środków denaturujących. Olej napędowy według wynalazku jest biogenicznym olejem napędowym o wysokiej wartości.

Liniowy eter dialkilowy jest korzystnie obecny w ilości do około 10% (obj./obj.), szczególnie korzystnie w ilości do około 5% (obj./obj.). Ponieważ eter dialkilowy jest najdroższym ze składników zawartych w oleju napędowym według wynalazku, korzystne jest stosowanie go w możliwie najmniejszej ilości.

Liniowe etery dialkilowe stosowane w oleju napędowym według wynalazku mają długość łańcucha od około 10 do około 40. Przy obliczaniu długości łańcucha uwzględnia się atom tlenu. Długość łańcucha wynosi korzystnie od około 10 do około 30, szczególnie korzystnie od około 17 do około 25. Szczególnie odpowiednie są eter diheksylowy, eter diheptylowy, eter dioktylowy, eter dinonylowy, eter didecylowy, eter diundecylowy, eter dilaurylowy i eter dimirystylowy. Szczególnie odpowiednie są eter dioktylowy, eter didecylowy i eter dilaurylowy, ponieważ są one najtańsze w produkcji.

Liniowy eter dialkilowy korzystnie zawiera tylko jedno wiązanie eterowe.

Ponadto korzystne jest, aby liniowy eter dialkilowy nie zawierał grup alkoholowych.

Liniowe etery dialkilowe są korzystnie zasadniczo liniowe, co oznacza, że ​​mogą być tylko nieznacznie rozgałęzione, tj. zawierają tylko do trzech, korzystnie do dwóch grup C1-C4 alkilowych.

Stosowane etery dialkilowe korzystnie stosuje się jako rozpuszczalniki dla etanolu i przyspieszacza spalania, jeśli ten ostatni jest stosowany. Korzystnie mieszanie jest nadal możliwe w -20°C.

Etanol (bezwzględny) stosuje się w ilości od około 60 do około 95% (v/v), w szczególności w ilości od około 65 do 85% (v/v), szczególnie korzystnie w ilości od około 70 do około 80% (obj./obj.).

Przyspieszacz spalania występuje w ilości od około 0% do około 30% (obj./obj.), korzystnie w ilości od około 2% do około 25% (obj./obj.). W szczególności akcelerator spalania występuje w ilości od około 5% do około 20% (obj./obj.), bardzo korzystnie w ilości od około 5% do około 50% (obj./obj.). Jest to korzystne, ponieważ przy zachowaniu pożądanych właściwości można zmniejszyć ilość drogiego eteru dialkilowego.

Rolą akceleratora spalania jest zwiększenie szybkości spalania po zapłonie. Dodatkowo akcelerator spalania zwiększa kaloryczność paliwa.

Przyspieszacz spalania jest korzystnie wybrany z grupy składającej się ze składników oleju napędowego lub składników paliwa do silników o zapłonie iskrowym.

Paliwem do silników wysokoprężnych jest szczególnie korzystnie uwodorniony olej roślinny, FAME, FAEE i ich mieszaniny, ponieważ mogą być szczególnie mieszalne z etanolem, jak również z liniowym eterem dialkilowym. Stosowanie FAME zgodnie z DIN EN 14214 (2004), w szczególności estru metylowego oleju rzepakowego (RME), estru metylowego oleju palmowego (PME) i estru metylowego oleju sojowego (SME), jest wysoce preferowane, ponieważ są one szczególnie mieszalne z etanolem oraz liniowy eter dialkilowy i dodatkowo zwiększają wartość opałową oleju napędowego według wynalazku.

Odpowiednie są również komponenty paliwowe do silników o zapłonie iskrowym, w szczególności heksan i eter naftowy, w szczególności jako przyspieszacze spalania.

W korzystnym przykładzie wykonania paliwo do silników wysokoprężnych na bazie etanolu według wynalazku zawiera od około 60 do około 80% (obj./obj.) etanolu, od około 2,5 do około 15% (obj./obj.) liniowego eteru dialkilowego i ich mieszaniny, oraz od około 15% do około 25% (obj./obj.) przyspieszacza spalania.

W szczególności olej napędowy według wynalazku na bazie etanolu zawiera od około 65 do około 75% (obj./obj.) etanolu, od około 2,5 do około 12,5% (obj./obj.) liniowego eteru dialkilowego i od około 17,5 do około 22,5% (v/v) przyspieszacza spalania.

W wysoce korzystnym przykładzie wykonania paliwo do silników wysokoprężnych na bazie etanolu według wynalazku zawiera około 75% (obj./obj.) etanolu, około 5% (obj./obj.) liniowego eteru dialkilowego i około 20% (obj./obj.) przyspieszacza spalania.

Jeżeli nie stosuje się przyspieszacza spalania, olej napędowy według wynalazku na bazie etanolu korzystnie zawiera około 70% (obj./obj.) etanolu i około 30% (obj./obj.) liniowego eteru dialkilowego.

Przykład 1 (przykład porównawczy)

Opóźnienie zapłonu i szybkość spalania konwencjonalnego komercyjnego paliwa Etamax D zmierzono za pomocą zaawansowanego analizatora opóźnienia zapłonu (AFIDA) firmy ASG, Neusäß (US 2007/0083319) (patrz FIG. 1). Ciśnienie wtrysku wynosiło 800 barów, temperatura w komorze 600°C, ciśnienie w komorze 50 barów, czas trwania wtrysku 600 ms, a ilość wtrysku 22 mg.

Opóźnienie zapłonu wynosiło około 25 ms, czyli nie doszło do zapłonu.

Przykład 2

Olej napędowy według wynalazku na bazie etanolu, przedstawiony poniżej, został przebadany analogicznie do przykładu 1 (rysunek 2)

Opóźnienie zapłonu zostało zmniejszone w porównaniu do stanu techniki (Etamax D) (dla Etamax D >25 ms). Ponadto znacznie wzrosła szybkość spalania.

Przykład 3

Poniższy olej napędowy według wynalazku na bazie etanolu przebadano analogicznie do przykładu 1 (rys. 3).

W porównaniu ze stanem techniki (Etamax D), opóźnienie zapłonu zostało zmniejszone (dla Etamax D >25 ms). Ponadto znacznie wzrosła szybkość spalania. Ciśnienie wzrasta, a zatem szybkość spalania jest wyższa, gdy stosuje się eter didecylowy (2) i eter dilaurylowy (3) w porównaniu z eterem dioktylowym (1).

Analogicznie do przykładu 1, pomiary wykonano na mieszaninach z dodatkiem etanolu, z 70% (obj./obj.) etanolem i 30% (obj./obj.) eterem. W ten sposób określono następujące opóźnienia zapłonu:

Ten przykład pokazuje, że (opcjonalnie) można całkowicie zrezygnować z przyspieszacza spalania.

1. Olej napędowy na bazie etanolu zawierający od 60 do 80% (obj./obj.) etanolu (bezwzględnego), od 2,5 do 20% (obj./obj.) liniowego eteru dialkilowego o długości łańcucha od 10 do 40 , a także ich mieszaniny, oraz od 15 do 30% (v/v) akceleratora spalania, gdzie akceleratorem spalania jest FAME.

2. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że liniowy eter dialkilowy występuje w ilości od 2,5 do 10% (obj./obj.), korzystnie w ilości od 2,5 do 5% (obj.). .

3. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że przyspieszacz spalania jest obecny w ilości od 15 do 25% (obj./obj.).

4. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że FAME jest FAME według DIN EN 14214 (2004).

5. Olej napędowy według zastrz. 4, znamienny tym, że FAME według DIN EN 14214 (2004) to ester metylowy oleju rzepakowego, ester metylowy oleju sojowego lub ester metylowy oleju palmowego.

6. Olej napędowy według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że etanol występuje w ilości od 65 do 80% (obj./obj.), korzystnie w ilości od 70% do 80% (obj./obj.).

Podobne patenty:

Wynalazek dotyczy zastosowania środka flokulującego i chelatującego jako środka ułatwiającego oczyszczanie roztworu organicznego zawierającego estry alkilowe kwasów tłuszczowych, w którym zawartość wody w roztworze organicznym jest równa lub mniejsza niż 5% masowych, oraz gdzie pH roztworu organicznego wynosi od 9 do 12, i gdzie środek flokulujący i chelatujący jest wybrany z grupy składającej się z koagulantów poliglinowych.

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania wysokooktanowych mieszanin zawierających etery alkilo-tert-alkilowe, z wykorzystaniem co najmniej oddziaływania tert-pentenów we frakcji zawierającej głównie węglowodory C5 i ewentualnie węglowodory C6 z alkoholami C1-C4 w obecność kwasowego(ych) stałego(ych) katalizatora(ów) w temperaturze 20-100°C i rektyfikacji, charakteryzująca się tym, że przetwarzanie odbywa się w dwóch etapach, z których pierwszy polega na syntezie głównie alkilo-tert- eter pentylowy poprzez kontaktowanie frakcji węglowodorów C5 i częściowo C6 z alkoholem (ami) C1-C4 i destylację destylatu zawierającego głównie węglowodory C5 i alkohol(i), a w drugim etapie odzyskiwanie alkoholu z określonego destylatu jest przeprowadzana, w której destylat poddaje się dodatkowemu kontaktowi(-om) z co najmniej określonym (i) katalizatorem(-ami), a także z mieszaniną węglowodorów zawierającą izobuten i/lub tert-penten w ilości wystarczającej do konwersji większość alkoholu do alkilo-tert-a eter(e) alkilo(e) i usunąć z mieszaniny reakcyjnej co najmniej węglowodory C4, jeśli są stosowane, oraz zanieczyszczenie alkoholem, w przypadku przekroczenia limitu jego stężenia dopuszczalnego dla składników benzyny.

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania paliwa węglowodorowego, który obejmuje kontaktowanie glicerydów kwasów tłuszczowych z alkoholem C1-C5 w obecności stałego cyjanku podwójnego metalu jako katalizatora w temperaturze w zakresie 150-200°C przez 2-6 godzin , schłodzenie wspomnianej mieszaniny reakcyjnej do temperatury w zakresie 20-35°C, przefiltrowanie mieszaniny reakcyjnej w celu oddzielenia katalizatora, a następnie usunięcie nieprzereagowanego alkoholu z powstałego przesączu przez destylację próżniową w celu uzyskania paliwa węglowodorowego, podczas gdy jednym metalem katalizatora jest Zn2+, oraz drugi to jon Fe.

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania wysokooktanowego składnika benzyn silnikowych przez alkilowanie frakcji izobutanowej surowcami zawierającymi butylen w obecności stężonego kwasu siarkowego szeregowo w dwóch urządzeniach reakcyjnych z aktywnym mieszaniem, a następnie oddzielaniem kwasu i węglowodorów, oczyszczanie produktów reakcji z zanieczyszczeń kwaśnych, charakteryzujące się tym, że alkilację prowadzi się w dwóch urządzeniach reakcyjnych wyposażonych we wspólny obieg cyrkulacji kwasu siarkowego i oddzielne obiegi dla fazy węglowodorowej, natomiast mieszanina produktów reakcji i kwasu z pierwszej reakcji urządzenie jest schładzane w strefie osadzania do 4-6°C i rozdzielane, po czym następuje zawrócenie części bilansowej kwasu siarkowego do pierwszego urządzenia reakcyjnego, a produkty reakcji i pozostała część kwasu siarkowego przesyłane są w równoległych strumieniach do drugiego urządzenia reakcyjnego, gdzie dostarczane są również surowce zawierające butylen, w ilości 1-3 m3/h (w przeliczeniu na 100% butylen) na 1 m3 kwasu siarkowego kwasy w objętości reaktora, podczas gdy temperatura na wylocie z drugiego urządzenia reakcyjnego jest utrzymywana nie wyższa niż 15°C bez dodatkowego dostarczania izobutanu, wówczas mieszanina produktów reakcji, nadmiaru izobutanu i kwasu z drugiego urządzenia reakcyjnego jest rozdzielana w hydrocyklonie na fazę węglowodorową i kwas siarkowy, który jest zawracany do strefy osadzania pierwszego urządzenia reakcyjnego, a faza węglowodorowa jest przesyłana do osadnika drugiego urządzenia reakcyjnego w celu dokładniejszego oddzielenia kwasu, oraz następnie do jednostki oczyszczania, przy czym optymalne stężenie kwasu siarkowego (90-93%) w połączonym obiegu cyrkulacji kwasu jest utrzymywane dzięki stałej dostawie świeżego kwasu siarkowego 98-99%.

Wynalazek dotyczy oleju napędowego na bazie etanolu